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Dimensionamento de bomba centrífuga

Descreva o líquido, a sucção e o recalque para obter a altura manométrica, o NPSH disponível, a potência e o motor da bomba, com alertas de cavitação e velocidade.

Ferramenta de pré-dimensionamento e estimativa: os resultados não substituem projeto, cálculo ou laudo assinado por profissional habilitado nem a verificação conforme as normas aplicáveis.

Pré-dimensionamento
Fluido e vazão
Sucção

Nível acima do eixo é positivo (bomba afogada); abaixo, negativo (sucção negativa). Pressão negativa indica vácuo.

Recalque
Lista de conexões (colar do Excel)

Uma linha por conexão: trecho (sucção ou recalque); conexão; quantidade; K (opcional, senão é usado o valor típico pelo nome). Quando preenchida, substitui as quantidades acima.

Ver o que foi lido
Bomba e motor
—Altura manométrica de seleção
—

Composição da altura manométrica

Parcelas que a bomba precisa vencer na vazão de projeto.

Toque no gráfico para ver os valores.

Curva do sistema

Altura exigida pela instalação conforme a vazão. A bomba escolhida deve cruzar esta curva no ponto de projeto, perto do seu melhor rendimento.

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NPSH disponível conforme a vazão

O NPSH disponível cai com a vazão porque a perda na sucção aumenta; o requerido pela bomba sobe.

Toque no gráfico para ver os valores.

Sucção e recalque

Próximo passo

Leve os resultados desta página para outra calculadora, com os campos já preenchidos.

Ponto de operação e inversor na curva da bomba →Dimensionar o motor desta bomba →

O memorial reúne entradas, resultados, equações, hipóteses e referências desta página, com campos para projeto, responsável e revisão. Na janela de impressão, escolha Salvar como PDF.

Método, hipóteses e referências

Equações usadas

H = (z_d − z_s) + (p_d − p_s) ÷ (ρg) + Σ (f · L ÷ D + ΣK) · v² ÷ 2g + h_equip; H_seleção = H · (1 + folga)
f por Colebrook–White (64 ÷ Re no laminar); K típicos: entrada 0,5; curva 90° 0,45; gaveta 0,15; retenção 1,5; globo 6; borboleta 0,7; válvula de pé 2,5; filtro Y 2; saída 1
NPSHd = (p_atm + p_s − p_v) ÷ (ρg) + z_s − h_perdas,sucção; p_atm = 101,325 · (1 − 2,25577·10⁻⁵ · z)^5,25588 kPa; recomendado NPSHd ≥ máx(1,2 · NPSHr; NPSHr + 0,6 m)
nq = n · √Q ÷ H^0,75; η estimado por Gülich: η = 1 − 0,095 · (1/Q)^m − 0,3 · (0,35 − log(nq ÷ 23))² · (1/Q)^0,05; P = ρ g Q H ÷ η; motor ≥ P · 1,25 (até 22 kW), 1,15 (até 55 kW) ou 1,10
Viscoso (ANSI/HI 9.6.7): B = 16,5 · ν^0,5 · H^0,0625 ÷ (Q^0,375 · n^0,25); C_Q = C_H = 2,71^(−0,165 · (log B)^3,15); C_η = B^(−0,0547 · B^0,69)

Hipóteses e limites

  • Tubos de aço ASME B36.10M, escoamento permanente, líquido incompressível; perda em equipamentos varia com o quadrado da vazão.
  • O NPSH requerido em outras vazões é estimado proporcional a Q²; use a curva do fabricante para a decisão final.
  • Rendimento estimado para bomba centrífuga radial de um estágio em boa condição; a seleção final é feita no catálogo do fabricante.

Normas e documentos técnicos

  • ANSI/HI 9.6.1: Rotodynamic Pumps — Guideline for NPSH Margin
  • ANSI/HI 9.6.7: Effects of Liquid Viscosity on Rotodynamic Pump Performance
  • ANSI/HI 14.3: Rotodynamic Pumps for Design and Application
  • Gülich, J. F. Centrifugal Pumps, 3rd ed. Springer (efficiency correlation, Table 3.9)
  • Crane Co. Technical Paper No. 410: Flow of Fluids through Valves, Fittings and Pipe
  • ISO 9906: Rotodynamic pumps — Hydraulic performance acceptance tests
  • API 610: Centrifugal pumps for petroleum, petrochemical and natural gas industries (motor sizing margins)

Legislação e regulamentos no Brasil

  • NR-12: segurança em máquinas, incluindo proteção de acoplamentos e partes móveis de bombas
  • ABNT NBR 5626 (água fria e quente predial) e NBR 12214 (projeto de sistema de bombeamento de água para abastecimento público)
  • Portaria Inmetro nº 1/2022 e Lei nº 10.295/2001: eficiência mínima de motores elétricos

Perguntas frequentes

Como calcular a altura manométrica de uma bomba?

Some a diferença de nível entre a descarga e a sucção, a diferença de pressão entre os reservatórios convertida em metros de coluna e todas as perdas de carga: atrito nos tubos, conexões e equipamentos. Acrescente uma folga de 5 a 10% para a seleção.

O que é NPSH disponível?

É a pressão absoluta na entrada da bomba acima da pressão de vapor do líquido, em metros. Depende da altitude, do nível do líquido, da temperatura e da perda na sucção. Ele deve superar o NPSH requerido do catálogo com folga, senão a bomba cavita.

Como escolher o motor da bomba?

Calcule a potência no eixo (ρ g Q H ÷ η) e aplique uma folga de 10 a 25% conforme o porte, escolhendo a próxima potência comercial. Verifique também a potência no fim da curva da bomba, onde ela costuma ser maior.