INTRODUÇÃO

                Cada vez mais se exige diversos conhecimentos dos engenheiros, conhecimentos que muitas vezes servem de base para a área da Engenharia e um conteúdo que exemplifica isso perfeitamente é o de fenômenos de transporte. Entre os conteúdos dentro da área de Mecânica dos fluídos temos o de bombas. Esses equipamentos transformam energia mecânica em energia hidráulica, que é fornecida ao líquido.

                                                               BOMBA AXIAL ou PROPULSORA

                As bombas axiais possuem um rotor com aspecto de hélice de propulsão, dotada de reduzido número de pás (2 a 8) e possuem velocidade específica elevada. Sob uma forma simplista, diz-se que as bombas axiais ou de hélice se destinam a elevar grandes descargas a pequenas alturas.

            Nesse tipo de bomba as pás podem ser fixas, fundidas com o núcleo de fixação ou a ele soldadas, podem também variar com o passo, isso graças a um mecanismo localizado no interior da ogiva onde as pás são adaptadas. Um sistema de comando automático comunica as pás à inclinação adequada à descarga com a qual a bomba deve funcionar.

            Evita-se assim, com a bomba de passo regulável, que o rendimento sofra acentuadas variações quando a descarga se afasta do valor normal (de máximo rendimento), pois, no caso das pás fixas, variando a descarga, o ângulo de incidência se altera os filetes líquidos tendem ou a descolar-se ou a chocar-se com as pás, o que reduz o rendimento das bombas.

            As bombas axiais com pás de passo variável são conhecidas como bombas de Kaplan, por serem análogas às turbinas hidráulicas as quais levam o nome do engenheiro Vitor Kaplan.

            Em bombas menos aperfeiçoadas, as pás podem ser apenas ajustadas num ângulo adequado ao funcionamento para as condições desejadas. O rotor  é colocado no interior de um tubo com formato troncônico, e o motor que aciona fica acima do tubo. Nos rotores em hélice, a velocidade de arrastamento no ponto de contato do líquido com a pá é igual à que se verifica a saída da pá.

                                     1 http://www.geocities.ws/aylinkrzesaj/bombas.pdf

Trajetória de uma partícula líquida numa bomba axial

2 http://www.geocities.ws/aylinkrzesaj/bombas.pdf

                     Bomba Axial. Corte.

3 http://pwp.net.ipl.pt/dec.isel/luistecedeiro/ficheiros_pdf/apontamentos/H2_Bombas_v2_(ISEL).pdf

                   Tipos de Hélices

4 http://www.geocities.ws/aylinkrzesaj/bombas.pdf

       Diagrama das velocidades

            Ao passar pelo rotor, a velocidade absoluta aumenta seu valor de v1 a v2, de modo que se obtém uma energia dinâmica positiva, sendo que graças à curvatura da pá da hélice que se consegue fazer com que w2 seja menor que w1, proporcionando um valor positivo no termo (w1²-w2² )/2g .

5 http://www.geocities.ws/aylinkrzesaj/bombas.pdf

COMPONENTES DA BOMBA AXIAL

 6 http://www.geocities.ws/aylinkrzesaj/bombas.pdf

7 http://pwp.net.ipl.pt/dec.isel/luistecedeiro/ficheiros_pdf/apontamentos/H2_Bombas_v2_(ISEL).pdf

8 http://pwp.net.ipl.pt/dec.isel/luistecedeiro/ficheiros_pdf/apontamentos/H2_Bombas_v2_(ISEL).pdf

9 http://pwp.net.ipl.pt/dec.isel/luistecedeiro/ficheiros_pdf/apontamentos/H2_Bombas_v2_(ISEL).pdf

10 http://pwp.net.ipl.pt/dec.isel/luistecedeiro/ficheiros_pdf/apontamentos/H2_Bombas_v2_(ISEL).pdf

11 http://pwp.net.ipl.pt/dec.isel/luistecedeiro/ficheiros_pdf/apontamentos/H2_Bombas_v2_(ISEL).pdf

12  http://pwp.net.ipl.pt/dec.isel/luistecedeiro/ficheiros_pdf/apontamentos/H2_Bombas_v2_(ISEL).pdf

13 www.unicamp.br/fea/ortega/aulas/aula11_Bombas.ppt

                                                                               Conclusão

            Estas bombas são utilizadas em irrigação, no seu princípio de funcionamento não se constata o efeito desta força. São empregadas para grandes descargas (até dezenas de m³/s) e grandes alturas de elevação.

Acadêmico: Matheus Moraes vieira

 REFERÊNCIAS

http://pwp.net.ipl.pt/dec.isel/luistecedeiro/ficheiros_pdf/apontamentos/H2_Bombas_v2_(ISEL).pdf

http://www.geocities.ws/aylinkrzesaj/bombas.pdf

www.unicamp.br/fea/ortega/aulas/aula11_Bombas.ppt

http://www.dem.feis.unesp.br/intranet/capitulo9.pdf

A transferência de fluidos na refrigeração

BOMBA CENTRÍFUGA

BOMBA CENTRÍFUGA

               Nos dias de hoje é essencial que consigamos aproveitar ao máximo os recursos naturais disponíveis, com a escassez da água nos grandes reservatórios torna-se importante o aproveitamento de água pluvial ou oriunda dos lenções freáticos. Após capitados esses recursos são geralmente armazenados em cisternas ou reservatórios inferior, gerando um problema de hidráulica, pois será necessário transferir a água até um reservatório superior, para que possa ser distribuída pela gravidade para diferentes partes da casa ou da edificação. Para isso ocorrer necessitamos bombear o fluído até o local desejado, um dos modelos de bomba mais utilizado é a Bomba Centrifuga.

FUNCIONAMENTO DA BOMBA CENTRÍFUGA

               O fluido entra na bomba por um bocal de sucção. Neste bocal a pressão manométrica pode ser superior (positiva), inferior à atmosférica ou pressão negativa (vácuo). Do bocal de sucção o fluido é encaminhado a um ou mais rotores que cedem energia ao fluido, seguindo-se um dispositivo de conversão de energia cinética em energia potencial de pressão. O fluido sai da bomba pelo bocal de recalque. A energia cedida ao fluido se apresenta sob a forma de diferença de pressão entre a sucção e o recalque da bomba. Esta energia específica (energia por unidade de massa) é conhecida como altura manométrica total (Hman). Em função desta transferência de energia é que podemos elevar, pressurizar ou transferir fluidos.

COMPOSIÇÃO

Parte fixa: carcaça, intermediária, venturi, difusor, etc.

Parte móvel: rotor, eixo, acoplamento, etc.

PERFORMANCE

               Podemos resumir dizendo que performance de uma bomba, é o número de litros por hora que a bomba fornece, altura de coluna de água que a bomba eleva, e eficiência que ela possui.

> Vazão: O volume do líquido bombeado pela bomba em um segundo.

Relações: 1,0m3/h = 1.000 L/h

                 1,0m3/h = 4,4 GPM

SELEÇÃO DE TUBO PELA VAZÃO

(percentual de perda 10%)

> Altura Manométrica:

Altura Manométrica de Sucção (AMS):

- É representada pela soma do desnível de sucção, mais a perda de carga nos tubos e conexões.

- Sucção pode ser negativa ou positiva (bomba afogada).

Altura Manométrica de Recalque (AMR):

- É representada pela soma do desnível do recalque, mais a perda de carga nos tubos e conexões.

Altura Manométrica Total (AMT):

AMT = AMS + AMR

> Energia de Pressão:

Relações: 1,0kgf/cm  = 10 m.c.a. = 14,22 lib/pol  = 100 kPa

> Pressão de uma coluna de água:

Va < Vb < Vc

Pa = Pb = Pc

> Perda de carga: a perda de Pressão ou perda de carga (∆P) provocada pelo atrito no interior de um tubo cilíndrico, para diversos fluidos homogêneos, como no caso da água, pode ser expresso pela equação de Darcy-Weissbach;

∆P = Perda de Pressão (m)

L = Comprimento Equivalente da Tubulação (m)

D = Diâmetro Interno da Tubulação (m)

V = Velocidade media do Refrigerante (m/s)

g = Aceleração da gravidade (9,8 m/s2)

f = Fator de Fricção (adimensional)

PERDA DE CARGA LOCALIZADA (Conexões)

PVC e COBRE

> Potência (Pu): Potência utilizada no recalque da vazão “Q” a altura total de elevação “H”.

Relações : 1 CV = 75 kgfm/s

          1 W = 0,102 kgfm/s

                  1 CV = 736 W

          1 CV = 0,736 KW

> Rendimento (η): é a relação percentual entre a potência útil fornecida (hidráulica) e a potência absorvida pela bomba (eixo).

SELEÇÃO DA BOMBA CENTRÍFUGA

Dimensionamento:

Reservatórios: Poços, Cisternas, Rios, etc.

1- Vazão do projeto: m³/h

2- Bitola dos tubos e conexões de sucção e recalque

3- Cálculo da AMS (profundidade: 0 a 6 metros):

a) desnível de sucção (metros)

b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros)

c) cálculo da perda de carga

d) cálculo da AMS = desnível + perda de carga (mca)

4- Cálculo do AMR:

a) desnível de recalque (metros)

b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros)

c) cálculo da perda de carga

d) cálculo da AMR = desnível + perda de carga (mca)

5- Cálculo da AMT

AMT = AMS + AMR (mca)

Usando o catálogo, selecione a bomba que apresenta melhor performance:

Vazão: m³/h AMT: mca Potência: cv

Cálculo:

CURVA DE CARACTERÍSTICAS DE UMA BOMBA

NBR (Normas Brasileiras)

NBR 5626 - Instalações prediais para água fria;

NBR 7198 - Instalações prediais de água quente; 

NBR 8160 - Instalação predial de esgoto sanitário.

Equipe:

             Max Tiago Libano A. Cordeiro

             Nixon Marques

             Tiago Martins

Introdução 

O presente artigo refere-se ao pressostato, que é um instrumento de medição de pressão utilizado como componente do sistema de proteção de equipamento ou processos industriais, protegendo a integridade de equipamentos contra o aumento ou queda excessiva de pressão durante seu funcionamento. 

Desta forma, será apresentado e explicado o conceito de um interruptor de pressão e seus elementos construtivos, sendo citados exemplos e funções, como também a forma como são utilizados.  

  

O que é um pressostato?  

Pressostatos são dispositivos que medem a pressão e atuam como sistema de proteção de equipamentos e processos industriais, impedindo que o aumento ou queda de pressão excessivos possam vir a danificar o equipamento durante seu funcionamento. 

O pressostato, interruptor de pressão, é utilizado em máquinas de fabricação e instalações, plantas de utilidade pública e edifícios públicos. Quanto à forma de ativação e funcionamento, há modelos que monitoram e respondem de forma automática, ou seja, são programados anteriormente, e há também aqueles que são funcionam de modo manual. 

Existem muitos tipos de pressostatos, os dois mais conhecidos são interruptores pneumáticos, usados no carregamento de baterias (em particular aquelas que utilizam uma combinação de níquel e outro metal), e interruptores hidráulicos, usado em piscinas, máquinas e aparelhos. Já em relação ao intervalo entre atuação e desarme, eles são divididos em diferencial fixo e ajustável, sendo que o fixo só tem um ponto de ajuste, set-point, sendo o intervalo entre o ponto de atuação e desarme fixo; já no ajustável, é possível ajuste do set-point e também o intervalo entre o ponto de atuação e desarme do pressostato. Quanto a função, os tipos de pressostatos são divididos em pressostato de um contato, que atua sobre uma única variação de pressão, abrindo ou fechando um único circuito elétrico, por meio da ação reversível do micro-interruptor, pressostato diferencial, que atua sobre a variação entre 2 pressões numa mesma linha controladas pelo mesmo instrumento, e pressostato de dois contatos, que atua independentemente sobre dois limites de uma mesma fonte de pressão, abrindo ou fechando dois circuitos elétricos independentes por meio da ação reversível de dois interruptores. 

Junto ao pressostato, existe outra peça essencial num sistema, o autoclave, conhecido também como balão. Ele permite controlar os arranques e paragens da bomba. 

 

Imagem ilustrativa de um pressostato. 

Elementos construtivos 

O pressostato é formado por um sensor, um mecanismo de ajuste de set-point e uma chave de duas posições (aberto ou fechado). Como elemento sensor, pode-se utilizar qualquer um dos tipos já mencionado, sendo o mais utilizado nas diversas aplicações o diafragma. 

Como mecanismo de ajuste de set-point utiliza-se na maioria das aplicações uma mola com faixa de ajuste selecionada conforme pressão de trabalho e ajuste, e em oposição à pressão aplicada. 

O mecanismo de mudança de estado mais utilizado é o micro interruptor, podendo ser utilizado também ampola de vidro com mercúrio fechando ou abrindo o contato que pode ser do tipo normal aberto ou normal fechado. 

Funcionamento 

O pressostato funciona da seguinte maneira: quando a pressão é muito baixa em relação ao que se deseja, o pressostato ativa e liga a bomba, que aumenta a pressão até a bomba desligar. O diferencial entre a pressão de ligar e desligar dá-nos o volume de água útil que será tanto maior quanto maior for o autoclave.  

Uma projeção do autoclave juntamente com o pressostato de modo correto, pode evitar que ocorra problemas com uma tubulação como o golpe de ariete*, gasto de energia desnecessário etc.  

Pode ser usado também como elemento de segurança das bombas de água e da própria instalação, assegurando que quando são atingidas pressões demasiado elevadas no sistema, a bomba seja desligada, impedindo deste modo o desgaste de outros elementos. 

*Golpe de Ariete: 

Acontece devido ao fechamento brusco de uma válvula, o que faz com que o fluxo volte e aumente a pressão em alguns pontos da tubulação. 

 

Conclusão 

Neste trabalho abordamos sobre o que é um pressostato, sendo apresentado e explicado seu conceito, os elementos construtivos e como ocorre o funcionamento deste instrumento de medição de pressão. É possível concluir que o pressostato possui uma função básica de proteção da integridade dos equipamentos enquanto estão em uso. O instrumento tende a afinar a pressão de paragem e arranque do equipamento, assegurando quando pressões muito elevadas (sobrepressões) são atingidas no sistema o equipamento desligue. 

Por fim, declara-se a importância deste trabalho para o nosso conhecimento, uma vez que complementa o conteúdo visto e discutido em sala sobre bombas e seus devidos instrumentos.  

Bibliografia 

<http://www.hidraulicart.pt/wp-content/uploads/2011/12/telemecanique.jpg> Acesso em 28 de outubro de 2015 

Link explicando como funciona a regulagem de um pressostato <http://www.pontodoincendio.com.br/wa_files/Regulagem_20Pressostato.pdf> Acesso em 28 de outubro de 2015 

Acadêmicos: Maha Mashni, Eduardo Urbano e Renata Bianchini