dimensionamento de bombas - hidraulica
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁSESCOLA DE AGRONOMIA
DISCIPLINA DE HIDRÁULICA APLICADA
DIMENSIONAMENTO DE SISTEMA DE RECALQUE
Dr. Adão Wagner Pêgo Evangelista
Docente
Galileu Silva Leite
Discente
GOIÂNIA, 22 DE JULHO DE 2013.
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DADOS DO SISTEMA
SIGLA VALOR UNIDADEAltura manométrica de recalque X 68 m
Altura manométrica de sucção Y 4 m
Vazão V 70 m³/hComprimento da tubulação de recalque R 2800 m
Comprimento da tubulação de sucção S 7 m
Altitude A 600 m
1ª ETAPA – ESCOLHA DA TUBULAÇÃO
Vazão
Vazão total = Vazão do Reservatório + Vazão das saídas
Vazão total = 70 + (30 . 1)
Vazão total = 100 m³/h
Tubulação de recalque
Vazão do sistema: 100 m³/h
100 : 3600 = 0,028 m³/s
Foi adotada a velocidade de 2,0 m/s dentro do tubo.
Equação da Continuidade:
D = = = √ = 0,134 m
∴ 134 mm de diâmetro interno
Consulta feita em catálogo comercial:
Amanco® (Mexichem Brasil Ind. de Transf. Plástica Ltda.)
Fonte:
http://www.amanco.com.br/web/image/catalogo/segmentos/catalogos/amco_catalogo_i
rrigacao_2012_v8.pdf Acesso em 18/07/2013 às 19:59 h.
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Tabela 2 Diâmetros comerciais Polijeto® para tubos de PVC da linha Hidropress
Escolhemos usar o tubo de DN 160 mm da Linha Hidropress da empresa Polijeto®. O
tubo tem diâmetro nominal 160 mm, pressão de serviço de 6 kgf/cm² e diâmetro interno
de 150,6 mm.
2ª ETAPA – CÁLCULO DA PERDA DE CARGA LOCALIZADA
Método dos comprimentos equivalentes
Perda de carga localizadaSucção
Peça Qtde Comprimento(no diâmetros)
Total
Redução excêntrica 01 1,75
Válvula pé com crivo 01 250 43,75
Curva 90° raio longo 01 30 5,25
Total 50,75
RecalqueAmpliação concêntrica 01 10 1,50
Válvula de retenção 01 100 15,00
Registro de gaveta 01 8 1,20
Curva 90° raio curto 23 45 155,25
T saída lateral 30 50 225,00
Total 397,95
Para tubulação de sucção:
L = Lreal + Lvirtual
L = 7 + 50,75
L = 57,75
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C = 140 (Tubos PVC)
Para tubulação de recalque:
L = Lreal + Lvirtual
L = 2800 + 397,95
L = 3197,95
C = 140 (Tubos PVC)
Altura manométrica total:
Método dos 5% da perda de carga contínua:
Para tubulação de sucção:
Para tubulação de recalque:
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Altura manométrica total:
x 1,05
HmT = 98,79 m.c.a.
Pelo método dos comprimentos equivalentes a HmT é de 97,99 m.c.a, e pelo método
dos 5% de perda de carga contínua a HmT é de 98,79 m.c.a..
3ª ETAPA – ESCOLHA DA BOMBA
Projeto:
Vazão (m³/h) = 100
HmT (m.c.a.) = 97,99
Consulta feita em catálogo comercial:
KSB® Bombas Hidráulicas S/A.
Fonte:
http://www.ksb.com.br/php/produtos/produtos.php?codtipo=1&codgrupo=1&codaplic
acao=47# Acesso em 19/07/2013 às 19:02h.
Bomba selecionada:
KSB MEGANORM 50-250Rotação : 3500 rpm
Rotor : 248 mm
Rendimento: 63%
NPSHr : 4,3
Potência : 60 hp
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4ª ETAPA – ESCOLHA DO MOTOR
= rendimento (%)
= peso específico da água (Kgf/dm³)
5ª ETAPA – CURVA DO SISTEMA
HmT x Vazão (Q)
, isolando Q temos que
, * + , logo
Hf (sucção) = Q1,85 .
Hf (recalque) = Q1,85 .
Hf (Total)= 16481,96 . Q1,85
Variando Q obtém-se novos valores para HmT:
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Q(m³/h) Q(m³/s) HmT (m.c.a.)0 0 72
60 0,0167 80,49
80 0,0222 86,38
100 0,0278 93,80120 0,0333 102,44
140 0,0389 112,58
Curva do sistema x Curva da bomba
6ª ETAPA – NPHS E RISCO DE CAVITAÇÃO
Para que a bomba não cavite, o NPSHd > 0,6 + NPSHr
NPSHr: 4,3
( )
hv = 0,32 (água a 20ºC, valor tabelado)
=
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Hgeo suc = 4 m
NPSHdisp = 5,25
Para que a bomba não tenha risco de cavitação, o NPSHd > 0,6 + NPSHr; Portanto
NPSHd > 0,6 + NPSHr → 5,25 > 0,6 + 4,3 → 5,25 > 4,9
Como verificamos, o NPSHd e maior que o NPSHr considerando uma margem de
segurança de 0,6. Portanto a bomba selecionada atende os requisitos do projeto.