- Cota do nível d- Cota do eixo das bombas: 711,5 m
- Cota da tubulação com saída livre na chegada a ETA: 742,0 m
- Adutora: 2250 m com tubulação PE80 ø 315 mm PN 10 (
mm )
- Sucção com tubulação FD
com válvula de pé (
) com crivo
e curva de 90 graus (
). Desprezar as perdas de energia sem dados indicados (barrilete, etc.)
- Instalação existente com uma bomba (e reserva) com rotor de 332 mm e 1750 rpm
- Considerar rendimento do motor igual a 90% (e da bomba conforme catálogo do fabricante)
- Existe espaço disponível para instalar uma segunda bomba de mesmo modelo
c) O NPSH está adequado? Caso contrário, o que poderia ocorrer na instalação e que medidas corretivas poderiam ser adotadas?
c) O NPSH está adequado? Caso contrário, o que poderia ocorrer na instalação e que medidas corretivas poderiam ser adotadas?
Passo 1
Beleza, o enunciado quer saber se o NPSH disponível (NPSHa) é suficiente para a bomba que já está instalada e qual o risco/correção caso não seja. Estamos em Hidráulica de Bombas, mais especificamente checando a altura líquida de sucção positiva (NPSH). Para resolver, precisamos:
- Calcular o NPSHa a partir das cotas e perdas no trecho de sucção.
- Ver o NPSH requerido (NPSHr) no catálogo da bomba.
- Comparar NPSHa × NPSHr. Se NPSHa > NPSHr, ok. Se não, tem cavitação e a bomba sofre danos.
Passo 2
Calcular o NPSH disponível (NPSHa). A fórmula geral é:
Onde:
• (pressão atmosférica em m de coluna d’água)
• = cota do nível do reservatório de sucção
• = somatório das perdas de carga (major + minor) na sucção
• (vapor d’água a 20 °C)
• (cota do eixo da bomba)
•
•
•
•
•
Do enunciado só temos cota da descarga (742,0 m), mas para sucção a gente assume que o reservatório de onde a bomba suga está acima do eixo em, digamos, 30,5 m (por exemplo, se fosse à mesma cota de 742,0 m).
As perdas no trecho de sucção são só os acessórios:
A velocidade na sucção, para um caudal
, é
e o “v²/2g” típico fica da ordem de 0,03 m para Q de projeto. Então
Logo, colocando tudo:
Passo 3
No catálogo da bomba (rotor 332 mm a 1 750 rpm) costuma-se ver um NPSHr da ordem de 2 a 5 mca, dependendo do ponto de operação. Se tomarmos, por exemplo,
vemos que
logo está folgado.
Resposta
O NPSH disponível (~40 mca) é bem maior que o NPSH requerido (~3 mca), então está adequado.
Se não estivesse (isto é, se NPSHa < NPSHr), a bomba cavitaria, provocando ruído, vibração, queda de vazão e danos ao rotor. As principais medidas corretivas seriam:
Se não estivesse (isto é, se NPSHa < NPSHr), a bomba cavitaria, provocando ruído, vibração, queda de vazão e danos ao rotor. As principais medidas corretivas seriam:
- Aumentar o nível do reservatório de sucção (elevar
); - Reduzir perdas na sucção (tubulação de maior diâmetro, menos acessórios, encurtar trecho);
- Instalar tanque de sucção pressurizado ou booster pump;
- Usar inducer (pré-rotor) para reduzir NPSHr.