Enunciado

Suppose it is desired to deliver 700 ft3/min of propane gas

(molecular weight 5 44.06) at 1 atm and 208C with a

single-stage pressure rise of 8.0 in H2O. Determine the

appropriate size and speed for using the pump families of

(a) Prob. P11.57 and (b) Fig. 11.13. Which is the better

design?

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Os dados são os seguintes:

Taxa de entrega da bomba: Q = 700 f t 3 / m i n Peso molecular do gás propano: M = 44.06 em 1   a t m e 20 ∘ C Aumento de pressão = 8 em H 2 O

Passo 2

Para propano com M = 44.06

A constante de gás

R = 49720 44.06   ≈ 1128 f t . l b f /  slug  ∘ R .

Converter Δ P = 8 em H 2 o

  = ρ g H   = ( 1.93 × 32.2 ) 8 12   = 41.6 p s f .

Passo 3

A densidade do propano e o aumento da cabeça são:

A constante do gás P = ρ gax  R T

ρ g a s = P R T   = 2116 p s f 1128 ( 528 )   ≈ 0.00355  slug  f t 3

Daqui

Δ P = ρ g H

Cabeça da bomba líquida

H = Δ p ρ g H bomba   = 41.6 0.00355 ( 32.2 )   ≈ 364 f t  propan o  

Passo 4

a)

Q = 2000 f t 3 / m i n Q = 14960 g a l / m i n

Diâmetro do tubo 21 in

Q * = C Q * n D 3 14960 = C Q * 3550 60 21 12 3 C Q * = 0.23 C Q * ≈ 0.23 = 20000 / 449 ( 1800 / 60 ) D 3 C Q * = 0.105 ≈ 700 / 60 n D 3 … … … . ( 1 )

Passo 5

Temos que

H * = C H n 2 D 2 g C H = g H * n 2 D 2 C H * = 5.83 ≈ 32.2 ( 364 ) n 2 D 2 . .

A equação 1 e 2 nós obtemos

n = 28.5 r p s ≈ 1710 r p m

n = 1710 r p m

Passo 6

b) Da eficiência ideal e design de palhetas de famílias de bombas dinâmicas em função da velocidade específica é

Desde que a velocidade específica da faixa de bomba axial da 10000 - 150000 bomba axial, então selecione a bomba de fluxo axial das curvas de desempenho dimensionais para a bomba axial típica N s ≈ 12000

C Q * = 0.55   ( ∴   por inspe çã o   ) C Q * ≈ 0.55   e   C H * ≈ 1.07

Das curvas de desempenho adimensionais para bombas de fluxo axiais típicas, obtemos

n = 14000 r p m

D = 0.45 f t (Fluxo axial)

A bomba centrífuga é a bomba centrífuga de melhor design

Resposta

a) n = 1710 r p m

b) bomba centrífuga