As bombas centrífugas são muito usuais em estações elevatór...

Vamos analisar a questão que trata do funcionamento e dos problemas operacionais associados às bombas centrífugas, especialmente em estações elevatórias de esgoto.

Tema central: A questão aborda conhecimentos sobre bombas centrífugas, que são dispositivos essenciais em sistemas de tratamento de esgoto devido à sua capacidade de converter energia cinética em energia hidrodinâmica, promovendo o transporte de efluentes.

Para resolver essa questão, é importante entender alguns conceitos fundamentais:

1. Cavitação: Um fenômeno que ocorre quando a pressão de um líquido cai abaixo de seu ponto de vapor, formando bolhas que podem causar danos à bomba.

2. Net Positive Suction Head (NPSH): É um parâmetro crucial para evitar a cavitação. O NPSH disponível deve ser maior que o NPSH requerido para garantir o funcionamento seguro da bomba.

3. Curva altura-vazão: Representa a relação entre a altura manométrica e a vazão de uma bomba. Quando bombas são associadas em série, suas alturas manométricas são somadas, enquanto a vazão permanece a mesma.

Vamos agora justificar a alternativa correta e analisar as incorretas:

Alternativa A - I e III (Correta)

I. A afirmação está correta. Operar a bomba com vazões acima do ponto ótimo pode aumentar a pressão necessária, afetando o NPSH e potencializando a cavitação.

III. Esta afirmação também está correta. O NPSH é um critério importante para prever cavitação. O NPSH disponível deve ser maior que o NPSH requerido para evitar esse problema. Este conceito é amplamente aceito e está detalhado em diversas literaturas técnicas sobre bombas centrífugas.

Alternativa B - II e III (Incorreta)

II. A afirmação é incorreta. Quando bombas são associadas em série, o que se soma é a altura manométrica, não a vazão. Portanto, esse item está errado.

Alternativa C - II e IV (Incorreta)

IV. A operação da bomba com altura manométrica muito abaixo do ponto ótimo realmente aumenta a vibração e pode reduzir a vida útil, mas essa combinação com o item II torna a alternativa errada, pois II está incorreto.

Alternativa D - I, III e IV (Incorreta)

Embora I e III estejam corretas, esta alternativa inclui o item IV, que está associado à alternativa errada II quando considerada. Portanto, a combinação não é a mais adequada para esta questão.

Portanto, a Alternativa A é a correta.

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I - A operação da bomba com valores de vazão de bombeamento muito acima do valor do ponto ótimo de operação aumenta a pressão absoluta disponível necessária para se evitar a cavitação na bomba.

R: Ao analisar a curva de NPSHd x NPSHr é possível notar que quanto menor a vazão menos favorável é para ocorrer cavitação. Quanto maior a vazão, maior a pressão absoluta necessária para evitar a cavitação (a curva tem concavidade para cima).

II - A curva combinada altura-vazão de bombas associadas em série é obtida pela soma de suas respectivas alturas manométricas correspondentes à mesma vazão.

III - O Net Positive Suction Head (NPSH) pode ser utilizado para prever a ocorrência da cavitação no sistema de bombeamento, sendo que para não haver cavitação o NPSH disponível deve ser maior do que o NPSH requerido.

IV - A operação da bomba com valores de vazão muito abaixo do valor do ponto ótimo de operação permite a recirculação do fluido, aumentando a vibração interna do sistema, podendo resultar na redução da vida útil da bomba.

R: A recirculação pode estar relacionada à cavitação mesmo em situações em que o NPSHd é consideravelmente maior que o requerido - NPSHr.

"Este problema pode ser evitado projetando-se a bomba para uma velocidade específica de sucção menor e limitando-se a faixa de operação a vazões acima do ponto de recirculação".

Fonte IV: https://revistadae.com.br/artigos/artigo_edicao_131_n_1120.pdf