Operações Unitárias Bomba parte I

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Bombas (conceito) 
As bombas são maquinas geratrizes, isto é, são máquinas que 
recebem energia potencial ( geralmente força motriz de um 
motor ou de uma turbina ) e transformam parte dessa potência 
em energia cinética ( movimento ) e energia de pressão (força), 
cedendo estas energias ao fluido bombeado, de forma a 
recirculá-lo ou transportá-lo de um ponto a outro. 
 
Classificação 
O modo pelo qual é feita essa transformação de energia e o 
recurso para cedê-la ao líquido aumentando sua pressão e/ou 
sua velocidade permitem classificar as bombas em: 
Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas 
São aquelas em que a movimentação do fluido é causada 
diretamente pela ação de um órgão de impulsão da bomba 
(dispositivo mecânico) que obriga o líquido a executar o mesmo 
movimento a que está sujeito este impulsor (êmbolo, 
engrenagens, palhetas, etc.), em quantidades intermitentes, de 
acordo com a capacidade de armazenamento, promovendo 
enchimentos e esvaziamentos sucessivos. Uma característica 
importante dessa classe de bombas é que as partículas líquidas 
em contato com o órgão impulsor têm aproximadamente a 
mesma trajetória do ponto do órgão com o qual estão em 
contato. 
 
As bombas de deslocamento positivo podem ser: 
Alternativas: 
• O líquido recebe a ação das forças diretamente de um pistão 
ou êmbolo (pistão alongado) ou de uma membrana flexível 
(diafragma). 
• Podem ser de simples ou de duplo efeito, de acordo com a 
atuação das faces do êmbolo sobre o líquido. 
• De acordo com o numero de pistões ou êmbolos, podem ainda 
serem classificadas como simplex, duplex, tríplex e multiplex. 
 
Rotativas: 
• O líquido recebe a ação de forças provenientes de uma ou mais 
peças dotadas de movimento de rotação que, sob pressão, 
provocam o escoamento. 
• A ação das forças se faz na mesma direção do movimento do 
escoamento do fluido. 
• A descarga e a pressão do líquido sofrem pequenas variações 
quando a rotação é constante. 
• Podem ser formadas por um ou mais rotores. 
• Entre as variedades de bombas, podem ser citadas: bomba de 
engrenagens, bomba de rolos, bomba helicoidal, bomba de 
palhetas, bomba de excêntricos, bomba de pistão giratório, 
bomba de parafuso, etc. 
 Observação: As bombas alternativas e rotativas são usadas para 
pressões elevadas e descargas relativamente pequenas. 
 
Bombas centrífugas ou turbo-bombas 
São aquelas caracterizadas por possuírem um órgão rotatório 
dotado de pás, chamado rotor, que exerce sobre o líquido forças 
que resultam da aceleração que o rotor imprime ao líquido. Esta 
aceleração, ao contrário das bombas de deslocamento positivo, 
não possui a mesma direção e o mesmo sentido do movimento 
do líquido em contato com as pás. O fluxo do líquido é feito do 
centro para a periferia, pela ação de uma força centrífuga. A 
descarga depende das características da bomba, do número de 
rotações e das características do sistema de encanamentos ao 
qual estiver ligada. 
• O rotor tem a finalidade de imprimir aceleração ao líquido para 
que este adquira energia cinética. Em geral, é formado por um 
disco ou uma peça de formato cônico dotada de pás. Pode ser 
aberto ou fechado (dotado de coroa circular). 
 • O difusor é responsável pela transformação da energia 
cinética em energia de pressão, através de uma contínua e 
progressiva diminuição da velocidade do líquido que por ele 
escoa, com o simultâneo aumento de pressão. Pode ser de tubo 
reto ou em forma de caracol. 
 
De acordo com a trajetória do líquido, as bombas centrífugas 
podem ser: 
 a) Radiais ou puras: 
• O líquido penetra no rotor paralelamente ao eixo, sendo 
dirigido pelas pás para a periferia, segundo trajetórias contidas 
em planos normais ao eixo. 
• Possuem pás cilíndricas fixadas a um disco e a uma coroa 
circular (rotor fechado) ou apenas a um disco (rotor aberto). 
• Por sua simplicidade, podem ser fabricadas em série. 
• Indicadas para utilização em instalações comuns de água 
limpa, água suja e esgotos, com descarga de 5 a 500 l/s e para 
pequenas, médias e grandes alturas de elevação. 
Observação: Para aplicações em grandes descargas e pequenas 
alturas, possuem baixo rendimento. Devido ao custo, não é 
conveniente empregá-las. 
 
b) Diagonais ou de fluxo misto: 
• Podem ser hélico-centrífugas, em que o líquido penetra no 
rotor axialmente, atinge as pás de bordo curvo e inclinado em 
relação ao eixo e segue uma trajetória em curva reversa, devido 
a dupla curvatura das pás. 
• Podem ser helicoidais ou semi-axiais, com bordo das pás 
bastante inclinado em relação ao eixo, e trajetória de saída em 
forma de hélice cônico e reverso. 
• Ideais para grandes descargas e pequenas ou médias alturas de 
elevação. 
• São de complexa fabricação devido à curvatura das pás 
(problemas de fundição). 
 
c) Axiais ou propulsoras: 
• A trajetória do líquido começa paralelamente ao eixo e se 
transforma em hélice cilíndrica. 
• Utilizadas para grandes descargas e grandes alturas de 
elevação. 
• O eixo, em geral, é vertical. 
• Podem possuir pás inclináveis com passo variado, comandado 
por servo-mecanismo. 
 
Segundo o numero de rotores empregados, as bombas podem 
ser: 
a) Simples estágio: 
• Possuem apenas um rotor 
• O fornecimento da energia ao líquido é feito num único estágio 
(rotor e difusor). 
• Não são aconselháveis para grandes alturas, devido as 
dimensões excessivas, custo elevado e baixo rendimento. 
b) Múltiplos estágios: 
• O líquido passa por dois ou mais rotores fixados ao mesmo 
eixo. 
• A passagem do líquido em cada rotor constitui um estágio. 
• São adequadas para instalações de alta pressão. 
• Usadas em caldeiras, em poços profundos de agua e na 
pressurização de poços de petróleo. 
Observação: De acordo com o numero de entradas, as bombas 
ainda podem ser classificadas como unilateral ou bilateral (um 
rotor equivale a dois).