MF Aula 05 - Componentes (Carcaça)

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Curso: Engenharia MecânicaCurso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Máquinas de Fluxo
Prof.: Ricardo FariasMáquinas de Fluxo
Curso: Engenharia MecânicaCurso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Máquinas de Fluxo
AULA 5 
Componentes das bombas centrífugas:
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� Carcaça
REVISÃO AULA ANTERIOR
Componentes das bombas centrífugas:
� Cite 08 componentes das bombas centrífugas.
� Quais os principais tipos de acionadores das bombas centrífugas?
� Quais os principais tipos de acoplamentos utilizados nas bombas centrífugas?
� Quais os critérios de classificação e os principais tipos de rotores?
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� Principais funções das carcaças de bombas centrífugas:
� Coletar o líquido que abandona o rotor;
� Guiá-lo adequadamente até o bocal de saída;
� Promover a transformação de parte da energia cinética em energia de pressão.
Componentes de Bombas - Carcaça
� Promover a transformação de parte da energia cinética em energia de pressão.
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As carcaças são responsáveis pela minimização dos esforços radiais gerados no processo 
de transferência de energia.
� As carcaças são dotadas de dois bocais :
� Sucção (ou aspiração): No qual o liquido é dirigido para parte central do rotor;
� Descarga (ou recalque): Encaminha o líquido para fora da bomba.
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As carcaças podem ser classificadas segundo dois critérios:
� Quanto ao formato:
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� Quanto ao formato:
� Concêntrica
� Voluta
� Dupla voluta
� Difusura
� Difusura-voluta
� Difusura-dupla voluta
� Quanto à partição:
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� Partida axialmente
� Partida radialmente
As carcaças podem ser classificadas segundo dois critérios:
� Quanto ao formato:
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Concêntrica Voluta Dupla voluta Difusora
As carcaças podem ser classificadas segundo dois critérios:
� Quanto à partição:
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Partida radialmentePartida axialmente
Carcaça Voluta
A carcaça voluta tem um formato espiralado, apresentando secções crescentes em volta do
rotor.
Devido a sua simplicidade, baixo custo de fabricação e boa eficiência, a carcaça voluta é o
Componentes de Bombas - Carcaça
Devido a sua simplicidade, baixo custo de fabricação e boa eficiência, a carcaça voluta é o
tipo de carcaça mais empregada em bombas centrífugas de simples estágio.
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Carcaça Voluta
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Este tipo de carcaça apresenta esforços radiais quando opera fora do seu ponto de melhor
eficiência (BEP).
Cálculo do esforço radial: ER = K . D2 . b2 . H / 2,31, onde:
� ER = Esforço radial em lbf;
� D2 = Diamentro externo do impelidor em in;
� b2 = Largura do impelidor em in;
� H = Carga da bomba me ft; 
� K = 0,36 ( 1 – ( Q / Qn)²), (Fator experimental)
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Carcaça Voluta
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Restrições do emprego da carcaça tipo voluta fora do BEP é devido o surgimento de grandes
esforços que possui impacto nos seguintes aspectos:
� Deflexão do eixo;
� Distorções na região selo mecânico;
� Maiores esforços nos mancais;
� Redução da vida útil dos mancais, selos e eixo (quebra).
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Carcaça Concêntrica
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A carcaça concêntrica tem formato circular com centro coincidente com o centro do rotor.
Principais características:
� Baixo custo de fabricação;
� Alto nível de turbulência;
� Baixa eficiência.
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Carcaça Dupla Voluta
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A carcaça dupla voluta surgiu como solução mais econômica de projeto de carcaça que
desenvolvesse pequeno empuxo radial.
O projeto consiste de duas volutas simples, defasadas de 180 graus, com parte do líquido
passando externamente a uma delas e se juntando no trecho do bocal de descarga.
Principais características:
� Os empuxos radiais provenientes de cada voluta são iguais e opostos, proporcionando uma
resultante nula
� Empregadas em bombas de grande porte (Altas vazões);
� Possuem maior range operacional, principalmente em baixas vazões.
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� Possuem maior range operacional, principalmente em baixas vazões.
Carcaça Dupla Voluta
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A carcaça dupla voluta surgiu como solução mais econômica de projeto de carcaça que
desenvolvesse pequeno empuxo radial.
O projeto consiste de duas volutas simples, defasadas de 180 graus, com parte do líquido
passando externamente a uma delas e se juntando no trecho do bocal de descarga.
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Carcaça Difusora
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A carcaça difusora é dotada de pás diretrizes estacionárias formando canais com secções
gradativamente crescentes.
Essas pás têm a finalidade de receber e guiar o líquido quando abandona o rotor. O difusorEssas pás têm a finalidade de receber e guiar o líquido quando abandona o rotor. O difusor
pode ser considerado como varias volutas de pequeno comprimento, em volta do rotor.
Principais características:
� As pás fazem o papel da voluta;
� A conversão de energia ocorre nas pás difusora;
� Configuração mais comum em bombas de multi-estágio (Altas pressões);
� Possui uma maior faixa operacional.
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Carcaça Partida Axialmente
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São cortadas segundo um plano que passa pela linha de centro do eixo.
Principais características:
� São empregadas na maioria das bombas horizontais bi-apoiadas;
� Empregadas em condições pouco severas;
� Possui uma grande área de junta.
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Carcaça Partida Radialmente
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São cortadas segundo um plano que passa perpendicularmente ao eixo.
Principais características:
� São empregadas na maioria das bombas horizontais (rotor em balanço);
� Empregadas em bombas verticais e bombas multiestágio operando em condições severas;
� Possui uma pequena área de junta.
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Referências Bibliográficas
� De FALCO, R., MATTOS E. E, "Bombas industriais", Editora Mcklausen, 1992.
� MACACINTYRE, A. J., "Máquinas Motrizes Hidráulicas", Editora Guanabara Dois, 1983.
� LIMA, EPAMINONDAS PIO C. “Mecânica das Bombas”, 2ª ed, Rio de Janeiro: Editora� LIMA, EPAMINONDAS PIO C. “Mecânica das Bombas”, 2ª ed, Rio de Janeiro: Editora
Interciencia, Petrobrás, 2003.
� SILVA, JAIRO TORRES DA “Bombas Centrífugas Passo a Passo: Manual prático de
manutenção e operação” , 1ª ed, Salvador: Turbotech Engenharia Ltda, 1999.
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