Maquinas_e_Equipamentos_Auxiliares_em_Em (1)

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MARINHA DO BRASIL 
DIRETORIA DE PORTOS E COSTAS 
ENSINO PROFISSIONAL MARÍTIMO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS AUXILIARES 
(UEA 5) 
 
 
 
 
1a edição 
Belém-PA 
2009 
 1 
 
 
© 2009 direitos reservados à Diretoria de Portos e Costas 
 
Autor: Antônio Cordeiro 
 
Revisão Pedagógica: Erika Ferreira Pinheiro Guimarães Suzana 
Revisão Ortográfica: Esmaelino Neves de Farias 
Digitação/Diagramação: Roberto Ramos Smith 
 
Coordenação Geral: CF Maurício Cezar Josino de Castro e Souza 
 
 
____________ exemplares 
 
Diretoria de Portos e Costas 
Rua Teófilo Otoni, no 4 – Centro 
Rio de Janeiro, RJ 
20090-070 
http://www.dpc.mar.mil.br 
secom@dpc.mar.mil.br 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Depósito legal na Biblioteca Nacional conforme Decreto no 1825, de 20 de dezembro 
de 1907 
IMPRESSO NO BRASIL / PRINTED IN BRAZIL 
 2 
SUMÁRIO 
 
AAPPRREESSEENNTTAAÇÇÃÃOO .......................................................................................................................................................................................... 0044 
 
MMEETTOODDOOLLOOGGIIAA – Como usar o módulo ........................................................ 05 
 
UNIDADE 1 – Bombas 
1.1. – Noções gerais sobre bombas .............................................................. 10 
1.2. – Bombas alternativas ............................................................................. 20 
1.3. – Bombas centrífugas.............................................................................. 26 
1.4. – Bombas de diafragm ........................................................................... 37 
1.5. – Bombas rotativas ................................................................................. 38 
1.6. – Recomendações da Convenção SOLAS sobre bombas..................... 60 
Teste de Autoavaliação da Unidade 1............................................................... 64 
Respostas do Teste de Autoavaliação da Unidade 1 ....................................... 65 
 
UNIDADE 2 – Compressores de ar 
2.1 – Ar comprimido e compressores de ar................................................... 67 
2.2 – Classificação geral dos compressores de ar.... .................................... 83 
2.3 – Compressores de ar alternativos .......................................................... 85 
2.4 – Compressores de ar de palhetas ......................................................... 89 
2.5 – Compressores de ar de parafusos........................................................ 94 
2.6 – Compressores de ar de lóbulos ........................................................... 95 
2.7 – Compressores dinâmicos ..................................................................... 96 
2.8 – Procedimentos de manutenção em compressores.............................. 100 
Teste de Autoavaliação da Unidade 2............................................................... 102 
Respostas do Teste de Autoavaliação da Unidade 2 ........................................ 103 
 
UNIDADE 3 – Destiladores de água 
3.1 – Importância do destilador de água nos navios ................................... 105 
3.2 – Princípios físicos em que se baseia a destilação ............................... 107 
3.3 – Principais componentes do destilador ............................................... 109 
3.4 – Funcionamento do destilador ............................................................. 111 
3.5 – Importância do salinômetro e do hidrômetro ...................................... 114 
3.6 – Tratamento químico do destilador ...................................................... 115 
Teste de Autoavaliação da Unidade 3............................................................ 119 
Respostas do Teste de Autoavaliação da Unidade 3 .................................... 120 
 
UNIDADE 4 – Sistemas hidróforos 
4.1 – Emprego dos sistemas hidróforos nos navios.................................... 121 
4.2 – Objetivos de um sistema hidróforo ..................................................... 123 
4.3 – Partes constituintes de uma instalação hidrófora .............................. 123 
4.4 – Considerações sobre os sistemas hidróforos .................................... 127 
4.5 – Processos de tratamento da água para consumo humano ............... 129 
4.6 – Procedimentos com o sistema de água ............................................. 133 
Teste de Autoavaliação da Unidade 4............................................................. 135 
Respostas do Teste de Autoavaliação da Unidade 4 ..................................... 136 
 
 
 3 
 
 
UNIDADE 5 – Separadores centrífugos de óleo 
5.1 – Utilização dos separadores centrífugos a bordo .............................. 137 
5.2 – Fatores que influenciam a separação ............................................... 140 
5.3 – A diferença entre purificação e clarificação ....................................... 140 
5.4 – Os principais componentes de um separador centrífugo de óleo ..... 143 
5.5 – Funcionamento de um centrifugador ................................................. 149 
5.6 – Esquemas dos sistemas de centrifugação ........................................ 157 
5.7 – Defeitos mais comuns em centrifugadores ........................................ 162 
Teste de Autoavaliação da Unidade 5............................................................. 166 
Respostas do Teste de Autoavaliação da Unidade 5 ..................................... 168 
 
UNIDADE 6 – Separadores de água e óleo 
6.1 – Informações gerais sobre separadores de água e óleo ..................... 170 
6.2 – A Lei 9966/2000 ................................................................................. 176 
6.3 – Considerações sobre a MARPOL ...................................................... 190 
Teste de Autoavaliação da Unidade 6............................................................. 193 
Respostas do Teste de Autoavaliação da Unidade 6 ..................................... 194 
 
UNIDADE 7 – Sistema de tratamento de águas servidas 
7.1 – Generalidades sobre poluentes e águas servidas ............................. 195 
7.2 – Fontes de poluição ............................................................................. 196 
Teste de Autoavaliação da unidade 7.............................................................. 203 
Respostas do Teste de Autoavaliação da Unidade 7 ..................................... 204 
 
UNIDADE 8 – Sistema de governo do navio 
8.1 – Generalidades .................................................................................... 205 
8.2 – Funcionamento de uma instalação de máquina de leme ................... 215 
8.3 – Recomendações da Convenção SOLAS ........................................... 223 
8.4 - Sistema de governo e propulsão azimutal ......................................... 234 
Teste de Autoavaliação da Unidade 8............................................................. 239 
Respostas do Teste de Autoavaliação da Unidade 8 ..................................... 240 
 
UNIDADE 9 – Aparelhos de força do convés 
9.1 – Aparelhos de força do convés dos navios e seus funcionamentos ... 241 
9.2 – Diferença entre cabrestante, molinete e máquina de suspender ..... 259 
9.3 – Procedimentos operacionais e de manutenção dos aparelhos de 
forçado convés ................................................................................. 260 
Teste de Autoavaliação da Unidade 9........................................................... 262 
Respostas do Teste de Autoavaliação da Unidade 9 ...................................263 
 
UNIDADE 10 – Sistema de gás inerte 
10.1 – Introdução ........................................................................................ 265 
10.2 – Utilização do gás inerte em navios tanques ..................................... 266 
10.3 – Identificação dos componentes de uma planta de gás inerte ........... 267 
10.4 - Funcionamento/operação de uma planta de gás inerte ................... 269 
Teste de Autoavaliação da Unidade 10........................................................... 289 
Respostas do Teste de Autoavaliação da Unidade 10 ................................... 290 
 
REFERÊNCIAS ............................................................................................... 292 
 
 4 
AAPPRREESSEENNTTAAÇÇÃÃOO 
Este módulo ajudará você a sanar diversas dúvidas relacionadas a máquinas e 
equipamentos auxiliares utilizados em embarcações, bem como mostrará os princípios 
de funcionamento, os principais componentes e suas funções nas diversas áreas dos 
navios. 
O objetivo deste Módulo a Distância é apontar para essa direção. Nossa intenção 
é proporcionar a você conceitos e conteúdos que o habilitem a operar, executar as 
manutenções necessárias e fazer pequenos reparos em conformidade com as 
diretrizes dos fabricantes e as normas de segurança e ambientais. 
 Este volume reúne os conteúdos básicos essenciais das principais máquinas e 
equipamentos auxiliares utilizados a bordo dos navios de maneiras prática e clara. Em 
seu conjunto, ele pretende ser um auxiliar valioso para todos os que buscam 
informações eficazes e concretas sobre os seguintes equipamentos: bombas, 
compressores de ar, destiladores de água, sistemas hidróforos, separadores 
centrífugos de óleo, separadores de água e óleo, sistema de tratamento de águas 
servidas, sistema de governo do navio, aparelhos de força do convés e sistema de gás 
inerte. Ao final de cada unidade, apresentamos questionários com duplo intento de 
obter-se motivação no aprendizado e permitir ao aluno verificar o aproveitamento 
relativo ao assunto versado em cada unidade. 
A bibliografia, organizada com o propósito de oferecer ao estudante um campo 
mais amplo de conhecimentos, foi de inestimável valor na realização do trabalho ora 
apresentado. 
Esperamos, então, que este módulo ajude você a tornar-se um excelente 
profissional. 
BOA SORTE! 
 
 
 
 5 
 
 
CCOOMMOO UUSSAARR OO MMÓÓDDUULLOO 
II –– QQuuaall oo oobbjjeettiivvoo ddeessttee mmóódduulloo?? 
Proporcionar ao aluno conhecimentos básicos necessários sobre máquinas e 
equipamentos auxiliares. 
IIII –– QQuuaaiiss ssããoo ooss oobbjjeettiivvooss eessppeeccííffiiccooss ddeessttee mmóódduulloo?? 
�� DDeessccrreevveerr aass ccaarraacctteerrííssttiiccaass ddee uummaa iinnssttaallaaççããoo ddee bboommbbeeaammeennttoo,, bbeemm 
ccoommoo ooss pprriinncciippaaiiss ttiippooss ddee bboommbbaass uuttiilliizzaaddaass aa bboorrddoo,, mmoossttrraannddoo ooss sseeuuss 
ccoommppoonneenntteess pprriinncciippaaiiss ee ooss sseeuuss pprriinnccííppiiooss ddee ffuunncciioonnaammeennttoo;; mmoossttrraarr 
ttaammbbéémm ooss pprroobblleemmaass mmaaiiss ccoommuunnss ee ccoommoo ssoolluucciioonnáá--llooss;; cciittaarr aass 
rreeccoommeennddaaççõõeess ddaa ccoonnvveennççããoo SSOOLLAASS ssoobbrree bboommbbaass;; 
�� JJuussttiiffiiccaarr oo eemmpprreeggoo ddooss ccoommpprreessssoorreess ddee aarr nnooss nnaavviiooss;; mmoossttrraarr ooss 
ddiiffeerreenntteess ttiippooss ddee ccoommpprreessssoorreess,, sseeuuss pprriinncciippaaiiss ccoommppoonneenntteess ee sseeuuss 
pprriinnccííppiiooss ddee ffuunncciioonnaammeennttoo;; mmoossttrraarr ttaammbbéémm ooss pprroobblleemmaass mmaaiiss ccoommuunnss 
ee ccoommoo ssoolluucciioonnáá--llooss;; 
�� JJuussttiiffiiccaarr aa iimmppoorrttâânncciiaa ddoo ddeessttiillaaddoorr ddee áágguuaa nnooss nnaavviiooss;; eexxpplliiccaarr ooss 
pprriinnccííppiiooss ffííssiiccooss eemm qquuee ssee bbaasseeiiaa aa ddeessttiillaaççããoo;; cciittaarr ooss pprriinncciippaaiiss 
ccoommppoonneenntteess ddoo ddeessttiillaaddoorr ee ssuuaass ffiinnaalliiddaaddeess;; eexxpplliiccaarr oo ffuunncciioonnaammeennttoo 
ddee uumm ddeessttiillaaddoorr;; mmoossttrraarr aa iimmppoorrttâânncciiaa ddoo ssaalliinnôômmeettrroo ee ddoo hhiiddrrôômmeettrroo;; 
eexxpplliiccaarr ccoommoo éé ffeeiittoo oo ttrraattaammeennttoo qquuíímmiiccoo ddee uumm ddeessttiillaaddoorr.. 
�� JJuussttiiffiiccaarr oo eemmpprreeggoo ddooss sseeppaarraaddoorreess cceennttrrííffuuggooss aa bboorrddoo ddooss nnaavviiooss;; 
eessttaabbeelleecceerr aa ddiiffeerreennççaa eennttrree ppuurriiffiiccaaççããoo ee sseeppaarraaççããoo;; mmoossttrraarr ooss 
pprriinncciippaaiiss ccoommppoonneenntteess ee ssuuaass ffuunnççõõeess;; eexxpplliiccaarr oo ffuunncciioonnaammeennttoo ddee uumm 
cceennttrriiffuuggaaddoorr;; cciittaarr ooss pprriinncciippaaiiss ccuuiiddaaddooss ccoomm ooss ssiisstteemmaass ddee 
cceennttrriiffuuggaaççããoo,, sseeuuss ddeeffeeiittooss mmaaiiss ccoommuunnss ccoomm aass rreessppeeccttiivvaass ccaauussaass ee 
ccoommoo ssoolluucciioonnáá--llooss;; 
�� MMoossttrraarr aa nneecceessssiiddaaddee ddooss ssiisstteemmaass hhiiddrróóffoorrooss ddee áágguuaa ddooccee ((ffrriiaa ee 
qquueennttee)) ee ddee áágguuaa ssaanniittáárriiaa;; eexxpplliiccaarr oo ffuunncciioonnaammeennttoo aauuttoommááttiiccoo ddeesssseess 
ssiisstteemmaass;; mmoossttrraarr ooss pprroocceessssooss ddee ttrraattaammeennttoo ee ccoonnttrroollee ee ooss pprriinncciippaaiiss 
ccuuiiddaaddooss dduurraannttee aa ooppeerraaççããoo;; 
�� MMoossttrraarr aa nneecceessssiiddaaddee ddoo sseeppaarraaddoorr ddee áágguuaa ee óólleeoo aa bboorrddoo ddaass 
eemmbbaarrccaaççõõeess mmeerrccaanntteess;; iiddeennttiiffiiccaarr ooss pprriinncciippaaiiss ccoommppoonneenntteess ddoo 
ssiisstteemmaa;; eexxpplliiccaarr oo pprriinnccííppiioo ddee ffuunncciioonnaammeennttoo ddee uumm sseeppaarraaddoorr ddee áágguuaa 
ee óólleeoo;; cciittaarr aass eexxiiggêênncciiaass ddaa ccoonnvveennççããoo SSOOLLAASS ccoomm rreellaaççããoo aaoo tteeoorr ddee 
óólleeoo aaddmmiissssíívveell ppaarraa eessggoottoo ddaa áágguuaa ddooss ppoorrõõeess ddee bboorrddoo;; cciittaarr ooss 
ddeeffeeiittooss mmaaiiss ccoommuunnss,, ssuuaass rreessppeeccttiivvaass ccaauussaass ee mmoossttrraarr ooss pprriinncciippaaiiss 
pprroocceeddiimmeennttooss ddee mmaannuutteennççããoo eemm sseeppaarraaddoorreess ddee áágguuaa ee óólleeoo;; 
�� JJuussttiiffiiccaarr oo eemmpprreeggoo ddoo ssiisstteemmaa ddee ttrraattaammeennttoo ddee áágguuaass sseerrvviiddaass aa bboorrddoo 
ddooss nnaavviiooss mmeerrccaanntteess;; iiddeennttiiffiiccaarr ooss pprriinncciippaaiiss ccoommppoonneenntteess ee oo 
ffuunncciioonnaammeennttoo ddoo ssiisstteemmaa;; cciittaarr ooss pprroobblleemmaass mmaaiiss ccoommuunnss,, ssuuaass ccaauussaass 
ee ssoolluuççõõeess;; 
 6 
�� MMoossttrraarr aa eevvoolluuççããoo ddoo ssiisstteemmaa ddee ggoovveerrnnoo ddee uummaa eemmbbaarrccaaççããoo;; cciittaarr ooss 
pprriinncciippaaiiss ttiippooss ee ccaarraacctteerrííssttiiccaass ddaass mmááqquuiinnaass ddee lleemmee;; eexxpplliiccaarr oo 
ffuunncciioonnaammeennttoo ddooss ssiisstteemmaass ddee ggoovveerrnnoo ddee uumm nnaavviioo;; cciittaarr aass 
rreeccoommeennddaaççõõeess ddaa ccoonnvveennççããoo SSOOLLAASS ssoobbrree aass mmááqquuiinnaass ddee lleemmee;; 
eexxpplliiccaarr oo ffuunncciioonnaammeennttoo ddee uumm ssiisstteemmaa ddee ggoovveerrnnoo ee pprrooppuullssããoo aazziimmuuttaall;; 
rreessuummiirr oo ffuunncciioonnaammeennttoo ddee uumm pprrooppuullssoorr llaatteerraall uuttiilliizzaaddoo ppaarraa mmaannoobbrraass 
ddoo nnaavviioo;; 
�� CCiittaarr eeiiddeennttiiffiiccaarr ooss ddiivveerrssooss aappaarreellhhooss ddee ffoorrççaa eennccoonnttrraaddooss eemm nnaavviiooss 
mmeerrccaanntteess ee aass ssuuaass ffiinnaalliiddaaddeess;; iiddeennttiiffiiccaarr ooss pprriinncciippaaiiss ccoommppoonneenntteess 
ddooss aappaarreellhhooss ddee ffoorrççaa;; eexxpplliiccaarr aa ddiiffeerreennççaa bbáássiiccaa eennttrree gguuiinncchhoo ddee 
mmaannoobbrraa ee ccaabbrreessttaannttee;; ee eexxpplliiccaarr ooss pprriinncciippaaiiss pprroocceeddiimmeennttooss 
ooppeerraacciioonnaaiiss ee ddee mmaannuutteennççããoo ddooss aappaarreellhhooss ddee ffoorrççaa ddoo ccoonnvvééss;; 
�� EExxpplliiccaarr aa uuttiilliizzaaççããoo ddoo ggááss iinneerrttee nnooss nnaavviiooss ttaannqquuee;; eessqquueemmaattiizzaarr uummaa 
ppllaannttaa ddee ggááss iinneerrttee,, iiddeennttiiffiiccaannddoo sseeuuss ccoommppoonneenntteess;; eexxpplliiccaarr oo 
ffuunncciioonnaammeennttoo ddoo ssiisstteemmaa ddee ggááss iinneerrttee;; cciittaarr vváárriiaass ooppeerraaççõõeess nnaass qquuaaiiss 
ssee rreeccoommeennddaa oo uussoo ddoo ggááss iinneerrttee aa bboorrddoo ddee uumm nnaavviioo ppeettrroolleeiirroo.. 
IIIIII –– CCoommoo eessttáá oorrggaanniizzaaddoo oo mmóódduulloo?? 
O módulo de Máquinas e Equipamentos Auxiliares foi desenvolvido em dez 
unidades sequenciais de estudo. Os conteúdos obedecem a uma sequencia lógica e, 
ao término de cada unidade, é apresentado um teste de autoavaliação e a respectiva 
chave de resposta. 
IIVV –– CCoommoo vvooccêê ddeevvee eessttuuddaarr ccaaddaa uunniiddaaddee?? 
1. Visão geral da unidade 
 A visão geral do assunto apresenta os objetivos específicos da unidade, mostrando 
um panorama do assunto a ser desenvolvido. 
 
2. Conteúdos da unidade 
 Leia com atenção o conteúdo, procurando entender e fixar os conceitos por meio dos 
exercícios propostos. Se você não entender, refaça a leitura e os exercícios. É muito 
importante que você entenda e domine os conceitos. 
 
3. Questões para reflexão 
 São questões que ressaltam a idéia principal do texto, levando-o a refletir sobre os 
temas mais importantes deste material. 
 
4. Auto-avaliação 
 São testes que o ajudarão a se autoavaliar, evidenciando o seu progresso. Realize-
os à medida que apareçam e, se houver qualquer dúvida, volte ao conteúdo e 
reestude-o. 
 
 
 7 
 
 
5. Tarefa 
 Dá a oportunidade para você colocar em prática o que já foi ensinado, testando seu 
desempenho de aprendizagem. 
 
6. Respostas dos testes de autoavaliação 
 Dá a oportunidade de você verificar o seu desempenho, comparando as respostas 
com o gabarito que se encontra no fim da apostila. 
 
VV –– OObbjjeettiivvooss ddaass uunniiddaaddeess 
UUnniiddaaddee 11-- BBOOMMBBAASS 
EEssttaa uunniiddaaddee aapprreesseennttaa nnooççõõeess ggeerraaiiss ssoobbrree bboommbbaass ee uummaa iinnssttaallaaççããoo ddee 
bboommbbeeaammeennttoo;; mmoossttrraa ooss pprriinncciippaaiiss ccoommppoonneenntteess ee ooss pprriinnccííppiiooss ddee ffuunncciioonnaammeennttoo ddaass 
bboommbbaass:: aalltteerrnnaattiivvaass,, cceennttrrííffuuggaass ee rroottaattiivvaass.. 
UUnniiddaaddee 22-- CCOOMMPPRREESSSSOORREESS DDEE AARR 
Esta unidade apresenta o emprego dos compressores de ar nos navios; mostra 
os principais componentes e os princípios de funcionamento dos compressores: 
alternativos, centrífugos, de palhetas e de lóbulos. 
UUnniiddaaddee 33-- DDEESSTTIILLAADDOORREESS DDEE ÁÁGGUUAA 
Esta unidade apresenta o emprego dos destiladores de água doce a bordo dos 
navios; explica os princípios físicos em que se baseia a destilação; cita os principais 
componentes do destilador e suas finalidades; explica o funcionamento de um 
destilador; justifica a importância do salinômetro e do hidrômetro; e explica como é feito 
o tratamento químico de um destilador. 
UUnniiddaaddee 44-- SSIISSTTEEMMAASS HHIIDDRRÓÓFFOORROOSS 
Esta unidade apresenta o esquema dos sistemas hidróforos (hidropneumáticos) 
utilizados a bordo dos navios; explica o funcionamento automático do sistema; mostra 
os processos de tratamento da água para o consumo humano; cita os principais 
cuidados com os sistemas hidróforos em operação; analisa os defeitos mais comuns, 
suas causas e soluções; e explica os procedimentos de manutenção dos sistemas 
hidróforos. 
UUnniiddaaddee 55-- SSEEPPAARRAADDOORREESS CCEENNTTRRÍÍFFUUGGOOSS DDEE ÓÓLLEEOO 
Esta unidade apresenta o emprego dos separadores centrífugos nos navios; 
identifica os fatores que influenciam na separação; estabelece a diferença entre os 
 8 
processos de purificação e clarificação; cita os principais componentes e o 
funcionamento de um centrifugador; cita os principais cuidados com os sistemas de 
centrifugação em operação; explica os defeitos mais comuns, suas causas e soluções; 
e mostra os procedimentos de manutenção dos centrifugadores. 
UUnniiddaaddee 66-- SSEEPPAARRAADDOORREESS DDEE ÁÁGGUUAA EE ÓÓLLEEOO 
Esta unidade apresenta a necessidade do emprego do separador de água e óleo 
a bordo dos navios; identifica os principais componentes de um sistema separador de 
água e óleo; cita as exigências da Convenção SOLAS com relação ao teor de óleo 
admissível para esgoto de água dos porões dos navios; mostra os defeitos mais 
comuns nos separadores de água e óleo, suas respectivas causas e as soluções; e 
explica os principais procedimentos operacionais e de manutenção em separadores de 
água e óleo. 
UUnniiddaaddee 77-- SSIISSTTEEMMAA DDEE TTRRAATTAAMMEENNTTOO DDEE ÁÁGGUUAASS SSEERRVVIIDDAASS 
Esta unidade apresenta os principais componentes e funcionamento automático 
de um sistema marítimo de tratamento de águas servidas; cita os cuidados a serem 
observados durante a operação do sistema; cita os problemas mais comuns do 
sistema, suas causas e soluções; e explica a manutenção do sistema de tratamento de 
águas servidas. 
UUnniiddaaddee 88-- SSIISSTTEEMMAA DDEE GGOOVVEERRNNOO DDOO NNAAVVIIOO 
Esta unidade apresenta a evolução das máquinas de leme; os principais tipos e 
características de máquinas de leme; cita os diversos métodos de comando da 
máquina do leme a partir do passadiço; lista os cuidados a serem observados durante 
a operação de uma máquina de leme eletro hidráulica; explica o funcionamento de um 
sistema de governo e propulsão azimutal; explica o funcionamento de um propulsor 
lateral utilizado para manobras do navio; e lista os defeitos mais comuns, suas causas 
e como corrigi-los. 
UUnniiddaaddee 99-- AAPPAARREELLHHOOSS DDEE FFOORRÇÇAA DDOO CCOONNVVÉÉSS 
Esta unidade apresenta os diversos aparelhos de força encontrados em navios 
mercantes e suas finalidades; identifica os principais componentes e o funcionamento 
desses aparelhos; explica a diferença básica entre guincho de manobra e cabrestante; 
e explica os principais procedimentos operacionais e de manutenção dos aparelhos de 
força do convés. 
UUnniiddaaddee 1100-- SSIISSTTEEMMAA DDEE GGÁÁSS IINNEERRTTEE 
Esta unidade apresenta a utilização do gás inerte a bordo dos navios-tanques; 
esquematiza uma planta de gás inerte em um navio-tanque; explica o funcionamento 
 9 
 
 
do sistema de gás inerte, identificando seus componentes; cita as várias operações nas 
quais se recomenda o uso do gás inerte a bordo de um navio-tanque. 
VVII –– AAvvaalliiaaççããoo ddoo mmóódduulloo 
Após estudar todas as Unidades de Estudo Autônomo (UEA) deste módulo, você 
estará apto a realizar uma avaliação da aprendizagem. 
 VVIIII –– SSíímmbboollooss uuttiilliizzaaddooss 
 Existem alguns símbolos no manual para guiá-lo em seus estudos. Observe o que 
cada um quer dizer ou significa. 
 
 
EEssttee llhhee ddiizz qquuee hháá uummaa vviissããoo ggeerraall ddaa uunniiddaaddee ee ddoo qquuee eellaa ttrraattaa.. 
 
EEssttee llhheeddiizz qquuee hháá,, nnoo tteexxttoo,, uummaa ppeerrgguunnttaa ppaarraa vvooccêê ppeennssaarr ee rreessppoonnddeerr 
aa rreessppeeiittoo ddoo aassssuunnttoo.. 
 
 
EEssttee llhhee ddiizz ppaarraa aannoottaarr oouu lleemmbbrraarr--ssee ddee uumm ppoonnttoo iimmppoorrttaannttee.. 
 
 
EEssttee llhhee ddiizz qquuee hháá uummaa ttaarreeffaa aa sseerr ffeeiittaa ppoorr eessccrriittoo.. 
� EEssttee llhhee ddiizz qquuee hháá uumm eexxeerrccíícciioo rreessoollvviiddoo.. 
 
 
EEssttee llhhee ddiizz qquuee hháá uumm tteessttee ddee aauuttooaavvaalliiaaççããoo ppaarraa vvooccêê ffaazzeerr.. 
 
EEssttee llhhee ddiizz qquuee eessttaa éé aa cchhaavvee ddaass rreessppoossttaass ppaarraa ooss tteesstteess ddee aauuttoo-- 
aavvaalliiaaççããoo.. 
 
 
 10 
UNIDADE 1 
 
BOMBAS 
 
NNeessttaa uunniiddaaddee,, vvoo ccêê vvaa ii 
 
 
 
 
� aprender as generalidades sobre bombas. 
� identificar as bombas alternativas e seus componentes. 
� aprender o princípio de funcionamento das bombas alternativas. 
� identificar as bombas centrífugas e seus componentes. 
� conhecer o princípio de funcionamento das bombas centrífugas. 
� identificar as bombas de engrenagens e seus componentes. 
� aprender o princípio de funcionamento das bombas de 
engrenagens. 
� identificar as bombas de palhetas e seus componentes. 
� aprender o princípio de funcionamento das bombas de palhetas. 
� ver as recomendações da convenção SOLAS sobre bombas. 
 
11 ..11 GGEENNEERRAALLIIDDAADDEESS SSOOBBRREE BBOOMMBBAASS 
 
Para deslocar um fluido ou mantê-lo em escoamento é necessário adicionarmos 
energia; o equipamento capaz de fornecer essa energia ao escoamento do fluido 
denominamos de bomba. Assim podemos dizer que: 
BOMBAS são máquinas hidráulicas operatrizes, isto é, máquinas que recebem 
energia potencial (força motriz de um motor ou turbina), e transformam parte desta 
potência em energia cinética (movimento) e energia de pressão (força), cedendo estas 
duas energias ao fluído bombeado, de forma a recirculá-lo ou transportá-lo de um 
ponto a outro. 
Portanto, o uso de bombas hidráulicas ocorre sempre que há a necessidade de 
aumentar-se a pressão de trabalho de uma substância líquida contida em um sistema, 
a velocidade de escoamento, ou ambas. 
As bombas são avaliadas em função de quatro características: 
capacidade : quantidade de fluido descarregado por unidade de tempo, vazão-
Q; 
pressão : frequentemente expressa em altura (H = ∆ P/ρ g ); 
potência : energia consumida por unidade de tempo, Ρ ; 
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Glayson
Sticky Note
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eficiência : η = energia suprida ao fluido / energia absorvida pela bomba. 
As bombas são utilizadas nos circuitos hidráulicos, para converter energia 
mecânica em energia hidráulica. 
A ação mecânica cria um vácuo parcial na entrada da bomba, o que permite que 
a pressão atmosférica force o fluido do tanque, através da linha de sucção, a penetrar 
na bomba. 
A bomba passará o fluido para a abertura de descarga, forçando-o através do 
sistema hidráulico. 
 
Termos hidráulicos mais usados em bombeamento 
1. ALTURA DE SUCÇÃO (AS) - Desnível geométrico (altura em metros), entre o 
nível dinâmico da captação e o bocal de sucção da bomba. 
OBS.: Em bombas centrífugas normais, instaladas ao nível do mar e com fluído 
bombeado à temperatura ambiente, esta altura não pode exceder 8 metros de coluna 
d’agua (8 mca). 
2. ALTURA DE RECALQUE (AR) - Desnível geométrico (altura em metros), 
entre o bocal de sucção da bomba e o ponto de maior elevação do fluído até o destino 
final da instalação (reservatório etc.). 
3. ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL (AMT) - Altura total exigida pelo sistema, a 
qual a bomba deverá ceder energia suficiente ao fluído para vencê-la. Leva-se em 
consideração os desníveis geométricos de sucção e recalque e as perdas de carga por 
atrito em conexões e tubulações. 
AMT = Altura Sucção + Altura Recalque + Perdas de Carga Totais 
(Tubulações/Conexões e Acessórios) 
Unidades mais comuns: mca, Kgf/cm² , Lbs/Pol² 
Onde: 1 Kgf/cm² = 10 mca = 14,22 Lbs/Pol² 
4. PERDA DE CARGA NAS TUBULAÇÕES - Atrito exercido na parede interna 
do tubo quando da passagem do fluído pelo seu interior. É mensurada obtendo-se, 
através de coeficientes, um valor percentual sobre o comprimento total da tubulação, 
em função do diâmetro interno da tubulação e da vazão desejada. 
5. PERDA DE CARGA LOCALIZADA NAS CONEXÕES - Atrito exercido na 
parede interna das conexões, registros, válvulas, dentre outros, quando da passagem 
do fluído. É mensurada obtendo-se, através de coeficientes, um comprimento 
equivalente em metros de tubulação, definido em função do diâmetro nominal e do 
material da conexão. 
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6. COMPRIMENTO DA TUBULAÇÃO DE SUCÇÃO - Extensão linear em 
metros de tubo utilizados na instalação, desde o injetor ou válvula de pé até o bocal de 
entrada da bomba. 
7. COMPRIMENTO DA TUBULAÇÃO DE RECALQUE - Extensão linear em 
metros de tubo utilizados na instalação, desde a saída da bomba até o ponto final da 
instalação. 
8. GOLPE DE ARÍETE - Impacto sobre todo o sistema hidráulico causado pelo 
retorno da água existente na tubulação de recalque, quando da parada da bomba. Este 
impacto, quando não amortecido por válvula(s) de retenção, danifica tubos, conexões e 
os componentes da bomba. 
9. NÍVEL ESTÁTICO - Distância vertical em metros, entre a borda do 
reservatório de sucção e o nível (lâmina) da água, antes do início do bombeamento. 
10. NIVEL DINÂMICO - Distância vertical em metros, entre a borda do 
reservatório de sucção e o nível (lâmina) mínimo da água, durante o bombeamento da 
vazão desejada. 
11. SUBMERGÊNCIA - Distância vertical em metros, entre o nível dinâmico e o 
injetor (Bombas Injetoras), a válvula de pé (Bombas Centrifugas Normais), ou filtro da 
sucção (Bombas Submersas). 
12. ESCORVA DA BOMBA - Eliminação do ar existente no interior da bomba e 
da tubulação de sucção. Esta operação consiste em preencher com o fluído a ser 
bombeado todo o interior da bomba e da tubulação de sucção, antes do acionamento 
da mesma. Nas bombas auto aspirantes basta eliminar o ar do interior da mesma. Até 
8 mca de sucção a bomba eliminará o ar da tubulação automaticamente. 
13. AUTOASPIRANTE - O mesmo que Autoescorvante, isto é, bomba centrífuga 
que elimina o ar da tubulação de sucção, não sendo necessário o uso de válvula de pé 
na sucção da mesma, desde que a altura de sucção não exceda 8 mca. 
14. CAVITAÇÃO - Fenômeno físico que ocorre em bombas centrífugas no 
momento em que o fluído succionado pela mesma tem sua pressão reduzida, atingindo 
valores iguais ou inferiores a sua pressão de vapor (líquido ↔ vapor). 
Com isso, formam-se bolhas que são conduzidas pelo deslocamento do fluído 
até o rotor onde implodem ao atingirem novamente pressões elevadas (vapor ↔ 
líquido). 
Este fenômeno ocorre no interior da bomba quando o NPSHd (sistema) é menor 
que o NPSHr (bomba). A cavitação causa ruídos, danos e queda no desempenho 
hidráulico das bombas. 
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15. NPSH - Sigla da expressão inglesa -Net Positive Suction Head a qual divide-
se em: 
• NPSH disponível - Pressão absoluta por unidade de peso existente na sucção 
da bomba (entrada do rotor), a qual deve ser superior à pressão de vapor do fluído 
bombeado, e cujo valor depende das características do sistema e do fluído; 
• NPSH requerido - Pressão absoluta mínima por unidade de peso, a qual 
deverá ser superior a pressão de vapor do fluído bombeado na sucção da bomba 
(entrada de rotor) para que não haja cavitação. Este valor depende das características 
da bomba e deve ser fornecido pelo fabricanteda mesma; 
O NPSHdisp deve ser sempre maior que o NSPHreq (NPSHd > NPSHr) 
16. VÁLVULA DE PÉ OU DE FUNDO DE POÇO — Válvula de retenção 
colocada na extremidade inferior da tubulação de sucção para impedir que a água 
succionada retorne à fonte quando da parada do funcionamento da bomba, evitando 
que esta trabalhe a seco (perda da escorva). 
17. CRIVO - Grade ou filtro de sucção, normalmente acoplado a válvula de pé, 
que impede a entrada de partículas de diâmetro superior ao seu espaçamento. 
18. VÁLVULA DE RETENÇÃO - Válvula(s) de sentido único colocada(s) na 
tubulação de recalque para evitar o golpe de aríete. Utilizar uma válvula de retenção a 
cada 20 mca de AMT. 
19. PRESSÃO ATMOSFÉRICA - Peso da massa de ar que envolve a superfície 
da terra até uma altura de ± 80 Km e que age sobre todos os corpos. Ao nível do mar, 
a pressão atmosférica é de 10,33 mca ou 1,033 Kgf/cm² (760 mm/Hg). 
20. REGISTRO - Dispositivo para controle da vazão de um sistema hidráulico. 
21. MANÔMETRO - Instrumento que mede a pressão relativa positiva do 
sistema. 
22. VAZÃO – Quantidade de fluído que a bomba deverá fornecer ao sistema. 
Unidades mais comuns: m3 /h, l/h, l/m, l/s 
Onde: 1 m3 /h = 1000 l/h = 16.67 l/m = 0.278 l/s 
 
 
 
 
 
 
 
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Propriedades dos fluídos 
1. CONCEITO. Sendo a hidráulica o ramo da física que estuda o comportamento 
dos fluídos, tanto em repouso como em movimento, é necessário conhecer-se algumas 
definições básicas destes comportamentos, assim como a Mecânica dos Fluídos. 
Temos que todas as bombas têm como finalidade básica o transporte de fluídos 
incompressíveis com viscosidade baixa, ou nula, dos quais o mais conhecido e 
bombeado é a água. A água, em seu estado líquido, possui propriedades físico-
químicas diversas, cujas principais são: 
A. Peso específico (γ)- é o peso da substância pelo volume ocupado pela 
mesma, cuja expressão é definida por: 
 
 
O peso específico da água é igual a 1.000 Kgf/m³ ou 1,0 gf/cm³. 
B. Volume específico (Ve)- é o volume ocupado por 1 Kg do produto. Este 
volume varia de acordo com a temperatura. 
Para água a: 4ºC, Ve = 0,001 m³/Kg 
28ºC, Ve = 0,001005 m³/Kg 
 
C. Massa específica (ρ)- é a massa por unidade de volume, cuja expressão é: 
 
 
D. Densidade (d)- A densidade é a comparação entre o peso do líquido e o 
peso de igual volume de água destilada, à temperatura padrão de 4ºC. Por tratar-se de 
uma relação entre pesos, constitui-se em um número adimensional. 
A água possui densidade = 1,0; 
 
E. Pressão (P)- Define-se como a força necessária para deslocar-se o fluído por 
unidade de área, expressa por: 
 
Unidades: kg/cm², Lb/pol² (PSI), Atmosfera, Pascal; 
E.1. Pressão Absoluta (Pabs) é a pressão medida em relação ao vácuo total ou 
zero absoluto; 
 15 
 
 
E.2. Pressão Atmosférica (Patm) é o peso da massa de ar que envolve a terra 
até uma altura de ± 80 km sobre o nível do mar. A este nível, a Patm = 10,33 mca ou 
1,033 kgf/cm²; 
E.3. Pressão Manométrica (Pman) é a pressão medida adotando-se como 
referência a pressão atmosférica, denominada também pressão relativa ou efetiva. 
Mede-se com auxílio de manômetros, cuja escala em zero (0) está referida à pressão 
atmosférica local. Quando o valor da pressão medida no manômetro é menor que a 
pressão atmosférica local, teremos pressão relativa negativa, ou vácuo parcial; 
E.4. Pressão de Vapor (Po ) é a situação do fluído onde, a uma determinada 
temperatura, coexistem as fases do estado líquido e de vapor. Para água à 
temperatura ambiente de 20º C, a pressão de vapor é de 0,239 metros ou 0,0239 
kgf/cm². Quanto maior a temperatura, maior a pressão de vapor. 
Ex: 100º C = ponto de ebulição da água = 10,33 metros ou 1,033 kgf/cm² de 
pressão de vapor; 
 
F. Vazão (Q): é a relação entre o volume do fluido que atravessa uma 
determinada seção de um conduto, e o tempo gasto para tal, sendo: 
 
Unidades: m³/h, l/s, GPM; 
F.1. Vazão Mássica (QM)- é a relação entre a massa do fluído que atravessa 
uma determinada seção de um conduto e o tempo gasto para tal, sendo: 
 
Unidades: kg/h, kg/s, lb/h 
G. Velocidade (Ve)- é a relação entre a vazão do fluido escoado e a área de 
seção por onde escoa, sendo: 
 
Unidades: m/s, pés/s, m/min; 
H. Viscosidade (µ)- é uma característica intrínseca do fluído. Com o movimento 
do mesmo, dependendo da velocidade, ocorrerá um maior ou menor atrito das 
partículas com as paredes da tubulação; é a resistência imposta pelas camadas do 
fluído ao escoamento recíproco das mesmas; 
 
 16 
H.1. Viscosidade Cinemática (ν): é a relação entre a viscosidade absoluta (µ) e 
a massa específica (ρ) sendo: 
 
Unidades: m²/s, pés/s, centistokes (cst); 
onde: 1 m²/s = 106 centistokes. 
 
I. Potencial de hidrogênio (pH)- é a representação quantitativa da relativa 
acidez ou alcalinidade de uma substância. É calculado pela concentração de ions H+ 
em oposição aos ions H - existentes na solução, sendo: 
 
Quanto menor o pH, maior é a acidez da solução. 
Exemplos: pH = 7 = solução neutra = água em condições normais; 
pH = 2 = solução ácida = refrigerantes; 
pH = 12 = solução Alcalina = carbonato de cálcio. 
As bombas são classificadas, basicamente, em dois tipos: hidrodinâmicas e 
hidrostáticas. 
 
Figura 1 Bombas hidrostática e hidrodinâmica – “Parker training” 
 
Bombas hidrodinâmicas 
São bombas de deslocamento não-positivo, usadas para transferir fluidos e 
cuja única resistência é a criada pelo peso do fluido e pelo atrito. 
 17 
 
 
Essas bombas raramente são usadas em sistemas hidráulicos, porque seu 
poder de deslocamento de fluido se reduz quando aumenta a resistência e também 
porque é possível bloquear-se completamente seu pórtico de saída em pleno regime de 
funcionamento da bomba. 
 
 
Bombas hidrostáticas 
São bombas de deslocamento positivo, que fornecem determinada quantidade 
de fluido a cada rotação ou ciclo. 
Como nas bombas hidrostáticas a saída do fluido independe da pressão, com 
exceção de perdas e vazamentos, praticamente todas as bombas necessárias para 
transmitir força hidráulica em equipamento industrial, em maquinaria de construção e 
em aviação são do tipo hidrostático. 
As bombas hidrostáticas produzem fluxos de forma pulsativa, porém sem 
variação de pressão no sistema. 
 
Figura 2 Bombas hidrodinâmicas - “Parker training”. 
 
 18 
Especificação de bombas 
As bombas são, geralmente, especificadas pela capacidade de pressão máxima 
de operação e pelo seu deslocamento, em litros por minuto, em uma determinada 
rotação por minuto. 
 
 
Relações de pressão 
A faixa de pressão de uma bomba é determinada pelo fabricante, baseada na 
vida útil da bomba. 
 
Observação 
Se uma bomba for operada com pressões superiores às estipuladas pelo 
fabricante, sua vida útil será reduzida. 
 
Deslocamento 
É o volume de líquido transferido durante uma rotação e é equivalente ao 
volume de uma câmara multiplicado pelo número de câmaras que passam pelo pórtico 
de saída da bomba, durante uma rotação da mesma. 
O deslocamento é expresso em centímetros cúbicos por rotação e a bomba é 
caracterizada pela sua capacidade nominal, em litros por minuto. 
 
Capacidade de fluxo 
A capacidade de fluxo pode ser expressa pelo deslocamento ou pela saída, em 
litros por minuto. 
 
Eficiência volumétrica 
Teoricamente, uma bomba desloca uma quantidade de fluido igual a seu 
deslocamento em cada ciclo ou revolução. Na prática, o deslocamento é menor, devido 
a vazamentos internos. Quanto maior a pressão, maior será o vazamento da saída 
para a entrada da bomba ou para o dreno, o que reduzirá a eficiência volumétrica. 
A eficiência volumétrica é igual ao deslocamento real dividido pelo deslocamento 
teórico, dada em porcentagem. 
 
 
 
 19 
 
 
Fórmula 
 
Se, por exemplo, uma bomba a 70kgf/cm2 de pressão deve deslocar, 
teoricamente, 40 litros de fluido por minuto e deslocaapenas 36 litros por minuto, sua 
eficiência volumétrica, nessa pressão, é de 90%, como se observa aplicando os valores 
na fórmula: 
 
As bombas hidráulicas atualmente em uso são, em sua maioria, do tipo rotativo, 
ou seja, um conjunto rotativo transporta o fluido da abertura de entrada para a saída. 
De acordo com o tipo de elemento que produz a transferência do fluido, as 
bombas rotativas podem ser de engrenagens, de palhetas ou de pistões. 
 
 
Figura 3 Linha de sucção - “Parker training” 
 
 
Um fato deve ser sempre lembrado: uma bomba não cria pressão, ela 
só fornece fluxo. A pressão é justamente uma indicação da quantidade 
de resistência ao escoamento. 
 
 
 
 
 
 20 
11..22 BBOOMMBBAASS AALLTTEERRNNAATTIIVV AASS 
 
Bombas alternativas 
- Envolvem um movimento de vai-e-vem de um pistão num cilindro. Resulta num 
escoamento intermitente; 
- Para cada golpe do pistão, um volume fixo do líquido é descarregado na 
bomba; 
- A taxa de fornecimento do líquido é função do volume varrido pelo pistão no 
cilindro e o número de golpes do pistão por unidade do tempo. 
 
 Ex: bombas pistão e êmbolo (alta pressão). 
 
 
Figura 4 Bombas alternativas – “www.grofe.com.br” 
 
 Eficiência volumétrica (ηv): 
ηv = volume deslocado 
 volume total do cilindro 
Eficiência mecânica (ηm): 
ηm = Energia suprida ao fluido 
 Energia suprida à bomba 
 
 
 21 
 
 
 
 
volume real < volume total ⇒ devido a vazamentos ou enchimento 
incompleto do cilindro. 
 ηv > 95% para bombas bem ajustadas. 
ηm < 100% devido a perdas por atrito mecânico e atrito ao fluido. 
 
As bombas alternativas podem ser: 
- simplex, duplex, triplex etc, dependendo do número de cilindros; 
- simples ou duplo efeito, quando utiliza um ou dois lados de seu volume para 
impelir o fluido. 
 
Aplicações: 
- bombeamento de água de alimentação de caldeiras, óleos, esgoto e de lamas. 
 
Características: 
- imprimem as pressões mais elevadas dentre as bombas; 
- pequena capacidade; 
- podem ser usadas para vazões moderadas. 
 
Vantagens: 
- podem operar com líquidos voláteis e muito viscosos; 
- capaz de produzir pressão muito alta. 
 
Desvantagens: 
- produz fluxo pulsante; 
- capacidade: intervalo limitado; 
- opera com baixa velocidade; 
- precisa de mais manutenção. 
 
Princípio de funcionamento 
• São bombas volumógenas e de deslocamento positivo: o líquido enche os 
espaços existentes no corpo da bomba (câmaras ou cilindros) e, em seguida, é expulso 
pela ação do movimento do pistão. 
• A aspiração do líquido ocorre devido ao vácuo produzido no interior da bomba. 
A diferença de pressão provoca a abertura da válvula de recalque. 
 22 
• São autoescorvantes e podem funcionar como bombas de ar. 
• O acionamento pode ser manual ou empregando uma máquina motriz. 
 
Classificação – Hydraulic Institute Standards (1983) 
 • Bombas acionadas por vapor (steam pumps): possuem uma haste com 
pistão em cada extremidade. Um dos pistões recebe vapor e o outro se desloca no 
interior do cilindro da bomba, atuando sobre o líquido. 
 
Figura 5 Representação de uma bomba de ação direta (Macyntire, 1997) 
 
Características: 
– Deslocamento horizontal 
– Deslocamento vertical 
– Propulsão por êmbolo 
– Propulsão por pistão 
– Simplex: um cilindro 
– Duplex: dois cilindros 
 
• Bombas de potência ou bombas de força (power pumps): são acionadas 
por motores elétricos ou de combustão interna. O movimento é transmitido por sistema 
eixo-manivela-biela-cruzeta-pistão. 
 23 
 
 
Figura 6 Bomba de êmbolo, de potência, simples efeito, simplex. (a) horizontal e, (b) 
vertical (Macyntire, 1997). 
 
 
Figura 7 Bomba de pistão, de potência, horizontal, duplo efeito, simplex (Macyntire, 
1997) 
 
• Bombas de descarga controlada (bombas dosadoras): deslocam com 
precisão um volume predeterminado de líquido em um tempo preestabelecido. São 
acionadas por motores e utilizam o mecanismo eixo de manivela-biela. 
Características: 
– Bomba dosadora de êmbolo 
– Bomba dosadora de pistão 
– Bomba dosadora de diafragma 
– Acoplamento mecânico direto 
 24 
– Acoplamento hidráulico 
– Controle da vazão manual 
– Controle automático 
 
 
Figura 8 Bomba de diafragma, atuação por óleo pela ação de êmbolo horizontal 
(Macyntire, 1997). 
 
 Funcionamento: o êmbolo atua sobre o óleo na câmara 1, o qual desloca a 
membrana elástica (diafragma). O líquido passa pela câmara 2. O tipo simplex exige 
um amortecedor de pulsações no início da linha de recalque. 
 
Câmara de ar 
• O objetivo da câmara de ar é manter a descarga da bomba de êmbolo 
praticamente constante. 
• Deve ser aplicada preferencialmente na tubulação de aspiração. 
• Quando a bomba pára, a pressão do ar na câmara de recalque deve ser 
correspondente à da coluna do líquido, representada pela diferença de cotas entre a 
extremidade superior do tubo de recalque e o nível do líquido na câmara. 
• O ar da câmara de aspiração, quando a bomba está parada encontra-se sob 
depressão equivalente a coluna de líquido representada pela diferença entre as cotas 
do nível livre de líquido na câmara e no reservatório inferior. 
 25 
 
 
• Quando a bomba opera com vazão superior à média, o líquido penetra na 
câmara de ar, aumentando sua pressão. Quando ocorre deficiência de descarga, a 
câmara “libera” o líquido excedente para compensação. 
• Na câmara de aspiração, quando a bomba solicita maior volume de líquido, 
este é fornecido pela câmara de ar, a qual se expande, reduzindo a pressão e 
proporcionando a aspiração do líquido no reservatório inferior. 
 
• O volume de ar nas câmaras pode ser adotado: 
– 22 vezes a descarga aspirada em cada ciclo do êmbolo, nas de 1 cilindro 
(simplex), de simples efeito; 
– 10 vezes a referida descarga nas bombas simplex de duplo efeito; 
– 5 vezes a descarga nas bombas duplex de duplo efeito; e 
– 2 vezes a descarga nas bombas triplex de duplo efeito. 
• Entre as bombas de êmbolo dotadas de câmaras de ar são comuns: 
– Bombas de duplo efeito – câmaras de ar na aspiração e no recalque; 
– Bombas de simples efeito com êmbolo diferencial. 
 
Bombas de êmbolo com câmara de ar 
 
Figura 9 Bombas de êmbolo com câmaras de ar. (a) duplo efeito; (b) êmbolo diferencial 
de simples efeito (Macyntire, 1997). 
 
 26 
 
 
Figura 10 Esquema de bombas alternativas: (a) de êmbolo, (b) de diafragma. – 
www.grofe.com.br. 
 
 
 
11..33 BBOOMMBBAASS CCEENNTTRRÍÍFFUUGG AASS 
 
Bombas centrífugas 
 
Figura 11 Bomba centrífuga – “www.ufrnet.ufrn.br” 
 
Introdução 
Os principais requisitos para que uma bomba centrífuga tenha um desempenho 
satisfatório, sem apresentar nenhum problema, são: 
• instalação correta; 
• operação com os devidos cuidados; e 
• manutenção adequada. 
 27 
 
 
Mesmo tomando todos os cuidados com a operação e manutenção, os 
engenheiros frequentemente enfrentam problemas de falhas no sistema de 
bombeamento. Uma das condições mais comuns que obrigam a substituição de uma 
bomba no processo é a inabilidade para produzir a vazão ou a carga desejada. 
Existem muitas outras condições nas quais uma bomba, apesar de não sofrer 
nenhuma perda de fluxo, ou carga, é considerada defeituosa e deve ser retirada de 
operação o mais cedo possível. As causas mais comuns são: 
• problemas de vedação (vazamentos, perda de jato, refrigeração deficiente 
etc.); 
• problemas relacionados a partes da bomba ou do motor: 
- perda de lubrificação; 
- refrigeração ; 
-contaminação por óleo; 
- ruído anormal etc. 
• vazamentos na carcaça da bomba; 
• níveis de ruído e vibração muito altos; 
• problemas relacionados ao mecanismo motriz (turbina ou motor). 
Obviamente, nem a lista de condições de falhas mostrada acima é completa, 
nem as condições sãomutuamente excludentes. Frequentemente a causa raiz da falha 
é a mesma, mas os sintomas são diferentes. 
Um pouco de cuidado, quando os primeiros sintomas de um problema 
aparecem, pode prevenir a bomba de defeitos permanentes. Em tais situações, a tarefa 
mais importante é descobrir se houve falha mecânica da bomba, se a deficiência é do 
processo, ou ambos. 
Muitas vezes, quando uma bomba é enviada à oficina, os encarregados da 
manutenção não acham nada de errado ao desmontá-la. Assim, a decisão de retirar 
uma bomba de operação e enviá-la para manutenção/conserto, só deve ser tomada 
depois de uma análise detalhada dos sintomas e causas do defeito. No caso de 
qualquer falha mecânica ou dano físico interno na bomba, o engenheiro de operação 
deverá informar com detalhes à unidade de manutenção. 
Em geral, há principalmente três tipos de problemas com as bombas 
centrífugas: 
1. erros de projeto; 
2. má operação; 
3. práticas de manutenção ineficientes. 
 28 
Mecanismo de funcionamento de uma bomba centrífuga 
Uma bomba centrífuga é, na maioria das vezes, o equipamento mais simples em 
qualquer planta de processo. Seu propósito é converter a energia de uma fonte motriz 
principal (um motor elétrico ou turbina), a princípio, em velocidade ou energia cinética, 
e então, em energia de pressão do fluido que está sendo bombeado. As 
transformações de energia acontecem em virtude de duas partes principais da bomba: 
o impulsor e a voluta, ou difusor. 
 
• O impulsor é a parte giratória que converte a energia do motor em energia 
cinética. 
• A voluta ou difusor, é a parte estacionária que converte a energia cinética 
em energia de pressão. 
Note bem: 
Todas as formas de energia envolvidas em um sistema de fluxo de líquido são 
expressas em termos de altura de coluna do líquido, isto é, carga. 
 
Geração da força centrífuga 
O líquido entra no bocal de sucção e, logo em seguida, no centro de um 
dispositivo rotativo conhecido como impulsor. Quando o impulsor gira, ele imprime 
uma rotação ao líquido situado nas cavidades entre as palhetas externas, 
proporcionando-lhe uma aceleração centrífuga. Cria-se uma área de baixa-pressão no 
olho do impulsor, causando mais fluxo de líquido através da entrada, como falhas 
líquida. Como as lâminas do impulsor são curvas, o fluido é impulsionado nas direções 
radial e tangencial pela força centrífuga. 
Fazendo uma analogia para melhor compreensão, esta força que age dentro da 
bomba é a mesma que mantém a água dentro de um balde, girando na extremidade de 
um fio. A figura 12 abaixo, mostra um corte lateral de uma bomba centrífuga indicando 
o movimento do líquido. 
 29 
 
 
 
Figura 12 Trajetória do fluxo de líquido dentro de uma bomba centrífuga – 
“www.ufrnet.ufrn.br” 
 
 Conversão da Energia Cinética em Energia de Pressão 
A energia criada pela força centrífuga é energia cinética. A quantidade de 
energia fornecida ao líquido é proporcional à velocidade na extremidade, ou periferia, 
da hélice do impulsor. Quanto mais rápido o impulsor move-se, ou quanto maior é o 
impulsor, maior será a velocidade do líquido na hélice, e tanto maior será a energia 
fornecida ao líquido. 
Esta energia cinética do líquido, ganha no impulsor, tende a diminuir pelas 
resistências que se opõem ao fluxo. A primeira resistência é criada pela carcaça da 
bomba, que reduz a velocidade do líquido. No bocal de descarga, o líquido sofre 
desaceleração e sua velocidade é convertida a pressão, de acordo com o princípio de 
Bernoulli. Então, a carga desenvolvida (pressão, em termos de altura de líquido) é 
aproximadamente igual à energia de velocidade na periferia do impulsor, expressa pela 
bem conhecida fórmula: 
 
 
 
 
Uma fórmula 
simples para a 
velocidade 
periférica é: 
 30 
 
Esta carga pode ser calculada por leitura nos medidores de pressão, presos às 
linhas de sucção e de descarga. As curvas das bombas relacionam a vazão e a 
pressão (carga) desenvolvidas pela bomba, para diferentes tamanhos de impulsor e 
velocidades de rotação. A operação da bomba centrífuga deveria estar sempre em 
conformidade com a curva da bomba fornecida pelo fabricante. 
 
Componentes gerais de uma bomba centrífuga 
 
Figura 13 Componentes gerais de uma bomba Centrífuga - “www.ufrnet.ufrn.br” 
 
Componentes estacionários 
1. Carcaça 
As Carcaças geralmente são de dois tipos: em voluta e circular. Os impulsores 
estão contidos dentro das carcaças. 
1-a. Carcaças em voluta proporcionam uma carga mais alta; carcaças 
circulares são usadas para baixa carga e capacidade alta. 
 31 
 
 
 
Figura 14 Corte de uma bomba mostrando a carcaça em voluta - 
“www.ufrnet.ufrn.br” 
 
A voluta é tipo um funil encurvado que aumenta a área no ponto de descarga, 
como mostrado na figura 1.14. Como a área da seção transversal aumenta, a voluta 
reduz a velocidade do líquido e aumenta a sua pressão. 
• Um dos principais propósitos de uma carcaça em voluta é ajudar a equilibrar a 
pressão hidráulica no eixo da bomba. Porém, isto acontece melhor quando se 
opera à capacidade recomendada pelo fabricante. Bombas do tipo em voluta 
funcionando a uma capacidade mais baixa que o fabricante recomenda, pode 
imprimir uma tensão lateral no eixo da bomba, aumentar o desgaste e provocar 
gotejamento nos lacres, mancais, e no próprio eixo. Carcaças em dupla voluta 
são usadas quando as estocadas radiais ficam significantes a vazões reduzidas. 
1-b. A carcaça circular tem palhetas defletoras estacionárias, em volta do impulsor, 
que convertem a energia de velocidade em energia de pressão. Convencionalmente, 
os difusores se aplicam a bombas de múltiplos estágios. 
 
Figura 15 Carcaça de uma bomba centrífuga - “www.ufrnet.ufrn.br” 
 
 32 
As carcaças podem ser projetadas como carcaças sólidas ou carcaças 
bipartidas. A carcaça sólida implica que toda a carcaça, inclusive o bocal de descarga, 
compõe uma peça única, fundida ou usinada. Numa carcaça fendida, duas ou mais 
partes são firmadas juntas. Quando as partes da carcaça são divididas no plano 
horizontal, a carcaça é descrita como bipartida horizontalmente (ou bipartida 
axialmente). Quando a divisão é no plano vertical perpendicular ao eixo de rotação, a 
carcaça é descrita como bipartida verticalmente, ou carcaça bipartida radialmente. Os 
anéis de desgaste da carcaça atuam como um selo entre a carcaça e o impulsor. 
 
Figura 16 Localização dos bocais de sucção e descarga - “www.ufrnet.ufrn.br” 
 
2. Bocais de sucção lateral / descarga lateral 
Os bocais de sucção e de descarga são localizados nos lados da carcaça 
perpendicular ao eixo. A bomba pode ter carcaça bipartida axialmente ou radialmente. 
3. Câmara de vedação e caixa de enchimento 
Os termos câmara de lacre e caixa de enchimento, referem-se ambos a uma 
câmara, acoplada ou separada da carcaça da bomba, que forma a região entre o eixo e 
a carcaça onde o meio de vedação é instalado. Quando o lacre é feito por meio de um 
selo mecânico, a câmara normalmente é chamada câmara de selo. Quando o lacre é 
obtido por empacotamento, a câmara é chamada caixa de recheio. 
Tanto a câmara de selo como a caixa de recheio, têm a função primária de 
proteger a bomba contra vazamentos no ponto onde o eixo atravessa a carcaça da 
bomba sob pressão. Quando a pressão no fundo da câmara é abaixo da atmosférica, 
previne vazamento de ar na bomba. Quando a pressão é acima da atmosférica, as 
câmaras previnem o vazamento de líquido para fora da bomba. 
 33 
 
 
As Câmaras de vedação e caixas de enchimento também podem ser disponíveis 
com arranjos de resfriamento ou aquecimento para controle da temperatura. A Figura 
abaixo descreve uma câmara de selagem montada externamente, e suas diversas 
partes. 
 
Figura 17 Partes de uma câmara de selagem simples - www.ufrnet.ufrn.br 
 
• Glândula: é uma parte muito importante da câmara de selo ou dacaixa de 
recheio. Ela dá o empacotamento ou o ajuste desejado do selo mecânico na 
manga do eixo. Pode ser ajustada facilmente na direção axial. A glândula 
consiste do selo, refrigeração, dreno, e portas da conexão do suspiro conforme 
os códigos de padronização. 
• Bucha: o fundo, ou extremo interno da câmara, é provido com um dispositivo 
estacionário chamado bucha da garganta que forma uma liberação íntima 
restritiva ao redor da manga (ou eixo) entre o selo e o impulsor. 
• Bucha do regulador de pressão é um dispositivo que restringe a liberação ao 
redor da manga (ou eixo), na extremidade externa de uma glândula do selo 
mecânico. 
• Dispositivo circulante interno é um dispositivo localizado na câmara de selo 
para circular fluido da câmara de selo para um refrigerador ou um reservatório 
fluido. Normalmente é conhecido como anel de bombeamento. 
• Selo mecânico As características de um selo mecânico serão discutidas 
posteriormente. 
 
 
 
 34 
• Alojamento do mancal abriga os mancais montados no eixo. Os mancais 
mantêm o eixo ou rotor em alinhamento correto com as partes estacionárias sob 
ação de cargas radiais e transversais. O compartimento do mancal também 
inclui um reservatório de óleo para lubrificação, nível constante de óleo, e 
camisa para refrigeração por circulação de água. 
 
Componentes rotativos 
1. Impulsor 
O impulsor é a parte giratória principal, que fornece a aceleração centrífuga para 
o fluido. Eles são classificados em muitas formas baseadas; 
na direção principal do fluxo em relação ao eixo de rotação 
• Fluxo radial; 
• Fluxo axial; 
• Fluxo misto. 
no tipo de sucção 
• Sucção simples: entrada do líquido em um lado; 
• Dupla-sucção: entrada do líquido simetricamente ao impulsor, de ambos 
os lados. 
construção mecânica (Figura 18) 
• Fechado: coberturas ou paredes laterais que protegem as palhetas; 
• Aberto: nenhuma cobertura ou parede para enclausurar as palhetas; 
• Semiaberto ou do tipo em vértice. 
 
Figura 18 Tipos de Impulsores - “www.ufrnet.ufrn.br” 
 
o Os impulsores fechados necessitam de anéis de desgaste e estes anéis 
representam outro problema de manutenção. 
 35 
 
 
o Impulsores abertos e semiabertos têm menos probabilidade de entupir, 
mas necessitam ajuste manual da voluta ou placa traseira, para o impulsor alcançar 
uma fixação adequada e prevenir recirculação interna. 
o Impulsores das bombas de vértice são muito bons para sólidos e 
"materiais viscosos", mas eles são até 50% menos eficientes em projetos 
convencionais. 
o O número de impulsores determina o número de estágios da bomba: uma 
bomba de um único estágio só tem um impulsor e é melhor para serviços de baixa 
carga. Uma bomba de dois estágios tem dois impulsores em série, para serviços de 
carga média. 
o Uma bomba de multiestágios tem três ou mais impulsoras em série, para 
serviços de carga alta. 
o Anéis de desgaste: O anel de desgaste permite uma articulação fácil e 
economicamente renovável anti vazamentos entre o impulsor e a carcaça. Se a 
liberação (espaço vazio entre as duas peças) ficar muito grande, a eficiência de bomba 
diminuirá, causando problemas de calor e vibração. A maioria das bombas precisa ser 
desmontada para conferir a liberação do anel de desgaste, e providenciar sua 
substituição, quando a liberação dobra. 
 
2. Eixo 
O propósito básico do eixo de uma bomba centrífuga, é transmitir o torque de 
partida e durante a operação, enquanto apóia o impulsor e outras partes giratórias. Ele 
tem que fazer este trabalho com uma deflexão menor que a liberação mínima entre as 
partes giratórias e estacionárias. 
 
 
Figura 19 Uma visão de uma manga de eixo - www.ufrnet.ufrn.br 
 
 
 36 
 
• Luva do eixo (figura 19): o eixo das bombas normalmente é protegido de 
erosão, corrosão, e desgaste nas câmaras de selo, articulações de vazamento, 
mancais internos, e nas vias fluviais através de mangas renováveis. A menos que seja 
especificado o contrário, a manga de proteção do eixo é construída de material 
resistente a desgaste, corrosão, e erosão. A manga é lacrada em uma extremidade. O 
alojamento da manga do eixo se estende além da face exterior do prato da glândula de 
selo. (um vazamento entre o eixo e a manga não deverá ser confundido com 
vazamento pelo selo mecânico). 
• Junções: as junções podem compensar o crescimento axial do eixo e 
podem transmitir torque ao impulsor. Elas são classificadas, de modo geral, em dois 
grupos: rígidas e flexíveis. As junções rígidas são usadas em aplicações onde não há 
absolutamente nenhuma possibilidade ou espaço para qualquer desalinhamento. 
Junções de eixo flexíveis são mais propensas a erros de seleção, instalação e de 
manutenção. 
 
As junções flexíveis podem ser divididas em dois grupos básicos: elastoméricas 
e não-elastoméricas. 
• Junções elastoméricas usam borracha, ou elementos poliméricos para 
ganhar flexibilidade. Estes elementos podem estar submetidos a cisalhamento ou a 
compressão. Pneus e luvas de borracha são exemplos de junções elastoméricas sob 
cisalhamento; mandíbulas, pinos e revestimento de mancais são exemplos de junções 
em compressão. 
• Junções não-elastoméricas usam elementos metálicos para obter 
flexibilidade. Elas podem ser de dois tipos: lubrificadas ou não-lubrificadas. As 
lubrificadas acomodam desalinhamento pela ação corrediça dos seus componentes, 
daí a necessidade de lubrificação. As não lubrificadas acomodam desalinhamento por 
flexão. Junções de engrenagem, de grelhas e de cadeias são exemplos de junções 
lubrificadas não elastoméricas. Junções de discos e de diafragma são não-
elastoméricas e não lubrificadas. 
 
Componentes Auxiliares 
Os componentes auxiliares geralmente incluem os seguintes sistemas, para os 
seguintes serviços: 
 
 37 
 
 
• sistemas de descarga do lacre, refrigeração e afogamento; 
• dreno do lacre e suspiros; 
• sistemas de lubrificação dos mancais e de refrigeração; 
• sistemas de resfriamento da câmara de enchimento e selagem e sistemas 
de aquecimento; e 
• sistema de refrigeração do pedestal da bomba. 
Os sistemas auxiliares incluem tubulação, válvulas de isolamento, válvulas de 
controle, válvulas de alívio, medidores de temperatura e termopares, medidores de 
pressão, indicadores de fluxo, orifícios, refrigeradores do selo, reservatórios dos fluidos 
do dique/defletor do selo, e todas as aberturas e drenos relacionados. 
 
11..44 BBOOMMBBAASS DDEE DDII AAFFRRÁÁGGMMAA 
 
BOMBAS PNEUMÁTICAS DE DUPLO DIAFRÁGMA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 20 Bomba de duplo diafragma – www.bomax.com.br 
 
Características principais 
As bombas de duplo diafragma pneumáticas utilizam o ar comprimido como 
fonte de energia, e foram desenvolvidas principalmente para aplicações de difícil 
bombeamento. No entanto, estes equipamentos agregam em um único produto 
diversas vantagens técnicas e operacionais, dificilmente atingidas por outros tipos de 
bombas. Estas características tornam as bombas pneumáticas tão versáteis que sua 
gama de aplicações é praticamente ilimitada. 
 
 
 38 
As bombas pneumáticas são divididas em dois módulos, sendo um deles a parte 
molhada (manifolds e câmara de bombeamento) e o outro, parte seca ou bloco central 
(área de atuação do ar comprimido). Estes conjuntos são separados por dois 
diafragmas, que isolam o líquido bombeado do ar comprimido. 
 
Princípio de funcionamento 
O bloco central possui uma válvula de ar que direciona o ar comprimido, 
pressurizando inicialmente um dos diafragmas (câmara B), que por sua vez impulsiona 
o fluido que está na câmara à sua frente (câmara de líquido). O fluido é impulsionado 
para cima, devido à ação dos conjuntos esfera/assento, sendo direcionado para a 
saída através dos coletores (manifolds), enquanto isso o outro diafragma é puxado 
para trás pelo eixo que interliga os diafragmas, succionandoo fluido para dentro da 
outra câmara de bombeamento (câmara A). 
Quando os diafragmas completam seu curso, a válvula pressuriza a câmara do 
diafragma oposto, gerando o mesmo processo já descrito acima. O movimento 
alternado dos diafragmas executa o bombeamento, com um fluxo pulsante. 
 
11..55 BBOOMMBBAASS RROOTTAATTIIVV AASS 
 
Bombas rotativas 
- Dependem de um movimento de rotação; 
- Resulta em escoamento contínuo. 
O rotor da bomba provoca uma pressão reduzida no lado da entrada, o que 
possibilita a admissão do líquido à bomba, pelo efeito da pressão externa. À medida 
que o elemento gira, o líquido fica retido entre os componentes do rotor e a carcaça da 
bomba. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 39 
 
 
Características: 
- provocam uma pressão reduzida na entrada (efeito da pressão atmosférica), e 
com a rotação, o fluido escoa pela saída; 
- vazão do fluido: função do tamanho da bomba e velocidade de rotação, 
ligeiramente dependente da pressão de descarga; 
- fornecem vazões quase constantes; 
- eficientes para fluidos viscosos, graxas, melados e tintas; 
- operam em faixas moderadas de pressão; 
- capacidade pequena e média; 
- utilizadas para medir "volumes líquidos". 
 
Tipos: 
- engrenagens ( para óleos); 
- atuada externamente ( as 2 engrenagens giram em sentidos opostos); 
- atuada internamente ( só um rotor motriz ); 
- rotores lobulares: bastante usada em alimentos; 
- parafusos helicoidais ( maiores pressões); 
- palhetas: fluidos pouco viscosos e lubrificantes; 
- peristáltica: pequenas vazões permitem transporte asséptico. 
 
Bombas de engrenagem 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 21 Bombas de engrenagem – “Parker training” 
 
A bomba de engrenagem consiste basicamente de uma carcaça com orifícios de 
entrada e de saída, e de um mecanismo de bombeamento composto de duas 
engrenagens. Uma das engrenagens, a engrenagem motora, é ligada a um eixo que é 
conectado a um elemento acionador principal. A outra engrenagem é a engrenagem 
movida. 
 40 
 
Figura 22 Partes principais de uma bomba de engrenagem – “Parker training” 
 
Funcionamento de uma bomba de engrenagem 
No lado da entrada, os dentes das engrenagens desengrenam, o fluido entra na 
bomba, sendo conduzido pelo espaço existente entre os dentes e a carcaça, para o 
lado da saída onde os dentes das engrenagens engrenam e forçam o fluido para fora 
do sistema. 
Uma vedação positiva neste tipo de bomba é realizada entre os dentes e a 
carcaça, e entre os próprios dentes de engrenamento. As bombas de engrenagem têm 
geralmente um projeto não compensado. 
 
 
 41 
 
 
 
Figura 23 Ilustração do funcionamento de uma bomba de engrenagem – “Parker 
training” 
 
1. O vácuo é criado aqui quando os dentes se desengrenam. O óleo é 
succionado do reservatório; 
2. O óleo é transportado através da carcaça em câmaras formadas entre os 
dentes, a carcaça e as placas laterais; 
3. O óleo é forçado para a abertura de saída quando os dentes se engrenam 
novamente; 
4. A pressão de saída, atuando contra os dentes, causa uma carga não-
balanceada nos eixos, como indicam as setas. 
 
Bomba de engrenagem externa 
A bomba de engrenagem que foi descrita acima é uma bomba de engrenagem 
externa, isto é, ambas as engrenagens têm dentes em suas circunferências externas. 
Estas bombas são às vezes chamadas de bombas de dentes-sobre-dentes. Há 
basicamente três tipos de engrenagens usadas em bombas de engrenagem externa: 
as de engrenagens de dentes retos, as helicoidais e as que têm forma de espinha de 
peixe. Visto que as bombas de engrenagem de dentes retos são as mais fáceis de 
fabricar, este tipo de bomba é o mais comum. 
 42 
 
Figura 24 Tipos de engrenagens – “Parker training” 
 
Bomba de engrenagem interna 
Uma bomba de engrenagem interna consiste de uma engrenagem externa cujos 
dentes se engrenam na circunferência interna de uma engrenagem maior. O tipo mais 
comum de bomba de engrenagem interna nos sistemas industriais é a bomba tipo 
gerotor. 
 
Bomba tipo gerotor 
A bomba tipo gerotor é uma bomba de engrenagem interna com uma 
engrenagem motora interna e uma engrenagem movida externa. A engrenagem interna 
tem um dente a menos do que a engrenagem externa. 
Enquanto a engrenagem interna é movida por um elemento acionado, ela 
movimenta a engrenagem externa maior. De um lado do mecanismo de bombeamento 
forma-se um volume crescente, enquanto os dentes da engrenagem desengrenam. Do 
outro lado da bomba é formado um volume decrescente. Uma bomba tipo gerotor tem 
um projeto não compensado. 
O fluido que entra no mecanismo de bombeamento é separado do fluido de 
descarga por meio de uma placa de abertura. Enquanto o fluido é impelido da entrada 
para a saída, uma vedação positiva é mantida, conforme os dentes da engrenagem 
interna seguem o contorno do topo das cristas e vales da engrenagem externa. 
 43 
 
 
 
Figura 25 Bomba tipo gerotor – “Parker training” 
 
Volume variável de uma bomba de engrenagem 
O volume que sai de uma bomba de engrenagem é determinado pelo volume de 
fluido que cada dente de engrenagem desloca multiplicado pela rpm. 
Consequentemente, o volume que sai das bombas de engrenagem pode ser alterado 
pela substituição das engrenagens originais por engrenagens de dimensões diferentes, 
ou pela variação da rpm. As bombas de engrenagens, quer de variedade interna ou 
externa, não podem ser submetidas à variação no volume deslocado enquanto estão 
operando. Nada pode ser feito para modificar as dimensões físicas de uma 
engrenagem enquanto ela está girando. Um modo prático, então, para modificar o fluxo 
de saída de uma bomba de engrenagem é modificar a taxa do seu elemento acionador. 
Isso pode muitas vezes ser feito quando a bomba está sendo movida por um motor de 
combustão interna. Também pode ser realizado eletricamente, com a utilização de um 
motor elétrico de taxa variável. 
 
 
 
 
 
 
 44 
Bombas duplas de engrenagem - dados de rendimento 
 
Figura 26 Bomba dupla de engrenagem – “Parker training” 
 
Vantagens: 
1) eficiente, projeto simples; 
2) excepcionalmente compacta e leve para sua capacidade; 
3) eficiente à alta pressão de operação; 
4) resistente aos efeitos de cavitação; 
5) alta tolerância à contaminação dos sistemas; 
6) resistente em operações a baixas temperaturas; 
7) construída com mancal de apoio no eixo; e 
8) compatibilidade com vários fluidos. 
 
 
Bombas de palheta 
 
 
 
 
 
 
Figura 27 Bomba de palhetas – “Parker training” 
 
As bombas de palhetas produzem uma ação de bombeamento fazendo com que 
as palhetas acompanhem o contorno de um anel ou carcaça. O mecanismo de 
bombeamento de uma bomba de palheta consiste de: rotor, palhetas, anel e uma placa 
de orifício com aberturas de entrada e saída. 
 
 
 45 
 
 
Montagem de conjunto da bomba 
O mecanismo de bombeamento das bombas de palheta industriais é geralmente 
uma unidade integral a que se dá o nome de montagem de conjunto da bomba. O 
conjunto montado consiste de palhetas, rotor e um anel elíptico colocado entre as duas 
placas de orifício (observe que as placas de entrada da montagem do conjunto são 
algo diferente em seu projeto das placas de entrada previamente ilustradas). 
Uma das vantagens de se usar um conjunto montado é a de fácil manutenção da 
bomba. Depois de um certo tempo, quando as peças da bomba naturalmente se 
gastam, o mecanismo de bombeamento pode ser facilmente removido e substituído por 
uma nova montagem. Também, se por alguma razão, o volume da bomba precisar ser 
aumentado ou diminuído, um conjunto de bombas com as mesmas dimensões 
externas, mas com volume adequado, pode rapidamente substituir o mecanismo de 
bombeamento original. 
 
Figura 27 Componentes de uma bomba de palhetas – “Parker training” 
 
Principais componentes: 
2 – tampa traseira; 
3 – kit conjuntorotativo (industrial); 
10 – eixo (móbil); 
14 – corpo dianteiro; 
16 – eixo chavetado (móbil); 
18 – eixo estriado (móbil); 
21 – kit conjunto rotativo (móbil). 
 46 
Carregamento de palheta 
Antes que uma bomba de palheta possa operar adequadamente, um selo 
positivo deve existir entre o topo da palheta e o anel. Quando uma bomba de palheta é 
ligada, pode-se contar com uma força de inércia para “arremessar” as palhetas e 
conseguir a vedação. É por esta razão que a velocidade mínima de operação, para a 
maior parte das bombas de palheta, é de 600 rpm. 
Logo que uma bomba for girada e a pressão do sistema começar a crescer, 
deve ocorrer uma vedação mais justa para que o vazamento não aumente em direção 
ao topo da palheta. Para gerar uma vedação melhor a pressões mais altas, as bombas 
de palheta industriais direcionam a pressão do sistema para o lado inferior da palheta. 
Com esse arranjo, quanto mais alta for a pressão do sistema, mais força será 
desenvolvida para empurrar contra o anel. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 28 Palheta de uma bomba de palheta – “Parker training” 
 
Este modo de carregamento hidráulico de uma palheta desenvolve uma vedação 
muito justa no topo da palheta. Mas, se a força que carrega a palheta for muito grande, 
as palhetas e o anel podem ficar excessivamente desgastados e as palhetas podem 
ser uma fonte de arrasto. 
Para conseguirem a melhor vedação e ocasionarem o mínimo arrasto e 
desgaste, os fabricantes projetam as suas bombas de forma que as palhetas sejam 
carregadas só parcialmente. 
O uso de palhetas com um chanfro ou cantos quebrados é um modo pelo qual a 
alta sobrecarga na palheta é eliminada. Com estas palhetas, toda a área inferior da 
palheta é exposta à pressão do sistema, como também uma grande parte da área no 
topo da palheta. Isto resulta no equilíbrio da maior parte da palheta. A pressão que atua 
na área desbalanceada é a força que carrega a palheta. 
 
 
 47 
 
 
Como trabalha uma bomba de palheta 
O rotor de uma bomba de palheta suporta as palhetas e é ligado a um eixo que é 
conectado a um acionador principal. À medida que o rotor é girado, as palhetas são 
“expulsas” por inércia e acompanham o contorno do cilindro (o anel não gira). 
Quando as palhetas fazem contato com o anel, é formada uma vedação positiva 
entre o topo da palheta e o anel. 
O rotor é posicionado fora do centro do anel. Quando o rotor é girado, um 
volume crescente e decrescente é formado dentro do anel. Não havendo abertura no 
anel, uma placa de entrada é usada para separar o fluido que entra do fluido que sai. A 
placa de entrada se encaixa sobre o anel, o rotor e as palhetas. A abertura de entrada 
da placa de orifício está localizada onde o volume crescente é formado. O orifício de 
saída da placa de orifício está localizado onde o volume decrescente é gerado. 
Todo o fluído entra e sai do mecanismo de bombeamento através da placa de 
orifício (as aberturas de entrada e de saída na placa de orifício são conectadas 
respectivamente às aberturas de entrada e de saída na carcaça das bombas). 
 
 
 
Figura 29 Funcionamento de uma bomba de palhetas – “Parker training” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 48 
 
 
Projeto de bombas de palheta balanceada 
 
Figura 30 Bomba de palheta balanceada – “Parker training” 
 
Numa bomba, duas pressões muito diferentes estão envolvidas: a pressão de 
trabalho do sistema e a pressão atmosférica. Na bomba de palheta que foi descrita, 
uma das metades do mecanismo de bombeamento está a uma pressão menor do que 
a atmosférica. A outra metade está sujeita à pressão total do sistema. Isso resulta 
numa carga oposta do eixo, que pode ser séria quando são encontradas altas pressões 
no sistema. Para compensar esta condição, o anel é mudado de circular para anel em 
formato de elipse. Com este arranjo, os dois quadrantes de pressão opõem-se um ao 
outro e as forças que atuam no eixo são balanceadas. A carga lateral do eixo é 
eliminada. 
 
 
Figura 31 Funcionamento de uma bomba de palheta balanceada – “Parker training” 
 
 
 
 49 
 
 
Consequentemente, uma bomba de palheta balanceada consiste de um anel de 
forma elíptica, um rotor, palhetas e uma placa de orifício com aberturas de entrada e de 
saída opostas umas às outras (ambas as aberturas de entrada estão conectadas 
juntas, como estão as aberturas de saída, de forma que cada uma possa ser servida 
por uma abertura de entrada ou uma abertura de saída na carcaça da bomba). As 
bombas de palheta de deslocamento positivo e de volume constante, usadas em 
sistemas industriais, são geralmente de projeto balanceado. 
 
Figura 32 Bomba de projeto balanceado – “Parker training” 
 
Bombas duplas 
A bomba de palheta que foi descrita é conhecida como bomba simples, isto é, 
ela consiste de uma entrada, uma saída e uma montagem do conjunto rotativo. As 
bombas de palheta também estão disponíveis na condição de bomba dupla. Uma 
bomba de palheta dupla consiste numa carcaça com duas montagens de conjuntos 
rotativos, uma ou duas entradas e duas saídas separadas. Em outras palavras, uma 
bomba dupla consiste de duas bombas em uma carcaça. 
Uma bomba dupla pode descarregar duas taxas de fluxo diferentes em cada 
saída. Pelo fato de ambos os conjuntos rotativos da bomba estarem conectados a um 
eixo comum, só um motor elétrico é usado para acionar toda a unidade. 
As bombas duplas são usadas muitas vezes em circuitos alto-baixo e quando 
duas diferentes 
velocidades de fluxo provêm da mesma unidade de força. 
As bombas duplas expelem o dobro de fluxo de uma bomba simples sem um 
aumento apreciável no tamanho da unidade. 
 
 50 
 
 
Figura 33 Bomba dupla – “Parker training” 
 
Bombas de palheta de volume variável 
Uma bomba de palheta de deslocamento positivo imprime o mesmo volume de 
fluído para cada revolução. As bombas industriais são geralmente operadas a 1.200 ou 
1.800 rpm. Isso indica que a taxa de fluxo da bomba se mantém constante. 
Em alguns casos, é desejável que a taxa de fluxo de uma bomba seja variável. 
Um modo de se conseguir isso é variar a taxa do elemento acionador, o que é 
economicamente impraticável. A única alternativa, então, para variar a saída de uma 
bomba, é modificar o seu deslocamento. 
A quantidade de fluido que uma bomba de palheta desloca é determinada pela 
diferença entre a distância máxima e mínima em que as palhetas são estendidas e a 
largura das palhetas. Enquanto a bomba está operando, nada pode ser feito para 
modificar a largura de uma palheta. Entretanto, uma bomba de palheta pode ser 
projetada de modo que a distância de deslocamento das palhetas possa ser 
modificada, sendo essa conhecida como uma bomba de palheta de volume variável. 
 
Figura 34 Bomba de palheta de volume variável – “Parker training” 
 
 
 51 
 
 
O mecanismo de bombeamento de uma bomba de palheta de volume variável 
consiste basicamente de um rotor, palhetas, anel, que é livre para se movimentar, 
placa de orifícios, um mancal para guiar um anel e um dispositivo para variar a posição 
do anel. Em nossa ilustração é usado um parafuso de regulagem. As bombas de 
palheta de volume variado são bombas desbalanceadas. Seus anéis são circulares e 
não têm a forma de elipse. Visto que o anel deste tipo de bomba deve ser livre para se 
deslocar, o mecanismo de bombeamento não vem como um conjunto montado. 
 
Como trabalha uma bomba de palheta de volume variável 
 
 
 
 
 
 
Figura 35 Funcionamento de uma bomba de palheta de volume variável – 
“Parker training” 
 
Com o parafuso regulado, o anel é mantido fora do centro com relação ao rotor. 
Quando o rotor é girado, um volume de fluxo é gerado, ocorrendo o bombeamento. 
Recuando-se o parafuso de regulagem há uma redução da excentricidade do 
anel em relação ao rotor e, consequentemente, redução do volume de óleo bombeado. 
Com o parafuso todo recuado, o anel está centrado