Lendo uma curva de bomba centrífuga

Aug 01, 2023

Escolher a bomba centrífuga correta para sua aplicação é fundamental para maximizar o desempenho a longo prazo. A bomba errada não só funcionará de forma ineficiente, mas também pode falhar prematuramente porque não é ideal para as condições da aplicação.

A identificação da melhor bomba para sua aplicação começa com o exame da curva da bomba, que indica como uma bomba funcionará em relação a taxas específicas de pressão e vazão. A interpretação adequada desses dados é a única maneira de tomar decisões informadas sobre a escolha da bomba, dimensionamento do motor, estratégias de consumo de energia e outros fatores. Antes de ler uma curva de bomba, as seguintes informações devem ser coletadas para um determinado sistema:

Depois de fazer esses cálculos, é hora de encontrar uma bomba que opere com eficiência dentro dos parâmetros do sistema.

Uma curva de bomba denota fluxo no eixo x (horizontal) e pressão máxima no eixo y (vertical). A curva começa no ponto de vazão zero, ou altura de fechamento, e desce gradativamente até atingir o ponto de saída da bomba ou vazão máxima.

O "ponto ideal" operacional da bomba, ou ponto de melhor eficiência (BEP), geralmente está localizado próximo ao meio da curva. As bombas são as mais eficientes e têm sua maior expectativa de vida quando podem operar próximo ao seu BEP, conforme determinado pelo fabricante. Normalmente, a área na curva entre 70 e 120 por cento do BEP é conhecida como a região operacional preferencial (POR) para a bomba.

Uma segunda curva, denominada curva do sistema, é utilizada em conjunto com a curva da bomba e pode ser sobreposta no mesmo gráfico. A curva do sistema representa a carga do sistema em sua aplicação específica em várias taxas de fluxo e é calculada determinando a carga estática do sistema e a perda por atrito.

Em uma curva do sistema, à medida que a taxa de fluxo aumenta, há um aumento correspondente na carga do sistema ou na pressão necessária para fazer o líquido se mover. A energia usada para superar a resistência ao fluxo é chamada de perda de carga (ou pressão) devido ao atrito.

A sobreposição da curva do sistema na curva da bomba indica como a bomba funcionará dada uma taxa de fluxo e pressão de cabeça específicas, dependendo da posição da válvula de controle da bomba e do diâmetro do impulsor. O ponto em que a curva da bomba e a curva do sistema se cruzam no gráfico indica o ponto de operação real da bomba naquele sistema específico.

Para ilustrar, considere o exemplo a seguir e consulte a curva de velocidade única exibida na Imagem 1:

Localize 9.000 gpm no eixo x e siga-o até cruzar com 180 pés de altura no eixo y. O ponto de interseção cairia no meio da curva e provavelmente estaria dentro do POR, tornando a bomba uma boa escolha para este exemplo de aplicação.

Seria importante confirmar se de fato se enquadra no POR verificando as orientações do fabricante.

O mesmo gráfico pode representar como o desempenho da bomba mudará se o diâmetro do impulsor for reduzido ou aumentado. O diâmetro é expresso em polegadas próximo à sua respectiva curva. Uma mudança no diâmetro do impulsor não afeta a curva do sistema, que só muda se houver uma mudança na cabeça do sistema, como uma válvula fechada. Os pontos de interseção são onde a bomba funcionará em cada diâmetro.

Observe que é permitido alterar o diâmetro do impulsor, bem como as condições do sistema, desde que o desempenho da bomba ainda esteja dentro do POR. Existe uma faixa mais ampla da curva da bomba identificada como região operacional permitida (AOR), na qual pode ser permitido e benéfico operar a bomba. Ele normalmente fica entre a linha de mínimo fluxo estável contínuo (MCSF) e a linha de desvio. Se o desempenho da bomba cair fora dessa zona, procure outra bomba.

Além de traçar as curvas da bomba e do sistema, um gráfico da curva da bomba fornece outros elementos importantes para a escolha do produto correto para sua aplicação.

Curva de eficiência: A curva de eficiência da bomba representa a eficiência de uma bomba em toda a sua faixa operacional. A eficiência é expressa em porcentagens à direita do gráfico da curva. O BEP é representado pelo pico da curva de eficiência, com a eficiência diminuindo à medida que a curva se afasta, à direita ou à esquerda, do BEP. Saber a porcentagem de eficiência também ajudará a calcular a potência necessária para uma aplicação.