Baixe Características de Curvas de Bombas Centrífugas e Associação com Tubulações e outras Notas de estudo em PDF para Eletrotécnica, somente na Docsity!
c) flat → a altura manométrica varia pouco com a vazão.
Estas curvas são chamadas estáveis porque para determinada altura manométrica corresponde um só valor da vazão e vice-versa.
− Curvas instáveis
H H
(d) (c)
Q1 Q2 Q Q1 Q2 Q Q
As curvas d) e e) são instáveis porque para determinada altura manométrica correspondem dois ou mais valores da vazão.
A curva d) é denominada dropig. A aplicação de bombas com este tipo de curvas depende muito das características dos sistemas de tubulações.
A curva e) é própria de algumas bombas centrífugas de elevada rotação específica que podem ser usadas com tubulações cujas curvas tenham grande inclinação.
6.3.3. Variação das curvas características
a) Com o diâmetro do rotor → cada carcaça pode trabalhar com rotores diferentes. A cada diâmetro corresponde uma curva característica. Se a forma e a rotação se mantiverem constantes, a variação do diâmetro do rotor dá origem a curvas caraterísticas paralelas sendo que as superiores referem-se aos diâmetros maiores. Assim, se o diâmetro de certa bomba for modificado, as curvas características da máquina apresentam relações bem definidas com características originais, expressas pelas equações:
Q
Q
D
D
2 1
2 1
H
H
D
D
2 1
2 1
2
P
P
D
D
2 1
2 1
3
, nas quais as grandezas afetadas do índice 1 referem-se às
características primitivas e as de índice 2, as características com o rotor raspado.
Geralmente a raspagem do rotor pode ser feita de até 20% do valor máximo do diâmetro sem afetar apreciavelmente o rendimento da máquina.
b) Com a rotação → conservando a forma e o diâmetro do rotor, a energia transferida ao fluido circulante varia com a rotação. A curva característica da bomba também se modifica porque a altura manométrica cresce com o número de giros de rotor na unidade de tempo. Podemos analisar os efeitos da rotação por meio das expressões:
Q
Q
n n
2 1
2 1
H
H
n n
2 1
2 1
2
P
P
n n
2 1
2 1
3
Assim, como no caso anterior, as grandezas afetadas pelo índice 1 referem-se às características originais e as do índice 2 são as da bomba com nova rotação.
c) Com a forma do rotor → para alguns tipos de bomba, principalmente as de maior porte, foram desenvolvidos rotores de forma diversas, que fornecem curvas características diferentes. Quando isto ocorre, compete ao fabricante levantar as curvas correspondentes aos rotores de uso possível na mesma carcaça.
6.3.4. Associação de curva característica da bomba com característica da tubulação
O estudo do comportamento funcional de bombas centrífugas fica bastante facilitado conhecendo-se a chamada curva característica da tubulação que, conforme figura abaixo, indica para cada vazão de bombeamento a correspondente altura manométrica total. Essa curva é obtida calculando-se previamente as perdas de carga nas tubulações de sucção e de recalque para várias vazões de escoamento. Somadas ao desnível geométrico, fornecem os pontos para o traçado da curva. Como se sabe, a perda de carga é função também da rugosidade do tubo.
Hm = Hg + r Q2 ou 1,
H C
C H’
H1 Perda de Carga
Desnível Geométrico Hg
Q Q
Q1 Q2 Q3 Q Q2B Q2A
b) Funcionamento em série → quando se associam bombas em série, o traçado da curva resultante é obtida somando-se as alturas geradas pelas bombas para cada vazão considerada. No caso de bombas iguais, as alturas resultantes são múltiplas da altura de uma só.
H H
H
Bomba 2 Bomba 1
Q1 Q2 Q
6.3.5. Noções sobre motores elétricos para acionamento de bombas
a) Classificação e características gerais → os motores elétricos de corrente alternada usualmente utilizados para o acionamento de bombas hidráulicas pertencem a uma das seguintes categorias:
- motor síncrono;
- motor assíncrono; 2.1) com rotor de gaiola; 2.2) com rotor bobinado.
− O motor síncrono tem uma velocidade de rotação rigorosamente definida pela freqüência de corrente e pelo número de pólos de conformidade com a seguinte expressão:
n =
- f p
; n = número de rotação por minuto, f = freqüência da corrente, p =
número de pólos.
O campo prático de aplicação dos motores síncronos é o das grandes instalações, geralmente quando a potência das bombas ultrapassa de 500 HP, e as velocidades necessitam ser baixas. Devido a sua maior eficiência, o dispêndio com energia elétrica em grandes instalações, passa a Ter significativo valor na economia geral do sistema. O custo inicial, entretanto, é elevado e a fabricação ainda restrita em nosso país.
Nos motores assíncronos, a velocidade de rotação não coincide exatamente com a velocidade de sincronismo. Devido a carga há uma ligeira redução na rotação , da ordem de 3 a 5%, em que é conhecida por escorregamento. O motor assíncrono com rotor de gaiola é o tipo de uso mais corrente nas pequenas e médias instalações de bombeamento. O rotor não possui nenhum enrolamento, não existindo contato elétrico do induzido com o exterior. O rendimento é elevado. A partida é feita utilizando-se chaves elétricas apropriadas. As instalações com bombas da ordem de até 500cv utilizam quase que exclusivamente motores desse tipo.
b) Potência de motores para acionamento de bombas → a rigor, a potência de placa do motor deve ser o suficiente para cobrir o valor da potência absorvida pela bomba, cujo cálculo é:
P =
Q Hman b
Convém, entretanto, que seja ligeiramente superior, pois a bomba poderá eventualmente funcionar com a vazão maior do que a prevista (tubulação nova que admite escoamento maior devido a perda de carga ser menor que a recalcada; tubulação descarregando em cota inferior à prevista) e exigir uma potência maior no seu eixo.
A potência elétrica Pe consumida pelo conjunto motor-bomba, expressa em quilowatt é dada pela fórmula:
Pe = 0,
Q Hman b
; γ, Q, H têm o mesmo significado já referido
anteriormente e η é a eficiência global do conjunto.
η = ηbomba x ηmotor
6.4.Estações elevatórias
a) Definição → conjunto das edificações, instalações e equipamentos, destinados a abrigar, proteger, operar, controlar e manter os conjuntos elevatórios(motor-bomba) que promovem o recalque da água.
b) Partes componentes → as estações elevatórias são compostas de:
sala das máquinas e dependências complementares;
poço de sucção;
tubulações e órgãos acessórios;
equipamentos elétricos;
dispositivos auxiliares.
Sala das máquinas e dependências complementares → na sala das máquinas são instalados os conjuntos elevatórios e, na maioria dos casos, os equipamentos elétricos como cabines de comando, chaves de partida e proteção dos motores, e os instrumentos para leitura de medições elétricas ou hidráulicas.
