Atividade 3 - Máquinas Hidráulicas - Engenharia Mecânica

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Engenharia Mecânica – Máquinas Hidráulicas – Anhembi Morumbi
Atividade 3 – Ricardo Augusto de Abreu Borghi
Diante da enorme variedade de exigências a que uma instalação hidráulica pode ser submetida, é natural que seja difícil de se encontrar, no mercado, uma única bomba, capaz de atender a todas as solicitações de vazão e altura manométrica. Por esse motivo, é necessário realizar a associação de bombas. A seguinte figura ilustra, esquematicamente, uma associação das bombas (a) em paralelo e (b) em série.
Figura - Associação das bombas (a) em paralelo e (b) em série
Fonte: Baptista e Lara (2010, p. 170).
#PraCegoVer: A figura mostra o esquema de associação de bombas (a) em paralelo e (b) em série. Iniciando à esquerda da imagem, na figura (a), há um cubo cinza R1, simbolizando o motor de acionamento de duas bombas ligadas em paralelo; mais à direita, há duas linhas horizontais e, abaixo delas, está escrito sucção. Essas linhas se conectam cada uma em uma bomba diferente. Há dois cilindros escritos B1 mais ao fundo e B2 mais à frente da imagem, simbolizando as bombas 1 e 2, respectivamente. Mais à direita, uma linha denominada recalque sai da parte superior das bombas. A linha se desloca para a direita e sobe verticalmente em direção a um cubo cinza R2, que faz referência a um reservatório. Ao lado direito da imagem, na figura (b), há um cubo cinza R1, simbolizando o motor de acionamento de duas bombas ligadas em série; mais à direita, há uma linha horizontal e, abaixo dela, está escrito sucção de B1. Essa linha se conecta, mais à direita, à bomba B1. Mais à direita, uma linha denominada recalque de B1 e sucção de B2 sai da parte superior de B1 e entra na parte de trás da bomba B2. Outra linha, nomeada como recalque de B2, sai da parte superior da bomba B2, desloca-se para a direita e sobe verticalmente em direção a um cubo cinza R2, que faz referência a um reservatório.
BAPTISTA, M.; LARA, M. Fundamentos de Engenharia Hidráulica. 3. ed. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2010.  
Comente sobre os principais componentes e apresente alguns benefícios e limitações das associações em série e em paralelo.
Resposta:
Associação em série: Sistema amplamente utilizado, quando da necessidade de obter uma variação representativa da altura manométrica de elevação, tem por característica uma vazão que não sofre alteração mas a pressão sim é aumentada a medida que é submetida ao dispositivo, considerando que, Ht = Hbomba (a) + Hbomba (b)
Este sistema é utilizado quando há necessidade da elevatória suprir reservatórios em distâncias ou níveis variantes, ou em sistemas industriais que contam com reservatórios com várias pressões e devam ser constantemente supridos ou situações das quais as pressões são demasiadamente diversificadas. 
Observamos por fim, que ao associarmos bombas em série para uma vazão específica, a carga manométrica será invariavelmente fornecida por cada bomba presente no projeto, dessa forma, entende-se que basta somar as alturas manométricas de cada bomba para se obter curvas características , e quando a altura manométrica for muito elevada devemos sempre analisar a possibilidade do emprego de bombas em série, observando as capacidades de pressões e obviamente, procurando elegem o mesmo modelo afim de otimizar os processos de manutenção.
O ponto positivo na utilização da associação de bombas em série é o fato de permitir o abastecimento de reservatórios em níveis ou distâncias distintos como também escalonadas.
O ponto negativo dá-se no momento da manutenção, onde, quando apenas uma bomba for submetida à manutenção, todas as outras do sistema deverão permanecer paradas.
Associação em paralelo: Quando há a necessidade de obter variações importantes na vazão do sistema, adota-se a associação em paralelo, dessa forma, tendo uma vazão aumentada, consequentemente a pressão também se elevará, mas a altura manométrica permanecerá constante.
Quando se emprega o sistema paralelo, se obterá a vantagem de que não haverá interrupção completa da operação caso uma bomba apresente falha operacional, e sim, no máximo, uma redução da vazão que está sendo bombeada pelo sistema, também como uma vantagem bem peculiar, é o fato que o sistema em paralelo é flexível do ponto de vista operacional pois, como a vazão é variável, permite-se a remoção ou introdução de bombas em funcionamento no sistema sem acarretar maiores prejuízos na vazão requerida.
O ponto positivo da associação em paralelo é o fato do aumento da vazão poderá acelerar consideravelmente o processo de enchimento de reservatórios, e facilitará muito em caso de manutenção, já que haverá a possibilidade de isolar um dos itens que esteja apresentando falha, tendo pequena perda no volume de vazão mas prejuízo algum no abastecimento.
O ponto negativo observado na associação em paralelo, dá-se pela necessidade de calcular a pressão estanque da linha, pois as constantes variações de pressão poderão causar fissuras e rupturas de válvulas e conexões, obrigando a ter uma constante avaliação em toda a rede, pois tais variações abruptas de pressão, causam o efeito de golpe de aríete nas estruturas, obrigando a necessidades maiores de manutenção preventiva.