INSTALAÇÕES ELEVATÓRIAS

Escolha da Bomba

Máquinas de Fluido

Bombas Líquidos

Ventiladores Gases

Turbinas a Vapor

Turbinas a Gás Turbinas Eólicas

Máquinas Hidráulicas

Máquinas Térmicas

Turbomáquinas

Máq. Deslocamento Positivo

Operatrizes Motrizes

Turbinas Hidráulicas

Turbomáquinas

Operatrizes

Máq. Deslocamento Positivo

Motrizes

Turbocompressores

cte =

cte

BFT

Escolha da Bomba: principais parâmetros para

dimensionamento de uma instalação elevatória

Bomba Radial Centrífuga

Bomba Centrífuga Multiestágios

Bomba Radial Centrífuga: Rotor e Caixa Espiral

Instalação de Bombeamento Típica

C

B

R L

V

R

V

R

C

Hr

Ha

Instalação de Bombeamento Típica

C

B

R L

V

R

V

R

C

Hr

Ha

Instalação de Bombeamento Típica

C

B

R L

V

R

V

R

C

Hr

Ha

Instalação de Bombeamento Típica

C

B

R L

V

R

V

R

C

Hr

Ha

Instalação de Bombeamento Típica

C

B

R L

V

R

V

R

C

Hr

Ha

Instalação de Bombeamento Típica

C

B

R L

V

R

V

R

C

Hr

Ha

Instalação de Bombeamento Típica

C

B

R L

V

R

V

R

C

Hr

Ha

Escolha da Bomba

o Vazão a ser recalcada (Q);

o Altura manométrica da instalação (Hman).

Material das tubulações Desnível (Ho)Vazão (Q)

Diâmetro das tubulações (D)

Perda de carga - tubos e acessórios (ΔH ) Τ(𝑃𝑟 − 𝑃𝑎) 𝛾

Altura manométrica (Hman)

Escolha da bomba – tabela de seleção e curvas características (fabricante)

r aman o

p pH H H

−= + +

Escolha da Bomba

Vazão a ser recalcada.

o Consumo diário da instalação;

o Jornada de trabalho;

o Número de bombas em operação. (associação em paralelo).

𝑫 = 𝟎, 𝟓𝟖𝟔 × 𝑻 Τ𝟏 𝟒 × 𝑸

Manual Técnico Tigre

Escolha da Bomba

Diâmetros econômicos.

o Investimento;

o Custo operacional.

Fórmula da ABNT

o D: diâmetro [m];

o T: jornada de trabalho [h];

o Q: vazão [m3/s].

𝑫𝒓 = 𝟎, 𝟓𝟖𝟔 × 𝑻 Τ𝟏 𝟒 × 𝑸

Fórmula de Bresse

o D: diâmetro [m];

o K: coeficiente variável (custos de investimento e operação);

o Q: vazão [m3/s].

𝑫𝒓 = 𝑲 𝑸 0,6 ≤ 𝐾 ≤ 1,6

𝐾 = 1,2

Velocidades econômicas 𝑉𝑠𝑢𝑐çã𝑜 < 1,5 Τ𝑚 𝑠 𝑚á𝑥. 2,0 Τ𝑚 𝑠

𝑉𝑟𝑒𝑐𝑎𝑙𝑞𝑢𝑒 < 2,5 Τ𝑚 𝑠 𝑚á𝑥. 3,0 Τ𝑚 𝑠

oH

y

0

1

2

ap

3

rp

𝐻𝑚𝑎𝑛

∆𝐻

Instalação de Bombeamento Típica

r aman o

p pH H H

−= + +

𝐻𝑚𝑎𝑛 = 𝑀 + 𝑉 + 𝑦

Altura Manométrica

( )r a atmp p p= =

r aman o

p pH H H

−= + +

man oH H H= +

manH

oH

rp 2kg m

ap

3kg m H

- altura manométrica, em [m]

- desnível geométrico, em [m]

- pressão no reservatório de recalque, em

- pressão no reservatório de sucção, em

- peso específico do fluido, em

- perda de carga nas tubulações e acessórios, em [m]

2kg m

Rendimentos a Considerar em uma Bomba

Rendimento Hidráulico (h )

Leva em consideração o acabamento superficial interno das paredes do

rotor e da carcaça da bomba.

h

manH

thH

1 2H −

: rendimento hidráulico da bomba;

: energia absorvida por 1 kg de fluido que atravessa a bomba;

: energia cedida a cada um dos kg de fluido que atravessam a bomba;

: energia dissipada no interior da bomba (função do seu acabamento superficial interno).

𝐻𝑡ℎ = 𝐻𝑚𝑎𝑛 + ∆𝐻1−2

𝐻𝑚𝑎𝑛 = 𝐻𝑡ℎ × 𝜂ℎ

𝜂ℎ =𝐻𝑚𝑎𝑛

𝐻𝑡ℎ

man oH H H= +

Rendimentos a Considerar em uma Bomba

Rendimento Volumétrico (v )

Existem folgas dimensionais entre o rotor e a carcaça e também ao

distribuidor.

Quando a bomba está operando, uma vazão (q) de recirculação fica girando

nestes espaços.

v

Q

q

: rendimento volumétrico da bomba;

: vazão recalcada pela bomba;

: a recirculação e vazamento pelo estojo de gaxetas.

Tipo de bomba Faixa de valores de v

Bomba de baixa pressão

< 15 mmanH 93 % a 98 %

Bomba de média pressão

15 m 50 mmanH 88 % a 93 %

Bomba de alta pressão

> 50 mmanH 83 % a 88 %

𝜂𝑣 =𝑄

𝑄 + 𝑞

Rendimentos a Considerar em uma Bomba

Rendimento Mecânico (m )

Leva em consideração que, da potência necessária ao acionamento da

bomba, apenas uma parte é, efetivamente, empregada para o ato de

bombeamento. Parcela desta potência necessária será utilizada para vencer

as resistências passivas da bomba.

m

N

: o rendimento mecânico da bomba.

: potência dissipada em atrito no estojo de gaxetas, nos mancais e/ou rolamentos,

nos anéis de desgaste e pelo atrito entre o rotor e o meio fluido no qual gira.

N : a potência necessária ao acionamento.

Rendimento Total ( ou t )

𝜂𝑚 =𝑁 − ∆𝑁

𝑁

𝜂 = 𝜂ℎ × 𝜂𝑣× 𝜂𝑚

Potência Necessária ao Acionamento das Bombas

N kgm s

3kg m Q 3m s

manH

: potência necessária ao acionamento, em

: peso específico do fluido, em

: vazão recalcada, em

: altura manométrica, em [m]

: rendimento total, em [%]

Para se ter a potência necessária ao acionamento, em cv, usa-se:

𝑁 =𝛾 ∙ 𝑄 ∙ 𝐻𝑚𝑎𝑛

𝜂𝑡Τ𝑘𝑔 ∙ 𝑚 𝑠

Potência de acionamento ( N )

𝑁 =𝛾 ∙ 𝑄 ∙ 𝐻𝑚𝑎𝑛

75 ∙ 𝜂𝑡cv

Exemplo

Resolução

𝐻𝑚𝑎𝑛 = 𝐻𝑜 + ∆𝐻 𝐻𝑚𝑎𝑛 = 𝐻𝑎 + 𝐻𝑟 + ∆𝐻𝑎 + ∆𝐻𝑟

𝐻𝑎 = 0,5 m 𝐻𝑟 = 25 m

∆𝐻 = 𝑐𝑜𝑚𝑝. 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟 + 𝑐𝑜𝑚𝑝. 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 × 𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎

∆𝐻𝑎= 5 + 18,3 + 1,2 + 0,4 × 2,5%

∆𝐻𝑟= 25 + 0,4 + 4 ∙ 0,7 + 0,15 + 2,7 + 4,0 × 7%

∆𝐻𝑎= 0,62 m

∆𝐻𝑟= 13,30 m

𝐻𝑚𝑎𝑛 = 0,5 + 25 + 0,62 + 13,30

𝐻𝑚𝑎𝑛 = 39,42 ≈ 40 𝑚

𝑄 = 4 Τ𝑚3 ℎ 𝐷𝑟 = 1 Τ1 4 " 𝐷𝑟 = 1 Τ1 2 "

𝑄 = 4 Τ𝑚3 ℎME − 1315