Projeto De Bombas

Problema

Transfere-se água a 25 ºC de um reservatório inferior para outro situado em nível superior a uma vazão de “Q” m3/h, mantendo-se o nível dos reservatórios constantes com LC- Level Controller.

Especifique:

o diâmetro nominal comercial das tubulações de recalque e sucção para aço comercial tipo IPS usando o método da velocidade econômica de Remi e Telles;

Calcule:

as perdas de carga totais (atrito e acessórios) por dois métodos, o de Hazen-Williams e o da fórmula universal, em m.c.a.;

a altura manométrica total em m.c.a;

a potencia da bomba centrífuga em Watts e em Hp pela equação do balanço de energia em um volume de controle;

Selecione:

a bomba centrífuga mais indicada utilizando o catálogo dos fabricantes de bombas, apresentando as curvas características das mesmas ( usar catálogo das bombas Schneider (site da empresa) e das bombas da Goulds Pumps (link). (http://www.gouldspumps.com/download_files/PSS_instructions/pss_instructions.stm)

Análise:

- os resultados da escolha da bomba pelos dois métodos.

Dados: Usar tubos tipo IPS, C=100, conjunto moto-bomba com 60Hz e 2500 a 3750 rpm.

Altitude (H) = 440m; X = 7m; Y = 13m. Z = 8,2m; P(PSI) = 10,0; Vazão(Q)=105m³/h;

Acessórios da sucção:

1. 1 Válvula de Pé e Crivo;

2. 3 Válvulas gaveta;

3. 1 Redução (gradual);

4. 1 Entrada de borda;

5. 1 Cotovelo 90° raio longo;

6. 1 Cotovelo padrão;

Figura 1: Situação Problema

PROJETO BOMBA

DIÂMETRO NOMINAL DAS TUBULAÇÕES DE RECALQUE E SUCÇÃO

Diâmetro de Recalque

De acordo com a Tabela 1, da apostila de Fenômenos de Transporte I, onde contêm os valores da velocidade econômica de Remi e Telles, a velocidade econômica para a água, no recalque varia de 1,5 a 3,0 m/s.

Fazendo a média temos:

Vr= ((1,5+3,0))/2=2,25 m⁄s

Substituindo os valores, para obter o diâmetro:

Q=v.A

Q=105 m^3/h x 1h/3600s=0,0292 m^3/s

0,0292 m^3⁄s=2,25 m⁄s . π/4 .D^2

D=0,1285 m .((1 in)/(0,0254 m))=5,06 in

De acordo com a tabela de tubulações de aço comercial tipo IPS da apostila de fenômenos de transporte I, o diâmetro interno mais próximo de 5,06 in sch 40 encontrado na Tabela de Propriedades de Tubulações de Aço é:

Diâmetro interno=6,065 in .((0,0254 m )/(1 in))= 0,154 m

Diâmetro nominal = 6 in

Calculando a nova velocidade para o novo diâmetro:

Q=v.A

0,0292 m^3⁄s=v . π/4 .(0,154051)^2

v=1,567 m⁄s

A velocidade de 1,567 m⁄s será adotada na tubulação de recalque, uma vez que está entre 1,5 m⁄s e 3,0 m⁄s, obtendo assim uma tubulação de recalque de 6 in.

Diâmetro de Sucção

O diâmetro nominal de sucção é 1 acima do diâmetro nominal de recalque no quadro 6 – Dimensões dos tubos de aço (IPS) da apostila de fenômenos de transporte I, logo é 8 in (diâmetro nominal – 40S), com diâmetro interno de 7,981 in:

Diâmetro interno=7,981 in .((0,0254 m )/(1 in))= 0,2027 m

Calculando a velocidade de sucção:

Q=v.A

0,0292 m^3⁄s=v . π/4 .(0,2027 m)^2

v=0,905 m⁄s

A velocidade recalculada não está entre a faixa especificada por Remi e Telles para tubos de sucção, que varia entre 1,0 e 1,5 m⁄s (Telles) e 1,0 e 2,5 m⁄s (Remi), segundo tabela 1 da apostila de fenômenos de transporte I. A velocidade deu menor que um, porém, porém se eu mudar o diâmetro da tubulação para um menor, a velocidade vai passar do limite, por isso, consideramos o diâmetro maior, oque vai nos gerar uma maio economia, pois sua velocidade será menor.

Especificando:

- Material: Aço comercial tipo IPS

- Schedule: 40 sch.

- Diâmetro nominal de recalque: 6 ”

- Diâmetro nominal de sucção: 8 ”

PERDA DE CARGA TOTAL PELA EQUAÇÃO UNIVERSAL E POR HAZEN-WILLIAMS

Equação Universal

Recalque

Calcula-se a perda de carga (hL) através da seguinte equação:

hL = fD. .

Para calcular o número de Reynolds (Re), é necessário obter a viscosidade cinemática ( ), para a temperatura de 25ºC.

Utilizando aTabela 2 – Propriedades de líquidos no estado saturado, da apostila de Fenômenos de Transporte I, e interpolando entre 20°C e 40°C, para a temperatura de 25°C, o valor de encontrado é de 0,919 x 10-6( m²)⁄s.

Calculando o número de Reynolds (Re):

Re=(vr.Dr)/γ

Re=(1,567 .0,154)/(0,919x〖10〗^(-6) )=262587,59=2,626