Soluções

Características

O equipamento é constituído por uma estrutura e tampo em aço, com rodízios para facilitar sua mobilidade. Esta estrutura dá suporte a bomba centrífuga, ao motor elétrico, ao dinamômetro, a turbina Pelton, as tubulações, ao reservatório de água, ao quadro de comando elétrico e demais componentes.

A bomba centrífuga utilizada, é comumente encontrada em instalações de bombeamento, apresenta características construtivas e operacionais, que possibilita aos estudantes se familiarizarem com a sua utilização. Possui rotor do tipo fechado, acoplamento ao motor por meio de acoplamento flexível elástico, pontos para conexão de sensor de pressão nos flanges de recalque e sucção, ponto para acoplamento do sistema de escorva e ponto de drenagem da carcaça.

O sistema de escorva da bomba é composto por um funil e válvula esfera instalado no flange de recalque da bomba centrífuga.

O sistema de drenagem da água que fica dentro da voluta da bomba centrífuga após a utilização do equipamento, possui uma válvula de esfera com conector rápido e mangueira.

O equipamento possui motor elétrico de indução trifásico dois polos controlado por meio de inversor de frequência, o qual permite operar o rotor da bomba em diferentes velocidades. O motor está acoplado ao dinamômetro do equipamento, especialmente construído, para o monitoramento e a aquisição dos dados de torque, potência mecânica e velocidade de operação do conjunto. Para a proteção dos elementos rotativos, está instalado no equipamento uma proteção em acrílico termo moldada para possibilitar a visualização do sistema.

A turbina Pelton é constituída por uma estrutura de suporte em aço, com mancal de rolamentos, rotor da turbina, bico injetor, cúpula do rotor em material transparente, sistema de freio, sensores para monitoramento e fornecimento de dados para armazenamento.

O rotor da turbina é produzido em aço inox, no qual estão fixadas por meio de parafusos as pás. As pás são fundidas em alumínio o que confere maior resistência a oxidação.

O bico injetor da turbina pelton é produzido em aço inox, possui regulagem por meio de manipulo da posição da agulha possibilitando produzir diferentes descargas e características do jato sobre as pás da turbina.

A tubulação de recalque é de aço inox, com acabamento polido e com conexões por roscas ou flanges, conduz o fluxo diretamente ao reservatório ou ao bico injetor da turbina Pelton.

Na tubulação de sucção está instalado um tubo de cavitação, próximo à entrada da bomba, construído em material transparente, para possibilitar a observação dos fenômenos relacionados a cavitação bem como produzir e demonstrar a pseudocavitação.

Instaladas junto as tubulações de sucção e recalque a válvula de pé, a válvula tipo gaveta, a válvula tipo globo e a válvula de esfera de três vias permitem ao manter a escorva da bomba, variar o fluxo e pressão na sucção da bomba, variar o fluxo e a pressão no recalque da bomba e direcionar o fluxo no equipamento.

O conjunto de componentes eletroeletrônicos e sensores utilizados no equipamento são de padrão industrial, permitem obter e armazenar os dados relativos a operação da bomba, do motor e da turbina. Durante a operação da bomba os sensores fornecem dados que permitem obter o torque exigido pelo eixo da bomba, a potência mecânica exigida, a velocidade de rotação do eixo, a pressão no recalque, a pressão na sucção e a vazão da bomba. Durante a operação do motor o inversor fornece dados relacionados a tensão elétrica, corrente elétrica, potência elétrica, frequência, velocidade do campo magnético do motor. Durante a operação da turbina os sensores permitem obter a velocidade do rotor, o torque produzido pela turbina, a potência produzida pela turbina, a vazão de descarga do bico injetor, a pressão (carga hidráulica) e a potência hidráulica.

O painel elétrico do equipamento tem sua instalação conforme normas de segurança relacionadas, como componentes principais possui inversor de frequência, controlador lógico - CLP, fonte de alimentação dos sensores, dispositivos de proteção e circuitos elétricos. Na face frontal do painel existem botões de acionamento com luzes indicadoras do estado de operação do equipamento, botão de emergência com trava e chave geral. O painel recebe alimentação elétrica por meio de cabo multipolar com plug para conector industrial.

O reservatório de água é confeccionado em aço inox possui capacidade de armazenamento de 400 litros, possui uma tampa em acrílico para minimizar o efeito de evaporação do fluído e formação de condensado na estrutura metálica do equipamento. Fornece fluido a bomba e recebe o fluxo que circula pelo equipamento possibilitando a operação sem a necessidade de reabastecimento durante as atividades práticas. Possui válvula de drenagem tipo esfera para facilitar o esvaziamento.

• Dimensões do equipamento: 2150 mm x 750 mm x 1400 mm (LxPxH);
• Estrutura e tampo em aço com pintura anticorrosiva;
• Bomba centrífuga monoestágio, rotor fechado de 145 mm, construção "Black-Pull-Out" e flanges na sucção e recalque, vazão máxima: 7,5 m³/h e pressão máxima: 40 mca;
• Rotor da turbina é de aço inox com pás fundidas em alumínio;
• Sistema de freio da turbina com sensor de força e rotação;
• Bico injetor e agulha de regulagem do jato confeccionadas em aço inox;
• Cúpula em material transparente para visualização da operação da turbina;
• Motor de indução trifásico, potência de 3 cv, com fixação ao dinamômetro por flange;
• Conjunto dinamômetro confeccionado em duralumínio para monitoramento do torque exigido pela bomba e rotação do eixo;
• Tubulações de inox polido;
• Sensor de vazão do tipo mecatrônico;
• Sensores de pressão da bomba no flange de sucção e recalque da bomba;
• Sensor de pressão do bico injetor;
• Válvula de gaveta de 1.5” na tubulação de sucção
• Válvula de agulha de 1.25”na tubulação de recalque
• Válvula de esfera três vias na tubulação de recalque;
• Software de controle e monitoramento com interface numérica e gráfica;
• Manual de operação com procedimentos;