Bombas, Compressores e Turbinas

BOMBAS, COMPRESSORES E TURBINAS Prof. Eduardo Loureiro, DSc.

BOMBAS 

Centrífugas:

BOMBAS 

Centrífugas:

BOMBAS 

Centrífugas:

 H  

 P  s  P e    g 

BOMBAS 

Centrífugas:

Tubo

Rugosidade (mm)

Ferro fundido

0,26

Ferro galvanizado

0,15

Ferro fundido asfaltado

0,12

Aço comercial ou ferro forjado

0,046

Tubos trefilados

0,0015

e  D

 0,0006

Re  4 10

4

PERDAS LOCALIZADAS

 As perdas de carga localizadas tradicionalmente são calculadas de duas formas:

hl    K 

V 

2

2 g 

Com o coeficiente de perda K, ou

 Le V 2 hl    f    D 2 g  Onde Le é o comprimento equivalente de um tubo reto.

ENTRADAS

 V ÁLVULAS E ACESSÓRIOS

Tipo de acessório

Comprimento equivalentea Le/D

 Válvula de gaveta  Válvula globo  Válvula angular  Válvula de esfera  Válvula de retenção: globo angular

8 340 150 3 600 55

 Válvula de pé com crivo: disco solto disco articulado

420 75

Cotovelo-padrão: 90o 45o

30 16

Curva de retorno (180o), modelo estreito Tê padrão: escoamento principal escoamento lateral (ramal)

50 20 60

a Baseado

em

 Le V  2 hl    f    D 2

 V ÁLVULA DE GAVETA:

 V ÁLVULA GLOBO:

 V ÁLVULA DE ESFERA:

 V ÁLVULA DE RETENÇÃO:

 V ÁLVULA ANGULAR:

 V ÁLVULA DE PÉ COM CRIVO:

 A altura de carga da bomba calculada para o Sistema foi de 34m.  A instalação requer uma vazão de 10 m3/h. Pretende-se usar um motor de 3500 rpm.

Curvas características do sistema e da bomba

 A escolha será pela família de bombas 25-150

É prática comum na indústria oferecer várias opções de diâmetro do rotor para uma única carcaça de bomba. Para economizar custos de fabricação Para permitir o aumento da capacidade pela simples substituição do rotor. Padronizar as bases de instalação. Permitir a reutilização de equipamento em aplicação diferente. • •

• •

Nestes casos, os fabricantes fazem a combinação das curvas de desempenho de toda uma família de bombas com diâmetros de rotor diferentes em um único gráfico.

 A escolha será pelo rotor de diâmetro 0,141m, que terá uma eficiência entre 55 e 58%

CAVITAÇÃO

https://www.youtube.com/watch?v=ZlrFMmGs_NI

https://www.youtube.com/watch?v=ON_irzFAU9c

 A cavitação acontece quando se atinge a pressão de vapor do líquido bombeado.

   P  V 2    P    NPSH      V      g  2 g  entrada   g 

CAVITAÇÃO e NPSH: O NPSHnecessário  é definido como o

NPSH mínimo necessário para evitar a cavitação na bomba , calculado

pelo fabricante para diversas situações de vazão e pressão na entrada da bomba.

Para garantir que uma bomba não cavite, o NPSH do sistema deve ser maior que o NPSH necessário.

e  D

 0,0006

Re  4 10

4

Bombas centrífugas multiestágio

Em uma instalação, se você põe bombas em série obtém maior pressão Se você põe bombas em paralelo obtém maior vazão.

•

•

Bombas tipo propulsor

Bombas de parafuso

Bombas de deslocamento positivo

Bomba peristáltica

Por outro lado, uma bomba é um dispositivo que fornece energia ao escoamento.

Bomba de diafragma: Ar é direcionado para a parte inferior do cilindro, levantando o pistão e junto o diafragma. Quando o diafragma sobe, a válvula de retenção no lado da entrada é aberta e o líquido flui para o interior da bomba. Quando o pistão chega ao topo a cavidade da bomba é preenchida e a bomba está pronta para a descarga.

Ar comprimido é então forçado para a parte superior da câmara do diafragma., empurrando o diafragma para baixo e evacuando a cavidade da bomba. Durante este movimento a válvula de retenção do lado da saída é aberta e a bomba está pronta para outro ciclo.

Turbina a gás

Planos de balanceamento

Compressor multiestágio

Combustor

https://www.youtube.com/watch?v=0p03UTgpnDU  

Uma turbina é uma máquina usada para extrair energia de um fluido em movimento:  Além da máquina do slide anterior temos outros tipos de turbina:

Turbinas Kaplan Usada para baixas alturas de carga e altas vazões de água. A água entra radialmente no compartimento do rotor por todos os lados, mudando a direção para o fluxo axial. Isto causa uma força d e reação que movimenta a turbina.

https://www.youtube.com/watch?v=3BCiFeykRzo

Turbina Francis É usada para baixas e médias alturas de carga. Consiste de um anel externo com pás estacionárias fixas e um anel interno com as pás que giram formando o rotor. As pás fixas controlam o fluxo de água para o rotor. A água escoa radialmente para dentro da turbina e muda de direção enquanto passa pelo rotor. Quando passa pelas pás do rotor a água perde pressão e velocidade . Isto causa uma força d e reação que gira a turbina.

Turbina Francis

https://www.youtube.com/watch?v=rf9meqw2SQA

Turbinas Pelton As rodas Pelton são as preferidas quando a fonte de água tem grande altura de carga e baixa vazão. Consta de um ou mais jatos descarregando dentro de pequenas bacias colocadas no perímetro do rotor. Usam a velocidade da água e por este motivo são chamadas de turbinas de impulso. As turbinas Kaplan e Francis são turbinas de reação.