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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS CAMPUS VII OPERAÇÕES UNITÁRIAS: BOMBAS DE LÍQUIDOS Luely Neves Quintão Paula Monik Araújo Soares Química 3 Timóteo 2016 1. Definição Bombas sempre foram usadas em muitos pontos na sociedade para uma grande variedade de propósitos. Há muito tempo, as aplicações incluíam o uso de cataventos ou rodas d'água no bombeio de água para o consumo humano, para a irrigação ou para o consumo animal. No presente, usamos bombas para irrigação, para abastecimento de água corrente, abastecimento de gasolina e outros combustíveis, sistemas de condicionamento de ar, refrigeração, movimentação de produtos químicos, movimentação de águas servidas, combate a enchentes, serviços em embarcações, etc. Por causa da grande variedade de aplicações, as bombas apresentam uma variedade extrema de formas e tamanho: de muito grandes a muito pequenas, do manuseio de líquidos e de misturas de líquido e sólidos, de pressões altas e baixas, de vazão ou caudal pequenos e grandes. As bombas hidráulicas são amplamente usadas na indústria e fazem parte de um sistema ainda maior, sendo uma parte que trabalha em conjunto com outras peças para funcionar. Esse dispositivo é também chamado de Máquina Hidráulica Operatriz, em outros termos, máquinas que recebem energia potencial e transformam parte desta potência em energia cinética (movimento) e energia de pressão (força). Essas duas energias são enviadas a um fluído bombeado dentro de um sistema. Essa transmissão pode se dar através do aumento de pressão, aumento de velocidade, aumento de elevação ou combinações entre as diferentes formas em energia. Resumidamente, a bomba hidráulica, como diz o próprio nome, bombeia um líquido hidráulico, geralmente óleo. 2. Características das bombas hidraúlicas ● Quanto à trajetória do fluido ○ Bombas radiais ou centrífugas: sua característica básica é trabalhar com pequenas vazões a grandes alturas, com predominância de força centrífuga; são as mais utilizadas atualmente. ○ Bombas axiais: trabalha com grandes vazões a pequenas alturas. ○ Bombas diagonais ou de fluxo misto: caracterizamse pelo recalque de médias vazões a médias alturas, sendo um tipo combinado das duas anteriores ● Quanto ao posicionamento do eixo ○ Bomba de eixo vertical: utilizada em poços subterrâneos profundos. ○ Bomba de eixo horizontal: é o tipo construtivo mais usado. ● Quanto à posição do eixo da bomba em relação ao nível da água ○ Bomba de sucção positiva: quando o eixo da bomba situase acima do nível do reservatório. ○ Bomba de sucção negativa ("afogada"): quando o eixo da bomba situase abaixo do nível do reservatório. 3. Tipos de Bombas ● Bombas de Deslocamento Positivo As bombas de deslocamento positivo impelem uma quantidade definida de fluido em cada golpe ou volta do positivo e o volume do fluido é proporcional a velocidade. As bombas de deslocamento positivo possuem uma ou mais câmaras, em cujo interior o movimento de um órgão propulsor comunica energia de pressão ao líquido, provocando o seu escoamento. Assim, proporciona as condições para que se realize o escoamento na tubulação de aspiração até a bomba e na tubulação de recalque até o ponto de utilização. A característica principal desta classe de bombas é que uma partícula líquida em contato com o órgão que comunica a energia tem aproximadamente a mesma trajetória que a do ponto do órgão com o qual está em contato. As bombas de deslocamento positivo podem ser Alternativas ou Rotativas. ● Bombas Alternativas Nestas bombas acontece um movimento de vai e vem de um pistão cilíndrico que resulta num escoamento intermitente. Para cada golpe de pistão, um volume fixo do liquido é descarregado na bomba. A taxa de fornecimento do liquido é função do volume varrido pelo pistão no cilindro e o número de golpes do pistão por unidade de tempo. ● Bomba de Engrenagem Consiste basicamente de uma carcaça com orifícios de entrada e de saída, e de um mecanismo de bombeamento composto de duas engrenagens, a engrenagem motora, é ligada a um eixo que é conectado a um elemento acionador principal. A outra é a engrenagem movida. 4. Aplicações da bomba hidráulica Assim como a variedade de bombas hidráulicas é grande, o mesmo acontece com as suas aplicações, tendo um amplo uso no ramo industrial. Mas mesmo antes da era industrial, as bombas hidráulicas já eram muito usadas, como para usar os cataventos ou rodas d’água no bombeio do líquido para o consumo das cidades, bem como na irrigação e para o consumo animal. Atualmente, suas aplicações são inúmeras, como nas bombas para irrigação, abastecimento de água, de gasolina e outros combustíveis, bem como em sistemas de condicionamento de ar, refrigeração e no deslocamento de produtos químicos. Elas também são úteis no combate a enchentes, serviços em embarcações e em demais processos industriais, entre outras funções. 5. Condições para o uso das bombas Todas as bombas têm condições ótimas de utilização, ou seja, são mais adequadas para um determinado tipo de fluido, em uma faixa de pressão e a uma dada vazão volumétrica. As bombas alternativas de pistão só podem ser utilizadas para deslocamento de fluidos clarificados e limpos, não podendo manusear fluidos abrasivos. São utilizadas para altas pressões, que somente são alcançadas para esses tipos de bombas, porém fornecem baixas vazões. As bombas rotativas são especificamente indicadas para fluidos viscosos, porém não abrasivos. Por isso são usadas, especialmente, com sucos concentrados, chocolate e geléias. As bombas centrífugas são construídas de modo a fornecerem uma ampla faixa de vazões, desde uns poucos l/min até 3.104 l/min. As pressões de descarga podem atingir algumas centenas de atmosferas. Elas trabalham com líquidos límpidos, líquidos com sólidos abrasivos ou ainda, com alto conteúdo de sólidos, desde que o líquido não seja muito viscoso (500 centiStokes).
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