MF Aula 05 - Componentes (Carcaça)

Prévia do material em texto

Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Curso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Máquinas de Fluxo
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Curso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Máquinas de Fluxo
AULA 5 
Componentes das bombas centrífugas:
 Carcaça
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
 Principais funções das carcaças de bombas centrífugas:
 Coletar o líquido que abandona o rotor;
 Guiá-lo adequadamente até o bocal de saída;
 Promover a transformação de parte da energia cinética em energia de pressão.
Componentes de Bombas - Carcaça
As carcaças são responsáveis pela minimização dos esforços radiais gerados no processo 
de transferência de energia.
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
 As carcaças são dotadas de dois bocais :
 Sucção (ou aspiração): No qual o liquido é dirigido para parte central do rotor;
 Descarga (ou recalque): Encaminha o líquido para fora da bomba.
Componentes de Bombas - Carcaça
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
As carcaças podem ser classificadas segundo dois critérios:
 Quanto ao formato:
 Concêntrica
 Voluta
 Dupla voluta
 Difusora
 Difusora-voluta
 Difusora-dupla voluta
 Quanto à partição:
 Partida axialmente
 Partida radialmente
Componentes de Bombas - Carcaça
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
As carcaças podem ser classificadas segundo dois critérios:
 Quanto ao formato:
Componentes de Bombas - Carcaça
Concêntrica Voluta Dupla voluta Difusora
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
As carcaças podem ser classificadas segundo dois critérios:
 Quanto à partição:
Componentes de Bombas - Carcaça
Partida radialmentePartida axialmente
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Carcaça Voluta
A carcaça voluta tem um formato espiralado, apresentando secções crescentes em volta do
rotor.
Devido a sua simplicidade, baixo custo de fabricação e boa eficiência, a carcaça voluta é o
tipo de carcaça mais empregada em bombas centrífugas de simples estágio.
Componentes de Bombas - Carcaça
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Carcaça Voluta
Componentes de Bombas - Carcaça
Este tipo de carcaça apresenta esforços radiais quando opera fora do seu ponto de melhor
eficiência (BEP).
Cálculo do esforço radial: ER = K . D2 . b2 . H / 2,31, onde:
 ER = Esforço radial em lbf;
 D2 = Diamentro externo do impelidor em in;
 b2 = Largura do impelidor em in;
 H = Carga da bomba me ft; 
 K = 0,36 ( 1 – ( Q / Qn)²), (Fator experimental)
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Carcaça Voluta
Componentes de Bombas - Carcaça
Restrições do emprego da carcaça tipo voluta fora do BEP é devido o surgimento de grandes
esforços que possui impacto nos seguintes aspectos:
 Deflexão do eixo;
 Distorções na região selo mecânico;
 Maiores esforços nos mancais;
 Redução da vida útil dos mancais, selos e eixo (quebra).
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Carcaça Concêntrica
Componentes de Bombas - Carcaça
A carcaça concêntrica tem formato circular com centro coincidente com o centro do rotor.
Principais características:
 Baixo custo de fabricação;
 Alto nível de turbulência;
 Baixa eficiência.
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Carcaça Dupla Voluta
Componentes de Bombas - Carcaça
A carcaça dupla voluta surgiu como solução mais econômica de projeto de carcaça que
desenvolvesse pequeno empuxo radial.
O projeto consiste de duas volutas simples, defasadas de 180 graus, com parte do líquido
passando externamente a uma delas e se juntando no trecho do bocal de descarga.
Principais características:
 Os empuxos radiais provenientes de cada voluta são iguais e opostos, proporcionando uma
resultante nula
 Empregadas em bombas de grande porte (Altas vazões);
 Possuem maior range operacional, principalmente em baixas vazões.
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Carcaça Dupla Voluta
Componentes de Bombas - Carcaça
A carcaça dupla voluta surgiu como solução mais econômica de projeto de carcaça que
desenvolvesse pequeno empuxo radial.
O projeto consiste de duas volutas simples, defasadas de 180 graus, com parte do líquido
passando externamente a uma delas e se juntando no trecho do bocal de descarga.
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Carcaça Difusora
Componentes de Bombas - Carcaça
A carcaça difusora é dotada de pás diretrizes estacionárias formando canais com secções
gradativamente crescentes.
Essas pás têm a finalidade de receber e guiar o líquido quando abandona o rotor. O difusor
pode ser considerado como varias volutas de pequeno comprimento, em volta do rotor.
Principais características:
 As pás fazem o papel da voluta;
 A conversão de energia ocorre nas pás difusora;
 Configuração mais comum em bombas de multi-estágio (Altas pressões);
 Possui uma maior faixa operacional.
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Carcaça Partida Axialmente
Componentes de Bombas - Carcaça
São cortadas segundo um plano que passa pela linha de centro do eixo.
Principais características:
 São empregadas na maioria das bombas horizontais bi-apoiadas;
 Empregadas em condições pouco severas;
 Possui uma grande área de junta.
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Carcaça Partida Radialmente
Componentes de Bombas - Carcaça
São cortadas segundo um plano que passa perpendicularmente ao eixo.
Principais características:
 São empregadas na maioria das bombas horizontais (rotor em balanço);
 Empregadas em bombas verticais e bombas multiestágio operando em condições severas;
 Possui uma pequena área de junta.
Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Referências Bibliográficas
 De FALCO, R., MATTOS E. E, "Bombas industriais", Editora Mcklausen, 1992.
 MACACINTYRE, A. J., "Máquinas Motrizes Hidráulicas", Editora Guanabara Dois, 1983.
 LIMA, EPAMINONDAS PIO C. “Mecânica das Bombas”, 2ª ed, Rio de Janeiro: Editora
Interciencia, Petrobrás, 2003.
 SILVA, JAIRO TORRES DA “Bombas Centrífugas Passo a Passo: Manual prático de
manutenção e operação” , 1ª ed, Salvador: Turbotech Engenharia Ltda, 1999.