Trabalho bombas - HIDRÁULICA

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UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFRO-BRASILEIRA
INSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO RURAL
CURSO DE AGRONOMIA
DISCIPLINA: HIDRÁULICA AGRÍCOLA
DOCENTE: ROBERVANIA BORGES
 
 
 
 
 
 
EMANUEL D’ ARAÚJO RIBEIRO DE CEITA
MARIA VANESSA PIRES DE SOUZA
 
 
 
 
 
 
 
TRABALHO DE PESQUISA
 BOMBAS HIDRÁULICAS
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REDENÇÃO – CE
 2018
 BOMBAS 
Bombas são equipamentos que através de seus mecanismos fornecem energia ao fluido para que este possa se deslocar. Dentro deste contexto, as bombas hidráulicas são máquinas de fluxo, com função de fornecer energia para a água, a fim de elevá-la, através da conversão de energia mecânica de seu rotor proveniente de um motor a combustão ou de um motor elétrico (PASCÓA, 2009), são tidas como máquinas hidráulicas geradoras, uma vez que convertem energia mecânica em hidráulica. 
A distinção entre os diversos tipos de bombas de fluxo é feita, fundamentalmente, em função da forma como o rotor cede energia ao líquido, bem como pela orientação do líquido ao passar pelo rotor (VIANA, et al., 2001). Existem 4 tipos diferentes de bombas hidráulicas: bombas centrífugas, rotativas, de êmbolo (ou de pistão) e de poço profundo (tipo turbina) (NETTO et al., 1998). 
Geralmente quando se trata de bombas para instalações de água e esgoto utiliza-se bombas centrífugas acionadas por motores elétricos, ela funciona transferindo energia cinética para o fluido e transformando-a em energia potencial, seja esta de posição ou, mais frequentemente, de pressão no bocal de descarga da bomba. Esta ação é realizada empregando os conceitos do Princípio de Bernoulli (HAIBARA, 2013).
CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS HIDRÁULICAS
Segundo Mello e Yanagi (2010, p. 7): As bombas são classificadas, basicamente, em dois tipos: hidrodinâmicas e hidroestáticas.
Bombas Hidrodinâmicas: possuem deslocamento não-positivo usadas para transferir fluidos e cuja única resistência é a criada pelo peso do fluido e pelo atrito. Essas bombas raramente são usadas em sistemas hidráulicos, pois seu poder de deslocamento de fluido se reduz conforme aumenta a resistência e porque é possível bloquear seu pórtico de saída em pleno regime de funcionamento da bomba. 
Bombas Hidroestáticas: possuem deslocamento positivo, fornecendo determinada quantidade de fluido a cada rotação ou ciclo. A saída do o fluido independe da pressão, e essas bombas produzem fluxos de forma pulsativa, porém sem variação de pressão no sistema.
TURBOBOMBAS
As turbobombas são bombas rotodinâmicas, caracterizadas por possuírem um órgão rotatório dotados de pás, chamado rotor, que exerce sobre o líquido forças que resultam da aceleração que lhe imprime. A finalidade do rotor é comunicar à massa líquida aceleração, para que adquira energia cinética e se realize, assim, a transformação de energia mecânica de que está dotado (NICOLI e GILSON, 2004). Essas bombas podem ser classificadas:
Segundo o tipo de rotor: 
Rotor aberto: Usa-se para líquidos contendo pastas, lamas, areia, esgotos sanitários e para outras condições. 
Rotor semi fechado;
Rotor fechado: Usa-se para líquidos sem substâncias em suspensão.
Rotor a prova de entupimento.
Quanto à trajetória do fluido:
a) Bombas radiais ou centrífugas: nestas bombas o formato do rotor impõe um escoamento predominantemente segundo planos perpendiculares ao eixo (VIANA et al, 2001), sua característica básica é trabalhar com pequenas vazões a grandes alturas, com predominância de força centrífuga; são as mais utilizadas atualmente. 
b) Bombas axiais: neste tipo de bomba o formato do rotor impõe um escoamento predominantemente na direção paralela ao eixo (VIANA et al, 2001),trabalha com grandes vazões a pequenas alturas. 
c) Bombas diagonais ou de fluxo misto: São aquelas em que o formato do rotor impõe um escoamento simultaneamente nas direções axial e perpendicular ao eixo (VIANA et al, 2001); caracterizam-se pelo recalque de médias vazões a médias alturas, sendo um tipo combinado das duas anteriores.
Classificação Segundo o número de rotores empregados:
a) Bomba de simples estágio: constituído por um rotor e um difusor.
b) Bomba de múltiplos estágios: constituído por dois ou mais rotores fixados ao mesmo eixo.
Classificação segundo o número de entradas para a aspiração: 
a) Bomba de aspiração simples ou de entrada unilateral: a entrada do líquido se faz de um lado e pela abertura circular na coroa do rotor.
b) Bomba de aspiração dupla ou entrada bilateral: o rotor é de forma tal que permite receber o líquido por dois sentidos opostos, paralelamente ao eixo de rotação.
Quanto ao posicionamento do eixo:
a) Bomba de eixo vertical: utilizada em poços subterrâneos profundos. 
b) Bomba de eixo horizontal: é o tipo construtivo mais usado.
Quanto à posição do eixo da bomba em relação ao nível da água: 
a) Bomba de sucção positiva: quando o eixo da bomba situa-se acima do nível do reservatório. 
b) Bomba de sucção negativa ("afogada"): quando o eixo da bomba situa-se abaixo do nível do reservatório.
Classificação segundo o modo pelo qual é obtida a transformação da energia cinética em energia de pressão:
a) Bomba de difusor com pás guias;
b) Bomba com coletor em forma de caracol ou voluta c.; 
c) Bomba com difusor axial troncônico, com pás guias.
CUIDADOS NAS INSTALAÇÕES DE BOMBEAMENTO
1. O conjunto motobomba deve ser instalado em local seco, ventilado, protegido da chuva e de fácil acesso para manutenção;
2. A fundação sobre qual se apoiará o conjunto motobomba deve ser bem firme e nivelada, de modo que permita um correto alinhamento, e evite as trepidações;
3. A altura de sucção deve ser mínima possível (altura ≤ 5m). 
4. Devem-se evitar peças especiais ou curvas desnecessárias na tubulação de sucção, para diminuir as perdas de carga;
5. As tubulações de sucção e recalque devem ter suportes próprios e próximos à bomba, não devem apoiar sobre a bomba;
6. Ler o manual do fabricante;
7. A motobomba somente deve ser ligada, após verificar se ela está escorvada.
A tubulação de sucção deve ser a mais reta e curta possível, deve apresentar uma inclinação ascendente para a bomba, sem pontos altos, deve ser isenta de entrada de ar e deve-se instalar válvula de pé e crivo, no seu início, para facilitar o escorvamento e evitar a entrada de corpos estranhos. Na tubulação de recalque deve-se instalar válvula de retenção, registro de gaveta e manômetro com registo. 
 
CAVITAÇÃO
	
A palavra cavitação deriva do latim cavus - cavidade - e significa a formação de bolhas de vapor em um líquido. A cavitação ocorre quando a pressão na entrada do rotor é inferior à pressão de vapor do líquido bombeado. Podendo revelar-se também nas pás diretrizes do difusor quando a bomba opera fora da descarga normal. 
Bolhas de vapor se formam nas áreas de baixa pressão e são novamente transformadas em líquido ao atingirem regiões de maiores pressões. Cada bolha de vapor assim formada tem um ciclo entre crescimento e colapso, da ordem de poucos milésimos de segundo e induz altíssimas pressões que atingem concentradamente a região afetada. 
Para se ter ideia desse processo, Grein & Wyss (1974), mencionam que este ciclo é repetido numa frequência que pode atingir a ordem de 25.000 bolhas por segundo e que a pressão provavelmente transmitida às superfícies metálicas adjacentes ao centro de colapso das bolhas pode atingir 1000 atm. 
De acordo com Moore & Mário (2008) a formação e colapso destas bolhas têm os seguintes efeitos sobre o desempenho da bomba:
 
a) queda na altura e eficiência; 
b) ruídos e vibração resultando frequentemente em falhas dos rolamentos e eixo; 
c) erosão excessiva do rotor; 
d) ataque químico; 
e) diminuição da vazão, podendo chegar a zero.
	Segundo Macintyre (1980), os efeitos da cavitação são visíveis, mensuráveis e até audíveis, parecendo o crepitar de lenha seca ao fogo ou um martelamento com frequência elevada. As pressões desempenhadas sobre as superfícies pela ação da percussão das partículas condensadas ou pela onda de choque por ela provocada alcançam valores relativamenteelevados, mas não tão intensos que pudessem normalmente produzir a ruptura do material.
	Quando uma parte da bomba fica muito danificada por causa da ocorrência da cavitação, pode-se preencher os locais corroídos com solda elétrica adequada ao material, esmerilhando posteriormente, ou aplicando uma ou mais camadas de revestimento. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
AZEVEDO NETTO, J.M.; FERNANDEZ, M.F.; ARAÚJO, R. e ITO, A.E. Manual de Hidráulica. 8ª edição, Edgard Blucher: São Paulo. 1998.
CARVALHO, D.F. Instalações elevatórias: bombas. 3.ed. Belo Horizonte: UFMG/FUMARC, 1977. 355p.
GREIN, H.; WYSS, E. Cavitation - an overview, Sulzer Research Number, Zurich, 1974. 
HAIBARA, J. B. Avaliação de funcionamento das bombas hidráulicas do sistema de tratamento de efluentes da Empresa Parker Hannifin. 2013.
MACINTYRE, A. J. Bombas e Instalações de Bombeamento, Ed. Guanabara Dois, 1980.
MELLO, C. R., & YANAGI, T. J. (s.f.). Escolha de bombas centrífugas. Recuperado el 15 de 12 de 2010. Disponivel em: < http://www.editora.ufla.br/site/_adm/upload/boletim/bol_29.pdf> Acesso em: 07 junho 2018 .
MOORE, G. R.; MÁRIO B. F. Bombas Centrífugas de Polpa. Brasil- WEIR MINERALS, p.34, 2008.
NICOLI, E. P.; GILSON, A. J. Análise Experimental De Curvas De Bombas Centrifugas Radiais. 2004. Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal Do Espírito Santo, Vitória, 2004.
VIANA, A. N. C. et al. “Disseminação em informações em Eficiência Energética” Eletrobrás/Procel – Efficientia/Fupai. Itajubá, 2004.