Análise da influência da variação de parâmetros operacionais e construtivos na melhoria da eficiência energética de um sistema de bombeio

Abstract

O trabalho compreende a análise teórica de um sistema de suprimento de água bruta de uma usina termoelétrica situada na Região Metropolitana de Porto Alegre. Esta análise tem o objetivo de investigar a influência da variação de parâmetros operacionais e construtivos na melhoria da eficiência energética de um sistema de bombeio. Para subsidiar tal análise, foram determinadas as curvas características das bombas, tais como, curvas de rendimentos, curvas de potências, curvas do sistema, NPSH disponível, NPSH requerido e a confecção de planilhas eletrônicas e gráficos comparativos entre diversos parâmetros propostos em forma de estudo de casos. As propostas de melhorias para a bomba, demostraram que através de um investimento estimado de R$ 1000,00 para a usinagem do rotor atual, a potência de eixo reduziria em 27%, sendo que o custo da melhoria seria pago em 1,1 anos. Já para a tubulação, o estudo demonstrou que com a relocação da bomba para próximo ao Lago Superior e uso de uma tubulação de PEAD, conseguiria uma economia de 81% no custo de instalação do sistema de canalização para a mesma vazão de projeto.

The objective of this work is to perform an analysis of a thermoelectrical powerstation water supply system located near Porto Alegre, Brazil. It will be investigated the improvement of the pumping system energetic efficiency through operational and constructive parameters variations. To support the analysis, pump data such as NPSHA, head capacity curve and system head curve were collected and compared. The study demonstrated that an investment of US$ 500.00 to machine the existing pump impeller would decrease the shaft output in 27% and the payback period would be 1.1 year. For the piping layout and material, the study also showed that if the pump was relocated close to the upper lake and used a HDPE piping it would be achieved an 81% economy of the piping installation cost at the designed flow rate.