Para responder essa
pergunta devemos colocar em prática nosso conhecimento sobre bombas hidráulicas,
especificamente acerca do fenômeno de cavitação e do conceito de NPSH.
Primeiramente vale definir
que bombas hidráulicas são dispositivos cuja função é conferir energia
aos fluídos, aumentando sua pressão e, como consequência, melhorando o
escoamento.
Além disso, faz-se
necessário definir que a pressão de vapor de um líquido trata-se da pressão
exercida pelos vapores de tal líquido numa situação em que os mesmos estão
equilibrados dinamicamente com o líquido, para uma certa temperatura. Nesse
contexto, dá-se o nome de cavitação ao fenômeno no qual o líquido
escoando no interior de uma tubulação alcança uma pressão estática absoluta
menor do que a pressão de vapor, acarretando no surgimento de bolhas
de vapor e, consequentemente, vibrações, erosão e redução de
eficiência na bomba.
Visto isso, o NPSH
é a sigla da expressão inglesa "Net Positive Suction Head". O mesmo consiste
em uma variável cuja finalidade prática é impor limitações visando evitar o
fenômeno de cavitação.
Especificamente, para
evitar a cavitação, é necessário que o NPSH Disponível (NPSHd) seja superior ao
NPSH Requerido (NPSHr). Matematicamente, é preciso que:
Em que:
- O NPSHd trata-se
da pressão absoluta exercida pelo sistema na entrada da bomba, isto é, a
disponibilidade de pressão tendo em vista as características do sistema.
Genericamente, o NPSHd é calculado pela equação abaixo:
Em que HA é a pressão
absoluta na superfície do tanque de abastecimento; HZ a diferença de nível
entre a superfície do líquido no tanque e a linha de centro da bomba; HF a
perda de carga ocasionada na sucção da bomba; e HVP a pressão de valor absoluta
do fluido na temperatura de bombeamento.
- O NPSHr
representa a carga necessária para que a bomba seja capaz de succionar o
fluido, ou seja, trata-se da pressão mínima exigida na entrada da bomba
para evitar a cavitação. O valor do NPSH requerido é fornecido pelo
fabricante, por meio de curvas características da bomba.
Visto isso, conclui-se que
a assertiva da questão está errada, pois a mesma define o NPSH
requerido e não o NPSH disponível. Este último não é característica da
bomba, mas sim do sistema de bombeamento, definido como a pressão absoluta
exercida pelo sistema na entrada da bomba.
Gabarito do Professor: ERRADO.
HPSH disponível e NPSH requerido
O conceito de NPSH pode ser compreendido em duas partes:
NPSH Disponível (NPSH d): pressão absoluta exercida pelo sistema na entrada da bomba. O NPSH d é influenciado por quatro variáveis resultantes do sistema no qual o bomba irá operar. Estas quatro variáveis estão sob controle dos engenheiros da planta, e portanto devem ser calculadas.
NPSH Requerido (NPSH r): pressão mínima exigida na entrada da bomba para evitar a cavitação. O NPSH r é resultante do projeto da bomba, e é controlado apenas pelo fabricante. O fabricante da bomba deverá saber informar o NPSH requerido por suas bombas operando em determinadas condições.
Todas as bombas que trabalham livre de cavitação respeitam a seguinte regra:
NPSH d > NPSH r