Como ler uma curva de bomba? Esta pergunta é essencial ao selecionar uma bombear. A curva de desempenho da bomba pode exibir de forma abrangente e intuitiva o desempenho da bomba.
O que é uma curva de bombeamento?
Os gráficos de curva da bomba são uma curva que representa a relação entre os vários parâmetros de desempenho da bomba, ela mostra o desempenho e o status de trabalho da bomba de água sob diferentes condições.
As curvas de desempenho da bomba geralmente incluem os seguintes parâmetros:
- TDH (Altura Dinâmica Total)
- Taxa de fluxo
- NPSH (Altura de Sucção Positiva Líquida)
- RPM (Revoluções por Minuto)
- BEP (Ponto de Melhor Eficiência)
A curva da bomba não é apenas uma ferramenta importante para a seleção da bomba, mas também uma referência no trabalho de manutenção para verificar se o status de vários pontos operacionais da bomba se desvia dos valores recomendados pela curva de desempenho da bomba.
Como Ler a Curva de uma Bomba? Curva de uma Bomba Centrífuga
Para entender a curva característica da bomba, você precisa primeiro entender os diversos parâmetros de desempenho da bomba. Continue lendo o conteúdo a seguir para entender completamente a curva característica da bomba.
1. Cabeça Dinâmica Total
O que é TDH na Curva da Bomba? Simplificando, geralmente usamos o eixo Y da curva da bomba para representar o TDH. A altura manométrica dinâmica total da bomba é a soma da elevação estática, pressão manométrica, potência manométrica, perda por atrito e outros fatores da bomba. Pode ser entendida como a altura à qual a bomba consegue elevar o fluido após considerar os fatores acima. Geralmente é expressa em metros ou polegadas.
Como calcular a carga dinâmica total?
TDH = Elevação Estática + Altura de Pressão + Altura de Velocidade + Perda por Atrito
- Elevação estática: Elevação estática refere-se à diferença de altura entre a porta de sucção da bomba e a superfície do líquido quando a bomba está parada.
- Altura Manométrica: A altura manométrica é a pressão estática fornecida pelo fluido. Ou seja, refere-se à altura manométrica formada pela pressão do fluido na tubulação. Diferentes alturas manométricas serão geradas nas extremidades de sucção e descarga da bomba. Quanto maior a pressão do fluido, maior a altura manométrica.
- Altura de Velocidade: Altura de velocidade é a altura à qual a energia cinética do fluido o eleva durante seu escoamento. Quanto maior a velocidade do fluido, maior a altura de velocidade.
- Perda por atrito: Perda por atrito é a perda de energia gerada nos cotovelos, válvulas e tubos da tubulação quando a bomba está transportando fluido.
Fórmula de Carga Dinâmica Total
TDH=H estático + H pressão + H velocidade + H atrito
Saiba mais: O que é Altura Manométrica? Cálculo, Fórmula, Curvas de Desempenho
2. Taxa de fluxo
O eixo X da curva de desempenho da bomba representa a vazão, que pode ser entendida como o volume de fluido que a bomba consegue fornecer por unidade de tempo. Geralmente é expressa em metros cúbicos por hora (m³/h) ou litros por segundo (L/s).
3. Melhor Ponto de Eficiência
A bomba tem a maior eficiência e o menor desgaste neste estado operacional.
4. RPM
A velocidade da bomba tem um impacto significativo na altura manométrica e na vazão durante a operação real. A velocidade no ponto de melhor eficiência deve ser considerada ao selecionar uma bomba.
5. NPSH
A Altura de Sucção Positiva Líquida é um indicador importante para prevenir a cavitação durante a operação da bomba. NPSH possui dois parâmetros.
- NPSH UM: O NPSH necessário para a bomba em operação real.
- NPSH R: O NPSH mínimo necessário para a bomba operar.
Ao projetar uma solução de entrega de bomba, NPSH UM > NPSH R deve ser atendido para garantir que haja pressão suficiente na extremidade de sucção da bomba para evitar que ocorra cavitação na bomba.
Embora as curvas de bombeamento fornecidas por cada fabricante de bombas não são exatamente os mesmos, se você puder entender o significado dos vários parâmetros na curva de desempenho da bomba, você pode fazer uma seleção simples da bomba com base nas curvas da bomba fornecidas pelo fabricante.
Se você quiser uma seleção simples de bomba, leia abaixo e eu explicarei passo a passo como selecionar uma bomba com base no gráfico da curva da bomba.
Saiba mais: O que é cavitação da bomba? Dicas para detectá-la e preveni-la
Como selecionar uma bomba na Curve?
Seleção da bomba mestre em 4 passos simples!
Vamos observar as curvas de desempenho da bomba centrífuga, por exemplo, a M150 Bomba de polpa KSH.
1. Determine suas necessidades, cabeça e fluxo
Conforme mencionado acima, o eixo Y do gráfico da curva da bomba representa a altura manométrica e o eixo X representa a vazão.
Por exemplo, se você precisar que a altura manométrica seja de 50 m e a vazão seja de 600 m³/h, você precisa encontrar o ponto de intersecção onde o eixo X é 50 e o eixo Y é 600 na curva da bomba.
2. Determinando a eficiência de uma bomba
A eficiência na curva de desempenho da bomba é representada por uma curva ascendente, e a eficiência é expressa em %.
Por exemplo, de acordo com suas necessidades, a intersecção entre altura manométrica e vazão é o ponto A. Como mostrado na figura, o ponto A está próximo da faixa de eficiência do 52%, o que significa que é uma escolha ideal. Dentro dessa faixa de eficiência, a bomba apresenta a maior eficiência e custos operacionais relativamente baixos.
3. Determine a velocidade
No gráfico de desempenho da bomba, a velocidade é a curva descendente.
Podemos ver claramente que o ponto A se encontra próximo à curva de velocidade de 1140 rpm. Nesse momento, 1140 rpm é a escolha ideal.
4. Determinando NPSH
O parâmetro NPSH é um parâmetro importante na seleção de uma bomba. O valor de NPSH é um indicador importante para evitar a ocorrência de cavitação na bomba.
Como ler NPSH na curva de bomba?
Em um gráfico de bomba, NPSH é a linha tracejada perpendicular ao eixo X.
Podemos observar que diferentes posições têm valores de NPSH diferentes. No conteúdo acima, mencionamos que NPSH inclui NPSH UM (NPSH realmente necessário durante a operação) e NPSH R (NPSH mínimo necessário para operação). Observe que o NPSH UM > NPSH R deve ser assegurado para garantir que não ocorra cavitação na bomba.
Determinamos a localização do ponto A e podemos ver que o ponto A está próximo do intervalo de NPSH R de 8m. Assim, podemos determinar que, ao projetar o sistema de entrega da bomba, devemos garantir que o NPSH UM >8m para melhor prevenir a cavitação.
Impacto da gravidade específica e da viscosidade no desempenho das bombas
1. Como a curva de uma bomba muda com a gravidade específica?
A gravidade específica do fluido afeta a potência da bomba. Quanto maior a gravidade específica, maior a potência consumida pela bomba.
De acordo com a relação entre a gravidade específica e a densidade de um fluido, quanto maior a gravidade específica do fluido, maior a densidade. À medida que a densidade do fluido aumenta, a resistência do sistema de bombeamento para transportar o fluido aumenta, e o sistema de bombeamento requer mais potência para transportar o fluido.
Quando uma bomba fornece um fluido com gravidade específica maior do que o esperado, isso aumentará o consumo de energia da bomba, tornará o fluxo da bomba instável, acelerará o desgaste e reduzirá a eficiência e a vida útil do sistema da bomba.
2. Efeito da viscosidade no desempenho da bomba
A alteração da viscosidade do fluido afetará a potência, a vazão e a altura manométrica da bomba. À medida que a viscosidade do fluido aumenta, a vazão diminui e a potência e a altura manométrica aumentam.
À medida que a viscosidade do fluido transportado pela bomba aumenta, a resistência ao fluxo do fluido na tubulação aumenta, a fluidez do fluido diminui e a vazão diminui proporcionalmente. Para manter a mesma vazão, o sistema de bombeamento precisa aumentar a potência, o que fará com que a bomba consuma mais energia.
Quando a viscosidade do fluido aumenta, a resistência ao fluxo do fluido na tubulação aumenta. Para superar essas resistências, o sistema de bombeamento requer maior força (altura manométrica) para transportar o fluido, o que fará com que a altura manométrica da bomba aumente.
Portanto, podemos concluir que quando a viscosidade do fluido aumenta, a bomba requer mais potência para transportar o fluido, resultando em uma diminuição na vazão, um aumento na potência da bomba e uma diminuição na eficiência da bomba.
Perguntas frequentes sobre a curva da bomba
Curva de bomba de deslocamento positivo
As bombas de deslocamento positivo dependem de mudanças periódicas no volume dentro da bomba para fornecer fluido, portanto, na curva da bomba de deslocamento positivo, a vazão não muda com a pressão.
Em um gráfico de bomba de deslocamento positivo, a curva característica de fluxo versus pressão é quase horizontal.
Curva de potência da bomba versus vazão
A potência da bomba aumenta exponencialmente com o aumento da vazão.
Quando a vazão aumenta, o fluido produz maior resistência no tubo, e a bomba precisa aumentar mais a potência para empurrar o fluido.
Como o VFD afeta a curva da bomba?
O sistema VFD pode ajustar a velocidade do motor de acordo com as mudanças de carga do sistema de bomba, alterando assim a velocidade da bomba.
Ajustando a velocidade da bomba através do sistema VFD, o fluxo e a altura manométrica do sistema da bomba podem ser controlados com precisão, energia pode ser economizada, perdas desnecessárias podem ser reduzidas, a bomba pode sempre manter uma operação de alta eficiência, a vida útil da bomba pode ser estendida e os custos de manutenção podem ser reduzidos.
Curva de resistência do sistema de bombeamento
A curva de resistência do sistema de bombeamento mostra as variações na resistência e na vazão que todo o sistema de bombeamento precisa superar para impulsionar o fluido. Essas resistências incluem atrito na tubulação, perda de curvatura, perda de válvula, etc.
Na curva de resistência do sistema de bombeamento, a curva diminui gradualmente com o aumento da vazão, e a curva aumenta gradualmente com o aumento da vazão. A intersecção dessas duas curvas é o ponto de trabalho do sistema de bombeamento. Nesse momento, a altura manométrica e a resistência do sistema de bombeamento estão equilibradas, sendo esse o ponto de trabalho ideal do sistema de bombeamento.
