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Válvula no recalque da bomba: fechar a válvula estrangula a vazão

Estrangular a válvula no recalque da bomba adiciona uma perda que cresce com o quadrado da vazão, e a curva do sistema fica mais íngreme: AMT = H_est + hf + hf_valv. O novo cruzamento com a curva da bomba fica mais à esquerda, com menos vazão e mais altura na bomba.

A válvula não muda a bomba nem a altura estática. Ela adiciona perda de carga, e a curva do sistema fica mais inclinada.

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1. Com a válvula mais fechada, o PIT antes dela marca…

2. Fechar parcialmente a válvula no recalque…

3. Estrangular muito uma válvula com alto ΔP pode causar…

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Por que isso acontece

Setas comparam com a válvula na maior abertura da lição. Termos em destaque mudaram.

Feche a válvula para ver a cadeia de causa e efeito

Altura manométrica total

AMT = Hest + hf,suc + hf,rec + hf,válv
28,00 m = 15,00 + 0,07 + 10,88 + 2,05 m

Hest vai do nível da sucção até o topo da tubulação de recalque e não muda. O que muda é a perda que a válvula introduz.

Perda na válvula (IEC 60534)

Kv = Q · √ρ/ρ0ΔP
Kv = 133,5 · ΔP = 0,20 bar · Q = 58,0 m³/h

Na forma simplificada para líquido, Kv é a vazão de água em m³/h que passa com 1 bar de queda. Fechar a válvula reduz o Kv disponível; para a mesma vazão, a queda de pressão nela teria de crescer com o quadrado.

Ponto de operação

Hbomba(Q) = Hest + hf(Q) + hf,válv(Q, Kv)
Q = 58,0 m³/h · H = 28,0 m

Com menos Kv, a curva do sistema fica mais inclinada e corta a curva da bomba mais à esquerda: menos vazão. A bomba sobe na própria curva e entrega mais altura, que a válvula consome.

O que o PIT-01 mede

pPIT = ρ · g · ( Δz + hf,PIT→topo − v22g )
10,00 + 12,93 − 0,20 = 22,74 mca → 2,22 bar(g) → 9,93 mA

O PIT fica antes da válvula, então a perda dela entra no termo de perdas a jusante. Fechar a válvula faz a pressão a montante subir: é o que se vê no campo quando alguém estrangula a descarga.

Bomba didática com curva ilustrativa.

Fórmulas em texto

Altura manométrica total com válvula
AMT = H_est + hf_suc + hf_rec + hf_valv
AMT = altura manométrica total (m) · H_est = altura estática (m) · hf_suc, hf_rec = perdas na tubulação de sucção e recalque (m) · hf_valv = perda na válvula (m)
Coeficiente de vazão Kv (IEC 60534, líquido)
Kv = Q * sqrt((rho / rho0) / dP)
Kv = coeficiente de vazão (m3/h com 1 bar de queda) · Q = vazão (m3/h) · rho / rho0 = densidade relativa à água (-) · dP = queda de pressão na válvula (bar)
Ponto de operação com a válvula
H_bomba(Q) = H_est + hf(Q) + hf_valv(Q, Kv)
H_bomba(Q) = altura da curva da bomba (m) · hf_valv(Q, Kv) = perda na válvula, maior quanto menor o Kv (m)

Perguntas frequentes

Por que fechar a válvula de recalque diminui a vazão da bomba?

A válvula não muda a bomba nem a altura estática; ela adiciona perda. Com menos Kv, a curva do sistema fica mais íngreme e corta a curva da bomba com menos vazão.

Estrangular a válvula de recalque aumenta a pressão da bomba?

Sim. A bomba sobe na própria curva e entrega mais altura com a vazão menor, então a pressão antes da válvula sobe. A válvula consome essa altura extra como perda.

O que é o Kv de uma válvula?

Kv é a vazão de água, em m3/h, que passa pela válvula com 1 bar de queda de pressão. Para líquidos, Kv = Q * sqrt(d / dP), e o Cv americano vale cerca de 1,156 * Kv.

Pode controlar a vazão da bomba centrífuga fechando o recalque?

Um estrangulamento moderado no recalque é prática comum, mas desperdiça energia como perda na válvula. Fechado demais, a bomba vai muito para a esquerda do ponto de melhor eficiência e a própria válvula pode cavitar.

O link abre a lição exatamente como está agora.