Investigação do comportamento dinâmico de bombas centrífugas

Abstract

O presente trabalho trata do comportamento dinâmico de bombas centrífugas, introduzindo a cinemática do rotor, rendimentos e semelhança dimensional de bombas centrífugas. Trata ainda do fenômeno de cavitação e da obtenção das curvas características e curva do sistema. Estes tópicos são abordados objetivando a análise de uma bomba particular, a 22B04 A/B. Esta é uma bomba de acoplamento magnético cotada pelo fabricante HMD Kontro para substituição da bomba atual existente na Unidade de Insumos Básicos da Braskem, em Triunfo -RS a fim de solucionar o problema de emissões fugitivas de benzeno. O estudo da cinemática do rotor baseado nos dados de projeto da bomba e em estimativa de rendimento resultou em um ângulo de inclinação das pás na saída do rotor de 26,1°, coerente com os intervalos de ângulos propostos pela literatura. Um estudo da sensibilidade da variável rendimento hidráulico no resultado do ângulo de inclinação das pás na saída do rotor é realizado, mostrando que o rendimento hidráulico para a bomba 22B04 A/B está entre 0,83 e 0,85. O equacionamento proposto por Pfleiderer (1960) mostra excelentes resultados na construção das curvas características teóricas, que para a bomba em questão resultou em um erro máximo de 1,42% em comparação a curva experimental. A avaliação de cavitação, bem como os estudos citados, mostram que a bomba cotada está adequada para instalação no sistema atual.

This work deals with the dynamic behavior of centrifugal pumps, introducing the kinematics of the rotor, efficiency and dimensional similarity of centrifugal pumps. Also deals with the phenomenon of cavitation and the obtainment of the characteristic curve and the system curve. These topics are discussed aiming at the analysis of a particular pump, the 22B04 A/B. This pump is a magnetic drive pump quoted by the manufacturer HMD Kontro to replace the original one installed on the Basic Petrochemicals Unit of Braskem, in Triunfo-RS, in order to solve the problem of fugitive emissions of benzene. The study of kinematics of the rotor based on data from the bomb project and estimated efficiency resulted in an inclination angle of the blades on the rotor output of 26.1°, consistent with the range of angles proposed in the literature. A study of the sensitivity of the variable hydraulic efficiency in the outcome of the angle of the blades at the exit of the rotor is carried out, showing that the hydraulic efficiency for the pump 22B04 A/B is between 0,83 and 0,85. The equation proposed by Pfleiderer (1960) shows excellent results in the construction of theoretical characteristic curves, which for the pump in question resulted in a maximum error of 1.42% compared to the experimental. The evaluation of cavitation, as well as the described studies show that the listed pump is suitable for installation in the current system.