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BOMBAS SELEÇÃO E APLICAÇÃO SELEÇÃO E APLICAÇÃOAPLICAÇÃO DE BOMBAS APLICAÇÃO DE BOMBAS O que é uma bomba hidráulica? Bombas são máquinas operatrizes hidráulicas que transferem energia ao fluido com a finalidade de transportá- lo de uma ponto para outro. Neste processo, o fluido sofre um aumento de pressão, deNeste processo, o fluido sofre um aumento de pressão, de velocidade ou pressão e velocidade. Por que usar bombas hidráulicas? COMO ACIONAR UMA BOMBA HIDRÁULICA? Motor a combustão Motor elétrico Motor a combustão interna Turbinas Energia eólica Energia solar CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS: BOMBAS: Dinâmicas ou Turbo-bombas: Centrífuga Axial Fluxo Misto PistãoBOMBAS: Volumétricas ou Deslocamento Positivo: Alternativas Rotativas Pistão Diafragma Êmbolo Engrenagens Lóbulos Parafusos Palhetas Deslizantes CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS (Resumo) Bombas centrífugas, também chamadas turbobombas; Bombas volumétricas ou de deslocamento positivo;Bombas volumétricas ou de deslocamento positivo; Bombas especiais, p. ex, bombas de vácuo. a) Quanto a Vazão Bombas Volumétricas: - Há uma proporcionalidade entre a descarga e a velocidade da bomba; - A vazão bombeada praticamente independe da altura e/ou pressões a serem vencidas; COMPARAÇÃO ENTRE TURBOBOMBAS E BOMBAS VOLUMÉTRICAS pressões a serem vencidas; - A vazão é variável com o tempo. Turbobombas: - A vazão bombeada depende das características de projeto da bomba, rotação e das características do sistema que está operando; - A vazão não varia com o tempo. b) Quanto ao Movimento do Fluido e do Impelidor Bombas Volumétricas: - O movimento do líquido dentro da bomba e o movimento do órgão impulsionador são exatamente os mesmos, mesma natureza, mesma velocidade em grandeza, direção e sentido. Turbobombas: COMPARAÇÃO ENTRE TURBOBOMBAS E BOMBAS VOLUMÉTRICAS - Embora os dois movimentos sejam relacionados entre si, não são absolutamente iguais. c) Quanto ao órgão mecânico Bombas Volumétricas: - O órgão mecânico transmite energia ao líquido sob a forma exclusivamente de pressão, isto é, só aumenta a pressão e não a velocidade. Turbobombas: - A energia transmitida pelo órgão mecânico (rotor) sob a velocidade de pressão. d) Quanto ao Funcionamento Bombas Volumétricas: COMPARAÇÃO ENTRE TURBOBOMBAS E BOMBAS VOLUMÉTRICAS Bombas Volumétricas: - Podem iniciar o seu funcionamento com a presença de ar no seu interior. Turbobombas: - O início do funcionamento deve ser feito sem a presença de ar na bomba e no sistema de sucção, isto é, deve ser cheia de líquido. BOMBAS VOLUMÉTRICAS BOMBAS DINÂMICAS OU TURBO-BOMBAS BOMBAS VOLUMÉTRICAS Alternativas Pistão Diafragma Êmbolo Rotativas Engrenagens Lóbulos Parafusos Palhetas Deslizantes Características • Envolvem um movimento de vai-e-vem de um pistão ou diafragma. Resultando num escoamento intermitente. • Para cada golpe do pistão ou diafragma, um volume fixo do líquido é descarregado na bomba. •A taxa de fornecimento do líquido é função do volume varrido pelo pistão no cilindro e o número de golpes do pistão por unidade do tempo Bombas Alternativas UsoUso • Bombeamento de água de alimentação de caldeiras, óleos e de lamas. Vantagens - podem operar com líquidos voláteis e muito viscosos - capaz de produzir pressão muito alta. Desvantagens - produz fluxo pulsante. - capacidade de vazão limitada. - opera com baixa velocidade. - precisa de mais manutenção. Pistão O componente que produz o movimento do líquido é um pistão que se desloca, com movimento alternativo, dentro de um cilindro. No curso de aspiração, o movimento do pistão tende a produzir vácuo. A pressão do líquido no lado da aspiração faz com que a válvula de admissão se com que a válvula de admissão se abra e o cilindro se encha. No curso de recalque, o pistão força o líquido, empurrando-o para fora do cilindro através da válvula de recalque. O movimento do líquido é causado pelo movimento do pistão, sendo da mesma grandeza e do tipo de movimento deste. Embolo Seu princípio de funcionamento é idêntico ao das alternativas de pistão. A principal diferença entre elas está no aspecto construtivo do órgão que atua no líquido. Por serem recomendadas para serviços de pressões mais elevadas, exigem que o órgão de movimentação do líquido seja mais resistente, adotando-se assim, o mais resistente, adotando-se assim, o êmbolo, sem modificar o projeto da máquina. Com isso, essas bombas podem ter dimensões pequenas. Diafragma O órgão que fornece a energia ao líquido é uma membrana acionada por uma haste com movimento alternativo. O movimento da membrana, em um sentido, diminui a pressão da câmara fazendo com que seja admitido um volume de líquido. Ao ser invertido o sentido do movimento da haste, esse volume é descarregado na haste, esse volume é descarregado na linha de recalque. São usadas para serviços de dosagens de produtos já que, ao ser variado o curso da haste, varia-se o volume admitido. Um exemplo de aplicação dessa bomba é a que retira gasolina do tanque e manda para o carburador de um motor de combustão interna. Características • Dependem de um movimento de rotação. • Resulta em escoamento contínuo. • O rotor da bomba provoca uma pressão reduzida no lado da entrada, o que possibilita a admissão do líquido à bomba, pelo efeito da pressão externa. À medida que o elemento gira, o líquido fica retido entre os componentes do rotor e a carcaça da bomba. Bombas Rotativas Uso retido entre os componentes do rotor e a carcaça da bomba. • Nas indústrias farmacêuticas, de alimentos e de petróleo Engrenagens Bomba de engrenagens Engrenagens Essas bombas podem ser de engrenagem interna ou engrenagem externa. Por esta segunda ser mais comum, é a respeito dela que daremos uma breve explicação. Destinam-se ao bombeamento de substâncias líquidas e viscosas, lubrificantes ou não, mas que não contenham partículas (óleos minerais e contenham partículas (óleos minerais e vegetais, graxas, melaços, etc.). Consiste em duas rodas dentadas, trabalhando dentro de uma caixa com folgas muito pequenas em volta e do lado das rodas. Com o movimento das engrenagens o fluido, aprisionado nos vazios entre os dentes e a carcaça, é empurrado pelos dentes e forçado a sair pela tubulação de saída. Os dentes podem ser retos ou helicoidais. Quando a velocidade é constante, a vazão é constante. Lóbulos Bomba de lóbulos Lóbulos Têm o princípio de funcionamento similar ao das bombas de engrenagens. Podem ter dois, três ou até quatro lóbulos, conforme o tipo. Por ter um rendimento maior, as bombas de três lóbulos são as mais comuns. São usadas no bombeamento de produtos químicos, líquidos lubrificantes ou químicos, líquidos lubrificantes ou não-lubrificantes de todas as viscosidades. Parafusos Constam de um, dois ou três "parafusos" helicoidais que têm movimentos sincronizados através de engrenagens. Esse movimento se realiza em caixa de óleo ou graxa para lubrificação. Por este motivo, são silenciosas e sem pulsação. O fluido é admitido pelas O fluido é admitido pelas extremidades e, devido ao movimento de rotação e aos filetes dos parafusos, que não têm contato entre si, é empurrado para a parte central onde é descarregado. Essas bombas são muito utilizadas para o transporte de produtos de viscosidade elevada. Paletas Deslizantes Bomba de palhetas Paletas Deslizantes Muito usadas para alimentação de caldeirase para sistema óleodinâmicos de acionamento de média ou baixa pressão. São auto-aspirantes e podem ser empregadas também como bombas de vácuo. São compostas de um cilindro (rotor) cujo eixo de rotação é excêntrico ao eixo da carcaça. O rotor possui ranhuras radiais onde se alojam palhetas rígidas com onde se alojam palhetas rígidas com movimento livre nessa direção. Devido à excentricidade do cilindro em relação à carcaça, essas câmaras apresentam uma redução de volume no sentido de escoamento pois as palhetas são forçadas a se acomodarem sob o efeito da força centrífuga e limitadas, na sua projeção para fora do rotor, pelo contorno da carcaça. Podem ser de descarga constante (mais comuns) e de descarga variável BOMBAS DINÂMICAS OU TURBO-BOMBAS �Centrífuga (*) • Radial• Francis Impelidor com inclinação em um plano �Axial �Fluxo Misto Impelidor com inclinação em mais de um plano BOMBAS CENTRÍFUGAS BOMBAS CENTRÍFUGAS BOMBAS CENTRÍFUGAS CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Rotor radial CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Rotor semi-axial • Centrífuga Semi-Axial (Fluxo Misto) – Energia é transmitida pela força centrífuga e pela força de arrasto BOMBAS BOMBAS DE FLUXO MISTO CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Rotor axial • Centrífuga de Fluxo Axial – Energia transmitida através do arrasto BOMBAS – São adequadas para grandes vazões e pequenas alturas manométricas. BOMBAS DE FLUXO AXIAL • Bomba CentrífugaBomba CentrífugaBomba CentrífugaBomba Centrífuga – São aquelas em que a energia cedida ao líquido é do tipo cinética, – Usados para grandes cargas e baixas vazões. BOMBA CENTRÍFUGA BOMBA CENTRÍFUGA CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Com rotor em balanço CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Com rotor (es) entre mancais CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Tipo turbina ( verticais) CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Com rotor em balanço - monobloco CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Com rotor em balanço - bomba / motor separados suporte de mancais CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Com rotor em balanço - bomba / motor separados cavalete de mancal CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Com rotor em balanço - bomba/motor separados fixação por linha de centro CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Quanto a partição da carcaça partida radialmente partida axialmente CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Com rotor entre mancais - múltiplos estágios - bipartida radialmente CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Com rotor entre mancais - múltiplos estágios - bipartida axialmente CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Submersas CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Tipo turbina verticais axial semi-axial PEÇAS PRINCIPAIS - simples estágio aperta gaxeta rolamento luva protetora do eixo tampa de pressão anel de desgaste rotor anel centrifugadoranel cadeado eixo corpo espiral gaxeta suporte de mancal BOMBAS Centrífuga de Fluxo Radial - Energia transmitida puramente pela força centrífuga Usadas p/ bombeamento de águas, condensados e óleos águas, condensados e óleos para pressões de até 16kg/cm² e temperaturas até 140° C PEÇAS PRINCIPAIS Rotor fechado Fluxo simples Dupla sucção Tubular PEÇAS PRINCIPAIS Rotor aberto de três pás Recuado ou tipo vortex PEÇAS PRINCIPAIS Rotor periférico Rotor estrelado Características Construtivas 2.2.22. Fixação dos rotores PEÇAS PRINCIPAIS Corpo espiral; voluta; carcaça rosqueado flangeado corpo circular PEÇAS PRINCIPAIS Eixo PEÇAS PRINCIPAIS Luva protetora do eixo PEÇAS PRINCIPAIS Anel de desgaste Perdas hidráulicas Devidas a redução da descarga útil da bomba, e se dividem em : • Perdas volumétricas exteriores, devidas à fuga ou vazamentos através da folga entre eixo e caixa da bomba. • Perdas volumétricas interiores, devidas a re- circulação de parte do líquido que sai do rotor para sua entrada novamente. Perdas hidráulicas PEÇAS PRINCIPAIS Gaxetas PEÇAS PRINCIPAIS Anel lanterna ou anel cadeado Vedação de Bombas 3.2.4. Importância da bucha de garganta Vedação de Bombas 3.2.2. Determinação do tamanho e quantidade de anéis Corte dos anéis de gaxeta Selo Mecânico PEÇAS PRINCIPAIS Selo mecânico mola simples molas múltiplas PEÇAS PRINCIPAIS Selo mecânico selo tipo cartucho PEÇAS PRINCIPAIS Rolamentos rolamentos de esferas de uma ou duas carreiras (suporta forças radiais e axiais) rolamentos de esferas de contato angular. Montado em tandem, são capazes de suportar forças radiais e axiais em uma só direção PEÇAS PRINCIPAIS Rolamentos rolamentos de esferas de contato angular. Montado em “ O ” ou “ X ”,, são capazes de suportar forças radiais capazes de suportar forças radiais e axiais nas duas direções rolamentos de rolos cilíndricos de uma só carreira (para suportar só forças radiais) PEÇAS PRINCIPAIS Rolamentos rolamentos autocompensadores de esferas (suporta forças radiais e axiais) PEÇAS PRINCIPAIS Suporte de mancal / Cavalete de mancal PEÇAS PRINCIPAIS Sobreposta ou aperta gaxeta PEÇAS PRINCIPAIS Copo de ressuprimento automático / vareta do nível de óleo PEÇAS PRINCIPAIS Acoplamento Sem espaçador Com espaçador PEÇAS PRINCIPAIS Papelão hidráulico para juntas Empuxo axial Força atuante na direção axial (do eixo), oriunda das pressões laterais atuantes nas faces do rotor, que agem com valores diferentes. EMPUXO AXIAL p re s s ã o na p a re d e do r o to r n o r e c a l q ue p r es s ã o n a pa r e de d o r o t o r n o re c a lq u edo r o to r n o r e c a l q ue r o t o r n o re c EMPUXO AXIAL EMPUXO AXIAL Alívio do empuxo axial furos de alívio no rotor Alívio do empuxo axial furos de alívio no rotor Alívio do empuxo axial sem furos de alívio no rotor ALÍVIO DO EMPUXO AXIAL Palhetas traseiras ALÍVIO DO EMPUXO AXIAL Palhetas traseiras ALÍVIO DO EMPUXO AXIAL Palhetas traseiras ALÍVIO DO EMPUXO AXIAL Rotor de dupla sucção Pressão na descarga Pressão na descarga Rotor de dupla sucção Pressão na sucção Pressão na sucção ALÍVIO DO EMPUXO AXIAL Rotor de dupla sucção EMPUXO AXIAL EMPUXO AXIAL EM BOMBAS MULTI-ESTÁGIOS EMPUXO AXIAL EM BOMBAS MULTI-ESTÁGIOS EMPUXO AXIAL EM BOMBAS MULTI-ESTÁGIOS EMPUXO AXIAL EM BOMBAS MULTI-ESTÁGIOS ALÍVIO DO EMPUXO AXIAL Arranjo de rotores ALÍVIO DO EMPUXO AXIAL Tambor de Balanceamento No tambor
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