Prévia do material em texto

*
BOMBAS E SISTEMAS DE RECALQUE
*
*
Esquema de uma instalação elevatória típica 
*
Quando o eixo da bomba está acima do nível de água do poço de sucção a instalação da bomba é dita de sucção positiva. No caso contrário a sucção é negativa e diz-se que a bomba está afogada ou auto-escorvada 
*
PARÂMETROS HIDRÁULICOS DE INSTALAÇÃO DE RECALQUE
Hm = Hg + Dh1-2 
Hm = Hs + Hr
Hg = hs + hr
Dh1-2 = Dhs + Dhr
 Hs = hs + Dhs
 Hr = hr + Dhr
-            Hs = altura manométrica de sucção
-       hs = altura geométrica de sucção
-       Dhs = perda de carga na sucção
-       Hr = altura manométrica de recalque
-       hr = altura geométrica de recalque
-       Dhr = perda de carga no recalque
*
Potência e rendimento do conjunto elevatório 
A potência hidráulica, numa instalação de recalque, é o trabalho realizado sobre o líquido ao passar pela bomba em um segundo:
								 PH : Potência hidráulica em Watt
g : Peso específico da água em N/m3 (g ~9806 N/m3 )
Q : Vazão bombeada em m3/s
Hm : Altura manométrica em metros.
No caso de escolha de bomba é mais freqüente o uso de cavalo vapor (CV ou HP) para a unidade de potência. Neste caso, a expressão anterior, no sistema técnico, é a seguinte: 
PH : potência hidráulica em CV
g : peso específico da água em N/m3 (g ~1000 kgf/m3)
Q : vazão bombeada em m3/s;
Hm : altura manométrica em metros.
*
 Para que o líquido receba a potência requerida PH, a bomba deve receber uma potência superior à potência hidráulica, pois normalmente há perdas no seu interior. Essas perdas se devem, geralmente, aos seguintes fatores:
 
-            aspereza da superfície interna das paredes da bomba,
-            recirculação do líquido no interior da bomba,
-            vazamentos através das junções,
-            energia dissipada no atrito entre partes da bomba,
-            energia dissipada no atrito entre o fluido e a bomba.
A razão entre a potência hidráulica PH e a potência absorvida pela bomba PB é denominada rendimento ou eficiência da bomba hB. Os rendimentos das bombas variam bastante, conforme a vazão Q, a altura manométrica Hm e o tipo da bomba, estando, normalmente, entre 30% e 90%. Além disso, há o rendimento do motor a ser considerado. Portanto, a potência da bomba, ou potência útil transmitida ao motor, é dada por:
*
Dimensionamento econômico da tubulação
-            um diâmetro pequeno para a tubulação ocasiona uma perda de carga maior e portanto, uma altura manométrica e potências do conjunto motor-bomba mais elevadas; conseqüentemente, o conjunto elevatório tem custo maior e as despesas com energia também são mais elevadas, embora o custo da tubulação seja menor;
 
- um diâmetro maior para a tubulação implica em despesa mais elevada para a implantação da tubulação. No entanto, proporciona menor perda de carga e conseqüentemente, a potência fica reduzida, resultando em custo menor para a aquisição e operação dos conjuntos elevatórios.
*
O diâmetro da tubulação mais conveniente, economicamente, é aquele que resulta em menor custo total das instalações. Este é o chamado diâmetro econômico 
*
 Dr = diâmetro de recalque(m);
Q = vazão recalcada, em m3/s;
K = parâmetro associado aos custos envolvidos.
 
O valor do fator K depende de fatores econômicos envolvidos na implantação e na manutenção da elevatória, tais como a tarifa da energia elétrica (ou do óleo diesel, gasolina etc) e dos preços de tubulação e equipamentos adotados. O valor de K oscila conforme a época e a região, variando de 0,6 a 1,6, sendo o valor mais freqüente em torno de 1,0. Entretanto, por medida de segurança adota-se K=1,2 quando as informações econômicas são insuficientes para uma análise mais detalhada.
Fórmula de Bresse para a determinação do diâmetro de recalque:
*
Como o valor do diâmetro calculado raramente coincide com o valor padronizado comercialmente, é comum se adotar o diâmetro comercial mais próximo ao calculado. Para o diâmetro da tubulação de sucção adota-se o diâmetro comercial imediatamente superior ao diâmetro adotado para o recalque, para diminuir a velocidade de entrada da água na bomba.
Funcionamento descontínuo: 
Sendo Dr o diâmetro da tubulação de recalque em metros, X o número de horas de funcionamento por dia e Q a vazão em m3/s.
As fórmulas apresentadas não são suficientes para equacionar a estrutura de custos complexos de sistemas hidráulicos de grande porte. Para esses casos, é essencial a análise econômica mais apurada.