Estudo das Bombas: Funcionamento e Classificação

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Estudo das Bombas 
 
 Definição 
• São máquinas hidráulicas que conferem energia ao fluido com a finalidade 
de transportá-lo de um ponto para o outro, obedecendo às condições do 
processo. Elas recebem energia de uma fonte motora qualquer e cedem 
parte desta energia ao fluido sob forma de energia de pressão, cinética ou 
ambas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPORTÂNCIA DE BOAS PRÁTICAS DE PROJETOS 
 
- As aplicações industriais das bombas só perdem para os motores elétricos 
- Grande impacto na cadeia energética e competitividade : Busca de pontos ótimos 
de operação ( “maior rendimento x menor consumo de energia x menores custos de 
produção ”) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- A classificação das Máquinas de Fluxo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Correlação das Máquinas de Fluxo x Fluido de processo x Trabalho 
realizado 
 
Bombas > Deslocamento de líquidos 
Ventiladores > Deslocamento de gases 
Compressores > Aumento de pressão de gases 
Turbinas > Transformam energia do fluído ( água, vapor, gases ) em trabalho 
 
 
4) QUANTO AO POSICIONAMENTO DO EIXO (DISPOSIÇÃO DE 
TRABALHO): 
a) Eixo vertical; 
b) Eixo Horizontal. 
 
5) QUANTO AO TIPO DE ROTOR: 
a) Rotor aberto; 
b) Rotor Fechado; 
c) Rotor Semi-aberto ou semi-fechado. 
 
6) QUANTO A POSIÇÃO DO EIXO DA BOMBA EM RELAÇÃO AO NÍVEL DA 
ÁGUA (N.A.): 
a) Bomba de sucção positiva; 
b) Bomba afogada ou bomba de sucção negativa. 
CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS 
Bombas Centrífugas: Condições não Recomendadas 
BOMBA CENTRÍFUGA: PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
( ROTOR X FORÇA CENTRÍFUGA ) 
Bombas Centrífugas 
Princípio de Funcionamento 
• São aquelas em que a energia fornecida ao líquido é primordialmente do tipo cinética, sendo posteriormente 
convertida em grande parte em energia de pressão. Representam a grande maioria das bombas utilizadas 
nas indústrias. 
• - O órgão (ROTOR) fornece energia, recebida de uma fonte motora, ao fluido em forma de ENERGIA 
CINÉTICA, com incremento ao fluido de energias de PRESÃO e VELOCIDADE 
 
A - Sucção 
 (Baixa P, Baixa V) 
 
B - Centro do rotor 
 (Baixa P, Baixa V) 
 
C - Aletas do rotor 
 (Incremento P, Alta V) 
 
D - Voluta 
 (Alta P, Baixa V) 
 
E - Descarga 
 (Alta P, Alta V) 
INSTALAÇÃO TÍPICA - 
DEFINIÇÃO e ACESSÓRIOS 
( de sucção e descarga ) 
 
 Bombas são 
máquinas geratrizes, isto é, 
recebem trabalho 
mecânico e o transformam 
em energia hidráulica. São 
máquinas que realizam 
trabalho sobre um fluido 
líquido com a finalidade de 
deslocá-lo. 
Instalação típica bombas centrífugas – Sistema de combate a incêndio 
Motor elétrico e Motor Diesel 
 
1 - Sucção 
2 - Rotor 
3 - Descarga 
4 - Caixa de Selagem 
5 - Eixo 
6 - Selo Mecânico 
7 - Sobreposta 
8 - Mancais Radial e de 
Escora 
 
Típica Bomba Centrífuga – 
Componentes 
Componentes 
 Bombas Centrífugas 
 
• Os principais componentes são: 
 
1- Rotor 
2- Corpo espiral 
3- Difusor 
4- Eixo 
5- Luva protetora do eixo 
6- Anéis de desgaste 
7- Gaxetas ou Selo mecânico 
8- Suporte ou cavalete de mancal 
9- Rolamentos 
 
 
BOMBAS CENTRÍFUGAS : Alguns COMPONENTES CRÍTICOS e FUNÇÕES 
 
a) ROTOR: 
- Órgão móvel que fornece energia ao 
fluido; 
- É responsável pela formação de uma 
depressão no seu centro para aspirar o 
fluido e de uma sobrepressão na periferia 
para recalcá-lo; 
 
b) DIFUSOR OU VOLUTA: 
- Canal de seção crescente que recebe o 
fluido vindo do rotor e o encaminha à 
tubulação de recalque; 
- Possui seção crescente no sentido do 
escoamento com o fim de transformar 
energia cinética em energia de pressão. 
Rotor 
• Rotor é o componente que transforma a energia de rotação em energia de 
velocidade e energia de pressão. Pode ser radial, semi-axial ou axial. 
Carcaça 
• A carcaça é o componente 
responsável pela contenção do 
fluido bombeado. Provê 
oportunidade para conversão da 
energia cinética do fluido em 
energia de pressão. 
 
• Encontramos os seguintes tipos: 
Simples espiral, Dupla espiral, 
Circular e Mista. 
 
Carcaça 
• Outra classificação, quanto à sua partição: 
Eixo 
• Transmite torque do acionador ao rotor. O eixo é projetado para que tenha uma 
deflexão máxima pré-estabelecida quando em operação. Este fator é importante 
para evitar que as folgas entre as peças rotativas e as estacionárias se alterem em 
operação, o que provocaria seu contato, desgaste prematuro e maior consumo de 
energia. 
 
• Por questões de vida útil do selo mecânico, a deflexão do eixo na face da câmara não 
deve ser superior a limites definidos em normas e recomendações dos fabricantes 
de selos mecânicos. 
Rolamentos 
• Os mancais (rolamentos) tem a função de suportar o peso do conjunto girante, forças radiais e 
axiais do rotor que ocorrem durante a operação. Bombas de construção horizontal possuem 
normalmente mancais de rolamento para suportar forças radiais e axiais. Os rolamento mais 
usados em bombas são: 
1) QUANTO À PRESSÃO DESENVOLVIDA: 
a) Bomba de BAIXA PRESSÃO ( P < 1,5kg/cm2 ) Altura Manométrica (Hm) < 
15 m; 
b) Bomba de MÉDIA PRESSÃO ( 1,5 < P < 5kg/cm2 ) 15 < Altura 
Manométrica (Hm) < 50 m; 
c) Bomba de ALTA PRESSÃO ( P > 5 kg/cm2 ) Altura Manométrica (Hm) > 
50 m. 
 
2) QUANTO À TRAJETÓRIA DO FLUIDO DENTRO DO ROTOR: 
a) Radial ou centrífuga ou pura; 
b) Axial; 
c) Mista ou diagonal ou semi-axial. 
 
3) QUANTO AO NÚMERO DE ROTORES DENTRO DA CARCAÇA: 
a) Simples estágio ou mono-estágio; 
b) Múltiplos estágios ou multicelular. 
 
CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS 
BOMBA RADIAL (a mais utilizada) 
- O fluido entra no rotor na direção axial e sai na direção radial; 
- Caracteriza-se pelo recalque de pequenas vazões a grandes alturas 
manométricas 
BOMBA AXIAL 
- O fluido entra no rotor na direção axial e sai também na direção axial; 
- Caracteriza-se pelo recalque de grandes vazões a pequenas alturas 
manométricas 
BOMBA DIAGONAL OU MISTA 
- O fluido entra no rotor na direção axial e sai numa direção intermediária 
entre a axial e a radial; 
- Caracteriza-se pelo recalque de médias vazões a médias alturas. 
BOMBAS DE EIXO HORIZONTAL 
BOMBAS DE EIXO VERTICAL 
É a construção 
mais comum. 
Usada na extração de água de 
poços profundos (Bomba 
Submersa). 
Tipos de Bombas Centrífugas – 
Rotor aberto 
Tipos de Bombas Centrífugas 
Rotor fechado 
Tipos de Bombas Centrífugas – 
Rotor fechado 
Tipos de Bombas Centrífugas – Rotores 
fechados 
BOMBAS DE SIMPLES ESTÁGIO 
BOMBAS DE MÚLTIPLO ESTÁGIO – Aplicação alimentação de Caldeiras 
- Possui um único rotor dentro da 
carcaça; 
- Normalmente altura manométrica 
(Hm) < 100 metros. 
- Possui DOIS ou MAIS rotores dentro da 
carcaça, é o resultado da associação de 
rotores em SÉRIE dentro da carcaça; 
- Permite a elevação do líquido a alturas 
> do que 100 m, sendo o rotor radial ou 
diagonal usado para tal associação; 
- Muito usada para situações c/ 
pressões superiores a 250 kgf/cm² 
(2.500 m). 
 
 
 
 
 
Detalhes Bomba Centrífuga Múltiplos Estágios : Horizontalx Vertical 
 
Aplicação : Altas e Médias Vazões x Médias e Baixas Pressões ou Reader/Altura 
manométrica ( ex.: Alimentação de caldeiras ) 
Tipos de Bombas Centrífugas – Carcaça 
Axial ( aplicação torre de refrigeração; 
sistema de combate a incêdnio ) 
Sistema de Combate a Incêndio: Centrífuga carcaça axial 
( acionamento por motor elétrico e combustão interna ) 
 
ROTORES: Tipos e Aplicações 
 
 ABERTOFECHADO SEMI ABERTO 
- Usado para bombas 
de pequenas 
dimensões; 
- Possui pequena 
resistência estrutural e 
baixo rendimento; 
- Dificulta o 
entupimento, devendo 
ser usado para 
bombeamento de 
líquidos “MUITO 
SUJOS”. 
- Usado p/ bombeamento 
de líquidos “LIMPOS”; 
- Possui dois discos com as 
palhetas fixas; 
- Evita a recirculação da 
água (retorno da água a 
boca de sucção); 
- As perdas de água são 
menores (maior 
rendimento); 
- É o tipo mais usado. 
- Possui apenas um 
disco onde são 
afixadas as 
palhetas; 
- Dificulta o 
entupimento, 
devendo ser usado 
p/ bombeamento 
de líquidos 
“SUJOS”. 
ELEMENTOS DE INSTALAÇÃO TÍPICA: Tubulação; suportes; válvulas 
sucção/descarga e acessórios; PI; Motor; Acoplamento; Desnível sucção/descarga; 
comprimento total Tubulações de sucção/descarga 
Instalação 
• As bombas devem ser instaladas, niveladas e alinhadas por pessoas habilitadas. 
Quando esse serviço é executado incorretamente, traz como conseqüências 
imediatas transtornos na operação, desgastes prematuros e danos irreparáveis. 
 
• A bomba não deve ser instalada diretamente sobre bloco de fundação, mas sim 
aparafusada sobre uma base e esta fixada sobre o bloco de fundação. 
 Entre a base e o bloco de fundação ou entre o 
trilho de fundação e o bloco, ou ainda entre a 
sapata de fundação e o bloco, devem ser 
colocados ao lado dos chumbadores calços 
metálicos de mesma altura para apoio da base, 
trilho ou da sapata, sendo os mesmos fixados 
em argamassa juntamente com os 
chumbadores. 
Instalação 
• Do perfeito alinhamento entre a 
bomba e o acionador dependerá a 
vida útil do conjunto girante e o 
funcionamento do equipamento, livre 
de vibrações anormais. 
 
 Verificar o nivelamento da 
base, trilho ou sapata. 
CUIDADOS NAS INSTALAÇÕES DE BOMBEAMENTO 
a) O conjunto motobomba deve ser instalado em local seco, 
ventilado, protegido da chuva e de fácil acesso para 
manutenção; 
 
b) A fundação sobre qual se apoiará o conjunto motobomba deve 
ser bem firme e nivelada, de modo que permita um correto 
alinhamento, e evite as trepidações; 
 
c) A altura de sucção deve ser mínima possível (altura 5m). 
Devem-se evitar peças especiais ou curvas desnecessárias na 
tubulação de sucção, para diminuir as perdas de carga 
d) Cavitação ( Temperatura; NPSHp xNPSHd; Entrada de ar sucção) 
) 
d) Tubulação de sucção: 
 - Deve ser a mais reta e curta possível; 
 - Deve apresentar uma inclinação ascendente para a bomba, sem 
pontos altos; 
 - Deve ser isenta de entrada de ar; 
 - Deve-se instalar válvula de pé e crivo, no seu início, para facilitar 
o escorvamento e evitar a entrada de corpos estranhos; 
 - Diâmetro imediatamente acima do usado no recalque (V < 1,5 
m/s). 
e) As tubulações de sucção e recalque devem ter suportes 
próprios e próximos à bomba, não devem apoiar sobre a bomba; 
 
CUIDADOS NAS INSTALAÇÕES DE BOMBEAMENTO 
f) Deve-se instalar na tubulação de recalque: 
 - Válvula de retenção para: 
 evitar o refluxo; 
 impedir que a coluna líquida fique pressionando a 
bomba; 
 - “By – Pass” (facilita a escorva). 
 - Registro de globo: 
 Fechamento lento; 
 É necessário fechar o registro, antes de ligar e de parar o 
motor; 
 Não deixar o registro fechado por mais de 5 minutos. 
 - PI Manômetro (com registro). 
g) Ler o manual do fabricante (lubrificação, etc.); 
h) A motobomba somente deve ser ligada, após verificar se ela 
está escorvada. 
CUIDADOS NAS INSTALAÇÕES DE BOMBEAMENTO 
Atenção : Partidas de bombas centrífugas dever ser sempre com a 
descarga FECHADA ( evitar sobrecarga e consumo de energia ) 
 
• Acionada por motores elétricos, geralmente 
de corrente alternativa: monofásica nas 
bombas pequenas e trifásica nas demais; 
 
Acionamentos 
Motor Trifásico Bomba Centrífuga de Simples Estágio 
Antes da partida do conjunto é necessário assegurar os seguintes pontos: 
 
• Inspeção preliminar da bomba, do acionador, das linhas, do local e dos 
dispositivos auxiliares; 
• Abrir válvula de sucção e fechar drenos. 
• O conjunto está conectado eletricamente a todos os dispositivos de 
proteção de acordo com as normas. 
• A bomba está escorvada com o fluido bombeado (se necessário). 
• O sentido de rotação foi verificado. 
• Todas as ligações auxiliares estão conectadas e em funcionamento. 
• Os lubrificantes foram verificados. 
 
 
Operação e Partida 
Operação e Partida 
Ocorre quando a pressão mínima de sucção 
está muito baixa, ocasionando a vaporização 
do líquido. As bolhas de vapor assim formadas 
são conduzidas pelo fluxo do líquido até 
atingir pressões mais elevadas (normalmente 
na região do rotor) onde então ocorre a 
implosão (colapso) destas bolhas, com a 
condensação do vapor e o retorno ao estado 
líquido. 
 
Cavitação 
Rotor danificado pela cavitação 
• Para qualquer equipamento ter uma 
durabilidade, é necessário estabelecer rotinas 
de manutenção para sua conservação. Essas 
rotinas são conhecidas como planos de 
manutenção. As bombas também devem ter 
um plano de manutenção, para garantia do 
seu perfeito funcionamento. 
Manutenção 
Antes de realizar qualquer serviço de manutenção, 
é conveniente observar alguns detalhes de 
segurança que devem ser seguidos com todo 
cuidado: 
• A alimentação elétrica deverá ser sempre isolada;​ 
• Cuidados com a remoção da bomba: ​ 
• As regras de segurança da empresa devem ser 
conhecidas e obedecidas à risca;​ 
• Todas as precauções e advertências constantes 
no manual de instrução da bomba devem ser 
rigorosamente seguidas. 
 
Segurança na Manutenção 
• Um bom plano de manutenção prevê 
verificações mensais, trimestrais e anuais, das 
quais pode-se destacar:​ 
• Lubrificação do mancal;​ 
• Monitoração do selo;​ 
• Análise de vibração;​ 
• Pressão de descarga;​ 
• Monitoração da temperatura. 
 
Rotinas de Manutenção 
Inspeções de Rotina 
As inspeções a serem feitas, rotineiramente, devem incluir os itens a 
seguir:​ 
• Verificação do nível e da 
condição do óleo;​ 
• Verificação da presença de 
ruído, vibrações e temperaturas 
anormais do mancal;​ 
• Inspeção das bombas e 
tubulações quanto à presença 
de vazamentos;​ 
• Verificação de vazamento da 
caixa de gaxetas;​ 
 
• Engaxetamento: a existência 
de vazamento excessivo 
requer ajustagem ou 
possível troca 
de engaxetamento;​ 
• Verificação do vazamento no 
selo mecânico;​ 
• Medições de corrente e 
tensão elétrica no motor 
elétrico.​ 
 
Manutenção 
Manutenção Preventiva 
São intervenções realizadas 
em intervalos regulares e que 
conseguem detectar pequenos 
desvios no funcionamento da 
bomba. 
Registro da Manutenção 
Cada equipamento deve 
possuir um registro de 
manutenção.​ 
Conteúdo do registro de 
manutenção: 
• Programações​ 
• Realização da substituição 
de peças; ​ 
• Lubrificação;​ 
Defeitos , Causas e Soluções 
Causas: 
• Vazão ou pressão nula ou 
insuficiente; 
• Válvula presa ou entupida; 
• Rotor furado, entupido ou 
com desgaste excessivo; 
• Viscosidade ou peso 
específico do líquido 
diferente do indicado. 
 
 
Soluções 
• Verificar possível escorvamento 
da linha; 
• Verificar obstrução da linha; 
• Verificar abertura das válvulas; 
• Verificar sentido de giro do 
motor; 
• Verificar folga ou desgaste do 
rotor; 
• Verificar regulagem das 
gaxetas. 
 
Bombeamento insuficiente ou nulo 
Defeitos , Causas e Soluções 
Causas: 
• Sucção da bomba vazia ou com 
pouco fluido; 
• Empenamento do eixo; 
• Desgaste na caixa de mancal e 
rolamento; 
• Altura do recalque 
superdimensionada; 
• Entupimento no recalque; 
• Cavitação; 
• Acoplamentodesalinhado; 
• Rolamentos com falta ou excesso 
de lubrificação. 
 
Soluções 
• Escorvar a linha de sucção; 
• Substituir eixo, caixa de 
mancais e rolamentos; 
• Dimensionar corretamente a 
linha de recalque; 
• Desobstruir linha de recalque; 
• Lubrificar corretamente; 
• Substituir rotor; 
• Refazer o alinhamento. 
 
Superaquecimento da bomba 
Defeitos , Causas e Soluções 
Causas: 
• Cavitação; 
• Vazão baixa; 
• Rotor obstruído; 
• Desalinhamento de eixos; 
• Bases frouxas; 
• Eixo empenado; 
• Partes rotativas e estacionárias 
atritando-se; 
• Rolamentos gastos ou danificados; 
• Desalinhamento interno devido a 
manutenção incorreta; 
• Parafusos frouxos. 
 
Soluções 
• Submergir sufucientemente a 
tubulação de sucção; 
• Desobstruir ou substituir o rotor; 
• Realinhar a bomba; 
• Reaperto no equipamento; 
• Ajustes nas partes estacionárias; 
• Substituir mancais, caixa de 
rolamento ou rolamento; 
• Fazer limpeza na tubulação; 
• Corrigir cavitação. 
 
Vibração na bomba 
• FIM