Curso de Máquinas e Equipamentos

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Máquinas e Equipamentos
Prof. Victor Lima Bomfim de Oliveira
Máquinas e Equipamentos
Prof. Victor Lima Bomfim de Oliveira
1. Bombas Industriais
2. Compressores
3. Turbinas
4. Trocadores de Calor
5. Sistemas de Transporte e Levantamento de 
Cargas
1. Bombas Hidráulicas
� Máquina Operatriz Hidráulica : transfere a energia fornecida ao líquido – flúido
incompressível
� Pressão
� Cinética
� Centrífuga
� Arrasto
� Trinômio de Bernoulli :
Δ�
��
�
�
�	
�
� 	
 )= W*μ - hf
1. Bombas Hidráulicas
� Tipos de Bomba: 
Dinâmicas ou
Turbobombas
Volumétricas ou
Deslocamento
Positivo
Centrífugas
Fluxo Misto
Fluxo Axial
Periféricas ou
Regenerativas
Puras ou Radiais
Francis
Alternativas
Rotativas
Pistão
Êmbolo
Diafragma
Engrenagem
Lóbulos
Parafuso
Palhetas Deslizantes
1. Bombas Hidráulicas
� Turbobombas: Centrífuga
1. Bombas Hidráulicas
� Turbobombas: Fluxo Axial
1. Bombas Hidráulicas
� Turbobombas: Fluxo Misto
1. Bombas Hidráulicas
� Turbobombas: Periféticas ou Regenerativas
1. Bombas Hidráulicas
� Deslocamento Positivo: Bombas Alternativas – Pistão/ Êmbolo
1. Bombas Hidráulicas
� Deslocamento Positivo: Bombas Alternativas - Diafragma
1. Bombas Hidráulicas
� Deslocamento Positivo: Rotativas - Engrenagens
1. Bombas Hidráulicas
� Deslocamento Positivo: Rotativas - Lóbulos
1. Bombas Hidráulicas
� Deslocamento Positivo: Rotativas - Parafusos
1. Bombas Hidráulicas
� Deslocamento Positivo: Rotativas – Pistão (Fluxo Variável / Eixo Inclinado)
Vídeos
Qual o tipo de bomba apresentado em cada video?
1. Bombas Hidráulicas
� Caracteristicas Gerais
Tipo de Bomba Vazão Pressão Fluxo Custos Partículas
Sólidas
Partículas
Gasosas
Viscosidade Obs:
Centrífuga Média
e Alta
Média Contínuo Baixo Baixa* Baixa Baixa Vazão variável e 
Flexível
Axial Alta Baixa Contínuo Baixo Média Média Baixa Vazão variável e 
Flexível
Regenerativas Baixa Alta Contínuo Baixo Baixa Baixa Baixa Vazão variável e 
Flexível
V. Rotativas Baixo Média Contínuo Médio Não
Abrasivas
Alta Alta Vazão Constante
V. Alternadas Baixa Alta Alternado Alto Não
Abrasivas
Alta Alta Vazão Constante
1. Bombas Hidráulicas
1. Qual a principal função das bombas hidráulicas?
2. Quais os principais formas de energia transmitidas fluido?
3. Descreva ao menos 5 caracteristicas das bombas dinâmicas e deslocamento positivo
4. O que diferencia das bombas de fluxo axial, misto e radial?
5.Qual a principal caracteristica das bombas regenerativas / periféricas?
6.Nas bombas positivas é preciso ter muito cuidado com um dispositivo de segurança? 
Que dispositivo é esse e qual sua função?
7. Cite 5 tipos de bombas positivas (pelo menos 1 alternativa)
1. Bombas Hidráulicas
Dinâmicas ou
Turbobombas
Volumétricas ou
Deslocamento
Positivo
Centrífugas
Fluxo Misto
Fluxo Axial
Periféricas ou
Regenerativas
Puras ou Radiais
Francis
Alternativas
Rotativas
Pistão
Êmbolo
Diafragma
Engrenagem
Lóbulos
Parafuso
Palhetas Deslizantes
1.1 Bombas Centrífugas
� Princípio de Funcionamento
Δ�
��
�
�
�	
�
� 	
 )= W*μ - hf
1.1 Bombas Centrífugas
� Características:
� Vazão Uniforme
� Ausência de Ponto Morto
� Espaço Reduzido
� Baixo custo de manutenção
� Ausência de válvulas
� Menor Vibração
� Não é auto escorvante
� Menor Rendimento
� Opera com fluidos de baixa viscosidade
� Grande Vazão
� Pressões Moderadas
1.1 Bombas Centrífugas
� Campo de aplicação
� Abastecimento
� Água e Esgoto
� Irrigação
� Drenagem
� Industrias
� Química
� Petrolífera
� Mineração
� Termoelétricas
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Impelidor/Rotor
� Evita recirculação de 
água
� Maior Rendimento
� Dificulta entupimento
� Dificulta entupimento
� Baixa Resistência Estrutural
� Usado para bombas pequenas
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Impelidor/Rotor
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Carcaça
� Conteção do Líquido
� Equilíbrio do Empuxo Radial
� Conversão de Energia Cinética em Pressão
� Tipos de Carcaça
� Voluta
� Pás difusoras
� Dupla voluta
� Concêntrica
� Mista
� Quanto a bipartição
� Horizontal
� Radial
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Carcaça em Voluta
� Voluta
� Equilibrio do Empuxo Radial
� Difusor
� Conversão da Energia Cinética em Pressão
1.1 Bombas Centrífugas
� Apêndice : Empuxo Radial
� Forças Radiais devido pressão
� Equilibrio de Forças - Qp
11
22
33
44 55
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Carcaça com Pás Difusoras
� Pás difusoras
� Conversão da Energia Cinética em Pressão
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Carcaça com Pás Difusoras
� Maior equilíbrio do Empuxo Radial
� Maior eficiência
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Carcaça em Dupla Voluta
� Grandes Vazões
� Atenuar empuxo radial
� Presença de Chicana Intermediária
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Carcaça Concêntrica
� Baixa Resistência Mecânica
� Baixa Eficiência
� Baixo custo de fabricação
� Aplicado em baixas potências
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Carcaça Mista
� Combinação de carcaça com pás difusoras e em volutas
� Adaptação a processos específicos
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Carcaça : Bipartição
� Axial
� Bomba Horizontais
� Rotor Bi-apoiado
� Grande porte
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Carcaça : Bipartição
� Radial
� Rotor em Balanço
� Bombas Horizontais e Veticais
� Convencional e back pull out
1.1 Bombas Centrífugas
� Qual o tipo de rotor que tem maior eficiencia : aberto, semi aberto ou fechado?
� Que tipo de rotor deve ser utilizado em operaçoes que exijam moderada
resistencia mecanica e trabalho com fluido sujo?
� Qual a função da voluta, difusor, pás difusoras? 
� O que é e como funciona a dupla voluta?
� Porque é importante reduzir o empuxo radial?
� Qual a diferença entre impelidor bi-apoiado e em balanço?
� Qual a principal vantagem de carcaças back pull out ( abertas por trás)?
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Eixo e Luva de Eixo
� Eixo
� Tramissão de Movimento
� Suportar o impelidor
� Deflexão < Folga minima
� Luva de Eixo
� Proteger superfície do eixo
� Corrosão
� Abrasão
� Podem ser espaçadores
� Multi-estágio
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Anéis de Desgaste/Guia
� Folga
� Impelidor – Bocal de Succão
� Impelidor – Caixa de Gaxeta
� Manutenção da Folga
� Solda de reposição – Usinagem
� Uso de anel de desgaste
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Anéis de Desgaste/Guia
� Tipos de Aneis de Desgaste
� Simples (1) (2)
� Em L (1) (2)
� Labirinto (2)
� Duplo Labirinto (2)
� Podem ser colocados
� Carcaça (1)
� Carcaça e Impelidor (2)
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Anéis de Desgaste/Guia
� Tipos de Aneis de Desgaste
� Simples (1) (2)
� Em L (1) (2)
� Labirinto (2)
� Duplo Labirinto (2)
� Podem ser colocados
� Carcaça (1)
� Carcaça e Impelidor (2)
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Anéis de Desgaste/Guia
� Tipos de Aneis de Desgaste
� Simples (1) (2)
� Em L (1) (2)
� Labirinto (2)
� Duplo Labirinto (2)
� Podem ser colocados
� Carcaça (1)
� Carcaça e Impelidor (2)
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos– Anéis de Desgaste/Guia
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Gaxetas
� Anel Retangular de 1 ou mais lábios
� Vedação de Cilindros
� Pressão própria
� Materiais
� Borracha
� Polímeros
� Fibras Naturais e Sintéticas + Aditivos
� Metal
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Gaxetas
� Fibras Naturais e Sintéticas + Aditivos
� Semi-plástico
� Resistência Mecânica
� Atrito
� Dissipação de Calor
� Resistência Química
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Gaxetas
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Gaxetas
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Gaxetas
� Bucha de Garganta
� Reduzir exposição de gaxetas
� Redução da pressão
� Caixa de Refrigeração
� Arrefecimento
� Temp Superior a 100 °C 
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Gaxetas
� Anel de lanterna
� Lubrificação
� Proteção da Caixa de Gaxeta
� Vedação
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Gaxetas
� Limitações
� Efetividade do aperto da sobreposta
� Elevação do Atrito x Dissipação do calor
� Fluido pouco lubrificante
� Necessidade de Vazamento
� Barato
� Simples manutenção
Aperto
Vazamento
Temp.
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Gaxetas
� Soluções Tecnológicas
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Selo Mecânico
� Sede estacionária e Carcaça
� O ring
� Junta Convencional
� Papelão Hidraulico
� Borracha
� Cobre
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Selo Mecânico
� Sede Rotativa e Eixo/Luva de eixo
� Gaxeta perfil V
� O ring
� Retentor
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Selo Mecânico
� Face de contato entre sedes
� Contato
� Pressão do fluido
� Pressão da mola
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Selo Mecânico
� Junta Tórica
� Junta
� Estacionária
� Papelão Hidráulico
� Junta
� Estacionária
� Flanges
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Selo Mecânico
� Retentor
� Vedação Rotativa
� Eixos
1.1 Bombas Centrífugas
� Detalhes Construtivos – Vedação por Selo Mecânico
� Vedação por contato de faces
� Superfícies polida
� Vazamento residual menor
� Simples : 1.5% da caixa de gaxeta
� Duplo : 0.2% da caixa de gaxeta
� Vazamento imperceptivel devido temperatura
1.1 Bombas Centrífugas
� Qual a funçao do eixo e da luva de eixo?
� O eixo dever ser projetado para deflexionar menos que a folga mínina. Porque?
� Explique os tipos de anel de desgaste (simples, L, Labirinto simples e duplo) e sua funçao
� Qual as formas de manter as folgas sempre dentro da tolerancia e quais suas limitaçoes?
� Qual o tipo de gaxeta mais utilizadas em bombas e qual sua funçao?
� Como as gaxetas devem ser aplicadas?
� Quais principais caracteristicas desejadas numa gaxeta?
� O que é lanterna de eixo quais suas funções e em que posiçao deve ser aplicada?
� Quais as principais limitaçoes das gaxetas?
� Qual o principio de funcinamento de selo mecanico?
� Quais são os principais pontos de vedaçao? Como eles podem ser vedados?