blog

May 30, 2023

O sistema é o chefe (parte 1 de 2… a parte fácil)

O sistema de tubulação informa à bomba onde operar em sua curva de desempenho. O sistema físico pode ser representado geograficamente por uma curva parabólica e é referido como curva de atrito do sistema.

O sistema de tubulação informa à bomba onde operar em sua curva de desempenho. O sistema físico pode ser representado geograficamente por uma curva parabólica e é referido como curva de atrito do sistema ou, mais comumente, curva de resistência do sistema (SRC).

Começo meus cursos de treinamento com bombas afirmando que as bombas são burras. É o sistema, e não a bomba, que determina onde a bomba irá operar em sua curva de desempenho – se a bomba for capaz de operar naquele ponto.

A bomba irá operar onde sua curva de desempenho cruza a curva do sistema. Nem sempre sabemos onde está o ponto de intersecção – e só para complicar as coisas, ele pode mudar rapidamente devido a uma infinidade de variáveis. Para obter mais informações, consulte minha coluna de agosto de 2019, “Por que sua bomba está operando fora da curva?”

O conhecimento da forma e posição da curva do sistema é crucial para resolver vários problemas de campo. Se você é responsável pela confiabilidade da bomba e nunca tentou calcular a curva do sistema para um de seus processos, esta coluna pode servir como impulso para impulsionar sua jornada educacional.

Determinar o ponto real de operação da bomba (altura manométrica e vazão) é uma etapa crítica na solução de problemas. Se a bomba não estiver desgastada e o sistema tiver sido projetado e operado corretamente em primeiro lugar, então simplesmente medir a pressão diferencial (altura manométrica) através da bomba (altura manométrica de descarga menos altura manométrica de sucção = altura manométrica total) o aproximará da curva da bomba , mas essa informação produz apenas um ponto na curva do sistema.

Para esta coluna de duas partes, examinaremos os três fatores principais que compõem uma curva de sistema para uma única bomba centrífuga em um sistema aberto com sucção inundada. Abordarei os dois primeiros fatores (os fáceis) neste mês e o atrito (o difícil) no próximo mês.

No campo, muitas vezes encontro sistemas que foram projetados corretamente, mas com o tempo, foram feitas revisões no projeto inicial sem considerar a confiabilidade ou os custos operacionais/manutenção a longo prazo. Infelizmente, também experimentei projetos de sistemas que estavam fadados ao fracasso desde o início. Ao resolver um problema no sistema de bomba, frequentemente solicito ao proprietário uma cópia da curva do sistema. No entanto, é raro que o operador do sistema saiba qual é a curva do sistema e/ou onde ela está. Conseqüentemente, passamos as próximas horas “percorrendo o sistema” e desenvolvendo a curva do sistema. Mais discussão sobre “andar no sistema” no próximo mês.

Alguns projetistas projetarão primeiro o sistema de tubulação e depois escolherão a bomba, enquanto outros farão o oposto. Uma escolha inteligente seria fazer as duas coisas ao mesmo tempo. O processo de concepção do projeto ditará os parâmetros básicos e a economia do sistema (pense no tamanho ideal do tubo). As decisões relativas à vida útil do sistema devem ser orientadas pelo nível de confiabilidade exigido/desejado, equilibrado com o custo total de propriedade estimado.

A curva do sistema é composta por três fatores básicos: a carga estática (cabeçote de elevação), a carga de pressão e a carga de atrito (queda de pressão).

Simplificando, uma curva do sistema define a relação entre a perda total de carga e a vazão.

Uma curva de carga do sistema é uma representação cartesiana (quadrante gráfico 1) da carga exigida pelo sistema em toda a faixa de vazões de projeto.

A curva do sistema exibida como um gráfico retrata a relação funcional entre a vazão e a combinação agregada de cargas estáticas, pressão e fricção.

Na prática convencional, a vazão (Q) é atribuída ao eixo X horizontal e a altura manométrica (H) está no eixo Y vertical. Para sistemas abertos sem retorno com sucção inundada, a altura manométrica total da bomba é a soma total de todas as perdas por atrito mais a altura manométrica estática e a altura manométrica de pressão, mas para um sistema de circuito fechado, é simplesmente as perdas por atrito.

Tecnicamente, existe um quarto componente da curva do sistema de carga de velocidade que pode ser ignorado para esta versão “101” do cálculo da curva do sistema porque em um sistema projetado adequadamente, normalmente é um fator insignificante.