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Altura estática com descarga livre: por que o recalque entra por cima
Com descarga livre por cima, a altura estática é fixada pela crista da tubulação: H_est = z_topo - z_succao, então o nível do recalque sai da conta e só a sucção mexe na vazão. Com entrada afogada por baixo, H_est = z_rec - z_succao e a vazão cai enquanto o tanque enche.
Mude o nível dos dois tanques e troque o tipo de entrada. Com a tubulação chegando por cima e descarregando livre, a vazão passa a depender só da sucção.
Teste rápido
Três perguntas sobre esta lição. Errou? A explicação aparece na hora.
1. Com entrada afogada (por baixo), encher o tanque de recalque…
2. Quando a altura estática aumenta, a curva do sistema…
3. Com a sucção mais cheia, a AMT no gráfico cai, mas o PIT-01 do recalque sobe. Por quê?
Por que isso acontece
Setas comparam com sucção cheia e recalque vazio, no mesmo tipo de entrada.
Altura estática com descarga livre
A cota do topo da tubulação é fixa. O nível do recalque não aparece na fórmula, só o da sucção.
Ponto de operação
Mesma bomba e mesma tubulação da lição de bombeamento simples. Só a altura estática muda com os níveis.
Faixa de operação
A faixa sombreada no gráfico reúne todas as curvas do sistema possíveis com os níveis variando. Com a entrada por cima ela tem metade da largura: a bomba trabalha mais perto do mesmo ponto.
Pressão na descarga = sucção + bomba
O gráfico mostra a AMT: o que a bomba acrescenta. A pressão na descarga é a carga que já chega pela sucção mais essa AMT. Encha a sucção: a AMT cai (o ponto desce no gráfico, com mais vazão), mas a entrada sobe ainda mais, e o PIT-01 sobe. Com entrada por baixo, encher o recalque também sobe a leitura, porque a coluna até o nível dele aumenta.
A vazão só depende da sucção
A tubulação sobe até um ponto mais alto, acima do teto, e desce até a descarga livre. Essa crista tem cota fixa, a bomba eleva a água até ela o tempo todo, e é ela que define H_est. O nível do recalque some da conta: enchendo ou esvaziando, a vazão não muda.
Não há refluxo quando a bomba para
Com a entrada por baixo, a coluna do tanque empurra a água de volta pela bomba assim que ela desliga, e a linha precisa de válvula de retenção. Com a saída acima do nível, não existe coluna para voltar. Se o tubo mergulhar no líquido, isso se perde e é preciso um furo quebra-vácuo.
O preço: um pouco mais de energia
Por cima, a bomba sempre eleva a água até o topo da tubulação, mesmo com o tanque vazio. Troca-se um pouco de eficiência por previsibilidade. A entrada por baixo aparece quando se quer evitar respingo, espuma ou aeração do produto.
Bomba didática com curva ilustrativa.
Fórmulas em texto
- Altura estática com descarga livre (por cima)
H_est = z_topo - z_succao- H_est = altura estática (m) · z_topo = cota da crista da tubulação (m) · z_succao = nível do tanque de sucção (m)
- Altura estática com entrada afogada (por baixo)
H_est = z_rec - z_succao- z_rec = nível do tanque de recalque (m)
- Ponto e faixa de operação
H_bomba(Q) = H_est + hf(Q) -> Q_min <= Q <= Q_max- hf(Q) = perda de carga na vazão Q (m) · Q_min, Q_max = vazões com a maior e a menor altura estática (m3/h) · dH_est = H_est,max - H_est,min (m)
- Pressão na descarga = sucção + bomba
H_desc = H_entr + AMT com H_entr = z_succao - hf_suc- H_desc = carga na descarga da bomba (m) · H_entr = carga que chega na entrada da bomba (m) · AMT = altura manométrica total (m) · p_PIT = rho * g * (H_desc - z_PIT - v^2/(2*g))
Perguntas frequentes
O nível do tanque de recalque altera a vazão da bomba?
Só se a tubulação entrar abaixo do nível do líquido. Com descarga livre por cima, a altura estática é definida pela crista da tubulação, e encher ou esvaziar o recalque não muda a vazão.
Por que a tubulação de recalque entra pelo topo do tanque?
A vazão fica previsível, porque só o nível da sucção muda a altura estática, e não há refluxo pela bomba quando ela para. O preço é um pouco mais de energia, já que a bomba sempre eleva até o topo.
Entrada por baixo no tanque precisa de válvula de retenção?
Sim. Quando a bomba para, a coluna do tanque empurra a água de volta pela bomba. Na entrada por cima, acima do líquido, não há coluna para voltar, a menos que o tubo mergulhe no líquido; aí é preciso um furo quebra-vácuo.
Por que a pressão na descarga sobe quando a sucção enche?
A pressão na descarga é a carga que chega pela sucção mais a AMT da bomba. Encher a sucção reduz um pouco a AMT, mas aumenta mais a carga na entrada, e o manômetro da descarga sobe.