Bombas-01 - Introdução centrífugas e volumétricas

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Operações 
e 
Processos 
Unitários 
Bibliografia 
1. MACINTYRE, Archibald Joseph. Bombas e Instalações de 
bombeamento, LTC, Rio de Janeiro 2010. 
2. MACINTYRE, Archibald Joseph. Equipamentos Industriais de 
Processo. Guanabara Dois. Rio de Janeiro, 2001. 
BOMBAS 
 Caso se pretenda que o fluido escoe de um ponto de menor 
energia mecânica para um de maior energia, quando o saldo de 
energia não é suficiente para o escoamento na vazão desejada, 
faz-se necessário a instalação de um equipamento ao longo do 
escoamento, de modo a suprir a energia mecânica adicional, e 
também a energia dissipada por atrito. 
Conceito de Bombas 
 São equipamentos mecânicos usados no transporte de líquidos 
através de tubulações; 
 
 Recebem energia mecânica de um equipamento acionador 
(motor) que transferem-na para o líquido que está sendo 
bombeado, imprimindo-lhe mais pressão, velocidade ou ambas, a 
depender de suas característica técnicas; 
 
 Bombeamento pode ser definido como o efeito de adicionar 
energia a um fluido para movê-lo de um ponto a outro. 
 
BOMBAS 
BOMBAS 
• Vazão do líquido; 
• Diferencial de pressão necessário (carga); 
• Características do líquido: viscosidade, densidade, 
contaminantes etc; 
• Condições de temperatura e pressão; 
• Regime de funcionamento; 
• Flexibilidade operacional desejada. 
Algumas características para escolha da bomba 
BOMBAS 
Classificação 
BOMBAS 
DINÂMICAS OU 
TURBOBOMBAS 
VOLUMÉTRICAS 
OU DE 
DESLOCAMENTO 
POSITIVO 
As bombas mais comuns são as 
turbobombas, quase sempre representadas 
pelas bombas centrífugas. 
BOMBAS 
BOMBAS 
BOMBAS 
BOMBAS DINÂMICAS OU TURBOBOMBAS 
 
Direcionam o escoamento através de lâminas, aletas ou pás solidárias 
ao rotor. 
O fluido nunca permanece confinado no interior da máquina, está 
sempre circulando. 
Classificação: 
Segundo a trajetória percorrida pelo fluido ao passar pelo rotor são: 
 
1.Radial; 
2.Axial ; 
3. Mista. 
 
BOMBAS 
BOMBAS DINÂMICAS OU TURBOBOMBAS 
 
Apresentam os seguintes componentes básicos: 
 
• Bocal de entrada (Bombas: boca de aspiração ou de sucção); 
• Rotor ou Impelidor ; 
• Corpo, voluta ou coletor em caracol 
• Bocal de saída (Bombas: boca de recalque ou de descarga) 
BOMBAS 
BOMBAS DINÂMICAS OU TURBOBOMBAS 
 
Operam em altas vazões; 
 
A carcaça é cheia de líquido; 
 
O fluido atravessa a voluta e sua energia de 
velocidade e transformada em energia de pressão. 
Componentes de uma bomba centrífuga 
Componentes de uma bomba centrífuga 
Componentes de uma bomba centrífuga 
Aumenta a conversão da energia cinética em energia de pressão 
BOMBA CENTRÍFUGA 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba 
Impelidor 
 
 rotor 
Bomba usada na 
dragagem 
Múltiplos 
estágios 
CAVITAÇÃO 
Corrosão (erosão) por formação de 
bolhas de vapor na região de sucção e a 
posterior implosão das mesmas, 
resultando ondas de choque. 
Impelidor 
ou rotor 
Pressão de descarga 
Pressão muito baixa Bolhas de vapor do líquido 
Impelidor 
ou rotor 
Pressão de descarga 
Bolhas de vapor do líquido 
a) Construção simples e baixo custo 
b) Fluido é descarregado a uma pressão uniforme, sem 
pulsações 
c) A linha de descarga pode ser estrangulada (parcialmente 
fechada) ou completamente fechada sem danificar a bomba 
d) Permite bombear líquidos com sólidos 
e) Pode ser acoplada diretamente a motores 
f) Não há válvulas envolvidas na operação de bombeamento 
g) Menor custo de manutenção que outros tipos de bombas 
h) Operação silenciosa (depende da taxa de rotação, de não ter 
sólidos em suspensão e de não cavitar). 
Vantagens das bombas centrífugas: 
a) Não servem para pressões muito altas 
b) Sujeitas à incorporação de ar, precisam ser escorvadas 
c) A máxima eficiência da bomba ocorre dentro de um curto 
intervalo de vazões 
d) Não consegue bombear líquidos viscosos (limite 40 cP) 
Desvantagens das bombas centrífugas: 
BOMBAS 
Bombas volumétricas ou de deslocamento positivo - o 
aumento da pressão se produz reduzindo o volume do 
fluido confinado hermeticamente na câmara de 
compressão. 
As bombas volumétricas podem ser alternativas com descarga 
intermitente do fluido, ou rotativas com descarga continua do 
fluido. 
BOMBAS 
Bombas volumétricas ou de deslocamento positivo 
 
Vazão é proporcional à velocidade; 
 
A partícula líquida em contato com o órgão propulsor tem a mesma 
trajetória que o ponto do órgão que está em contato; 
 
A movimentação do líquido é causada pela ação direta de um 
componente mecânico sobre o mesmo, obrigando-o a executar o 
mesmo movimento desenvolvido pelo componente mecânico. 
São classificadas de acordo com o tipo do órgão mecânico que 
produz o movimento e o respectivo movimento. 
BOMBAS 
Bombas volumétricas ou de deslocamento positivo 
 
São empregadas para trabalhar com altas pressões. A descarga do 
fluido é pulsante. 
O êmbolo se afasta do cabeçote provocando a aspiração do fluido 
através de uma válvula de admissão. 
Na etapa de retorno o fluido é comprimido obrigando o fluido a sair 
pela válvula de descarga. 
O fluido fica confinado no cilindro durante a aspiração. 
Podem ter um ou vários cilindros. 
 
 
Bombas alternativas 
 
A peça que impelirá o fluido possui movimento alternativo. São 
usadas para baixas vazões e elevado diferencial de pressão. O 
movimento do líquido é produzido por um êmbolo que se desloca 
através de movimento alternativo no interior de um cilindro; 
Pistão – O impelidor é um pistão que se desloca dentro de um cilindro; 
 
Êmbolo – O impelidor é um êmbolo que admite e expulsa o líquido, 
ocupando e desocupando um determinado volume. Indicado para pressões mais 
altas; 
 
Diafragma – O líquido é impelido por uma membrana, acionada 
por uma haste com movimento alternativo. Utilizada como bombas dosadoras. 
BOMBAS VOLUMÉTRICAS 
Pistão 
 
BOMBAS VOLUMÉTRICAS 
 
Bombas alternativas 
Na subida do pistão ocorre a 
admissão do fluido e na descida 
ocorre a impulsão. 
BOMBAS 
BOMBAS VOLUMÉTRICAS: 
 
Simples efeito - quando apenas uma face do pistão atua sobre o 
líquido; 
 
Duplo efeito - quando as 2 faces do pistão atuam sobre o líquido; 
Simplex, duplex e triplex – quando há 1, 2 ou 3 pistões ou 
êmbolos, respectivamente; 
 
Multiplex - quando são 4 ou mais pistões ou êmbolos. 
 
ALTERNATIVAS DE PISTÃO 
BOMBA DE PISTÃO 
Duplo 
efeito 
BOMBAS VOLUMÉTRICAS 
 
Bombas alternativas 
Diafragma 
 
BOMBA DE DIAFRAGMA 
BOMBA DE DIAFRAGMA 
BOMBA DE PISTÃO 
BOMBA DE PISTÃO 
BOMBAS VOLUMÉTRICAS 
Bombas rotativas 
As peças que impelirão o fluido possuem movimento rotativo. Usadas 
para elevado diferencial de pressão com vazões mais altasque as 
alternativas. 
Lóbulos – Mesmo princípio das bombas anteriores, só que ao invés 
de engrenagens são montadas as peças denominadas lóbulos. 
O movimento do líquido é produzido através do movimento de rotação 
de um elemento mecânico que pode ser engrenagens, lóbulos, parafusos, 
paletas deslizantes , etc. 
BOMBAS VOLUMÉTRICAS 
Bombas rotativas 
Podem trabalhar com líquidos muito viscosos e com sólidos em 
suspensão. 
Engrenagens – Consiste em duas engrenagens montadas em uma 
carcaça com pouquíssima folga. O fluido é forçado a percorrer as 
laterais da carcaça pela rotação das engrenagens, nos espaços 
entre os seus dentes. 
Bomba de engrenagem 
As rodas dentadas 
trabalham no interior 
da carcaça com 
mínima folga. 
O fluido confinado 
é deslocado pelos 
dentes e forçado a sair 
pela tubulação de 
descarga. 
BOMBA DE ENGRENAGENS 
Alta 
pressão 
BOMBA DE LÓBULOS 
Utilizadas para 
movimentar 
líquidos 
viscosos. 
Os lóbulos são 
montados 
ortogonalmente. 
A bolsa de 
líquido 
aprisionada na 
sução é 
conduzida até o 
recalque. 
BOMBA DE LÓBULOS 
BOMBAS VOLUMÉTRICAS 
Bombas rotativas 
Parafusos – Consiste em dois parafusos de acionamento 
montados em uma carcaça com pouquíssima folga, sincronizados. 
O líquido é admitido e os filetes o expulsam. 
Palhetas deslizantes – Consiste em um cilindro montado 
excêntrico na carcaça, com cavidades radiais, onde são montadas 
palhetas retráteis. 
Peristálticas – utilizadas para produtos com sólidos em suspensão. 
BOMBAS 
VOLUMÉTRICAS 
Bombas rotativas 
Bomba de palhetas 
deslizantes 
Consiste em um cilindro montado excêntrico na carcaça, com cavidades 
radiais, onde são montadas palhetas retráteis. O líquido é admitido no lado 
de maior folga, sendo levado pelas palhetas e expulso à medida que a folga 
diminui. 
BOMBA PERISTÁLTICA 
BOMBA PERISTÁLTICA 
BOMBAS VOLUMÉTRICAS 
Bombas Rotativas 
 Atividade – 01 
 Elabore um conceito para Bombas Mecânicas. 
 O que deve ser observado na escolha de uma bomba? 
 Quais as características principais das bombas 
volumétricas? 
 Como são classificadas? 
 Quais as principais características dessas bombas? 
 
BOMBAS