Sumário

1. Sumário • Conceitos importantes • Bombas • Ventiladores • Compressores

2. Conceitos Importantes • Pressão Pressão é a força normal exercida por unidade de área

3. Conceitos Importantes • Pressão Manométrica x Pressão Absoluta Pressão do Sistema Pman Pabs Pressão atmosférica local 1,033 kgf/cm2 Zero absoluto

4. Conceitos Importantes • Vazão O volume por unidade de tempo que escoa através de determinada seção transversal de um conduto.

5. Conceitos ImportantesFluido – Principais Propriedades • Massa Específica: é a quantidade de massa que ocupa uma unidade de volume (kg/m³, lbm/ft³) • Volume Específico: é o volume ocupado por unidade de massa. Muito importante no estudo de fluidos compressíveis. (m³/kg, ft³/lbm) • Densidade: é a razão entre a massa específica desta substância e a massa específica de uma substância padrão. Para substâncias em estado líquido ou sólido, a substância de referência é a água a 15°C. Para substâncias no estado gasoso é o ar

6. Conceitos ImportantesFluido – Principais Propriedades • Pressão de Vapor: pressão na qual ao ser atingida, em uma dada temperatura constante, inicia-se a vaporização do líquido. • Viscosidade: exprime a resistência ao cisalhamento interno, isto é, a qualquer força que tende a produzir o escoamento entre suas camadas. Depende diretamente da temperatura e natureza do fluido.

7. Fluidos Compressíveis x Incompressíveis • Fluidos compressíveis são aqueles que quando pressurizados modificam seu volume específico. • Fluidos incompressíveis são aqueles que quando pressurizados não modificam consideravelmente seu volume específico.

8. Conceitos ImportantesEscoamento de Fluidos • Escoamento laminar O escoamento laminar tem como característica o movimento suave entre as camadas do fluido.

9. Conceitos ImportantesEscoamento de Fluidos • Escoamento Turbulento Caracteriza por movimentos tridimensionais aleatórios das camadas do fluido.

10. Bombas • Para que servem?

11. Bombas • Objetivo Transformar energia hidráulica em energia cinética e potencial ou seja transformar uma energia mecânica em movimento e pressão no fluido. Energia elétrica Combustão Manual Fluido energia cinética e potencial Bomba energia hidráulica Motor energia mecânica

12. Bombas • Tipos Disponíveis • Bombas Dinâmicas ou Turbo-bombas • Axial • Centrífuga • Fluxo Misto • Bombas Volumétricas ou Deslocamento Positivo • Alternativas (Pistão, Êmbolo, Diafragma) • Rotativas (Engrenagens, Lóbulos, Parafusos, Palhetas Deslizantes)

13. Bombas Dinâmicas ou Turbo-bombas Turbo-bombas ou bombas dinâmicas são máquinas nas quais a movimentação do líquido é produzida por forças que atuam na massa líquida, em conseqüência da rotação de uma roda (rotor), que aumenta a quantidade de movimento das partículas do líquido.

14. Bombas Dinâmicas ou Turbo-bombas • Bombas de Fluxo Axial • Toda a energia é transmitida ao fluido por forças permanentemente de arrasto. A direção de saída do líquido é paralela ao eixo da bomba. • É empregada quando se deseja elevadas vazões e cargas (alturas) pequenas.

15. Bombas Dinâmicas ou Turbo-bombas • Bombas Centrífugas • A energia fornecida ao fluido é em grande parte cinética. Tal energia cinética posteriormente é convertida em pressão através do difusor. • É o tipo de bomba com mais aplicações na industria.

16. Bombas Dinâmicas ou Turbo-bombas • Bombas de Fluxo Misto • Parte da energia é fornecida devido à força centrífuga e parte devido à força de arrasto.

17. Bombas Volumétricas As bombas volumétricas são equipamentos que fornecem energia ao um fluido sob forma de pressão. O fluido, sucessivamente, enche e depois é expulso de espaços com volume determinado no interior da bomba.

18. Bombas Volumétricas • Bombas Alternativas • Empregadas principalmente quando se deseja cargas elevadas e vazões baixas. • Causam pulsação na tubulação e conseqüente vibração da tubulação devido ao bombeamento do fluido

19. Bombas Volumétricas • Esquema Bomba Alternativa

20. Bombas Volumétricas • Bombas Rotativas • São bombas comandadas por um movimento de rotação.

21. Bombas Volumétricas • Bomba Volumétrica de Lóbulos

22. Bombas Volumétricas • Bomba Volumétrica de Parafusos

23. Bombas • Vantagens e Desvantagens

24. Principais Problemas • Cavitação Fenômeno que ocorre em decorrência da formação e o subseqüente colapso de bolhas de vapor do líquido quando o fluxo do fluido sofre variações de pressão em seu trajeto provocadas por: • Redução local da pressão do fluido, atingindo a pressão de vapor do fluido e formando bolhas e vapor; • Colapso das bolhas formadas anteriormente quando elas atingem uma região de mais alta pressão.

25. Principais Problemas • Cavitação

26. Principais Problemas • Vazamentos e Contaminação do Ambiente • Ocorre principalmente devido à folgas entre as partes ou ineficiência do sistema de vedação da bomba.

27. Principais Problemas • Corrosão das Partes • Pode ter diversos fundamentos, como fluido bombeado corrosivo em relação ao material das partes da bomba, materiais de fabricação das partes da bomba não compatíveis entre si.

28. Principais Problemas • Vibração • Problema que consome grande parte de energia do sistema, podendo levar ao colapso caso algumas freqüências sejam atingidas. Além de desgaste precoce das peças.

29. Aplicações

30. Aplicações

31. Resumão Energia Cinética Energia Mecânica Energia Potencial Inputs Desnível de sucção, Desnível de recalque, Vazão desejada Pressão desejada Distancia a ser percorrida na tubulação Fluido a ser bombeado Perda na sucção e recalque Perda conexões Outputs Vazão e Pressão desejada do fluido

32. Ventiladores • Para que servem?

33. Ventiladores • Objetivo Transformar energia mecânica do rotor em energia cinética e potencial ao fluido (gases) ou seja transformar uma energia mecânica em movimento e pressão no fluido. Energia elétrica Combustão Manual Fluido (gases) energia cinética e potencial Motor energia mecânica Ventilador

34. Ventiladores • Classificação quanto ao nível energético de pressão • Baixa pressão – até uma pressão efetiva de 0,02kgf/cm² • Média pressão – pressões de 0,02 a 0,08 kgf/cm² • Alta pressão – pressões de 0,08 a 0,250 kgf/cm² • Altíssimas pressões – pressões acima de 0,250 kgf/cm²

35. Ventiladores • Classificação quanto a modalidade construtiva • Centrífugos: quando a trajetória da partícula gasosa mo rotor é aproximadamente normal ao eixo do rotor • Hélico-centrífugos: quando a trajetória da partícula gasosa tem a característica helicoidal cônica • Axial: a trajetória da partícula gasosa pelo rotor aproxima-se de uma helicoidal cilíndrica

36. Ventiladores • Classificação quanto a modalidade construtiva

37. Ventiladores • Classificação quanto a forma das pás

38. Ventiladores • Velocidade específica n: Rotação (rpm) Q: vazão (l/s²) H: altura manométrica (mmca)

39. Principais Problemas • Desbalanceamento • O desbalanceamento caracteriza-se por um distribuição de massa em relação ao eixo de rotação do componente girante.

40. Principais Problemas • Rolamentos defeituosos • Possíveis causas para este tipo de problema são: • Lubrificação ineficaz • Desbalanceamento do rotor • Quebra das partes constituintes do rolamento

41. Principais Problemas • Pulsação do ar • O ventilador deve operar na área de estabilidade de sua curva de performance. O ventilador está subdimensionado para esta aplicação ou que a resistência do sistema é maior que a especificada na seleção do ventilador.

42. Principais Problemas • Eixo Empenado • Problemas na armazenagem ou na montagem do ventilador. • Sentido de Rotação Trocado • Baixo desempenho do ventilador ou fluxo invertido.

43. Aplicações

44. Aplicações

45. Aplicações

46. Resumão Energia Cinética Energia Mecânica Energia Potencial Inputs Vazão desejada Pressão desejada Peso específico do fluido Características químicas do fluido Equipamentos do sistema de ventilação Distancia a ser percorrida pelo fluido Outputs Vazão e pressão desejada do fluido

47. Compressores • Para que servem? Ao pressurizar o gás o mesmo pode: • Deslocar-se a longas distâncias em tubulações • Ser armazenado em reservatórios (acumular energia) • Realizar trabalho mecânico, atuando sobre dispositivos

48. Compressores

49. Compressores • Objetivo • O objetivo principal do compressor é transmitir a energia mecânica aos fluidos compressíveis de forma predominantemente de pressão Fluidos compressíveis energia potencial de pressão Energia elétrica Combustão Manual Motor energia mecânica Compressor

50. Compressores • Classificação dos Compressores • Compressores Volumétricos: • Alternativos • Rotativos • Palhetas • Lóbulos • Parafusos • Compressores Dinâmicos ou Turbo Compressores: • Centrífugos • Axiais