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BOMBAS Daniel Vieira ELITE PREPARATÓRIO As bombas são equipamentos mecânicos que fornecem energia mecânica a um fluido incompressível promovendo o escoamento dos mesmos. Está máquinas transformam energia mecânica em energia de pressão. São máquinas operatrizes hidráulicas que transferem energia ao fluido com a finalidade de transporta-lo de um ponto ao outro. Recebem energia de uma fonte motora qualquer e cedem parte desta energia ao fluido sob forma de energia de pressão, energia cinética ou ambas, isto é, aumentam a pressão do fluido, a velocidade ou ambas as grandezas. BOMBAS Classificação das bombas Dividem-se em 2 grandes grupos de acordo a forma como a energia é fornecida ao fluido. Bombas cinéticas (centrífugas) Pegadinha de nomes : turbobombas, bombas simples, comuns... Bombas de deslocamento positivo ou volumétricas sendo, bombas alternativas e rotativas CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO - VISÃO GERAL DO UNIVERSO DAS BOMBAS CONCEITUAÇÃO - BOMBAS CENTRIFUGAS São máquinas acionadas que recebem energia mecânica de uma fonte motora (máquina acionadora) e a transformam em energia cinética (movimento), ou energia de pressão (força), ou ambas, e as transmitem ao líquido. As bombas centrifugas transformam o trabalho mecânico proveniente de fontes externas em energia cinética e de pressão, que são cedidas ao líquido. CONCEITOS Bombas centrífugas: A energia é fornecida continuamente ao fluido por um rotor, aumentando a sua energia cinética. Posteriormente a energia cinética é transformada em energia de pressão. Princípio de funcionamento São as bombas mais usadas na indústria . O líquido entra axialmente e circula radialmente.(ROTOR) O impulsor gira rapidamente dentro da carcaça e seu movimento produz uma zona de vácuo (no centro) e outra de alta pressão (na periferia). Bomba centrífuga. Carcaça Rotor Sucção Pás Descarga Voluta CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO - VISÃO GERAL DO UNIVERSO DAS BOMBAS Bombas Dinâmicas ou Turbobombas A energia é transferida para o líquido pela rotação de um eixo onde é montado um disco, com certo número de palhetas ou pás, chamadas de rotor ou impelidor. O que caracteriza os diferentes tipos de turbobombas é a geometria do impelidor e suas palhetas, o que vai influenciar a forma como a energia é transferida para o fluido e sua direção na saída do impelidor com relação a voluta, a vazão bombeada depende da construção da bomba e das características do sistema em que está operando. EXEMPLO: CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO EXEMPLO: EXEMPLO: CLASSIFICAÇÃO EXEMPLO: CLASSIFICAÇÃO EXEMPLO: CLASSIFICAÇÃO EXEMPLO: CLASSIFICAÇÃO EXEMPLO: CLASSIFICAÇÃO EXEMPLO: CLASSIFICAÇÃO EXEMPLO: CLASSIFICAÇÃO 1 - Sucção 2 - Rotor 3 - Descarga 4 - Caixa de Selagem 5 - Eixo 6 - Selo Mecânico 7 - Sobreposta 8 - Mancais Radial e de Escora EXEMPLO: CLASSIFICAÇÃO CONCEITUAÇÃO - BOMBAS CENTRIFUGAS Bombas centrifugas são mais adequadas para trabalhar com grandes vazões e pressões moderadas, entretanto atualmente já se consegue fabricar bombas centrifugas capazes de desenvolver mais de 150 bar na pressão de descarga. CONCEITOS DICA 1 SAMBARY LOVE Para concurso o conceito é: Bombas centrifugas para grandes vazões e pressões baixas ate moderadas DICA 2 SAMBARY LOVE Para pressões elevadas e vazões baixas ou volumétricas bombas de deslocamentos Positivos, pressões altas de trabalhos para bombas centrifugas é disposta no enuciados da questão CONCEITUAÇÃO - BOMBAS CENTRIFUGAS TERMOS MAIS UTILIZADOS • Altura de sucção (AS) - Desnível geométrico (altura em metros), entre o nível dinâmico da captação e o bocal de sucção da bomba. Obs.: Em bombas centrífugas normais, instaladas ao nível do mar e com fluído bombeado a temperatura ambiente, esta altura não pode exceder 8 metros de coluna d’agua (8 mca). ● Altura de recalque (AR) - Desnível geométrico (altura em metros), entre o bocal de sucção da bomba e o ponto de maior elevação do fluído até o destino final da instalação (reservatório, etc.). PEGADINHA • Altura manométrica total (AMT) - Altura total exigida pelo sistema, a qual a bomba deverá ceder energia suficiente ao fluído para vencê-la, levam-se em consideração os desníveis geométricos de sucção e recalque e as perdas descarga por atrito em conexões e tubulações. • AMT = Altura Sucção + Altura Recalque + Perdas de Carga Totais Unidades mais comuns: mca, Kgf/cm², Lbs/Pol². Onde: 1 Kgf/cm² = 10 mca = 14,22 Lbs/Pol² CONCEITUAÇÃO - BOMBAS CENTRIFUGAS TERMOS MAIS UTILIZADOS •Perda de carga nas tubulações - Atrito exercido na parede interna do tubo quando da passagem do fluído pelo seu interior. É mensurada obtendo-se, através de coeficientes, um valor percentual sobre o comprimento total da tubulação, em função do diâmetro interno da tubulação e da vazão desejada. •Perda de carga localizada nas conexões - Atrito exercido na parede interna das conexões, registros, válvulas, dentre outros, quando da passagem do fluído. É mensurada obtendo-se, através de coeficientes, um comprimento equivalente em metros de tubulação, definido em função do diâmetro nominal e do material da conexão. •Dica para tropa: pegadinha Como é calculada a perda de carga localizada? •Comprimento da tubulação de sucção - Extensão linear em metros de tubo utilizados na instalação, desde o injetor ou válvula de pé até o bocal de entrada da bomba. CONCEITUAÇÃO - BOMBAS CENTRIFUGAS TERMOS MAIS UTILIZADOS •Comprimento da tubulação de recalque - Extensão linear em metros de tubo utilizados na instalação, desde a saída da bomba até o ponto final da instalação. •Golpe de aríete - Impacto sobre todo o sistema hidráulico causado pelo retorno do liquido existente na tubulação de recalque, quando da parada da bomba. Este impacto, quando não amortecido por válvula(s) de retenção, danifica tubos, conexões e os componentes da bomba. • Dica: Martelo hidráulico. •Nível estático - Distância vertical em metros, entre a borda do reservatório de sucção e o nível (lâmina) da água, antes do início do bombeamento. Tropa cuidado para não confundir com (AS) CONCEITUAÇÃO - BOMBAS CENTRIFUGAS TERMOS MAIS UTILIZADOS •Nivel dinâmico - Distância vertical em metros, entre a borda do reservatório de sucção e o nível (lâmina) mínimo da água, durante o bombeamento da vazão desejada. •Submergência - Distância vertical em metros, entre o nível dinâmico e o injetor (Bombas Injetoras), a válvula de pé (Bombas Centrifugas Normais), ou filtro da sucção (Bombas Submersas). •Escorva da bomba - Eliminação do ar existente no interior da bomba e da tubulação de sucção. Esta operação consiste em preencher com o fluído a ser bombeado todo o interior da bomba e da tubulação de sucção, antes do acionamento da mesma. Nas bombas auto-aspirantes basta eliminar o ar do interior da mesma. •Dica Até 8 mca de sucção a bomba eliminará o ar da tubulação automaticamente. CONCEITUAÇÃO - BOMBAS CENTRIFUGAS TERMOS MAIS UTILIZADOS •Auto-aspirante - O mesmo que Auto-escorvante, isto é, bomba centrífuga que elimina o ar da tubulação de sucção, não sendo necessário o uso de válvula de pé na sucção da mesma, desde que, a altura de sucção não exceda 8 mca. •Cavitação - Fenômeno físico que ocorre em bombas centrífugas no momento em que o fluído succionado pela mesma tem sua pressão reduzida, atingindo valores iguais ouinferiores a sua pressão de vapor (líquido - vapor). Com isso, formam-se bolhas que são conduzidas pelo deslocamento do fluído até o rotor onde implodem ao atingirem novamente pressões elevadas (vapor - líquido). Este fenômeno ocorre no interior da bomba quando o NPSHd (sistema), é menor que o NPSHr (bomba). A cavitação causa ruídos, danos e queda no desempenho hidráulico das bombas. CONCEITUAÇÃO - BOMBAS CENTRIFUGAS TERMOS MAIS UTILIZADOS •NPSH - Sigla da expressão inglesa - Net Positive Suction Head a qual divide-se em: a) NPSH disponível - Pressão absoluta por unidade de peso existente na sucção da bomba (entrada do rotor), a qual deve ser superior a pressão de vapor do fluído bombeado, e cujo valor depende das características do sistema e do fluído; b) NPSH requerido - Pressão absoluta mínima por unidade de peso, a qual deverá ser superior a pressão de vapor do fluído bombeado na sucção da bomba (entrada de rotor) para que não haja cavitação. Este valor depende das características da bomba e deve ser fornecido pelo fabricante da mesma; O NPSH disp deve ser sempre maior que o NSPH req (NPSHd > NPSHr) CONCEITUAÇÃO - BOMBAS CENTRIFUGAS TERMOS MAIS UTILIZADOS •Válvula de pé ou de fundo de poço - Válvula de retenção colocada na extremidade inferior da tubulação de sucção para impedir que a água succionada retorne à fonte quando da parada do funcionamento da bomba, evitando que esta trabalhe a seco (perda da escorva). •Crivo - Grade ou filtro de sucção, normalmente acoplado a válvula de pé, que impede a entrada de partículas de diâmetro superior ao seu espaçamento. Válvula de retenção - Válvula(s) de sentido único colocada(s) na tubulação de recalque para evitar o golpe de aríete. Utilizar uma válvula de retenção a cada 20 mca de AMT. CONCEITUAÇÃO - BOMBAS CENTRIFUGAS TERMOS MAIS UTILIZADOS •Pressão atmosférica - Peso da massa de ar que envolve a superfície da terra até uma altura de ± 80 Km e que age sobre todos os corpos. Ao nível do mar, a pressão atmosférica é de 10,33 mca ou 1,033 Kgf/cm² (760 mm/Hg). •Registro - Dispositivo para controle da vazão de um sistema hidráulico. •Manômetro - Instrumento que mede a pressão relativa positiva do sistema. •Vazão – Quantidade de fluído que a bomba deverá fornecer ao sistema. Unidades mais comuns de Vazão: m3 /h, l/h, l/m, l/s Onde: 1 m3 /h = 1000 l/h = 16.67 l/m = 0.278 l/s CONCEITUAÇÃO - BOMBAS CENTRIFUGAS REPRESENTAÇÃO TÍPICA DE UM SISTEMA DE BOMBEAMENTO Pegadinha Componentes Os componentes básicos de uma turbobomba compreendem: (01) câmara de vedação ou selagem; (02) rotor (03) mancal; (04) acoplamento; (05) acionador; (06) eixo; (07) carcaça. CARCAÇA Função A carcaça tem função de coletar o líquido que abandona o rotor, guiá-lo adequadamente ate o bocal de saída e, durante esse trajeto, promover a transformação de parte da energia cinética em energia de pressão. As carcaças são dotadas de dois bocais: de sucção (ou aspiração), no qual o liquido é dirigido para parte central do rotor; de descarga (ou recalque), que encaminha o líquido para fora da bomba. Para reduzir o efeito da pré-rotação e assegurar um fluxo uniforme na aspiração, os fabricantes costumam instalar uma palheta guia nos bocais de sucção com diâmetro superior a quatro polegadas. A carcaça é o componente fixo que envolve o rotor. Ela possui duas aberturas: uma, de entrada, que succiona o líquido, conduzindo-o até o centro do rotor; e outra, de saída, que o direciona à tubulação de descarga. O bombeamento do líquido propriamente se dá na carcaça pela transformação da energia cinética, devido à velocidade do rotor, em energia de pressão. Carcaça Rotor O rotor (também conhecido como impelidor) é o principal componente de uma turbobomba. Ele é responsável pelo recebimento do líquido e pela transferência de energia ao mesmo. E para isso é formado de palhetas, ou pás. As palhetas empurram o fluido em seu interior, criando na sucção uma zona de baixa pressão que garante ao líquido bombeado a continuidade de fluxo. As características do líquido e a unidade de processo a que ele está inserido definem o formato e as dimensões do impelidor; e esse, por sua vez, as características da bomba. Existem três tipos de rotor: o aberto, para fluidos com grandes impurezas ou alta viscosidade; o semi-aberto, para fluidos com médias impurezas ou média viscosidade; e o fechado, para fluidos limpos ou com baixa viscosidade. ROTORES O rotor ou impelidor é o órgão da bomba que imprime à massa líquida um movimento circulatório, acelerando-a para a periferia em decorrência da ação da força centrifuga. O rotor tem função básica de fornecer energia cinética e de pressão ao líquido. Para poder fornecer energia ao líquido é necessário que o rotor receba o trabalho mecânico correspondente de uma fonte motriz externa. Esse trabalho é transmitido para o rotor sob forma de conjugado de rotação. Resumindo: o rotor é o órgão girante que, acionado por fonte motriz externa, energiza o líquido. rendimento. O numero de rotores de uma bomba centrifuga é que determina o numero de estágios dessa bomba PARTES COMPONENTES DO ROTOR A maioria dos rotores tem: olhal de sucção, palhetas, paredes e cubo. O olhal de sucção é a parte onde o líquido penetra no rotor. As palhetas ou pás servem para transmitir energia e guiar convenientemente o líquido em sua trajetória dentro do rotor. As a paredes são discos ou coroas circulares de espessura delgada destinadas a evitar a fulga dispersa do líquido no rotor. São, também, elementos estruturais para a fixação das palhetas. O cubo, impropriamente, chamado, é a parte que prende o rotor no eixo. TIPOS DE ROTORES Tipos de rotores: Fechado: Para líquidos que não contém substâncias em suspensão Semi-aberto: Incorpora uma parede no rotor para prevenir que matéria estranha se aloje no rotor e interfira na operação. Aberto: Palhetas montadas sobre o eixo. Vantagem: líquidos com sólidos em suspensão. Desvantagem: sofrer maior desgaste. SENTIDO DE ROTAÇÃO O sentido de rotação do rotor é de fundamental importância para o desempenho da bomba. Rotor na Posição Invertida com Rotação Correta e Rotor na Posição Correta com Rotação Invertida Dica para tropa: Se o rotor for montado corretamente mais girar em sentido inverso (figura acima) devido à troca das ligações dos pólos do motor, então o liquido vai percorrer o trecho da carcaça em sentido contrario ao que foi projetado. Conseqüentemente, a bomba fornecera baixa altura manométrica e vazão reduzida devido à queda acentuada de sua eficiência. TIPOS DE ROTORES Os rotores podem ser classificados segundo três critérios fundamentais: Quanto à admissão de líquido Rotor de: • Simples sucção • Dupla sucção Quanto às paredes Rotor de: • Aberto • Semi-aberto • Fechado Quanto à direção da saída do líquido Rotor de fluxo: Axial Radial Misto Câmara de Vedação ou Selagem O impelidor está ligado ao eixo que, por sua vez, se comunica com o meio externo a bomba. Essa comunicação com o meio externo cria condições de vazamento, o qual se previne com o uso de uma câmara de vedação (ou selagem), a exemplo da caixa de gaxeta e do selo mecânico. A secção de vedação tem a função de impedir a passagem do líquido ou de ar na região circunvizinha onde o eixo atravessa a carcaça. O elemento básico responsável pela vedação pode ser anéis de gaxeta ou selo mecânico, instalados no interior de uma caixa oca, tendo na faceuma sobreposta aparafusada • Câmara de Vedação por Gaxetas A caixa de gaxetas consiste de anéis de um material especial, montados lado a lado sobre o eixo e apertados uns aos outros. Normalmente as gaxetas são usadas onde há uma faixa permissível de vazamento. O vazamento nas gaxetas, admssível na faixa de 30 a 60 gotas por minuto, é também aproveitado para a lubrificação e arrefecimento dessas peças. • O selo mecânico pode ser utilizado em equipamentos rotativos como bombas centrífugas, compressores, misturadores e ventiladores industriais. Pode ser aplicado a diversas indústrias como química, de petróleo, papel e celulose, siderúrgicas, mineradoras, têxteis, alimentícias, automobilísticas entre outras. • A bomba centrífuga é responsável por mais de 90% das aplicações de selos mecânicos. Mas pra que realmente serve o selo mecânico? • Em uma bomba centrífuga assim como nos outros equipamentos o selo mecânico tem a função de promover a selagem, com o propósito de evitar que o fluido seja emitido para o meio externo (atmosfera) . • USADO QUANDO O FLUIDO BOMBEADO NÃO PODE IR PARA ATMOSFERA É TÓXICO . • Os selos mecânicos podem ser aplicados na maioria dos casos, pois possuem muitas vantagens em relação as gaxetas. Além disso, são indicados para casos onde os retentores convencionais (gaxetas) não podem ser aplicados, especialmente em casos de alta pressão, temperatura, velocidade e presenças de sólidos em suspensão e fluidos tóxicos. SELAGEM INTERNA Mancais Os empuxos radial e axial que o eixo sofre durante a operação são amortecidos pelos mancais. Eles são, portanto, os apoios rotativos e posicionadores desse eixo motor. A lubrificação dos mancais pode ser a óleo ou a graxa. Entretanto, existem mancais que, na operação normal, aquecem demais, sendo construídos para funcionar com refrigeração, o que é feito com a circulação de água através da camisa de refrigeração. Tipos de Mancais O mancal pode variar em número e tipo, de acordo com as condições de trabalho da bomba. De rolamento ou de deslizamento são os tipos mais utilizados. • Nos mancais de bucha ou plano (de fricção) o movimento relativo entre o eixo e o mancal é por deslizamento e, nos mancais de rolamento, (antifricção) e por rolamento entre os corpos rolantes (esfera e rolos) e as pistas dos anéis, reduzindo a resistência de atrito. • PARTES COMPONENTES DOS ROLAMENTOS • Os rolamentos são formados de 06 partes, conforme descritas e, locadas no desenho abaixo: • - anel interno • - anel externo componentes - corpos rolantes básicos • - gaiola • - placas de proteção ou blindagem e vedação ou selagem (opcionais) • - anel de retenção (opcional) • ROLAMENTO RÍGIDO DE UMA CARREIRA DE ESFERAS Eixo O eixo é a peça que transmite a energia mecânica do acionador, ou seja, um motor ou uma turbina, para a bomba (mais precisamente ao rotor). A sua conexão ao eixo do acionador é por meio de uma peça chamada acoplamento. Existem bombas que têm eixo comum com o acionador (as bombas monobloco), mas geralmente são de pequeno porte. As especificações de fabricação do eixo, como diâmetro, comprimento, dimensões da chaveta, tipo de material, detalhes mecânicos e velocidade, são determinadas conforme a necessidade de utilização de cada bomba. Dica para tropa: Eixos de grande porte Em caso de parada longa qual a consequência? E qual a causa desta desvio que está parada para o eixo? Caso o desvio aconteça qual a consequência para a bomba? Acoplamento O eixo da bomba é, na verdade, composto de duas peças: uma que conecta- se ao acionador; e outra ao rotor. A ligação entre essas duas peças é feita por meio do acoplamento. Os acoplamentos podem ser classificados em rígidos e flexíveis. Os rígidos não permitem nenhum tipo de movimento relativo entre os eixos, enquanto os flexivéis o permitem, de forma que um certo amortecimento seja promovido na partida ou parada da bomba. Acionador O acionador é o elemento fornecedor de energia para a bomba. Geralmente o acionamento das bombas é feito por um motor elétrico, turbina a vapor ou motor a explosão. Sua potência deve ser condizente com a capacidade da bomba a ser acoplada. Classificação Quanto ao sentido do fluxo; Nas turbobombas radiais, o fluxo faz 90 graus com o eixo. Essas bombas são mais conhecidas como bombas centrífugas. Nas turbobombas axiais, o fluxo está alinhado com o eixo. Nas turbobombas mistas, o fluxo pode formar um ângulo entre 90 a 180 graus com o eixo. Quanto à posição do eixo; As turbobombas horizontais têm um eixo posicionado horizontalmente em relação a sua base, sendo comuns e aplicáveis a todos os fins. São ditas verticais as turbobombas cujo eixo localiza-se perpendicularmente a sua base. Tais equipamentos são especificados devido a certas particularidades no sistema, tais como economia de espaço e problemas com altura de sucção. Quanto à entrada do fluido; Uma turbobomba é dita de sucção simples quando existe apenas uma entrada para o líquido a ser bombeado. Tais bombas são usadas sempre que a vazão desejada não for alta. Em toda a turbobomba de sucção simples, o rotor fica externo aos mancais, isto é, em balanço. A turbobomba é de dupla sucção quando possui duas entradas de alimentação. Com essas bombas, consegue-se operar em grandes vazões. A maioria são bi-apoiadas, ou seja, o rotor fica entre os mancais. Quanto ao número de impelidores. As turbobombas de um estágio (ou simples estágio) são aquelas constituídas de um único rotor. Tais equipamentos são especificados, particularmente, quando não se necessita de uma grande altura manométrica. A altura manométrica é a capacidade da bomba elevar o fluido a uma determinada vazão. Quando um único rotor não é capaz de dar ao líquido a pressão adequada, emprega-se uma bomba com mais rotores. Essa bomba é dita multiestágio. Classificações mais importantes de Bombas Hidráulicas Quanto à trajetória do fluido a) 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. b) Bombas axiais: trabalha com grandes vazões a pequenas alturas. c) Bombas diagonais ou de fluxo misto: caracterizam-se pelo recalque de médias vazões a médias alturas, sendo um tipo combinado das duas anteriores. Quanto à posição do eixo da bomba em relação ao nível do fuido. a) Bomba de sucção positiva: quando o eixo da bomba situa-se acima do nível do reservatório. b) Bomba de sucção negativa ("afogada"): quando o eixo da bomba situa-se abaixo do nível do reservatório. Funcionamento A condição inicial para a partida da turbobomba é o preenchimento completo da sua carcaça, uma operação também conhecida como escorva. Feito isso, todo o funcionamento da bomba se baseia na criação de um diferencial de pressão no seu interior. Assim, com a bomba escorvada e o rotor em movimento, o líquido fica sujeito à ação da força centrífuga, que o coloca para a periferia do rotor, formando um vácuo em seu centro, para onde o fluido é continuamente sugado. Como do centro para a periferia do rotor ocorre um crescimento gradativo da área de escoamento do líquido, reduz-se a velocidade e, paralelamente, aumenta-se a pressão na carcaça, efetuando- se, dessa forma, o bombeamento desejado. Dois tipos básicos de carcaça que aplicam esse princípio sãoencontrados nas turbobombas: Bomba com Difusor: o fluido escoa através de uma série de palhetas fixas formando um anel difusor. Isso permite uma mudança mais gradual na direção para o fluido e uma conversão mais eficiente da energia cinética em energia de pressão que a de voluta simples. Figura 9.2. Escoamento dentro de uma bomba centrífuga. a) Bomba de voluta simples; b) Bomba com difusor. O fluido entra no centro da carcaça devido ao vácuo e é acelerado pelas pás do rotor que gira a alta velocidade. Pela ação da força centrífuga, o fluido é descarregado na voluta ou no difusor, onde é desacelerado devido à expansão da seção de escoamento. A energia cinética é convertida em energia de pressão. Quanto maior é o número de palhetas menor é a perda por turbulência. Carcaça Difusora A carcaça difusora é dotada de pás diretrizes estacionarias formando canais com secções gradativamente crescentes (figura abaixo). Essas pás têm a finalidade de receber e guiar convenientemente o líquido quando abandona o rotor. O difusor pode ser considerado como varias volutas de pequeno comprimento, em volta do rotor, conforme ilustra a figura A função do difusor é transformar parte da energia cinética do líquido em energia de pressão. Enquanto a velocidade do líquido diminui, a pressão aumenta. Não é comum empregar-se carcaças difusoras em bombas de simples estágios, entretanto sua utilização em bombas de multiestágios é recomendável afim de que o líquido escorra de rotor para outro com velocidade reduzida e com o mínimo de perda de energia. INDUTOR O indutor é um pequeno parafuso de Arquimedes situado na parte frontal do olhal de sucção do rotor e preso no eixo da bomba. Ele age aspirando uma quantidade extra de líquido para dentro do rotor melhorando significativamente as condições operacionais da bomba. O indutor é uma opção para atender os casos em que a baixa pressão de sucção e a alta temperatura tornam-se um problema crítico de bombeamento. Tipos de entrada: Simples: Utilizada em pequenas unidades Dupla: Quando há entradas simétricas em ambos os lados do impulsor. Nesse caso há melhor distribuição dos esforços mecânicos, além de proporcionar uma área de sucção maior, o que permite trabalhar com uma menor altura positiva na sucção (NPSH) e diminui a possibilidade de cavitação. Impulsor de uma bomba com sucção dupla As bombas centrífugas podem ser : - Fluxo axial: simples ou múltiplo estágio impulsor aberto/fechado - Fluxo misto sucção simples auto-escorvante estágio simples - Fluxo radial sucção dupla não-escorvante múltiplo estágio Nos dois últimos casos, o impulsor pode ser aberto, semi-aberto ou fechado. Número de rotores: Um rotor: Simples estágio Vários rotores: Múltiplos estágios (vários rotores operando em série) que permitem o desenvolvimento de altas pressões A bomba centrífuga deve ser escorvada antes de funcionar (a linha de sucção deve estar cheia de líquido). Quando a bomba tem ar a pressão desenvolvida é muito pequena devido à baixa densidade do ar. Bomba auto-escorvante Dois tipos de escorva Vantagens das bombas centrífugas: a) Construção simples b) Baixo custo c) Fluido é descarregado a uma pressão uniforme, sem pulsações d) A linha de descarga pode ser estrangulada (parcialmente fechada) ou completamente fechada sem danificar a bomba e) Permite bombear líquidos com sólidos f) Pode ser acoplada diretamente a motores g) Não há válvulas envolvidas na operação de bombeamento h) Menores custos de manutenção que outros tipos de bombas i) Operação silenciosa (depende da rotação) Desvantagens das bombas centrífugas: a) Não servem para altas pressões b) Sujeitas à incorporação de ar precisam ser escorvadas c) A máxima eficiência da bomba ocorre dentro de um curto intervalo de condições d) Não bombeia eficientemente líquidos muito viscosos Operação Partida Antes da Partida Antes de iniciar qualquer procedimento relativo não só à partida, e sim à operação como um todo de turbobombas, é indispensável a observação de alguns aspectos, tais como: limpeza: deve-se fazer com que toda a área ao redor do equipamento fique limpa e desimpedida, permitindo liberdade de locomoção ao operador. Da vizinhança da bomba, deve-se ainda retirar: ferramentas, parafusos, porcas, estopas e outros. Lembre-se de que todo material deixado solto nas proximidades do equipamento pode causar acidentes de grandes proporções. Segurança pessoal: observe se os dispositivos de segurança pessoal e coletivos estão em boas condições de funcionamento. Segurança do equipamento: refrigeração adequada dos mancais; controle da vazão de água de refrigeração; substituição do óleo de lubrificação Pensando no rendimento da bomba, convém seguir algumas recomendações importantes: inspecionar pontos críticos de lubrificação; inspecionar periodicamente manutenção do equipamento; intervir em caso de condições anormais: aquecimento do mancal, aquecimento da câmera de vedação, vazamento no selo mecânico e ruído anormal; não operar o equipamento com a válvula de descarga fechada. Partida Antes da Partida Cavitação Problemas Operacionais A cavitação (ou altura de sucção) é um fenômeno que ocorre quando a turbobomba succiona líquido com pressão (NPSH disponível) inferior a pressão mínima necessária (NPSH requerido) para evitar vaporização. Quando isso ocorre, as bolhas de vapor formadas nessa zona de baixa pressão (ou seja, nas cavidades do rotor) são transportadas pelo rotor e implodem na zona de alta pressão (isto é, na sua periferia). As conseqüências advindas desse fenômeno são a alta vibração no equipamento e a progressiva destruição do impelidor. Os fatores que evitam o fenômeno da cavitação são: pequena altura de sucção; pressão alta no tanque de sucção; pequenas perdas de carga na linha de sucção (poucas válvulas, curvas, e outros); líquido com baixa pressão de vapor; líquido com baixa densidade. Normalmente, é possível identificar, por meio do ruído, uma bomba normal e uma bomba com cavitação. De um modo geral, a seqüência de parada procede de maneira inversa à partida, ou seja: fecha-se totalmente a válvula de descarga para evitar giro reverso quando parar o acionador; para-se o acionador; drena-se a bomba se necessário, em caso de vazamento ou manutenção; fecham-se os sistemas de refrigeração e líquido de selagem, para evitsar contaminação dos mesmos e gastos com energia; desliga-se a bomba do sistema de lubirficação; desliga-se o sistema de aquecimento da bomba. Parada Associação Associação A associação em série é utilizada quando se deseja atingir grandes alturas manométricas. Nela, a descarga de uma bomba é conectada à sucção da seguinte. Com esse tipo de ligação, a pressão do sistema é a soma da pressão desenvolvida por cada bomba existente; e a vazão fica limitada pela bomba de menor capacidade. Na associação em paralelo, as sucções de duas ou mais bombas coletam de um mesmo ponto, e as descargas são lançadas em uma linha comum. Essa associação é utilizada quando se deseja elevadas vazões, ou quando a vazão do sistema varia bastante e de forma definida. Usar bombas ligadas em paralelo, no lugar de apenas uma bomba,confere maior flexibilidade operacional e segurança para o sistema.
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