OPERAÇÕES UNITÁRIAS EXPERIMENTAL

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

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OPERAÇÕES UNITÁRIAS EXPERIMENTAL

(Operações envolvendo transferência de momento)

Bomba centrífuga I, Bomba centrífuga II, Bomba de deslocamento positivo.

Professores:

Eduardo Lins

2016.1

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S U M Á R I O

1.        Prática: Bomba centrífuga I        

2.        Prática: Bomba centrífuga II        

3.        Prática No 03: Reologia        

4.        Prática No 04: Bomba de Ariete        

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1. Prática: Bomba centrífuga I

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I – Objetivos:

        Este experimento tem por finalidade obter três curvas de carga (H) x vazão (Q) para uma bomba centrífuga operando a três tensões diferentes, N, diferentes.

II – Aspectos teóricos:

        As curvas características das bombas são fornecidas pelos fabricantes e traduzem o desempenho da bomba quando operando com água. São três as curvas caraterísticas de uma máquina de fluxo:

- curva da carga (H) x vazão (Q)

- curva de potência absorvida (Potabs) x vazão (Q), e

- curva de rendimento total (n) x vazão (Q)

Estas curvas são estimadas na fase de projeto da bomba, em ensaios de laboratório. Nestes experimentos são obtidos vários pares de valores (H x Q) principiando com o ponto representativo da altura máxima que a bomba pode alcançar, ou carga desenvolvida na vazão zero (shutoff), quando a bomba é posta a funcionar com o registro de saída fechado.

A carga de uma bomba pode ser definida como energia por unidade de massa ou energia por unidade de peso que a bomba fornece ao líquido para uma determinada vazão. O uso da massa como grandeza fundamental é mais consistente para análises teóricas, entretanto, no campo prático, tradicionalmente usa-se por unidade de peso. Desse modo, as curvas de “H x Q” fornecidas pelos fabricantes comumente apresentam a carga com unidade de comprimento.

O desempenho das bombas pode ser alterado variando-se o tamanho do rotor (impelidor), ou usando-se, para um mesmo rotor, diferentes velocidades de giro.

III – Material e métodos:

Bomba centrífuga de tamanho reduzido;

- variador de freqüência;

- cronômetro;

- escala milimétrica para medição da altura de descarga;

- Recipiente graduado para medição da vazão de descarga;

- suporte vertical com escala de 2 m com indicação de altura a cada 50 cm;

- mangueira acoplada à descarga da bomba.

1 - Posicionar a bomba no marco zero (H0) e acioná-la fixando a rotação N1(voltagem);

2 - Determinar a vazão de descarga nesse ponto (Q0) medindo o tempo gasto para que seja recolhido um determinado volume;

3 - Erguer a mangueira de descarga até a posição 50 cm (H1) e medir a vazão (Q1) neste ponto;

4 - Repita todo o procedimento iniciando sempre com a mangueira de descarga posicionada à mesma altura do eixo da bomba, para duas outras diferenças de potencial, elevando a mangueira de descarga em 50 cm a cada vez, até atingir o limite de 2 m, e registrar os pares de valores “H x Q” resultantes. Ao atingir o limite superior da escala (2 m) teremos cinco diferentes valores de H x Q. Altere a voltagem do motor elétrico fazendo a bomba mudar à rotação N2;

IV – Análise dos resultados:

1 - Construir as três curvas de carga x vazão para as diferentes diferenças de potencial e calcular o tempo necessário para a bomba a uma dada voltagem encher uma caixa d´água de 1000L.

A figura abaixo mostra o esquema do experimentos e o formato das curvas a serem obtidas.

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1. Prática: Bomba centrífuga II

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II – Objetivo:

A presente experiência tem por objetivo a familiarização do aluno com o levantamento de uma CCB (Curva Característica da Bomba), que é representada pela função HB = f(Q).

II – Aspectos teóricos:

Bomba é um equipamento que transfere energia de uma determinada fonte para um líquido, permitindo que este líquido possa se deslocar de um ponto para outro, inclusive vencendo desvios geométricos.

        Bombas centrífugas são aquelas que desenvolvem a transformação de energia através do emprego de forças centrífugas. As bombas centrífugas possuem pás cilíndricas, com geratrizes paralelas ao eixo de rotação, sendo essas pás fixadas a um disco e a uma coroa circular, compondo o rotor da bomba.

As bombas são projetadas para trabalhar com vazões e alturas manométricas em faixas definidas pelas suas características de funcionamento. Através de ensaios verifica-se que as bombas são capazes de atender outros valores de vazões e alturas manométricas, além dos pontos para os quais elas foram projetadas. O conjunto dos pontos em que a bomba é capaz de operar constitui a faixa de operação da bomba.