Bombas - npsh

Engenharia Curso superior Operações Unitárias I Fenômenos de Transporte

"Pretende-se utilizar uma bomba centrífuga para extrair água de um condensador no qual o vácuo manométrico é de 25 inHg. Para a vazão prevista, o NPSH deverá ser pelo menos 10 ft acima da pressão de vapor que, para água, à T e p do condensador é de 28 inHg de vácuo manométrico. Sendo 5 ft de água as perdas por atrito na sucção, qual deve ser a altura mínima do nível de?" Gostaria de um encaminhamento para a resolução da questão acima.

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Daniela perguntou há 4 anos

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Professor Luiz F.
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Boa noite, Daniela.

Vamos lá. 

1º passo: Para o cálculo do NPSH disponível de uma bomba (que é a carga disponível na entrada da sucção de uma bomba centrífuga), utiliza-se a seguinte relação:

NPSH d = [(Pabs – Pv) / (d x g) ] + Delta z – hL, onde:

  • Pabs = pressão absoluta do local (Pabs = Patmosférica + Pmanométrica do reservatório de sucção, no caso o condensador);
  • Pv = pressão de vapor de água na temperatura de bombemaneto;
  • d = densidade específica do fluido bombeado;
  • g = gravidade (g = 9,8 m/s2);
  • Delta Z = altura estática de sucção, ou seja, diferença entre o nível do fluido que se encontra no reservatório e a bomba (variável que deve ser encontrada nesse problema);
  • hL perda por atrito no escoamento do fluido na zona de sucção.

2º passo: Antes de substituir os dados na equação do NPSH d descrita acima, deve-se converter as unidades de pressão e de comprimento, para o sistema SI.

1 inHg = 3.400 Pa = 3.400 N/m2 e P atm =1 atm = 101.325 Pa = 30 inHg 

1 ft = 0,30 m

3º passo: substituir os dados do enunciado na equação do NPSH d, considerando os fatores de conversão do passo 2.

NPSH d = [(Pabs – Pv) / (d x g) ] + Delta z – hL

NPSH d = [(Patm + Pman - Pv) / (d x g) ] + Delta z – hL]

10 x (0,3)  = [(30 + 25 - 28)/(1000 x 9,8)] x (3.400) + Delta z - 5 x (0,30)

3 = [27/9.800] x 3.400 + Delta z - 1,5

4,5 = 9,4 + Delta z

Delta z = - 4,9 m

4º passo: reconverter a altura entre o nível do reservatório e a posição da bomba encontrada de metros (m) para pés (ft), já que o enunciado do problema informa as medidas de comprimento em pés (ft).

Delta z = -4,9 / 0,3

Delta z = - 16,3 ft

 

Resposta: - 16,3 ft.

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