Cavitação e npsh, Notas de estudo de Mecatrônica

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Centro de Treinamento do Produto

CAVITAÇÃO /

NPSH

Mó Módulo 4dulo 4

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UMA DEFINIÇÃO SIMPLES DE CAVITAÇÃO:

Intensa formação de bolhas de vapor na zona de baixa pressão da bomba e posterior colapso destas bolhas na região de alta pressão.

CONSEQÜÊNCIAS DA CAVITAÇÃO

Barulho e vibração;

Alteração na performance da bomba;

“Pitting” das palhetas do rotor.

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EXEMPLO DE ROTOR “CAVITADO”

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ENSAIOS LABORATORIAIS DETERMINARAM:

Colocando-se corpos de provas de diversos materiais sujeitos a cavitação e depois de um certo tempo mediu-se a perda de material destes corpos de prova e fixando o valor 1,0 para perda de material para o ferro fundido, temos:

Ferro fundido 1,

Bronze 0, Aço cromo 0,

Liga de bronze alumínio 0, Aço cromo níquel 0,

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PRESSÃO DE VAPOR

A temperatura na qual um líquido entra em ebulição depende da pressão exercida sobre este líquido.

T T

p <<<< p

T <<<< T

p

Para uma determinada temperatura a pressão que resulta na ebulição de um líquido, é a pressão de vapor deste líquido

p

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TABELA DE PRESSÃO DE VAPOR PARA ÁGUA

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CÁLCULO DO NPSH DISPONÍVEL

Fase de projeto

NPSH disp =

Prs + Patm - Pv x10+/- Hgeos - Hp γ

m

kgf/dm^3

m

m

kgf/cm^2

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Fase de operação

NPSH disp =

Ps + Patm - Pv x10 + vs

2

• Zs γ 2g

CÁLCULO DO NPSH DISPONÍVEL

m

kgf/dm^3

m/s

m

kgf/cm^2

m/s^2

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NPSHd

Q

NPSH Disponível - característica do sistema

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NPSHr

Q

NPSH Requerido - característica da bomba

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FATORES QUE AUMENTAM O NPSH DISPONÍVEL

Posicionar a bomba o mais próximo possível do tanque de sucção;

Utilizar o menor número possível de acessórios, tais como curvas, válvulas; derivações, etc;

Diminuir a temperatura do fluido bombeado;

Aumentar o desnível de sucção quando positivo / diminuir quando negativo;

Rebaixar o nível físico da bomba;

Utilizar uma pré-bomba ( booster );

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FATORES QUE AUMENTAM O NPSH DISPONÍVEL

Pressurizar o tanque de sucção;

Utilizar tubulações lisas na sucção;

Utilizar tubulações de maior diâmetro na sucção;

Diminuir a vazão utilizando a válvula de recalque;

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REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO NPSH REQUERIDO

Q 1 Q

AH AH

Q = Q = const. 1

NPSH cavitação total

NPSH com 3% de queda

NPSH semqueda

AH / H = 3% (^1) AH / H 1

NPSH

Q

H 1

Q

NPSH cavitação total

NPSH com 3% de queda

NPSH sem queda

H

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LINHAS DE REFERÊNCIA PARA MEDIÇÕES HIDRÁULICAS

para bomba horizontais: linha de centro do eixo da bomba

para bomba verticais de simples sucção simples ou múltiplos estágios: início da palheta na entrada para o rotor do primeiro estágio

para bombas verticais de dupla sucção: centro de recalque do rotor