Relatório sobre bombas centrífugas

UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ[pic 1]

ANDRÉ FELIPE RETTORE

FELIPE HENRIQUE LOPES GASPAR

MATHEUS CAVALHEIRO

BOMBAS CENTRÍFUGAS

Curvas características e associações

Itajaí

2017

ANDRÉ FELIPE RETTORE[pic 2]

FELIPE HENRIQUE LOPES GASPAR[pic 3]

MATHEUS CAVALHEIRO

        

BOMBAS CENTRÍFUGAS

Curvas características e associações

Relatório apresentado como requisito parcial para obtenção da M3 da disciplina de Operações Unitárias do curso de Engenharia Química pela Universidade do Vale de Itajaí do Centro de Ciências Tecnológicas da Terra e do Mar.        

Prof. Dra Simone Cavenatti.        

Itajaí

2017

SUMÁRIO[pic 4]

1. INTRODUÇÃO..................................................................................................................05
2. OBJETIVOS......................................................................................................................07

1. Objetivo Geral. ........................................................................................................07
2. Objetivos Específicos...............................................................................................07

1. MATERIAIS E MÉTODOS.................................................................................................08

1. Materiais......................................................................................................................08
2. Metodologia.................................................................................................................08
3. Aparelhagem...............................................................................................................10

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES.......................................................................................11
2. CONCLUSÃO....................................................................................................................58
3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................59

RESUMO

As bombas centrífugas são uma subclasse de turbo máquinas de absorção. As bombas centrífugas são utilizadas para o transporte de fluidos através da conversão de energia cinética de rotação para a energia hidrodinâmica do fluxo de fluido. A energia rotacional normalmente vem de um motor ou elétrico. Na realização do experimento, observou-se que cada bomba possui determinadas curvas características, e através dos gráficos é possível concluir que sozinhas trabalham com uma potência alta e com vazão alta, em série, elas possuem um rendimento maior, mas com variações de vazão pequenas, já nas paralelas, possuem alta vazão e um rendimento constante. A cavitação deve ser evitada, pois prejudica a vida útil da mesma.

Palavras-chaves: bomba centrífuga, série, paralelo, conversão.

1. INTRODUÇÃO

Bombas são máquinas largamente utilizadas na indústria e por meio de transformação de trabalho mecânico, adicionam energia a fluidos (energia hidráulica) para promover o deslocamento destes fluidos. A função inversa da bomba centrífuga é uma turbina de água, onde ocorre a conversão de energia potencial de pressão da água em energia mecânica de rotação. 

Elas podem ser classificadas em bombas de deslocamento positivo e bombas rotodinâmicas. As bombas centrífugas, rotodinâmicas ou ainda turbo bombas são caracterizadas por sua ampla capacidade de aplicações, sendo construídas para vazões de alguns galões por minuto, operando com pressões de descarga pequenas, até vários milhares de galões por minuto, operando com pressões de várias centenas de psi.  

Sua principal característica é a presença de um rotor que transfere energia ao fluido por meio de sua rotação. Neste experimento, utilizou-se uma bomba centrífuga e assim, o principal objetivo foi o estudo deste tipo de bomba, o que inclui o seu funcionamento, seu rendimento, suas curvas características e sua potência.

As curvas características de bombas centrífugas são o que se é levado em conta na seleção das mesmas. Os fabricantes fornecem essas curvas características em um gráfico que relaciona a vazão (Q) versus a altura total (H) de bombeamento. Elas são obtidas através de ensaios normatizados (NBR-6400, 1989) realizados em laboratórios pelos próprios fabricantes.

A cavitação consiste em um fenômeno físico que ocorre principalmente no interior de sistemas hidráulicos e que é caracterizado pela formação de bolhas de vapor no meio fluido. Isso ocorre quando a pressão estática absoluta local cai abaixo da pressão de vapor do líquido e, portanto, causa a formação de bolhas de vapor no corpo do líquido, isto é, a evaporação do fluido a baixa pressão na linha de sucção. A cavitação causa graves problemas nas bombas, pois interfere na lubrificação e destrói a superfície dos metais, e isso faz com que a vida útil das mesmas seja reduzida.

Dois motivos para se fazer a associação de bombas centrífugas são quando um rotor de uma única bomba não consegue vencer um desnível muito elevado, requerendo que o mesmo tenha um grande diâmetro à alta rotação acarretando à altas acelerações na centrífuga e quando o custo de duas bombas menores é menor do que uma maior quando as mesmas dão conta do mesmo serviço.

A associação dessas bombas acontece conforme mostra a figura 1. Em paralelo, a vazão é dividida entre a quantidade das mesmas utilizadas, porém todas trabalham sob a mesma pressão. Esse tipo de associação é utilizado quando deseja-se aumentar a vazão. A associação em série faz com que as mesmas trabalhem sob a mesma vazão, já que a tubulação de recalque da primeira está conectada à de sucção da segunda, de forma que suas pressões são somadas e a altura total do sistema é a altura individual de cada bomba operando separadamente somadas.