Enunciado

Um sistema de bombeamento deve ser especificado para uma estação elevatória em uma instalação de tratamento de esgoto. A vazão média é 110   m i l h õ e s   d e   l i t r o s   p o r   d i a e a elevação requerida é 10   m . Rotores à prova de entupimento devem ser utilizados; uma eficiência de aproximadamente 65 % é esperada. Para uma instalação conveniente, motores elétricos de 37,5   k W ou menos são desejados. Determine o número de unidades motor/bomba necessário e recomende uma velocidade de operação apropriada.

Passo 1

Calculando a energia hidráulica fornecida pela bomba:

W h = ρ g Q H

Sendo:

ρ = 1000   k g / m 3 ;

g = 9,8   m 2 / s ;

Q = 110 x 10 6 L d i a = 1,273   m 3 / s ;

H = 10   m .

Temos:

W h = 1000 ⋅ 9,8 ⋅ 1,273 ⋅ 10 = 124,75   k W

Passo 2

Calculando a entrada de potência mecânica necessária:

W m = W h n

Sendo:

n = 0,65 .

Temos:

W m = 124,75 0,65 = 191,92   k W

Passo 3

Determine o número de unidades motor/bomba necessário.

Para uma instalação conveniente, motores elétricos de 37,5   k W ou menos são desejados, então:

N º = 191,92 37,5 = 5,12

Como necessitamos mais de 5 unidades, 6 unidades seriam o ideal.

Passo 4

Recomendando uma velocidade de operação apropriada.

Pela Figura 10.9, temos que para aproximadamente 4586,33   m 3 / h   ( 76,39   m 3 / m i n ) a eficiência máxima ocorre na velocidade específica em torno de 2000   r p m

Assim, a velocidade de operação se dá:

N S = N Q 1 2 H 3 4

N = N S H 3 4 Q 1 2

Sendo:

H = 32,8   f t ;

Q = 3363   g p m ;

N = 2000 ⋅ ( 32,8 ) 3 4 3363 1 2 = 473   r p m

Resposta

6   u n i d a d e s

N = 473   r p m

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