Calcular a potência da bomba centrífuga para a unidade de tratamento de água, constituída de um filtro de carvão (A), coluna de troca catiônica (B) e coluna de troca aniônica ©. A vazão (capacidade) de operação é
e a temperatura de
.
Passo 1
Beleza, vamos calcular a potência necessária de uma bomba centrífuga para uma estação de tratamento de água. A gente tem um filtro de carvão (A), uma coluna de troca catiônica (B) e uma coluna de troca aniônica ©. A vazão de operação é de 6000 litros por hora e a temperatura da água é de 25°C. Vamos usar conceitos de hidráulica e propriedades da água para chegar na potência da bomba.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter a vazão de
para metros cúbicos por segundo (
), porque as fórmulas de potência geralmente usam essas unidades.
Passo 3
Agora, vamos considerar a densidade da água. A 25°C, a densidade da água é aproximadamente
. Isso é importante porque a densidade afeta a força que a bomba precisa exercer para mover a água.
Passo 4
Vamos usar a fórmula básica para calcular a potência da bomba centrífuga:
Onde:
-
é a potência (em watts, W) -
é a densidade da água ( ) -
é a aceleração da gravidade ( ) -
é a altura de bombeamento ou “head” (em metros, m) -
é a vazão ( ) -
é a eficiência da bomba (em decimal, por exemplo, 0,7 para 70%)
Passo 5
Precisamos saber a altura de bombeamento
da bomba. Esse valor geralmente depende da configuração do sistema, como a altura das colunas de troca iônica e perdas por atrito nos filtros. Como não foi fornecido, vamos deixar
como incógnita na nossa fórmula.
Passo 6
Vamos reorganizar a fórmula para expressar a potência em termos de
:
Simplificando os números:
Resposta
A potência necessária da bomba centrífuga é dada por:
Onde
é a altura de bombeamento em metros e
é a eficiência da bomba. Para obter um valor numérico, é preciso conhecer a altura
e a eficiência
da bomba utilizada.