Hidraulia e cavitação

Páginas: 6 (1290 palavras) Publicado: 11 de novembro de 2012
Universidade Católica de Brasília – UCB
Curso de Engenharia Civil
Disciplina – Projeto I






















Instalações Hidráulicas e Elétricas























1. Tema

Instalações hidráulicas e elétricas em construções verticais.

1. Delimitação do tema


Neste projeto de pesquisa exploraremos os fenômenos conhecidos como Cavitação e Golpe de Aríete nas instalaçõeshidráulicas e Reatância Indutiva e Ineficiência Mecânica de Motores em instalações elétricas, identificando suas causas e possíveis soluções. Nas instalações hidráulicas enfatizaremos os problemas relacionados a perda de produtividade de bombas e oxidação de tubulações causadas pela Cavitação, fazendo um contraponto com os danos causados nas bombas e tubulações pelo Golpe de Aríete. Já nasinstalações elétricas enfatizaremos os aspectos relacionados ao “desperdício” e/ou perda de energia por conta da Reatância Indutiva, apresentando uma solução inovadora já identificada, que pelo modelo utilizado acabou eliminando também a Ineficiência Mecânica dos motores convencionais. A escolha desses quatro tópicos não foi por acaso, pois, todos estão ligados nos aspectos relacionados a otimização do uso daenergia e aumento da vida útil de máquinas é materiais empregados na construção civil.

1. Problema

Como funcionam as instalações elétricas e hidráulicas em construções verticais e quais as causas, consequências e possíveis soluções dos fenômenos conhecidos como Cavitação e Golpe de Aríete nas instalações hidráulicas e Reatância Indutiva e Ineficiência Mecânica de Motores nas instalaçõeselétricas?

2. Hipótese

Cavitação: Provocada quando, por algum motivo, gera-se uma zona de depressão, ou pressão negativa ao longo do conduto. Quando isso ocorre, o fluido tende a vaporizar formando bolhas de ar. Ao passar da zona de depressão, o fluido volta a ficar submetido à pressão de trabalho e, as bolhas de ar implodem provocando ondas de choque, que provocam desgaste, corrosão eaté mesmo destroem pedaços dos rotores, carcaças e tubulações. Os motores elétricos também são atingidos pelos efeitos da cavitação, causando desgastes e perdas de energia em todo o conjunto mecânico. Com a cavitação há um aumento considerável no ruído durante a operação, chegando em alguns processos a níveis insuportáveis. Suas principais causas são linha de tubulação muito longa, grande quantidadede curvas na tubulação, estrangulamento da tubulação e etc. Apesar de a cavitação ainda possuir fenômenos inexplicáveis, pode ser evitada facilmente com uma boa elaboração de projeto e manutenções preventivas no sistema.
Golpe de Aríete: Quando o escoamento de um líquido em condutos fechados é bruscamente interrompido, ou este possui uma grande quantidade de energia cinética ocorre o fenômenoconhecido como  golpe de aríete.  Neste caso, há um choque violento nas paredes internas do conduto, podendo provocar o seu rompimento, além de produzir barulho desagradável, avarias em bombas e válvulas, colapso em condutos e bombas pela formação de vácuo e etc. As soluções existentes para a eliminação do golpe de aríete são as seguintes: 1) redução da velocidade do líquido aumentando-se odiâmetro do conduto; 2) aumentando-se o tempo de fechamento das válvulas de escoamento; 3) instalação de câmaras de ar comprimido que proporcionam o amortecimento do golpe e 4) chaminés de equilíbrio.  As quatro soluções descritas acima não são nada econômicas.
Reatância Indutiva: Causada pela variação do fluxo energético alternado em sistemas indutivos (Geradores, Motores elétricos, Transformadorese etc), sendo uma energia reativa de mesma intensidade que volta anulando a produzida no gerador, visto que esta não é entregue. Sendo esta sua principal consequência, visto que a energia produzida é totalmente anulada. Atualmente os sistemas indutivos representam cerca de 63% do consumo mundial. A alternativa utilizada pelas geradoras de energia é o aumento do campo magnético que demanda...
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