EQUIPAMENTOS DINÂMICOS PT1

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Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
11
  
C C URSO URSO   DE DE  F  F ORMAÇÃO ORMAÇÃO   DE DE  O  O PERADORES PERADORES   DE DE  R  R EFINARIAEFINARIA
E E QUIPAMENTOS QUIPAMENTOS  D  D INÂMICOS INÂMICOS 
  
2 2 
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
  
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
3 3 
CURITIBACURITIBA
20022002
E E QUIPAMENTOS QUIPAMENTOS  D  D INÂMICOS INÂMICOS 
M M ARIANO ARIANO  P  P ACHOLOK ACHOLOK 
Equipe PetrobrasEquipe Petrobras
Petrobras / AbastecimentoPetrobras / Abastecimento
UN´s: Repar, Regap, Replan, Refap, RPBC, Recap, SIX, RevapUN´s: Repar, Regap, Replan, Refap, RPBC, Recap, SIX, Revap
  
4 4 
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
MóduloMódulo
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
Ficha TécnicaFicha Técnica
UnicenP – Centro Universitário PositivoUnicenP – Centro Universitário Positivo
Oriovisto GuimarãesOriovisto Guimarães
(Reitor)(Reitor)
José Pio MartinsJosé Pio Martins
(Vice Reitor)(Vice Reitor)
Aldir AmadoriAldir Amadori
(Pró-Reitor Administrativo)(Pró-Reitor Administrativo)
Elisa Dalla-BonaElisa Dalla-Bona
(Pró-Reitora Acadêmica)(Pró-Reitora Acadêmica)
Maria Helena da Silveira MacielMaria Helena da Silveira Maciel
(Pró-Reitora de Planejamento (Pró-Reitora de Planejamento e Avaliaçãoe Avaliação
Institucional)Institucional)
Luiz Hamilton BertonLuiz Hamilton Berton
(Pró-Reitor de Pós-Graduação e Pesquisa)(Pró-Reitor de Pós-Graduação e Pesquisa)
Fani Schiffer DurãesFani Schiffer Durães
(Pró-Reitora de Extensão)(Pró-Reitora de Extensão)
Euclides MarchiEuclides Marchi
(Diretor do Núcleo de Ciências Humanas e(Diretor do Núcleo de Ciências Humanas e
Sociais Aplicadas)Sociais Aplicadas)
Helena Leomir de Souza BartnikHelena Leomir de Souza Bartnik
(Coordenadora do Curso de Pedagogia)(Coordenadora do Curso de Pedagogia)
Marcos José TozziMarcos José Tozzi
(Diretor do Núcleo de Ciências Exatas e(Diretor do Núcleo de Ciências Exatas e
Tecnologias)Tecnologias)
Antonio Razera NetoAntonio Razera Neto
(Coordenador do Curso de Desenho Industrial)(Coordenador do Curso de Desenho Industrial)
Maurício DziedzicMaurício Dziedzic
(Coordenador do Curso de Engenharia Civil)(Coordenador do Curso de Engenharia Civil)
Júlio César NitschJúlio César Nitsch
(Coordenador do Curso de Eletrônica)(Coordenador do Curso de Eletrônica)
Marcos Roberto RodacosckiMarcos Roberto Rodacoscki
(Coordenador do Curso de Engenharia(Coordenador do Curso de Engenharia
Mecânica)Mecânica)
Carlos Alexandre CastroCarlos Alexandre Castro
(Coordenador do Curso de Jornalismo)(Coordenador do Curso de Jornalismo)
Mariano PacholokMariano Pacholok
(Autor)(Autor)
Marcos CordiolliMarcos Cordiolli
(Coordenador Geral do Projeto)(Coordenador Geral do Projeto)
Maria Zaclis VeigaMaria Zaclis Veiga
(Coordenação de Fotografia)(Coordenação de Fotografia)
Iran Gaio JuniorIran Gaio Junior
(Coordenação Ilustração, Fotografia e(Coordenação Ilustração, Fotografia e
Diagramação)Diagramação)
Carina Bárbara R. de OliveiraCarina Bárbara R. de Oliveira
(Coordenação de Elaboração dos Módulos(Coordenação de Elaboração dos Módulos
Instrucionais)Instrucionais)
Juliana Claciane dos SantosJuliana Claciane dos Santos
(Coordenação dos Planos de Aula)(Coordenação dos Planos de Aula)
Luana Priscila WünschLuana Priscila Wünsch
(Coordenação Kit Aula)(Coordenação Kit Aula)
Angela ZaninAngela Zanin
Leoni Néri de Oliveira NantesLeoni Néri de Oliveira Nantes
Érica Vanessa MartinsÉrica Vanessa Martins
(Equipe Kit Aula)(Equipe Kit Aula)
Carina Bárbara Ribas de OliveiraCarina Bárbara Ribas de Oliveira
(Coordenação Administrativa)(Coordenação Administrativa)
Cláudio Roberto PaitraCláudio Roberto Paitra
Marline Meurer PaitraMarline Meurer Paitra
(Diagramação)(Diagramação)
Marcelo Gamballi SchultzMarcelo Gamballi Schultz
(Ilustração)(Ilustração)
Ana Paula Martins dos SantosAna Paula Martins dos Santos
(Fotos)(Fotos)
Cíntia Mara Ribas OliveiraCíntia Mara Ribas Oliveira
(Coordenação de Revisão Técnica e Gramatical)(Coordenação de Revisão Técnica e Gramatical)
Contatos com a equipe do UnicenP:Contatos com a equipe do UnicenP:
Centro Universitário do Positivo – Centro Universitário do Positivo – UnicenPUnicenP
Pró-Reitoria de ExtensãoPró-Reitoria de Extensão
Rua Prof. Pedro Viriato Parigot de Souza 5300Rua Prof. Pedro Viriato Parigot de Souza 5300
81280-320 Curitiba PR81280-320 Curitiba PR
Tel.: (41) 317 3093Tel.: (41) 317 3093
Fax: (41) 317 3982Fax: (41) 317 3982
Home Page: www.unicenp.brHome Page: www.unicenp.br
e-mail: mcordiolli@unicenp.bre-mail: mcordiolli@unicenp.br
e-mail: extensao@unicenp.bre-mail: extensao@unicenp.br
Contatos com a Equipe da Repar:Contatos com a Equipe da Repar:
Refinaria Presidente Getúlio Refinaria Presidente Getúlio VVargas – Reparargas – Repar
Rodovia do Xisto (BR 476) – Rodovia do Xisto (BR 476) – Km16Km16
83700-970 83700-970 Araucária Araucária – Paran– Paranáá
Mario Newton Coelho ReisMario Newton Coelho Reis
(Coordenador Geral)(Coordenador Geral)
TTel.: (41) 641 2846 el.: (41) 641 2846 – Fax: (41) 643 – Fax: (41) 643 27172717
e-mail: marioreis@petrobras.com.bre-mail: marioreis@petrobras.com.br
Uzias AlvesUzias Alves
(Coordenador Técnico)(Coordenador Técnico)
Tel.: (41) 641 2301Tel.: (41) 641 2301
e-mail: uzias@petrobras.com.bre-mail: uzias@petrobras.com.br
Décio Luiz RogalDécio Luiz Rogal
Tel.: (41) 641 2295Tel.: (41) 641 2295
e-mail: rogal@petrobras.com.bre-mail: rogal@petrobras.com.br
Ledy Aparecida Carvalho Stegg da SilvaLedy Aparecida Carvalho Stegg da Silva
Tel.: (41) 641 2433Tel.: (41) 641 2433
e-mail: ledyc@petrobras.com.bre-mail: ledyc@petrobras.com.br
Adair MartinsAdair MartinsTel.: (41) 641 2433Tel.: (41) 641 2433
e-mail: adair@petrobras.com.bre-mail: adair@petrobras.com.br
  
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
5 5 
Apresentação Apresentação 
É com grande prazer que a equipe da Petrobras recebe você.É com grande prazer que a equipe da Petrobras recebe você.
Para continuarmos buscando excelência em resultados, dife- Para continuarmos buscando excelência em resultados, dife- 
renciação em serviços e competência tecnológica, precisamos de renciação em serviços e competência tecnológica, precisamos de você e de seu perfil empreendedor.você e de seu perfil empreendedor.
Este projeto foi realizado pela parceria estabelecida entre o Este projeto foi realizado pela parceria estabelecida entre o 
Centro UniversitCentro Universitário ário Positivo (UnicPositivo (UnicenP) e a enP) e a Petrobras, rPetrobras, representada epresentada 
pela UN-Repar, buscando a construção dos materiais pedagógicos pela UN-Repar, buscando a construção dos materiais pedagógicos 
que auxiliarão os Cursos de Formação de Operadores de Refinaria.que auxiliarão os Cursos de Formação de Operadores de Refinaria.
Estes materiais – módulos didáticos, slides de apresentação, planos Estes materiais – módulos didáticos, slides de apresentação, planos 
de aula, gabaritos de atividades – de aula, gabaritos de atividades – procuram integrar os saberes téc- procuram integrar os saberes téc- 
nico-práticos dos operadores com as teorias; desta forma não po- nico-práticos dos operadores com as teorias; desta forma não po- 
dem ser tomados como algo pronto e definitivo, mas sim, como um dem ser tomados como algo pronto e definitivo, mas sim, como um 
processo contínuo e permanente de aprimoramento, caracterizado processo contínuo e permanente de aprimoramento, caracterizado 
pela flexibilidade exigida pelo porte e diversidade das unidades da pela flexibilidade exigida pelo porte e diversidade das unidades da 
Petrobras.Petrobras.
Contamos, portanto, com a sua disposição para buscar outras Contamos, portanto, com a sua disposição para buscar outras 
fontes, colocar questões aos instrutores e à turma, enfim, aprofundar fontes, colocar questões aos instrutores e à turma, enfim, aprofundar 
seu conhecimento, capacitando-se para sua nova profissão na seu conhecimento, capacitando-se para sua nova profissão na 
Petrobras.Petrobras.
Nome: Nome: 
Cidade: Cidade:Estado: Estado: 
Unidade: Unidade: 
Escreva uma frase para acompanhá-lo durante todo o módulo.Escreva uma frase para acompanhá-lo durante todo o módulo.
  
6 6 
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
SumárioSumário
11 EQUIPEQUIPAMENAMENTOS DINÂTOS DINÂMICOMICOSS ..........................................................................................77
1.11.1 IntroIntroduçãodução .................................................................................................................................................. 77
1.21.2 EquipEquipamenamentos tos EstátEstáticos icos e e DinâmDinâmicosicos ............................................................ 77
22 BOMBBOMBAS AS INDUSINDUSTRIAITRIAISS ............................................................................................................ 1010
2.12.1 CaracCaracterístterísticas dicas das boas bombas mbas induindustriastriaisis ...................................................... 1111
2.1.12.1.1 TurTurbobobobombas mbas ou ou dinâdinâmicas.............micas................................................... 1111
2.1.22.1.2 VVolumolumétricaétricas s ou ou de de desldeslocameocamento nto posipositivotivo ................ 1313
2.22.2 BombBombas as centrcentrífugífugasas ..........................................................................................................14......14
2.2.12.2.1 CompComposiçãosiçãoo ..........................................................................................................14......14
2.2.22.2.2 PrincPrincípio ípio de de funcifuncionamonamento.........ento....................................................... 1818
2.22.2.3.3 PriPrincincipaipais pros probleblemas em bmas em bomombas cebas centntrífrífugugasas .......20.......20
2.2.42.2.4 OperaOperação ção de de bombbombas as centrcentrífugaífugass ................................................2121
33 TURBITURBINAS A NAS A VAPORVAPOR ................................................................................................................... . 2323
3.13.1 PrincPrincípio dípio de funcie funcionamonamento...........ento.............................................................................2323
3.1.13.1.1 PercuPercurso rso do do vapovaporr .............................................................................................. 2424
3.1.23.1.2 CompComposiçãosiçãoo ..........................................................................................................26......26
3.1.33.1.3 ConjConjunto unto rotatrotativoivo ................................................................................................2626
3.1.43.1.4 SisSistemtema de cona de controtrole de vele de veloclocidaidade e desde e desarmarmee ........ 2626
3.1.53.1.5 ReguReguladorlador ........................................................................................................................ 2727
3.1.63.1.6 PriPrincincipaipais probs problemlemas em turas em turbinbinas a vapoas a vaporr .................. 2828
3.1.73.1.7 OperaOperação ção de de turbturbinas inas a a vapovaporr .......................................................... 2828
44 COMPCOMPRESSORESSORESRES .................................................................................................................................... 3030
4.14.1 TipoTipos de s de compcompressoressoresres ........................................................................................................ 3030
4.24.2 CompCompressoressores ceres centrífntrífugosugos ..............................................................................................3232
4.2.14.2.1 CaracCaracterísterísticas ticas do do compcompressoressor r centrcentrífugo.........ífugo............. 3333
4.34.3 CompCompressoressor de r de fluxfluxo axo axialial ............................................................................................3434
4.44.4 CompCompressoressores rotatres rotativosivos ......................................................................................................3434
4.4.14.4.1 CompCompressoressores res alternalternativoativoss ...............................................................34.....34
4.4.24.4.2 ContControle role do do compcompressoressor r alteralternativnativoo .................................34.......34
55 LUBRLUBRIFICAIFICAÇÃOÇÃO .................................................................................................................................... 3636
5.15.1 AtrAtritoito ........................................................................................................................................................ 3636
5.25.2 MancaMancaisis ................................................................................................................................................37......37
5.35.3 LubriLubrificanficantestes .................................................................................................................................... 3838
5.45.4 RotinRotina da diária iária de de lubrlubrificaçificaçãoão ..............................................................................38......38
5.55.5 LubriLubrificaçãficação de o de turbiturbinas nas a vapa vaporor .................................................................39.......39
66 EJEJETETORORESES...................................................................... ............................................................................ ................ 4040
6.16.1 RestrRestrição ição no no escoescoamentamentoo ................................................................................................4040
6.26.2 EjetoEjetorr .......................................................................................................................................................40.......40
6.36.3 Usos Usos do do ejetoejetorr .................................................................................................................................. 4141
77 LEITURLEITURA COMPA COMPLEMENLEMENTTAR 1 – CAAR 1 – CAVITVITAÇÃOAÇÃO .................................. 4242
7.17.1 DescrDescrição ição do do fenômfenômeno eno de cde cavitavitaçãoação .......................................................... 4242
7.27.2 ConcConceituaeituação cção clássilássica de ca de cavitcavitaçãoação ...........................................................42.....42
7.37.3 CompComparação aração entre entre cavitcavitação ação e vape vaporizaorizaçãoção .................................43.......43
7.47.4 InconInconvenievenientes ntes da cda cavitaavitaçãoção ..............................................................................43........43
7.4.17.4.1 BarulBarulho ho e e vibrvibraçãoação ............................................................................................4343
7.4.27.4.2 AlterAlteração ação das das curvacurvas s caractcaracterísterísticasicas ................................43......43
7.4.37.4.3 DanifDanificação icação do do matermaterialial ............................................................................ 4646
7.57.5 CavitCavitação, ação, erosãerosão o e ce corrosorrosãoão .............................................................................47.......47
7.67.6 ConcConceitueituação ação modmoderna erna de de cavitcavitaçãoação ............................................................4747
7.6.17.6.1 PressPressão ão críticrítica pca para ara o io início nício da da cavitcavitaçãoação .................47.....47
7.77.7 AnáliAnálise da se da cavitcavitação eação em bom bombas.............mbas........................................................... 4949
7.87.8 EquaEquacionacionamentmento da co da cavitavitação eação em bom bombas............mbas.............................. 4949
7.97.9 CurvCurva NPSa NPSHr x Hr x vazãovazão .......................................................................................................... 5050
7.107.10CálcuCálculo lo do do NPSH disponíNPSH disponívelvel .............................................................................50.......50
7.117.11 Critérios Critérios de de avaliação avaliação das das condições condições de de cavitaçãocavitação .................. 5050
7.11.17.11.1 Cálculo dCálculo da vazão a vazão máxima pmáxima permissível ermissível de umade uma
bomba bomba em em um um sistemasistema ................................................................................ 5050
7.11.27.11.2 AlturAltura máxia máxima de suma de sucçãocção ...............................................................51.......51
7.127.12 FatoFatores que modifres que modificam o NPSH dispoicam o NPSH disponívenívell ................................51......51
7.12.17.12.1 AltuAltura estática de sucçra estática de sucção (Zs)ão (Zs) .......................................................... 5151
7.12.27.12.2 AltitAltitude do lude do local da inocal da instalastalaçãoção ...............................................52.......52
7.12.37.12.3 TeTempermperatura de atura de bombombeamebeamento............nto............................................ 5252
7.12.47.12.4 TipTipo de o de líqulíquido bombido bombeadoeado ..............................................................52......52
7.12.57.12.5 Tipo Tipo de entrada, de entrada, comprimento, comprimento, diâmetro diâmetro ee
acessórios dacessórios da tubulação a tubulação de sucção..........de sucção.......... ........................ 5252
7.12.67.12.6 VVazãoazão .................................................................................................................................... 5252
7.12.77.12.7 PressPressão no reseão no reservatórvatório de sucrio de sucção (Ps)ção (Ps) .............................. 5252
7.137.13 Fatores que mFatores que modificam o NPodificam o NPSH requerido eSH requerido e
procedimentos para melhorar o procedimentos para melhorar o desempenhodesempenho
das das bombas bombas quanto quanto à à cavitaçãocavitação ............................................................................ 5252
7.13.17.13.1 PossPossibiliibilidade de reduçdade de redução da perdaão da perda
na enna entrada dtrada da boa bomba mba (hfi)(hfi) ...................................................................... 5252
7.13.27.13.2 Possibilidade Possibilidade de redude redução das ção das velocidadesvelocidades
absoluta e relativa no olho do impelidorabsoluta e relativa no olho do impelidor
(V1) (V1) e e (V(Vr1)r1) ..........................................................................................................52......52
7.13.37.13.3 Uso do indutorUso do indutor ........................................................................................................ 5353
7.13.47.13.4 VVariaçãariação o da da rotaçrotaçãoão .......................................................................................... 5353
88 LEITURLEITURA A COMPCOMPLEMENLEMENTTAR AR 22 ......................................................................................5555
8.18.1 VVariávariáveis caeis caracterracterísticísticas em as em bombbombas ceas centrífuntrífugasgas .................55.....55
8.1.18.1.1 CurvCurva caa carga rga (H) (H) x vx vazão azão (Q)(Q) .............................................................. 5555
8.1.28.1.2 CurvCurva a inclinclinada inada (Risi(Rising)ng) ........................................................................ 5555
8.1.38.1.3 CurvCurva a ascenascendentdente/dese/descendcendente ente (Droo(Droopingping)) ................ 5555
8.1.48.1.4 CurvCurva a altamaltamente ente descdescendeendente nte (Steep(Steep)) ..................................5555
8.1.58.1.5 CurvCurva a plana plana (flat)(flat) ...........................................................................................55.....55
8.28.2 CurvCurvas de poas de potêncitência absoa absorvida rvida x vazãx vazãoo .................................................56.......56
8.2.18.2.1 PotêPotência ncia útil útil cedidcedida aa ao fo fluidluido (o (PotcPotc)) ...............................56.....56
8.2.28.2.2 PotêPotência ncia absoabsorvidrvida pa pela ela bombbomba (Pa (Potabotabs)s) ...................56.....56
8.38.3 CurvCurva rena rendimedimento nto total total (h) x (h) x vazãvazão (Q)o (Q) .............................................56.....56
8.48.4 FormFormas das de apre apresenesentação tação das cdas curvas urvas caractcaracterísterísticasicas ................ 5757
8.58.5 CaracCaracterísterísticas do siticas do sistema..........stema................................................................................57....57
8.5.18.5.1 ConConceituceituação ação da da altualtura mra manoanométrmétrica ica do do sistsistemaema ...... 5858
8.5.28.5.2 CalcuCalculo lo de de alturaltura ma manomanométricétrica da de sue sucção cção (hs)(hs) ......5858
8.5.38.5.3 CálCálculculo da ao da altultura mara manomnométriétrica dca de dese descargcarga (hda (hd)) .. 5959
8.5.48.5.4 CálcuCálculo lo da da altualtura ra manomanométrimétrica ca totatotal l (H)(H) ..................61......61
8.68.6 DetermDeterminaçãinação da o da curva curva do sdo sistemistemaa .............................................................62.....62
8.78.7 DeterDeterminaminação do pção do ponto donto de trabae trabalho............lho..............................................62......62
EXERCÍCIOS.............................................................................. 63EXERCÍCIOS.............................................................................. 63
REFERÊNCIAS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASBIBLIOGRÁFICAS.................................................................................... 6464
  
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
7 7 
11
 Equipamentos Equipamentos
 Dinâmicos Dinâmicos
1.1 Introdução1.1 Introdução
Os equipamentos industriais constituem oOs equipamentos industriais constituem o
que se conhece por “hardware” de uma plantaque se conhece por “hardware” de uma planta
industrial. Neste volume, serão estudados osindustrial. Neste volume, serão estudados os
equipamentos classificados como dinâmicos,equipamentos classificados como dinâmicos,
enfatizando bombas, turbinas a vapor e com-enfatizando bombas, turbinas a vapor e com-
pressores. Serão abordados também ejetores epressores. Serão abordados também ejetores e
lubrificação. Os equipamentos dinâmicos têmlubrificação. Os equipamentos dinâmicos têm
grande importância devido ao fato de realiza-grande importância devido ao fato de realiza-
rem movimentos mecânicos para cumpriremrem movimentos mecânicos para cumprirem
sua função de transferência de energia de umasua função de transferência de energia de uma
modalidade para outra. Tornam-se críticos paramodalidade para outra. Tornam-se críticos para
a continuidade operacional dos processos in-a continuidade operacional dos processos in-dustriais. Há, portanto, a necessidade de sedustriais. Há, portanto, a necessidade de se
Equipamentos Estáticos –Tanque.Equipamentos Estáticos –Tanque.
1.2 Equipamentos Estáticos e Dinâmicos1.2 Equipamentos Estáticos e Dinâmicos
Os equipamentos industriais são classifi-Os equipamentos industriais são classifi-
cados, dentro de uma visão abrangente, emcados, dentro de uma visão abrangente, em
Estáticos e Dinâmicos.Estáticos e Dinâmicos.
Os equipamentos estáticos não possuemOs equipamentos estáticos não possuem
movimento contínuo em seus componentes.movimento contínuo em seus componentes.
Como exemplo, podem ser citados tanques,Como exemplo, podem ser citados tanques,
vasos, permutadores (trocadores de calor),vasos, permutadores (trocadores de calor),
válvulas, linhas (tubulações), geradores deválvulas, linhas (tubulações), geradores devapor (caldeiras) e outros.vapor (caldeiras) e outros.
compreender o princípio de funcionamento doscompreender o princípio de funcionamento dos
equipamentos como um todo e dos eleequipamentos como um todo e dos elementosmentos
constituintespara sua adequada operação.constituintes para sua adequada operação.
EEqquuiippaammeennttoos Es Essttááttiiccoos – s – VVaassoo.. EEqquuiippaammeennttoos Es Essttááttiiccoos – s – TTroroccaaddoorr
de calor.de calor.
Equipamentos Estáticos – Válvula.Equipamentos Estáticos – Válvula.Equipamentos Estáticos – Linhas.Equipamentos Estáticos – Linhas.
Equipamentos Estáticos – Torre.Equipamentos Estáticos – Torre.Fonte: AUTORFonte: AUTOR
  
8 8 
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
Os equipamentos dinâmicos possuem movimentos contínuos, rotativos e ou alternativos,Os equipamentos dinâmicos possuem movimentos contínuos, rotativos e ou alternativos,
nos seus componentes. Como exemplo, são citados motores elénos seus componentes. Como exemplo, são citados motores elétricos, turbinas a vapor, bombas,tricos, turbinas a vapor, bombas,
compressores, redutores, sopradores, ventiladores e outros.compressores, redutores, sopradores, ventiladores e outros.
Equipamentos Dinâmicos – Ventilador.Equipamentos Dinâmicos – Ventilador.
Equipamentos Dinâmicos – Bomba.Equipamentos Dinâmicos – Bomba.
Equipamentos Dinâmicos – Turbina a Equipamentos Dinâmicos – Turbina a vapor.vapor.
Equipamentos Dinâmicos – Equipamentos Dinâmicos – Soprador.Soprador.
Equipamentos Dinâmicos – Equipamentos Dinâmicos – CompressorCompressor..
Equipamentos Dinâmicos – Motor elétrico.Equipamentos Dinâmicos – Motor elétrico.
Equipamentos Dinâmicos – Redutor.Equipamentos Dinâmicos – Redutor.
Fonte: AUTORFonte: AUTOR
  
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
9 9 
Os equipamentos dinâmicos podem serOs equipamentos dinâmicos podem ser
classificados em acionadores e acionados, mas,classificados em acionadores e acionados, mas,
em ambos os casos, têm a função de tem ambos os casos, têm a função de transfor-ransfor-
mar energia. Os principais equipamentos clas-mar energia. Os principais equipamentos clas-
sificados como acionadores são motores elé-sificados como acionadores são motores elé-
tricos e turbinas a vapor, que convertem suatricos e turbinas a vapor, que convertem sua
forma específica de energia em energia mecâ-forma específica de energia em energia mecâ-
nica. Os principais equipamentos classificadosnica. Os principais equipamentos classificados
como acionados são bombas, compressores,como acionados são bombas, compressores,
redutores, sopradores e ventiladores, sempreredutores, sopradores e ventiladores, sempre
recebendo energia mecânica. Em ambos osrecebendo energia mecânica. Em ambos os
casos, a ligação entre acionadores e acionadoscasos, a ligação entre acionadores e acionados
será feita pelo acoplamento. Quando a rota-será feita pelo acoplamento. Quando a rota-
ção do eixo do acionador não for adequada paração do eixo do acionador não for adequada para
o acionado, haverá, entre elo acionado, haverá, entre eles, um redutor, paraes, um redutor, para
redução, ou um multiplicador, para ampliação.redução, ou um multiplicador, para ampliação.
TTambém, em substituiçambém, em substituição ao reão ao redutordutor, pode-se, pode-se
variar a freqüência do sistema elétrico e sevariar a freqüência do sistema elétrico e se
obter a adequação da rotação.obter a adequação da rotação.
Nas plantas industriais, há necessidade deNas plantas industriais, há necessidade de
se estabelecer se estabelecer um um referencial sobre referencial sobre os os equi-equi-
pamentos dinâmicos. Então, para referenciarpamentos dinâmicos. Então, para referenciar
o lado do equipamento adotam-se as expres-o lado do equipamento adotam-se as expres-
sões “lado do acoplamento (LA)” e “lado opos-sões “lado do acoplamento (LA)” e “lado opos-
to ao acoplamento (LOA)”. Para referenciarto ao acoplamento (LOA)”. Para referenciar
as laterais, usa-se direas laterais, usa-se direita e esquerda, olhando-ita e esquerda, olhando-
se do acionador para o acionado. A necessida-se do acionador para o acionado. A necessida-
de de se utilizar as referências LA ou LOAde de se utilizar as referências LA ou LOA
pode ser demonstrada, por exemplo, caso opode ser demonstrada, por exemplo, caso o
equipamento tenha dois selos e um esteja equipamento tenha dois selos e um esteja comcom
vazamento. Nesse caso, a comunicação preci-vazamento. Nesse caso, a comunicação preci-
sa de qual selo está com problema será o selosa de qual selo está com problema será o selo
LA ou LOA está com vazamento.LA ou LOA está com vazamento.
Nesse curso, serão estudados os equipa-Nesse curso, serão estudados os equipa-
mentos dinâmicos com ênfase em bombas,mentos dinâmicos com ênfase em bombas,
turbinas a vapor e compressores, bem comoturbinas a vapor e compressores, bem comolubrificação pelo fato de ser um item delubrificação pelo fato de ser um item de
altíssima importância presente em quase to-altíssima importância presente em quase to-
dos os equipamentos dinâmicos.dos os equipamentos dinâmicos.
Referência de lados Referência de lados em Equipamentos Dinâmicos.em Equipamentos Dinâmicos.
AnotaçõesAnotações
LLOOAA LLAA LLAA LOALOA
AcoplamentoAcoplamento
Fonte: AUTORFonte: AUTOR
  
10 10 
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
22
 Bombas Bombas
 Industriais Industriais
As bombas são máquinas cuja função é aAs bombas são máquinas cuja função é a
de transferir energia para um fluido. Este fluidode transferir energia para um fluido. Este fluido
deve ser considerado no estado líquido comdeve ser considerado no estado líquido com
ponderação para a viscosidade. Quando a vis-ponderação para a viscosidade. Quando a vis-
cosidade for muito elevada, estado pastoso,cosidade for muito elevada, estado pastoso,
não poderão ser usadas bombas sem uma ri-não poderão ser usadas bombas sem uma ri-
gorosa análise.gorosa análise.
Relembrando o conceito de transformaçãoRelembrando o conceito de transformação
de energia estudado em física:de energia estudado em física:
–– acionamento por motor elétricoacionamento por motor elétrico: : OO
motor recebe a energia elétrica do gerador,motor recebe a energia elétrica do gerador,
transforma em energia mecânica, através dotransforma em energia mecânica, através do
acoplamento, transfere a energia mecânica paraacoplamento, transfere a energia mecânica paraa bomba, que, por sua vez, a transforma ema bomba, que, por sua vez, a transforma em
energia hidráulica manifestada como pressãoenergia hidráulica manifestada como pressão
no fluido.no fluido.
–– acionamento por turbina a vaporacionamento por turbina a vapor: A: A
turbina recebe a energia térmica do gerador deturbina recebe a energia térmica do gerador de
vapor (caldeira) ou de outros sistemas, trans-vapor (caldeira) ou de outros sistemas, trans-
forma em energia mecânica, através do aco-forma em energia mecânica, através do aco-
plamento, transfere a energia mecânica para aplamento, transfere a energia mecânica para a
bomba, que por sua vez, transforma em ener-bomba, que por sua vez, transforma em ener-
gia hidráulica manifestada como pressão nogia hidráulica manifestada como pressão no
fluido.fluido.
A pressão adquirida pelo fluido será, ob-A pressão adquirida pelo fluido será, ob-
viamente, maior, após passar pela bomba e seráviamente, maior, após passar pela bomba e será
chamada de pressão de descarga. Analogamen-chamada de pressão de descarga. Analogamen-
te, antes da bomba, tem-se a pressão de suc-te, antes da bomba, tem-se a pressão de suc-
ção. Desta forma, tem-se estabelecido o con-ção. Desta forma, tem-se estabelecido o con-
ceito de fluxo do fluido: para ter-se fluxo, des-ceito de fluxo do fluido: para ter-se fluxo, des-
locamento de um fluido, é necessário ter-selocamento de um fluido, é necessário ter-se
diferença de pressão. Então, pode-se entenderdiferença de pressão. Então, pode-se entender
que o fluido terá energia para ser que o fluido terá energia para ser deslocado dedeslocado de
um local para outro local, mais alto, mais dis-um local para outro local, mais alto, mais dis-
tante ou a combinação destes.tante ou a combinação destes.
Em uma planta de processamento de pe-Em uma plantade processamento de pe-
tróleo ou de outros produtos, há a necessidadetróleo ou de outros produtos, há a necessidade
de injeção e de extração de fluidos com dife-de injeção e de extração de fluidos com dife-
rentes valores de pressão, vazão, temperatura,rentes valores de pressão, vazão, temperatura,
impurezas sólidas e demais características fí-impurezas sólidas e demais características fí-
sico-químicas. Para atender a estas diferentessico-químicas. Para atender a estas diferentes
necessidades dos processos foram desenvol-necessidades dos processos foram desenvol-
vidos diversos tipos de bombas.vidos diversos tipos de bombas. CentrífugaCentrífuga
Classificação das bombas industriaisClassificação das bombas industriais
Tipos de bombas industriaisTipos de bombas industriais
Fonte: AUTORFonte: AUTOR
BOMBASBOMBAS
INDUSTRIAISINDUSTRIAIS
VOLUMÉTRICASVOLUMÉTRICAS
OU DESLOCAM.OU DESLOCAM.
POSITIVOPOSITIVO
DINÂMICAS OUDINÂMICAS OU
TURBOBOMBASTURBOBOMBAS
CENTRÍFUGASCENTRÍFUGAS
FLUXO MISTOFLUXO MISTO
FLUXO AXIALFLUXO AXIAL
PERIFÉRICAS OUPERIFÉRICAS OU
REGENERATIVASREGENERATIVAS
ALTERNATIVASALTERNATIVAS
ROTATIVASROTATIVAS
PISTÃOPISTÃO
ÊMBOLOÊMBOLO
DIAFRAGMADIAFRAGMA
ENGRENAGENSENGRENAGENS
LÓBULOSLÓBULOS
PALHETASPALHETAS
PARAFUSOPARAFUSO
FUSO HELICOIDALFUSO HELICOIDAL
  
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
1111
Fuso helicoidalFuso helicoidalDiafragmaDiafragma
ÊmboloÊmboloCentrífugaCentrífuga
2.2.1 1 Características das Características das bombas bombas industriaisindustriais
2.1.1 Turbobombas ou dinâmicas2.1.1 Turbobombas ou dinâmicas
São bombas nas quais a movimentação doSão bombas nas quais a movimentação do
líquido, ou a transferência de energia, é produ-líquido, ou a transferência de energia, é produ-
zida por forças decorrentes da rotação de umzida por forças decorrentes da rotação de um
impelidor (rotor). A forma do impelidor faz aimpelidor (rotor). A forma do impelidor faz a
distinção entre os diversos tipos de turbobom-distinção entre os diversos tipos de turbobom-
bas e define a direção do fluxo na sua saída.bas e define a direção do fluxo na sua saída.
Os tipos de Os tipos de turbobomturbobombas são centrífugas,bas são centrífugas,
fluxo misto, fluxo axial e periféricas ou re-fluxo misto, fluxo axial e periféricas ou re-generativas.generativas.
Em bombas centrífugas, a energia forne-Em bombas centrífugas, a energia forne-
cida ao líquido é convertida principalmente emcida ao líquido é convertida principalmente em
energia de pressão. A energia fornecida podeenergia de pressão. A energia fornecida pode
ter origem puramente centrífuga ou de arras-ter origem puramente centrífuga ou de arras-
te, ou a combinação das duas, te, ou a combinação das duas, dependendo dadependendo da
forma do impelidor. A pressão ao fluido, ouforma do impelidor. A pressão ao fluido, ou
seja energia, é transferida pela combinação daseja energia, é transferida pela combinação da
passagem do fluido através do impelidor e passagem do fluido através do impelidor e dede
uma região da carcaça onde o volume é cres-uma região da carcaça onde o volume é cres-
cente. O volume é crescente para a pressãocente. O volume é crescente para a pressão
permanecer constante.permanecer constante.
As bombas centrífugas podem ser radiaisAs bombas centrífugas podem ser radiais
ou tipo Francis. As radiais têm a saída do fluidoou tipo Francis. As radiais têm a saída do fluidoa noventa graus da entrada, e são chamadas dea noventa graus da entrada, e são chamadas de
bombas centrífugas puras. As do tipo Francisbombas centrífugas puras. As do tipo Francis
caracterizam-se pela curvatura das palhetas docaracterizam-se pela curvatura das palhetas do
impelidor em dois planos.impelidor em dois planos.
Bomba centrífuga radial.Bomba centrífuga radial.
Fonte: AUTORFonte: AUTOR
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
  
12 12 
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
a) Bombas de fluxo axiala) Bombas de fluxo axial
Nas bombas de fluxo axial, toda energia éNas bombas de fluxo axial, toda energia é
fornecida ao fluido por forças puramente defornecida ao fluido por forças puramente de
arraste. A direção de saída do líquido é para-arraste. A direção de saída do líquido é para-
lela ao eixo. Estas bombas slela ao eixo. Estas bombas são usadas quandoão usadas quando
necessárias grandes vazões e pequenas pres-necessárias grandes vazões e pequenas pres-
sões. Alguns autores classificam este tipo desões. Alguns autores classificam este tipo de
bomba como centrífuga, porém não é adequa-bomba como centrífuga, porém não é adequa-
do, em função de não corresponder ao princí-do, em função de não corresponder ao princí-
pio físico de centrifugação.pio físico de centrifugação.
Impelidor de fluxo axialImpelidor de fluxo axial
b) Bombas de fluxo mistob) Bombas de fluxo misto
As bombas de fluxo misto têm uma con-As bombas de fluxo misto têm uma con-
figuração intermediária entre as bombas cen-figuração intermediária entre as bombas cen-trífugas puras e as trífugas puras e as bombas axiais. bombas axiais. As bombasAs bombas
centrífugas mistas fornecem energia ao fluidocentrífugas mistas fornecem energia ao fluido
tanto por ação da força centrífuga quanto portanto por ação da força centrífuga quanto por
arrastamento.arrastamento.
A direção do fluxo do fluido ocorre entrA direção do fluxo do fluido ocorre entree
90º e 180º da entrada.90º e 180º da entrada.
c) Bombas periféricas ou regenerativasc) Bombas periféricas ou regenerativas
Nas bombas periféricas ou regenerativas,Nas bombas periféricas ou regenerativas,
o fluído é arrastado através de um impelidoro fluído é arrastado através de um impelidor
com palhetas em sua periferia, de tal formacom palhetas em sua periferia, de tal forma
que a energia fornecida é convertida em ener-que a energia fornecida é convertida em ener-
gia de pressão pela redução de velocidade nagia de pressão pela redução de velocidade na
carcaça.carcaça.
Bomba periférica.Bomba periférica.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
Bomba de fluxo misto.Bomba de fluxo misto.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
  
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
13 13 
2.1.2 Volumétricas ou de deslocamento positivo2.1.2 Volumétricas ou de deslocamento positivo
Nas bombas volumétricas ou de desloca-Nas bombas volumétricas ou de desloca-
mento positivo, o fluido é obrigado a executarmento positivo, o fluido é obrigado a executar
um movimento de deslocamento igual ao deum movimento de deslocamento igual ao de
um componente da bomba, como há resistên-um componente da bomba, como há resistên-
cia a ser vencida, tem-se o aumento de pres-cia a ser vencida, tem-se o aumento de pres-
são. Para receber ação de são. Para receber ação de força do componen-força do componen-
te da bomba, o fluido, inicialmente, enche es-te da bomba, o fluido, inicialmente, enche es-
paços com volume definido e é expulso deste.paços com volume definido e é expulso deste.
Com essas bombas, é possível obter altas pres-Com essas bombas, é possível obter altas pres-sões de descarga e vazão constante. Sempre ésões de descarga e vazão constante. Sempre é
possível controlar a vazão, porém, após a açãopossível controlar a vazão, porém, após a ação
de controle, essa permanece constante.de controle, essa permanece constante.
a) Bombas alternativasa) Bombas alternativas
As bombas alternativas podem ser de pis-As bombas alternativas podem ser de pis-
tão, de êmbolo ou de diafragma.tão, de êmbolo ou de diafragma.
Nas bombas alternativas de pistão, o com-Nas bombas alternativas de pistão, o com-
ponente que produz o movimento do líquido éponente que produz o movimento do líquido é
um pistão, que se desloca um pistão, que se desloca com movimento al-com movimento al-
ternativo, dentro de um cilindro. Seu funcio-ternativo, dentro de um cilindro. Seu funcio-
namento é dado por um curso de aspiração,namento é dado por um curso deaspiração,
através do qual o movimento do pistão tendeatravés do qual o movimento do pistão tende
a produzir vácuo. A pressão do líquido no ladoa produzir vácuo. A pressão do líquido no lado
da aspiração faz com que a da aspiração faz com que a válvula de admis-válvula de admis-
são abra-se e o cilindro encha-se. Enquantosão abra-se e o cilindro encha-se. Enquanto
isto ocorre, a válvula de descarga mantém-seisto ocorre, a válvula de descarga mantém-se
fechada pela própria diferença de pressão efechada pela própria diferença de pressão e
pelo curso de recalque, onde o pistão força opelo curso de recalque, onde o pistão força o
líquido, de modo a empurrá-lo para fora dolíquido, de modo a empurrá-lo para fora do
cilindro, através da válvula de descarga.cilindro, através da válvula de descarga.
PistãoPistão
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
O princípio de funcionamento das bom-O princípio de funcionamento das bom-
bas alternativas de êmbolo é igual ao das al-bas alternativas de êmbolo é igual ao das al-
ternativas de pistão, apenas a forma do ele-ternativas de pistão, apenas a forma do ele-
mento de ação de força sobre o fluido variamento de ação de força sobre o fluido varia
como o êmbolo sempre tem a área de contatocomo o êmbolo sempre tem a área de contato
reduzida o com fluido é possível obter pres-reduzida o com fluido é possível obter pres-
sões mais altas.sões mais altas.
Bomba alternativa de êmbolo.Bomba alternativa de êmbolo.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
Nas bombas alternativas de diafragma, oNas bombas alternativas de diafragma, o
elemento que fornece a elemento que fornece a energia para o energia para o líquidolíquido
é uma membrana acionada por uma haste é uma membrana acionada por uma haste comcom
movimento alternatimovimento alternativo, ou por vo, ou por câmara de óleo.câmara de óleo.
O princípio de funcionamento é semelhante àO princípio de funcionamento é semelhante à
bomba alternativa de pistão.bomba alternativa de pistão.
Bomba alternativa de diafragma.Bomba alternativa de diafragma.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
b) Bombas rotativasb) Bombas rotativas
As bombas rotativas podem ser de engre-As bombas rotativas podem ser de engre-
nagens, de lóbulos, de parafuso, de palhetas enagens, de lóbulos, de parafuso, de palhetas e
de fuso helicoidal.de fuso helicoidal.
O funcionamento das bombas rotativas deO funcionamento das bombas rotativas de
engrenagens consiste em rotação de duas en-engrenagens consiste em rotação de duas en-
grenagens e arraste do fluido no espaço entregrenagens e arraste do fluido no espaço entre
os dentes e a carcaça. Uma das engrenagens éos dentes e a carcaça. Uma das engrenagens é
acionadora e outra acionada, tem-se então umaacionadora e outra acionada, tem-se então uma
transmissão de força.transmissão de força.
Bomba de engrenagens.Bomba de engrenagens.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
As bombas rotativas de engrenagens e deAs bombas rotativas de engrenagens e de
lóbulos têm funcionamento idêntico.lóbulos têm funcionamento idêntico.
Bomba de Lóbulos.Bomba de Lóbulos.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
  
14 14 
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
As bombas rotativas de parafusos sãoAs bombas rotativas de parafusos são
compostas por dois parafusos com movimen-compostas por dois parafusos com movimen-
tos sincronizados através de um par de engre-tos sincronizados através de um par de engre-
nagens. O fluido percorre o espaço “vazio” dosnagens. O fluido percorre o espaço “vazio” dos
filetes da “rosca” dos parafusos das extremi-filetes da “rosca” dos parafusos das extremi-
dades (admissão) para o centro (descarga).dades (admissão) para o centro (descarga).
Estas bombas têm boa aplicação no caso deEstas bombas têm boa aplicação no caso de
fluido muito viscoso.fluido muito viscoso.
Bomba de parafusoBomba de parafuso
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
Em bombas rotativas de palhetas deslizan-Em bombas rotativas de palhetas deslizan-
tes, as câmaras volumétricas para o arraste dotes, as câmaras volumétricas para o arraste do
fluido são formadas por palhetas livres radial-fluido são formadas por palhetas livres radial-
mente, pressionadas por mola contra a carca-mente, pressionadas por mola contra a carca-
ça. O eixo é excêntrico em relação à ça. O eixo é excêntrico em relação à car-car-
caça, com isso, um dos lados faz vedaçãocaça, com isso, um dos lados faz vedação
e o outro permite volume.e o outro permite volume.
Bomba de palhetas.Bomba de palhetas.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
2.2 Bombas centrífugas2.2 Bombas centrífugasAs bombas centrífugas são máquinas cujaAs bombas centrífugas são máquinas cuja
função é transferir energia para um fluido efunção é transferir energia para um fluido e
promover, com isso, a transferência de umapromover, com isso, a transferência de uma
massa, fluido, de um local para outro.massa, fluido, de um local para outro.
As bombas centrífugas podem ser classi-As bombas centrífugas podem ser classi-
ficadas pelo número de estágios e pela formaficadas pelo número de estágios e pela forma
construtiva.construtiva.
Quanto ao número de estágios, pode-se ter:Quanto ao número de estágios, pode-se ter:
–– Um eUm estágstágio – io – a ena energergia é ia é trantransferisferida eda emm
uma única vez. Existirá apenas um im-uma única vez. Existirá apenas um im-
pelidor;pelidor;
–– DoiDois ou ms ou mais eais estástágiogios – a ens – a energergia éia é
transferida em etapas. Existirão tantostransferida em etapas. Existirão tantos
impelidores quantos forem os estágiosimpelidores quantos forem os estágiose, conseqüentemente, pressões interme-e, conseqüentemente, pressões interme-
diárias entre a pressão de sucção e adiárias entre a pressão de sucção e a
pressão de descarga.pressão de descarga. Em conjunto com este item, recomenda-se a leitura do Em conjunto com este item, recomenda-se a leitura do item leia o itemitem leia o item“Princípio de “Princípio de funcionamentfuncionamento”.o”.
Quanto à forma construtiva, pode-se ter:Quanto à forma construtiva, pode-se ter:
–– “ba“back pck pull ull outout” – t” – tipo ipo de cade carcaçrcaça qua quee
permite remover o conjunto rotativopermite remover o conjunto rotativo
sem a remoção da carcaça;sem a remoção da carcaça;
–– bipbipartiartida – qda – quanuando sdo se têm e têm várvários eios está-stá-
gios, somente é possível remover o con-gios, somente é possível remover o con-
 junto rotativo partindo-se a  junto rotativo partindo-se a carcaça aocarcaça ao
meio;meio;
–– hohorizorizontantal ou vel ou verticrtical – poal – posiçsição do eão do eixoixo..
2.2.1 Composição2.2.1 Composição
Uma bomba centrífuga é composta pelasUma bomba centrífuga é composta pelas
seguintes partes:seguintes partes:
–– ccaarrccaaççaa,,
–– coconjnjununto roto rotatatitivovo,,
–– mmaannccaaiiss,,
–– sseellaaggeemm,,
–– sisistestema dma de lue lubrbrifificaicaçãção,o,
–– acacopoplalamementntoo,,
–– ananéiéis ds de de desesgagastste.e.
a) Carcaçaa) Carcaça
A carcaça é o componente que faz a con-A carcaça é o componente que faz a con-
tenção do fluido, contribuindo, como reação,tenção do fluido, contribuindo, como reação,
para que este receba a enepara que este receba a energia e ganhe pressão.rgia e ganhe pressão.
Existem várias formas geométricas de car-Existem várias formas geométricas de car-
caça e todas têm um projeto com vistacaça e todas têm um projeto com vistas ao equi-s ao equi-
líbrio de pressão radialmente sobre o impeli-líbrio de pressão radialmente sobre o impeli-
dor. As principais formas de carcaças parador. As principais formas de carcaças para
bombas centrífugas são: em voluta, com pásbombas centrífugas são: em voluta, com pás
difusoras, em dupla voluta. Existem ainda car-difusoras, em dupla voluta. Existem ainda car-
caças tipo concêntrica e mista.caças tipo concêntrica e mista.
Componentes de uma bombacentrífuga tipo Componentes de uma bomba centrífuga tipo “back pull out”.“back pull out”.
Fonte: ZECHEL, 1995.Fonte: ZECHEL, 1995.
CarcaçaCarcaça
ConjuntoConjunto
rotativorotativo
Sistema deSistema de
lubrificaçãolubrificação
Região doRegião do
acoplamentoacoplamento
MancaisMancais
SelagemSelagem
Anéis deAnéis de
desgastedesgaste
  
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
15 15 
VolutaVoluta
Pás difusorasPás difusoras
Dupla volutaDupla voluta
b) Conjunto rotativob) Conjunto rotativo
O conjunto rotativo é formado pelo eixo,O conjunto rotativo é formado pelo eixo,
impelidor(es), porcas de fixação, cubo do aco-impelidor(es), porcas de fixação, cubo do aco-
plamento, luva(s) do eixo e anéis salpicadoresplamento, luva(s) do eixo e anéis salpicadores
de óleo.de óleo.
O impelidor é o componente de maiorO impelidor é o componente de maior
importância em uma bomba centrífuga, por-importância em uma bomba centrífuga, por-
que é através dele que ocorre a conversão deque é através dele que ocorre a conversão de
energia mecânica para energia hidráulica. Umenergia mecânica para energia hidráulica. Um
impelidor possui aletas ou pás em forma deimpelidor possui aletas ou pás em forma de
espiral, sustentadas por uma ou duas “pare-espiral, sustentadas por uma ou duas “pare-
Tipos de carcaçasTipos de carcaças
AbertoAberto
Semi-abertoSemi-aberto
FechadoFechado
A luva do eixo tem a função de protegê-loA luva do eixo tem a função de protegê-lo
contra desgastes na região de selagem. Umacontra desgastes na região de selagem. Uma
selagem por gaxetas tem atrito direto sobre aselagem por gaxetas tem atrito direto sobre a
luva promovendo desgaste. No caso de seloluva promovendo desgaste. No caso de selo
mecânico, poderá ocorrer desgaste pormecânico, poderá ocorrer desgaste por
“fretting” (contato + vibração). Quando a “fretting” (contato + vibração). Quando a luvaluva
fica danificada por desgaste, é substituída, pre-fica danificada por desgaste, é substituída, pre-
servando-se assim, o eixo, que é mais caro.servando-se assim, o eixo, que é mais caro.
des”. A figura a seguir, demostra também quedes”. A figura a seguir, demostra também que
um impelidor pode ser aberto, semi-aberto ouum impelidor pode ser aberto, semi-aberto ou
fechado.fechado.
c) Anéis de desgastec) Anéis de desgaste
Um anel de desgaste é um inserto de custo baixo, cuja finalidade é evitar que a carcaça e oUm anel de desgaste é um inserto de custo baixo, cuja finalidade é evitar que a carcaça e o
impelidor sofram desgaste na região de restrição. A região de impelidor sofram desgaste na região de restrição. A região de restrição tem a função de minimizarrestrição tem a função de minimizar
o retorno do fluido da descarga para a sucção. Como o impelidor gira e a carcaça é fixa, deveo retorno do fluido da descarga para a sucção. Como o impelidor gira e a carcaça é fixa, deve
existir uma folga entre os dois para que não haja roçamento.existir uma folga entre os dois para que não haja roçamento.
Anéis de desgaste.Anéis de desgaste.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
  
16 16 
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
Ver item 6.2 para maiores detalhes.Ver item 6.2 para maiores detalhes.
Normalmente têm-se anéis na carcaça eNormalmente têm-se anéis na carcaça e
no impelidor. Há bombas que dispõem de anéisno impelidor. Há bombas que dispõem de anéis
somente na carcaça, ou não usa anéis de des-somente na carcaça, ou não usa anéis de des-
gaste na região de restrição.gaste na região de restrição.
Ao longo do tempo de operação de umaAo longo do tempo de operação de uma
bomba, a região de restrição vai bomba, a região de restrição vai sofrendo des-sofrendo des-
gaste por erosão e ou roçamentos de partida.gaste por erosão e ou roçamentos de partida.
Quando o desgaste for excessivo, a bombaQuando o desgaste for excessivo, a bomba
perderá eficiência, pois haverá muito retornoperderá eficiência, pois haverá muito retorno
de fluido da descarga para a sucção.de fluido da descarga para a sucção.
d) Mancaisd) Mancais
Os mancais têm a função de suportar oOs mancais têm a função de suportar o
conjunto rotativo de tal maneira que este te-conjunto rotativo de tal maneira que este te-
nha somente liberdade de rotação, sem quenha somente liberdade de rotação, sem que
ocorra qualquer roçamento com os componen-ocorra qualquer roçamento com os componen-
tes estáticos da bomba.tes estáticos da bomba.
e) Selageme) Selagem
Em uma bomba centrífuga, o fluido é pres-Em uma bomba centrífuga, o fluido é pres-
surizado contra a carcaça e vazará para a at-surizado contra a carcaça e vazará para a at-
mosfera caso encontre algum caminho aberto.mosfera caso encontre algum caminho aberto.
Como o eixo necessita entrar na carcaça paraComo o eixo necessita entrar na carcaça para
sustentar e girar o impelidor, é inevitável ha-sustentar e girar o impelidor, é inevitável ha-
ver uma folga para que isso ver uma folga para que isso ocorra. Logo, ha-ocorra. Logo, ha-
verá vazamento de fluido por essa folga. Paraverá vazamento de fluido por essa folga. Para
que este vazamento seja minimizado ou eli-que este vazamento seja minimizado ou eli-
minado, utiliza-se a selagem.minado, utiliza-se a selagem.
Existem duas formas principais de sela-Existem duas formas principais de sela-
gem: gaxetas e selo mecânico.gem: gaxetas e selo mecânico.
As gaxetas promovem a minimização deAs gaxetas promovem a minimização de
um vazamento e não uma vedação total. Sãoum vazamento e não uma vedação total. São
usadas quando o fluido bombeado pode ter umusadas quando o fluido bombeado pode ter um
pequeno vazamento ou quando não é possívelpequeno vazamento ou quando não é possível
e viável o uso de um selo mecânico. Pode-see viável o uso de um selo mecânico. Pode-se
ter um pequeno vazamento de água, por exem-ter um pequeno vazamento de água, por exem-plo, porque o custo da perda é pequeno, nãoplo, porque o custo da perda é pequeno, não
oferece impacto ambiental e não oferece riscooferece impacto ambiental e não oferece risco
de incêndio e risco de toxicidade ao homem.de incêndio e risco de toxicidade ao homem.
Por que é necessário um pequeno vazamen-Por que é necessário um pequeno vazamen-
to pelas gaxetas? Porque como existe uma re-to pelas gaxetas? Porque como existe uma re-
gião de gião de atrito entre a luva do atrito entre a luva do eixo e as eixo e as gaxetas,gaxetas,
gerando calor, o pequeno vazamento de fluidogerando calor, o pequeno vazamento de fluido
refrigera e lubrifica essa região de atrito.refrigera e lubrifica essa região de atrito.
Quando o fluido bombeado tem caracte-Quando o fluido bombeado tem caracte-
rísticas agressivas às gaxetas é necessário in-rísticas agressivas às gaxetas é necessário in-
 jetar um líquido limpo de outra  jetar um líquido limpo de outra fonte chama-fonte chama-
do líquido de selagem ou “flushing”. Em al-do líquido de selagem ou “flushing”. Em al-
gumas configurações de bombas centrífugas,gumas configurações de bombas centrífugas,
mesmo o fluido bombeado não sendo agressivo,mesmo o fluido bombeado não sendo agressivo,
é necessário ter-se uma linha de “flushing” reti-é necessário ter-se uma linha de “flushing” reti-
rada da carcaça de um ponto de maior pressão.rada da carcaça de um ponto de maior pressão.
Os selos mecânicos promovem a reduçãoOs selos mecânicos promovem a redução
de um vazamento a zero ou muito próximode um vazamento a zero ou muito próximo
disto. São usados quando o fluido bombeadodisto. São usados quando o fluido bombeado
tem custo de perda alto, oferece impacto am-tem custo de perda alto, oferece impacto am-
biental, risco de incêndio ou risco biental, risco de incêndio ou risco de toxicidadede toxicidade
ao homem.ao homem.
Um selo mecânico é um conjunto de pe-Um selo mecânico é um conjunto de pe-
ças com alto grau de precisão dimensional eças com alto grau de precisão dimensionale
geométrico e materiais geométrico e materiais especiais. Vespeciais. Veja nas fi-eja nas fi-
guras a seguir os principais componentes deguras a seguir os principais componentes deum selo mecânico, como anéis e sedes deum selo mecânico, como anéis e sedes de
vedação.vedação.
Selagem por gaxetas.Selagem por gaxetas.
Vida útil do Vida útil do engaxetamentoengaxetamento
Caixa de gaxetasCaixa de gaxetas
Preme-gaxetas ouPreme-gaxetas ou
sobreposta.sobreposta.
Promove o apertoPromove o aperto
das gaxetasdas gaxetas
Injeção de líquido de lavagem/ Injeção de líquido de lavagem/ 
refrigeração (“Flushing”)refrigeração (“Flushing”)
Folga por onde o fluidoFolga por onde o fluido
bombeado irá vazarbombeado irá vazar
EixoEixo
Luva do eixoLuva do eixoGaxetasGaxetas
Região de atrito: a luvaRegião de atrito: a luva
gira com eixo e asgira com eixo e asgaxetas são estáticasgaxetas são estáticas
Existem duas classes importantes de se-Existem duas classes importantes de se-
los mecânicos: simples e duplo. Os simpleslos mecânicos: simples e duplo. Os simples
têm uma interface de vedação, enquanto quetêm uma interface de vedação, enquanto que
os duplos têm duas.os duplos têm duas.
Num selo simples, caso ocorra falha, oNum selo simples, caso ocorra falha, o
fluido bombeado vaza diretamente para atmos-fluido bombeado vaza diretamente para atmos-
fera e pode promover acidentes. Com apenasfera e pode promover acidentes. Com apenas
uma interface de vedação sempre ocorrerãouma interface de vedação sempre ocorrerão
micro-vazamentos, chamados emissões fugi-micro-vazamentos, chamados emissões fugi-
tivas. Essas emissões, ou seja, vapores de pro-tivas. Essas emissões, ou seja, vapores de pro-dutos agressivos, já estão dutos agressivos, já estão sendo proibidas porsendo proibidas por
leis ambientais.leis ambientais.
Fonte: AUTORFonte: AUTOR
  
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
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Selo mecânico simples.Selo mecânico simples.
Em um selo duplo, caso ocorra falha, oEm um selo duplo, caso ocorra falha, o
fluido bombeado não vaza diretamente parafluido bombeado não vaza diretamente para
atmosfera e sim para uma câmara onde há umatmosfera e sim para uma câmara onde há um
outro fluido pressurizado, chamado fluido deoutro fluido pressurizado, chamado fluido de
barreira. Esta câmara possui instrumentos debarreira. Esta câmara possui instrumentos de
alarme que avisam sobre alarme que avisam sobre o vazamento. Impor-o vazamento. Impor-
tante: há bombas em que o impelidor fica notante: há bombas em que o impelidor fica no
meio do eixo e este “fura” a carcaça dos doismeio do eixo e este “fura” a carcaça dos dois
lados, logo é fundamental a vedação de am-lados, logo é fundamental a vedação de am-
bos os lados e portanto, duas selagens são ne-bos os lados e portanto, duas selagens são ne-
cessárias. Isto não deve ser confundido comcessárias. Isto não deve ser confundido com
selo duplo que serve para uma selagem, po-selo duplo que serve para uma selagem, po-
rém com duas interfaces de vedação.rém com duas interfaces de vedação.
Selo mecânico simples.Selo mecânico simples.
Selo mecânico duplo.Selo mecânico duplo.
Sistema auxiliares para injeção de selagem.Sistema auxiliares para injeção de selagem.
Fonte: adaptado pelo autor Fonte: adaptado pelo autor a partir de Flowserve, Products &a partir de Flowserve, Products &
Services. USA, 1999. Catálogo FSD101.Services. USA, 1999. Catálogo FSD101.
A interface de vedação é uma região deA interface de vedação é uma região de
atrito formada pela sede rotativa, móvel, e atrito formada pela sede rotativa, móvel, e pelapela
sede estacionária, fixa. Nessa região de atrito,sede estacionária, fixa. Nessa região de atrito,
há grande geração de calor que é retirado pelahá grande geração de calor que é retirado pela
injeção de líquido de selagem ou refrigeração,injeção de líquido de selagem ou refrigeração,
conhecida como “flushing”. O líquido de se-conhecida como “flushing”. O líquido de se-
lagem, normalmente, é o próprio fluido bom-lagem, normalmente, é o próprio fluido bom-
beado que é retirado de um ponto da carcaçabeado que é retirado de um ponto da carcaça
onde a pressão já é de descarga. Na região daonde a pressão já é de descarga. Na região da
câmara de selagem, a pressão é levemente su-câmara de selagem, a pressão é levemente su-perior à pressão de sucção, com isso, injetan-perior à pressão de sucção, com isso, injetan-
do-se o líquido de selagem à pressão de des-do-se o líquido de selagem à pressão de des-
carga, tem-se fluxo passando pelo selo e reti-carga, tem-se fluxo passando pelo selo e reti-
rando o calor gerado pelo atrando o calor gerado pelo atrito. Quando o lí-rito. Quando o lí-
quido de selagem é sujo, é necessário filtrá-lo,quido de selagem é sujo, é necessário filtrá-lo,
quando se encontra muito quente, é necessá-quando se encontra muito quente, é necessá-
rio resfriá-lo e quando apresenta muitos sóli-rio resfriá-lo e quando apresenta muitos sóli-
dos em suspensão (sujeira) é dos em suspensão (sujeira) é necessário limpá-necessário limpá-
lo ou uso de um ciclone.lo ou uso de um ciclone.
Veja o item “Lubrificação”.Veja o item “Lubrificação”.
A injeção de líquido de lavagem (“quench”)A injeção de líquido de lavagem (“quench”)
tem a função de arrastar e diluir emissões fu-tem a função de arrastar e diluir emissões fu-
gitivas, evitando incêgitivas, evitando incêndio. Tndio. Também pode aju-ambém pode aju-
dar na refrigeração.dar na refrigeração.
f) Sistema de lubrificaçãof) Sistema de lubrificação
TToda bomba necessita de lubrificaoda bomba necessita de lubrificação emção em
seus mancais. Geralmente, o lubrificante éseus mancais. Geralmente, o lubrificante é
óleo, porém póleo, porém pode também ser gode também ser graxa. raxa. Um sis-Um sis-
tema de lubrificação varia em função da for-tema de lubrificação varia em função da for-
ma como o lubrificante é suprido ao ponto dema como o lubrificante é suprido ao ponto de
rolamento ou deslizamento dos mancais.rolamento ou deslizamento dos mancais.
g) Acoplamentog) Acoplamento
A função de um acoplamento é a ligaçãoA função de um acoplamento é a ligação
entre equipamentos acionadores e acionados,entre equipamentos acionadores e acionados,
conforme citado no item anterconforme citado no item anterior.ior.
Os acoplamentos podem ser classificados,Os acoplamentos podem ser classificados,
inicialmente, em dois grupos: rígidos e flexíveis.inicialmente, em dois grupos: rígidos e flexíveis.
Fonte: adaptado pelo autor de Flowserve, Products & Services.Fonte: adaptado pelo autor de Flowserve, Products & Services.
USA, 1999. Catálogo FSD101.USA, 1999. Catálogo FSD101.
Fonte: adaptado pelo autor de Flowserve, Products & Services.Fonte: adaptado pelo autor de Flowserve, Products & Services.
USA, 1999. Catálogo FSD101.USA, 1999. Catálogo FSD101.
RetornoRetorno
FiltroFiltro
TrocadorTrocador
de calorde calor
CicloneCiclone
EixoEixo
SobrepostaSobreposta
Injeção deInjeção de
líquido delíquido de
lavagemlavagem
(“Quench”)(“Quench”)
Luva do eixoLuva do eixo
Interface deInterface de
vedaçãovedação
Injeção deInjeção de
líquido lavagem/líquido lavagem/
refrigeraçãorefrigeração
(“Flushing”)(“Flushing”)
Injeção de fluido de barreiraInjeção de fluido de barreira
Interfaces de vedaçãoInterfaces de vedação
Injeção de líquido deInjeção de líquido de
refrigeração (“Flushing”)refrigeração (“Flushing”)
Injeção de líquido deInjeção de líquido de
lavagem (“Quench”)lavagem (“Quench”)
Anel de vedaçãoAnel de vedação
Interface de vedaçãoInterface de vedação
SobrepostaSobreposta
Luva do eixoLuva do eixo
EixoEixo
MMoollaass SSeedde re roottaattiivvaa
(carvão)(carvão)
SedeSede
estacionáriaestacionária
  
18 18 
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
O acoplamento por correias, normalmen-O acoplamento por correias, normalmen-
te, é tratado como transmissão mecânica e nãote, é tratado como transmissão mecânica e não
como acoplamento.como acoplamento.
AcoplamentoAcoplamento
flexível deflexível de
elastômero.elastômero.Acoplamento flexívelAcoplamento flexível
de lâminas.de lâminas.
Acoplamento flexível de engrenagem.Acoplamento flexível de engrenagem.
Acoplamento flexível de grade.Acoplamento flexível de grade.
Um acoplamento rígido promove uma li-Um acoplamento rígido promove uma li-
gação entre os eixos do equipamento aciona-gação entre os eixos do equipamento aciona-
dor e acionado de forma que se pode conside-dor e acionado de forma que se pode conside-
rar um único eixo. É possível, portanto, dis-rar um único eixo. É possível, portanto, dis-
pensar parcialmente os mancais no equipamen-pensar parcialmente os mancais no equipamen-
to acionado. Como não existe qualquer movi-to acionado. Como não existe qualquer movi-
mento relativo entre as partes desse acopla-mento relativo entre as partes desse acopla-
mento, não é necessário lubrificá-lo ou subs-mento, não é necessário lubrificá-lo ou subs-
tituir elementos por desgaste ou quebra.tituir elementos por desgaste ou quebra.
Um acoplamento flexível promove umaUm acoplamento flexível promove umaligação entre os eixos do equipamento acio-ligação entre os eixos do equipamento acio-
nador e acionado de forma que ambos os eixosnador e acionado de forma que ambos os eixos
continuam com liberdade de movimento,continuam com liberdade de movimento,
exceto exceto para liberdade para liberdade de movimento de movimento relativorelativo
angular, ou seja, têm o movimento de rotaçãoangular, ou seja, têm o movimento de rotação
“amarrado”. Isto implica na necessidade de“amarrado”. Isto implica na necessidade de
mancais radiais e axiais tanto no equipamentomancais radiais e axiais tanto no equipamento
acionado quanto no acionador. Devido a umacionado quanto no acionador. Devido a um
inevitável desalinhamento entre os eixos, ocor-inevitável desalinhamento entre os eixos, ocor-
re movimento relativo entre as partes desse aco-re movimento relativo entre as partes desse aco-
plamento e, com isso, é necessário lubrificá-loplamento e, com isso, é necessário lubrificá-lo
ou substituir elementos por desgaste ou quebra.ou substituir elementos por desgaste ou quebra.
Os acoplamentos flexíveis são os maisOs acoplamentos flexíveis são os mais
usados em equipamentos dinâmicos e podemusados em equipamentos dinâmicos e podemser classificados como:ser classificados como:
–– LLuubrbrifificicadadooss
–– GGrraaddee – – EEnnggrreennaaggeemm
–– NãNão lo lububririfificacadodoss
–– LLââmmiinnaass –– EEllaassttôômmeerroo
–– PiPinonos s (p(pououco co ususadado)o)
–– MagMagnénétitico (co (popoucuco uso usadado)o)
–– CCoorrrreeiiaass
2.2.2 Princípio de funcionamento2.2.2 Princípio de funcionamento
Para o entendimento do funcionamento dePara o entendimento do funcionamento de
uma bomba centrífuga temos que retornar àuma bomba centrífuga temos que retornar à
disciplina de física e rever movimento circu-disciplina de física e rever movimento circu-
lar e, principalmente, força centrípeta. Relacio-lar e, principalmente, força centrípeta. Relacio-nando essa idéia ao fluido em uma nando essa idéia ao fluido em uma bomba cen-bomba cen-
trífuga teremos o entendimento ao observar atrífuga teremos o entendimento ao observar a
figura a figura a seguir.seguir.
Fonte: Catálogo Powerflex.Fonte: Catálogo Powerflex.
  
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
19 19 
Ação centrífuga que ocorre em uma bomba.Ação centrífuga que ocorre em uma bomba.
Fonte: DesconhecidaFonte: Desconhecida
Antes de mostrarmos o princípio de fun-Antes de mostrarmos o princípio de fun-
cionamento das bombas centrífugas vamoscionamento das bombas centrífugas vamos
examinar as partes fundamentais neste funcio-examinar as partes fundamentais neste funcio-
namento, que são:namento, que são:
O impelidor, que consta essencialmente deO impelidor, que consta essencialmente de
palheta ou pás que impulsionam o palheta ou pás que impulsionam o líquido e alíquido e a
carcaça, que envolve o impelidor, contém ocarcaça, que envolve o impelidor, contém o
líquido, servindo de invólucro global.líquido, servindo de invólucro global.
Para o funcionamento, é necessário que aPara o funcionamento, é necessário que acarcaça esteja completamente cheia de líqui-carcaça esteja completamente cheia de líqui-
do, e portanto, que o impelidor esteja mergu-do, e portanto, que o impelidor esteja mergu-
lhado no líquido.lhado no líquido.
O funcionamento da bomba centrífuga ba-O funcionamento da bomba centrífuga ba-
seia-se praticamente na criaçseia-se praticamente na criação de uma zona deão de uma zona de
baixa pressão e de uma zona de alta pressão.baixa pressão e de uma zona de alta pressão.
A criação da zona de baixa pressão decor-A criação da zona de baixa pressão decor-
re do fato de que o líquido, recebendo atre do fato de que o líquido, recebendo atravésravés
das pás o movimento de rotação do impelidor,das pás o movimento de rotação do impelidor,
fica sujeito à força centrífuga que faz cfica sujeito à força centrífuga que faz com queom que
as partículas do líquido se desloquem em di-as partículas do líquido se desloquem em di-
reção à periferia do impelidor. Este desloca-reção à periferia do impelidor. Este desloca-
mento acarreta a criação de um vazio (baixamento acarreta a criação de um vazio (baixa
pressão) na região, vazio este que será preen-pressão) na região, vazio este que será preen-chido por igual quantidade de líquido prove-chido por igual quantidade de líquido prove-
niente da fonte, estabelecendo-se assim a pri-niente da fonte, estabelecendo-se assim a pri-
meira condição para o funcionamento que émeira condição para o funcionamento que é
um fluxo contínuo (regime permanente).um fluxo contínuo (regime permanente).
A criação da zona de alta pressão na peri-A criação da zona de alta pressão na peri-
feria, alta pressão que é a responsável pelaferia, alta pressão que é a responsável pela
possibilidade de transporte do fluido e atendi-possibilidade de transporte do fluido e atendi-
mento das condições finais do processo, deve-semento das condições finais do processo, deve-se
ao fato de que o líquido que parte para a peri-ao fato de que o líquido que parte para a peri-
feria, sob a ação centrífuga, vai encontrar umferia, sob a ação centrífuga, vai encontrar um
aumento progressivo na área de escoamento,aumento progressivo na área de escoamento,
que causará queda de velocidade e aumentoque causará queda de velocidade e aumento
de pressão (teorema de Bernouilli). Está, as-de pressão (teorema de Bernouilli). Está, as-
sim, criada a alta pressão na periferia, neces-sim, criada a alta pressão na periferia, neces-sária para que a bomba cumpra a sua função.sária para que a bomba cumpra a sua função.
Analisando o que dissermos, poderíamosAnalisando o que dissermos, poderíamos
afirmar que, resumidamente, o que ocorre é oafirmar que, resumidamente, o que ocorre é o
  
Corte de bomba mostrando a linha de Corte de bomba mostrando a linha de fluxo de líquido.fluxo de líquido.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
impelidor fornecendo energia ao fluido, sendoimpelidor fornecendo energia ao fluido, sendoem seguida, parte de energia cinética transfor-em seguida, parte de energia cinética transfor-
mada em energia de pressão devido ao amada em energia de pressão devido ao aumen-umen-
to progressivo da área da carcaça na região deto progressivo da área da carcaça na região de
difusão, após o líquido atravessar a voluta. Nadifusão, após o líquido atravessar a voluta. Na
realidade, um certo aumento de pressão ocorrerealidade, um certo aumento de pressão ocorre
durante a passagem do fluido desde a entradadurante a passagem do fluido desde a entrada
até a saída do canal formado pelas pás do im-até a saída do canal formado pelas pás do im-
pelidor, visto que este canal é divergente. En-pelidor, visto que este canal é divergente. En-
tretanto, boa parte do ganho de pressão é nor-tretanto, boa parte do ganho de pressão é nor-
malmente obtida após a saída do impelidor,malmente obtida após a saída do impelidor,
quando o fluído é orientadoatravés de uma re-quando o fluído é orientado através de uma re-
gião de área crescente (região difusora).gião de área crescente (região difusora).
A correlação entre a quantidade de ener-A correlação entre a quantidade de ener-
gia transferida no impelidor, que implica mu-gia transferida no impelidor, que implica mu-dança da pressão estática do fluido passandodança da pressão estática do fluido passando
através do impelidor e a energia total transfe-através do impelidor e a energia total transfe-
rida pelo impelidor, recebe a denominação derida pelo impelidor, recebe a denominação de
grau de reação.grau de reação.
O aumento progressivo da área na carca-O aumento progressivo da área na carca-
ça, pode ser obtido de duas formas:ça, pode ser obtido de duas formas:
–– utiutilizalizando ndo a cara carcaça caça em voem volutluta com a com re-re-
gião difusora.gião difusora.
–– utiutilizlizandando a carco a carcaça coaça com pás dm pás difuifusorsoras.as.
Carcaça em voluta.Carcaça em voluta.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
  
20 20 
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
Carcaça em difusor.Carcaça em difusor.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
No primeiro caso, seria interessante notarNo primeiro caso, seria interessante notar
que a voluta não tem por finalidade diretque a voluta não tem por finalidade direta au-a au-
mentar a pressão, mas acomodar a corrente lí-mentar a pressão, mas acomodar a corrente lí-
quida. Na realidade, tendo em vista as quanti-quida. Na realidade, tendo em vista as quanti-
dades crescentes de líquido a serem acomoda-dades crescentes de líquido a serem acomoda-
das no sentido do fluxo, através da voluta, odas no sentido do fluxo, através da voluta, o
perfil em voluta é projetado objetivando umperfil em voluta é projetado objetivando um
equilíbrio de pressões na direção radial.equilíbrio de pressões na direção radial.Assim sendo, o aumento de pressão é, Assim sendo, o aumento de pressão é, emem
verdade, obtido na parte difusora da carcaça,verdade, obtido na parte difusora da carcaça,
após o líquido ter passado pela voluta (pontoapós o líquido ter passado pela voluta (ponto
A). Este tipo de carcaça é normalmente utili-A). Este tipo de carcaça é normalmente utili-
zado em bombas que possuem um único im-zado em bombas que possuem um único im-
pelidor, comumente chamadas de bombas depelidor, comumente chamadas de bombas de
simples estágio.simples estágio.
No segundo caso, o canal divergente é pro-No segundo caso, o canal divergente é pro-
piciado por pás difusoras fixadas à carcaça.piciado por pás difusoras fixadas à carcaça.
Neste caso, a simetria do fluxo na direção ra-Neste caso, a simetria do fluxo na direção ra-
dial estabelece, do ponto de vista prático, odial estabelece, do ponto de vista prático, o
desejado equilíbrio de pressão radial. Este ar-desejado equilíbrio de pressão radial. Este ar-
ranjo tem aplicação usual para bombas queranjo tem aplicação usual para bombas quepossuem vários impelidores em série, comu-possuem vários impelidores em série, comu-
mente chamadas de bombas de múltiplos es-mente chamadas de bombas de múltiplos es-
tágios.tágios.
2.2.3 Principais problemas em bombas2.2.3 Principais problemas em bombas
centrífugascentrífugas
Uma bomba centrífuga poderá apresentarUma bomba centrífuga poderá apresentar
problemas em seu funcionamento. Esses pro-problemas em seu funcionamento. Esses pro-
blemas poderão ocorrer em função da condi-blemas poderão ocorrer em função da condi-
ção operacional imposta à bomba ou em fun-ção operacional imposta à bomba ou em fun-
ção de falha mecânica. É importante associarção de falha mecânica. É importante associar
o conteúdo deste item ao de “Cavitação”. Umao conteúdo deste item ao de “Cavitação”. Uma
condição operacional inadequada poderá re-condição operacional inadequada poderá re-
sultar em falhas mecânicas. Os principais pro-sultar em falhas mecânicas. Os principais pro-
blemas que constituem falhas mecânicas eblemas que constituem falhas mecânicas e
poderão tornar uma bomba indisponível a umpoderão tornar uma bomba indisponível a um
processo são: vazamentos, vibração, ruído,processo são: vazamentos, vibração, ruído,
aquecimento excessivo e perda de eficiência.aquecimento excessivo e perda de eficiência.
Em uma bomba centrífuga, pode-se terEm uma bomba centrífuga, pode-se ter
vazamentos do produto (fluido bombeado), devazamentos do produto (fluido bombeado), de
lubrificante e de água de refrigeração. O pro-lubrificante e de água de refrigeração. O pro-
duto poderá vazar, tanto para a atmosfera duto poderá vazar, tanto para a atmosfera quan-quan-
to para sistemas dto para sistemas de contenção, e contenção, através do sis-através do sis-
tema de selagem, das juntas dos flanges, datema de selagem, das juntas dos flanges, da
 junta da  junta da caixa de caixa de selagem, de selagem, de trincas na trincas na carca-carca-
ça ou pela válvula do dreno.ça ou pela válvula do dreno.
Um vazamento através do sistema de se-Um vazamento através do sistema de se-
lagem ocorrerá principalmente pelos seguin-lagem ocorrerá principalmente pelos seguin-
tes motivos:tes motivos:
–– vavazazamementnto eo em gm gaxaxetetasas::
–– totodo edo engngaxaxetaetamementnto vao vaza!za!
–– fafalta lta de de apapererto to nanas gs gaxaxetaetas;s;
–– faltfalta de a de injeinjeção ção de de líqulíquido ido de de selaselagemgem;;
–– desdesgasgastes tes excexcessiessivos vos na lna luvauva, n, na bua buchacha
de restrição e na caixa.de restrição e na caixa.
–– vavazamzamenento eto em sem selolos mes mecâcâninicocos:s:
–– falfalta de ita de injenjeção dção de líqe líquiduido de so de selagelagem;em;
–– prepresensença dça de ime impurpurezas ezas no no sistsistema;ema;
–– fafalhlha da de me matatereriaial;l;
–– solsolidiidificaficação dção de proe produtduto nao nas mos molas.las.
Um vazamento através das juntas dosUm vazamento através das juntas dos
flanges, da junta da caixa de selagem, de trin-flanges, da junta da caixa de selagem, de trin-
cas na carcaça ou pela válvula do dreno ocor-cas na carcaça ou pela válvula do dreno ocor-
rerá por:rerá por:
Bomba de múltiplos estágios.Bomba de múltiplos estágios.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
Detalhe das pás difusoras em bombas de múltiplos estágios.Detalhe das pás difusoras em bombas de múltiplos estágios.
Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.Fonte: MATTOS & FALCO, 1992.
É importante rever o item selagem. O É importante rever o item selagem. O lubrificante poderá vazar atravéslubrificante poderá vazar através
do dreno do lubrificante, da vedação dos mancais ou de trincas na caixado dreno do lubrificante, da vedação dos mancais ou de trincas na caixa
de mancais. A água de refrigeração poderá vazar através das conexõesde mancais. A água de refrigeração poderá vazar através das conexões
e trincas.e trincas.
ObservaçãoObservação: ver leitura complementar 1 e 2.: ver leitura complementar 1 e 2.
  
Equipamentos DinâmicosEquipamentos Dinâmicos
2121
–– falfalta dta de ape aperterto nao nas jus juntntas;as;
–– gragrandendes vs variaariaçõeções de s de temptemperateratura;ura;
–– ttrriinnccaass;;
–– válválvulvula de a de dredreno no dandando pdo passaassagemgem..
Um vazamento de lubrificante ocorrerá emUm vazamento de lubrificante ocorrerá em
função dos seguintes motivos:função dos seguintes motivos:
–– vavazazamementnto o de de ólóleoeo::
–– drdreneno mo mal fal fecechahadodo;;
–– nínívevel al acimcima da do no norormamal;l;
–– reteretentontor ou r ou lablabirinirinto dto danifanificadicado;o;–– rerespspiriro obso obstrtruíuídodo;;
–– corrcorrentente de e de ar par passaassando ndo pelpela caia caixa.xa.
–– vavazazamementnto o de de grgraxaxa:a:
–– ququanantidtidadade acie acima do nma do norormamal;l;
–– reteretentontor ou r ou lablabirinirinto dto danifanificadicado;o;
–– espespeciecificficaçãação inao inadedeququadaada..
Em uma bomba centrífuga, pode ocorrerEm uma bomba centrífuga, pode ocorrer
vibração excessiva