MÉTODO BÁSICO PARA SELEÇÃO DE UMA BOMBA CENTRÍFUGA SCHNEIDER
(PARA ALTURA DE SUCÇÃO INFERIOR A 8 mca)
F. CRITÉRIOS: Para calcular-se com segurança a bomba centrífuga
adequada a um determinado sistema de abastecimento de água, são necessários
alguns dados técnicos fundamentais do local da instalação e das necessidades do
projeto:
G. Altura de Sucção (AS) e Altura de Recalque (AR), em metros;
H. Distância em metros entre a captação, ou reservatório inferior,
e o ponto de uso final, ou reservatório superior, isto é, caminho a ser seguido
pela tubulação, ou, se já estiver instalada, o seu comprimento em metros
lineares, e os tipos e quantidades de conexões e acessórios existentes;
I. Diâmetro (Pol ou mm) e material (PVC ou metal), das tubulações
de sucção e recalque, caso já forem existentes;
J. Tipo de fonte de captação e vazão disponível na mesma, em m³/h;
K. Vazão requerida, em m³/h;
L. Capacidade máxima de energia disponível para o motor, em cv, e
tipo de ligação (monofásico ou trifásico ) quando tratar-se de motores
elétricos;
M. Altitude do local em relação ao mar;
N. Temperatura máxima e tipo de água (rio, poço, chuva).
O. EXEMPLO: Baseados nestas informações podemos calcular a bomba necessária
para a seguinte situação, conforme o esquema típico apresentado na página
anterior:
P. CÁLCULO DAS PERDAS DE
CARGA NO RECALQUE: Utilizando a fórmula de Bresse (ver página 17) e sabendo
que 35 m³/h = 0,009722 m³/s, teremos:
Cálculo do diâmetro interno: Da tabela de fabricantes de tubos
(página 49),temos:
Para:
Dint = 3”, a espessura do tubo
vale 4,8mm, assim:
Dint = (3 x 25,4mm) – (2 x 4,8mm) = 66,6
mm
Teste da velocidade:
Assim, verificamos que o tubo
mais adequado para 35 m³/h é o de 3”, por apresentar velocidade de escoamento
compatível (melhor relação custo x beneficio). Pela Tabela 9 (página 43), vemos
que os comprimentos equivalentes (por segurança, usamos conexões de metal) são:
1 Saída de tubulação de PVC, 3” = 3,70 m
1 Registro de gaveta de metal, 3”
= 0,50 m
1 Válvula de retenção vertical de
metal, 3” = 9,70 m
1 União de PVC, 3” =
0,15 m
1 Curva de 90º de PVC,3” = 1,50 m
1 Redução de metal, 3” = 0,78 m
Comprimento da tubulação de
recalque de PVC,3” = 260,0 m
Comprimento Total = 276,33 m
Pela Tabela 6, para 35 m³/h, tubo
Ø 3” (PVC), temos um coeficiente = 4,0%, sendo:
hfr = 266,33 x 4,0% = 11,0532 metros
Q. CÁLCULO DAS PERDAS DE CARGA NA SUCÇÃO: A tubulação de sucção
será de 4”(bitola comercialmente imediatamente superior a de recalque), sendo
os comprimentos equivalentes, pela Tabela 9, iguais a:
1 Válvula de pé com crivo de
metal, 4” = 23,0 m
1 Curva 90º de PVC, 4” = 1,6 m
1 Redução de metal, 4” = 0,9 m
1 União de PVC, 4” = 0,2
m
Comprimento da tubulação de sucção
de PVC, 4” = 5,0 m
Comprimento Total = 30,7 metros
Pela Tabela 6, para 35 m³/h, tubo
Ø 4”, temos um coeficiente = 1,2%, sendo:
hfs = 30,7 x 1,2 % = 0,3684 metros
R. CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL (AMT)
AMT = AS + AR + hfr + hfs = 0,5 + 30 + 11,0532 + 0,3684 => AMT = 41,92 mca
S. CÁLCULO DO NPSHd: Sabendo-se que: NPSHd = Ho – Hv – AS – hfs
Onde:
Ho = 9,79 m (Tabela 1); AS
= 0,5 m (dado);
Hv = 0,753 m (Tabela 2) ; hfs
= 0,3684 mca (calculado).
NPSHd = 9,79 – 0,753 – 0,5 – 0,3684 => NPSHd = 8,169 mca
T. CÁLCULO DA POTÊNCIA NECESSÁRIA AO MOTOR
U. DETERMINAÇÃO DO PONTO DE FUNCIONAMENTO DA BOMBA - PF
Equação da curva do sistema (CS):
Hs = (AS+AR) + k.(Qs)²,
onde: k = (hfs+hfr)/Q² = (0,3684+11,0532)/35² = 0,009323755
Então:
Hs = (0,5+30) + 0,009323755.Qs² => Hs = 30,5
+ 0,009323755.Qs²
Após traçar a curva do sistema
(CS), determina-se o ponto de funcionamento da bomba (PF) que está no
cruzamento entre a curva de AMT e a curva CS. Determinando PF, encontram-se, no
gráfico a seguir, os seguintes valores:
. AMT = 42 mca;
. Q = 35 m3/h;
. NPSH (requerido) = 4,8 mca;
. Potência = 9,7 cv;
. Rendimento = 56,4%.
OBS: Como o NPSHd > NPSHr + 1,5 mca (ver página 18)
=> 8,169 mca > (4,8 + 1,5) mca, conclui-se que a bomba não irá cavitar.
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