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Título: Desgaste de um rotor de ferro fundido cinzento revestido com camada de metal duro após 1.000 horas de bombeamento de vinhoto operando na condição de cavitação
Autor(es): Augusto, Antônio Roberto
Palavras-chave: Bomba centrífuga;Rotor;Metal duro;Tungstênio;HVOF;Vinhoto
Data do documento: 1-Set-2014
Citação: AUGUSTO, Antônio Roberto. Desgaste de um rotor de ferro fundido cinzento revestido com camada de metal duro após 1.000 horas de bombeamento de vinhoto operando na condição de cavitação. 2014. 68f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
Resumo: The Brazilian capability concerning to the world's leading producer of sugarcane ethanol can be joined together the vinasse production, which inherent amount discharged by distilling is from 10 to18 liters of vinasse per liter of ethanol produced. This vinasse has been applied in sugar-cane crops as organic fertilizer, where its pumping process is a critical element in this string. The aim of this work was investigate the main wear mechanisms of an impeller and parts of a centrifugal pump after pumping vinasse treated in reactor (pH 8,3±0,7). A tungsten carbide-cobalt (WC10Co4%Cr) film based hard metal of 360±35μm μm was applied on the grey cast iron pump impeller by HVOF thermal aspersion. Based on the 30 years of experience of the author in the design and mounting of pumping systems, a test rig was developed in Laboratory for 1,000 hours of pumping tests of vinasse at 27±2oC for a continuous service during 10 hours by day for a pump model 32-125, working under cavitation conditions through the calculation of Net Positive Suction Head (NPSH), A recirculating system of the vinasse was adopted and controlled by a discharge valve usually employed in the industrial processes. After the tests, both the coated rotor as the uncoated parts of the pump showed severe wear by cavitation-erosion, while parts of the rotor where the effects of cavitation are smaller, the coating showed a moderate wear.
metadata.dc.description.resumo: A liderança mundial brasileira na obtenção de etanol derivado da cana de açúcar pode ser associada à produção do vinhoto, em uma razão de 10 a 18 litros de vinhoto para cada litro de etanol produzido durante o processo de destilação. Nos cultivos da cana-de-açúcar, esse vinhoto tem sido aplicado como adubo orgânico, onde o seu bombeamento é um elemento crítico dessa cadeia produtiva. O objetivo deste trabalho foi investigar os principais mecanismos de desgaste de um rotor e de partes de uma bomba centrífuga após bombear vinhoto tratado em reator (pH 7,3±0.5). Um filme de 300±75 µm de metal duro à base de carboneto de tungstênio-cobalto (WC-Co) foi aplicado ao rotor de ferro fundido cinzento da bomba através da técnica de aspersão térmica HVOF. Considerando-se os trinta anos de experiência do autor no projeto de sistemas de bombeamento, uma bancada para o bombeamento de vinhoto a 27±2oC foi desenvolvida em Laboratório para um serviço de 1.000 horas através de ensaios durante dez horas diárias e contínuas de uma bomba modelo INI 32-125 operando sob condições de cavitação, conforme o cálculo de NPSH. Um sistema de recirculação do vinhoto foi adotado e controlado por uma válvula de descarga empregada comumente em processos industriais. Após os ensaios, tanto o rotor revestido pelo metal duro como algumas partes não revestidas da bomba apresentaram um desgaste severo por cavitação-erosão, enquanto partes do rotor onde os efeitos da cavitação são menores, o revestimento apresentou um desgaste moderado.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21681
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