Cálculo de Bombas 5

Para conseguir isto é necessário vencer o desnível geométrico, Hg, verificado entre os níveis da água no reservatório de tomada A e no reservatório de chegada B, acrescido de todas as perdas de cargas localizadas e distribuídas que ocorrem nas peças e tubulações, quando se recalca essa vazão Q.

Essa grandeza representada pela soma dos desnível geométrico ou altura geométrica Hg com as perdas de carga, é denominada altura manométrica “Hman”

A altura geométrica Hg, também pode ser chamada de altura estática, e pode ser dividida em duas parcelas: altura estática de sucção (Hs) e altura estática de recalque ou de descarga ( Hf).

É a distância vertical do nível do líquido no poço de sucção (reservatório A) à linha do centro da bomba.

Dependendo da localização da linha central da bomba em relação ao nível do líquido no poço de sucção essa altura estática de sucção pode ser positiva ou negativa.

a) Hs positiva: quando o nível do líquido no poço de sucção está acima da linha central da bomba temos o caso de altura estática de sucção positiva

b) Hs Negativa: quando o nível do líquido no poço de sucção está abaixo da linha central da bomba temos o casão de altura estática de sucção negativa

É a distância vertical da linha central da bomba ao ponto de descarga ou ao nível mais alto no tanque.

Corresponde a : Hman = Hg + perda de carga (totais)   As perdas de cargas totais acontecem na tubulação de sucção e na de

recalque.   Chamando: hr = perdas de carga na tubulação de recalque, e hs = perdas de carga na tubulação de sucção, temos que a altura manométrica

total é:   Hman= Hg + hr + hs   Lembrando que:   Hg = Hs + Hr teremos:   Hman = ( Hs + hs) + (Hr + hr)

A altura manométrica total Hman, pode ser desdobrada em duas parcelas a saber:

  a) altura manométrica de sucção: é a soma da altura

estática de sucção Hs, com as perdas de carga na tubulação de sucção hs

  Hman suc = Hs + hs   b) altura manométrica de recalque: é a soma da

altura estática de recalque Hr, com as perdas de carga na tubulação de recalque hr

  Hman rec = Hr + hr  

Como foi visto a altura manométrica Hman, representa a soma da altura geométrica com as perdas de carga, a ser vencida para elevar uma vazão Q do reservatório de sucção A até o de descarga B.

A energia necessária para isso é fornecida por meios mecânicos, através dos conjuntos elevatórios (bomba- motor).

A Potência total que deve ser fornecida ao líquido, expressa em HP é: P = w. Q. Hman. 75 onde: w = peso específico do líquido a ser elevado, no caso da água é 1000

Kg/m3;  Q = vazão a ser elevada em m3/seg;  Hman = em metros  Recordando: 1 Kw = 0,736 HP  O conjunto bomba - motor para fornecer ao líquido essa potência

deve ter uma potência maior pois no seu trabalho haverá dissipação de energia tanto na bomba como no motor.

Sendo nm e nb os rendimentos respectivos do motor e da bomba e n = nm . nb o rendimento global, tem -se para a potencia do conjunto bomba – motor, em Hp

P = w. Q. Hman.75.n

O conjunto elevatório esquematizado abaixo, trabalha nas seguintes condições:a) Q = 40 l/sb) material da canalização é Ferro fundido (FoFo) com coeficiente de Hazen Willians C = 100c) = 72% (rendimento global do conjunto elevatório)d) diâmetro da tubulação Dr = 250 mm (recalque) Ds = 300mm (sucção)

Calcular: Altura estática de sucção Altura estática de recalque Altura estática total ( altura geométrica) Perdas de carga na tubulação de sucção Perdas de carga na tubulação de recalque Altura manométrica de sucção Altura manométrica de recalque Altura manométrica total Potencia do conjunto elevatório

Altura estática altura estática de sucção (Hs)Hs = 3m (a atura estática é negativa)

 altura estática de recalque (Hr)Hr = 17m

altura estática total (Hg)Hg = Hs + HrHg = 20m

perdas de carga na tubulação de sucção hs- válvula de pe e crivo = 250 Ds- curva de 90o = 30 Ds

280 Ds - equivalente a 280 Ds = 280 . 0,30m = 84m - canalização da sucção = 9m - comprimento virtual = 93m - = 0,093Km No manograma de HaHazen-Willian com C=100, Q=40 l/s e

Ds=300mm, temos uma perda de carga unitária J= 2,00 m/Km J = H L

  H: perda de carga unitária distribuída L : metro linear de canalização hs = J . L hs = 2 . 0,093 hs = 0,19m

- curva de 90o, equivalente a tubulação de recalque = 30Dr - válvula de retenção equivalente a tubulação de recalque = 100Dr - registro de gaveta aberto equivalente a tubulação de recalque = 8Dr - 2 curvas de 45o equivalente a tubulação de recalque = 30Dr - saída da canalização equivalente a tubulação de recalque = 35Dr

203 Dr Equivalente a 203 Dr = 203 . 0,25m = 50,75m Canalização de recalque = 322,00m Comprimento critico = 372,75m

No monograma de Hazen-Willians , com C=100; Q=40 l/s; Dr = 250mm, Tem-se que J= 4,6 m/Km hr = j . L hr = 4,6 . 0,37275 hr = 1,72 m

altura manométrica de sucçãoH man sucção = hs + HsH man sucção = 0,19 + 3

H man sucção = 3,19m  altura manométrica de recalque

H man rec = hr + HrH man rec = 1,72 + 17,0

H man rec = 18,72m  altura manométrica total

H man = Hg + hr + hsH man = 20 + 0,19 + 1,72

H man = 21,91m

P = Q . H man 75   P = 40 . 21,91 75 . 0,72

P = 16,3HP P = 12 kW