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TA 631 – OPERAÇÕES UNITÁRIAS I (Transferência de quantidade de movimento)

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TA 631 – OPERAÇÕES UNITÁRIAS I (Transferência de quantidade de movimento). Aula 12 Curvas características de bombas de deslocamento positivo Exercícios. 1. Exemplo de uma curva característica de bomba de deslocamento positivo:. 5HP.

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ta 631 opera es unit rias i transfer ncia de quantidade de movimento

TA 631 – OPERAÇÕES UNITÁRIAS I (Transferência de quantidade de movimento)

Aula 12

Curvas características de bombas de deslocamento positivo

Exercícios

slide2

1. Exemplo de uma curva característica de bomba de deslocamento positivo:

5HP

Exemplo: selecionar a potência do motor e a rotação para uma bomba de deslocamento positivo a ser utilizada em um sistema que possui altura de projeto de 80 psi (=551580 Pa ou 56,30 mca) e 70 galões/minuto (=15,9 m3/h) de vazão de projeto. A viscosidade do fluido é de 5000 cS.

Curva feita para água a 38C

345rpm

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Fatores de correção da potência e velocidade do motor de bombas de deslocamento positivo para fluidos viscosos:

1,4

30%

5000 cS = 23500 SSU

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Tabela de conversão de centi-Stokes para Saybolt Seconds Universal:

Corrigindo a velocidade de rotação e potência do motor, tem-se as seguintes necessidades para uma bomba de deslocamento positivo:

Fluido com 5000 cS

Hproj. = 56,3 m

Vazãoproj. = 15,9 m3/h

Potência do motor = 5 HP * 1,4 = 7 HP

Rotação da bomba = 345 rpm * 0,30 = 104 rpm

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2. Exemplo: modelos de bomba sanitária de lóbulos da Alfa Laval

Exemplo: selecionar uma bomba de lóbulos sanitária para deslocar óleo vegetal (100cS) a 3,6 m3/h (15,8 galões/minuto) e a 8 bar (116 psig = 80.000 Pa = 81,6 mca)

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Os seguintes valores finais são obtidos:

Fluido com 100cS

Hproj. = 81,6 m

Vazãoproj. = 3,6 m3/h

Rotação da bomba = 600 rpm

Potência necessária = (1,0 * 600 / 10000) + 1,3 = 1,36 kW = 1,82 HP (usar 2HP)

NPSH requerido = 4,4 m

Fator multiplicativo (após etapa 6)

Potência hidráulica a 1cS da curva (após etapa 5)

rpm da curva (após etapa 3)

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3. Exercício:

  • Em uma fábrica de sucos concentrados, ele é bombeado do depósito A até o tanque de processamento B, como mostrado na Figura 5. O suco possui as seguintes características reológicas:
    • n = 0,42
    • Vazão = 10 m3/h
    • = 1100 kg/m3 Pvapor fluído = 3,2.103 Pa
  •  Com essas informações, determine:
    • (a) O trabalho útil por unidade de massa ( );
    • (b) Consultando-se o livro “Manual do Engenheiro Químico” (Perry), encontra-se a recomendação de usar valores de NPSH de 3m para bombas centrífugas e de 6m para bombas de deslocamento positivo, no caso de não ter dados de catálogo. Verifique se a bomba cavitaria?
    • (c) Selecione uma bomba.
  • Desconsidere os efeitos de borda em
  • A e B.

Pvácuo de 40 mmHg

Válvulas de gaveta

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4. Exercício:

  • O processamento de extrato de tomate é feito basicamente a altas temperaturas. Na figura abaixo, tem-se um dos trechos críticos do processamento, que é a etapa prévia à concentração do produto. A inativação da enzima é feita a 112C, e o fluído chega ao evaporador a 100C. De acordo com os dados abaixo pede-se:  
    • (a) A altura de projeto para o sistema abaixo;
    • (b) Selecionar uma bomba adequada através dos catálogos;
    • (c) Qual o gasto mensal desta instalação sabendo que o preço o kWh é de R$0,35 e que ela estará funcionando 5h/dia. Considere a eficiência da bomba como de 60%.
  • Dados do processo:
  • Vazão mássica = 5000 kg/h; Pressão absoluta no tanque de aquecimento = 4 atm; Pressão absoluta no evaporador = 1,5 atm; A perda de carga no Finisher é de 2 atm; As válvulas antes e depois da bomba são de retenção de esfera. A válvula depois do Finisher é uma válvula de diafragma que está meio aberta. Considere a temperatura de 108C na parede da tubulação do primeiro trecho até a bomba, e 104C no restante do circuito até o evaporador.
  • Dados do fluído:
  • k = 1,88.10-4.e(2650/T) [T está em K]
  •  = k 0,7
  •  = 1,25 g/cm3
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5. Exercício: Caso de estudo sobre irrigação

Fonte: Apostila de OPI, Ortega & Florência, “Caso III.C – Transporte”

Obs: desenho fora de escala