Resumo
a) A bomba centrifuga, adiciona energia ao liquido, pela ação da força centrifuga. O rotor é formado de um disco com palhetas instaladas na sua periferia.
b) A bomba rotativa adiciona energia ao liquido pelo empurrão dado ao liquido preso em uma cavidade formada pela parte móvel da bomba. Tipos de bombas rotativas: de lóbulos; de parafuso; de engrenagens.
c) A bomba alternativa consta, em resumo dos elementos seguintes: corpo: cilindro com válvulas de retenção; embolo e haste;
d) A bomba alternativa duplex, consta de dois cilindros, de ação dupla, operando em paralelo.
A haste é o elemento que une o embolo com o acionador da bomba. O acionador pode ser uma turbina ou motor elétrico. O acoplamento da haste da bomba ao acionamento é feito por uma redução que transforma o movimento rotatório d acionador em movimento alternativo.
Em muitos casos o acionador é um sistema inverso do da bomba alternativa, formando parte integrante da bomba. Este sistema consta de um cilindro dentro do qual corre um embolo. Este cilindro acionador tem o seu embolo movimentado pela ação de um agente acionador, ar comprimido ou vapor de água sob pressão.
O vapor entrando alternadamente de um lado e de outro do embolo, aciona o embolo de um lado para outro. A válvula distribuidora de vapor regula a admissão e a exaustão do vapor alternadamente em cada um dos lados do vapor. A haste do embolo de vapor esta ligada à haste do embolo de liquido, possibilitando assim a transmissão do movimento.
Na pratica, é comum a designação dos dois cilindros pelos nomes seguintes: a) lado do vapor: cilindro do vapor; b) lado do liquido: cilindro do liquido.
Principio de funcionamento
A bomba exerce a sua ação de bombeamento pela compressão e expansão alternadas, produzidas pelo embolo dentro do cilindro. Assim o liquido é movimentado pelo aumento e diminuição alternados do volume disponível dentro do corpo da bomba.
Quando o volume aumenta, o liquido é succionado para o interior do cilindro e quando o volume diminui, o liquido é expulso para o exterior da bomba. As duas válvulas de retenção, uma colocada na entrada e outra na saída, obrigam o liquido a manter apenas único sentido de escoamento. O movimento das válvulas de retenção da sucção e da descarga, é provocado pela diferença de pressão entre os lados interno e externo. Esta diferença de pressão é gerada pela distensão e compressão decorrente do movimento do embolo dentro do cilindro.
Partes componentes
Na bomba alternativa encontramos os seguintes elementos: a) embolo;
b) corpo; c) haste.
O embolo (ou carcaça), é constituído do cilindro, das válvulas de retenção da sucção e da descarga, e do engaxetamento. O engaxetamento é o sistema de gaxetas que impede o vazamento do liquido no ponto em que a haste aflora do cilindro.
Bombas Alternativas
Uma bomba alternativa consta essencialmente de um cilindro com duas válvulas do tipo de retenção, dentro do qual corre um embolo.
Bombas Rotativas
A bomba rotativa consta em essência de uma parte móvel girando dentro de uma carcaça. A rotação desta parte móvel – cria uma cavidade onde o liquido é transportado da sucção para a descarga. O liquido aprisionado na cavidade é forçado a passar da sucção para a descarga por efeito do empurrão, dado pelo elemento rotatório.
Existem diversos tipos de bombas rotativas de acordo com o dispositivo usado para a formação e movimentação do espaço que efetua o transporte do liquido de sucção para a descarga. Assim encontramos bombas de lóbulos, de parafuso e de engrenagens.
1) a linha de sucção deve ser a menor possível pra diminuir as perdas de carga e diminuir a possibilidade de cavitação (formação de bolha de ar na linha). Comprimento excessivo impede a subida de água e ocasiona entupimento.
2) Na linha de sucção não é conveniente colocar valvula por causa da perda de carga e de uma eventual entrada de ar;
3) A linha de sucção deve ter diâmetro maior que a linha de recalque para diminuir as perdas e a velocidade;
4) Na entrada da bomba na se deve usar redução concêntrica e sim excêntrica, para evitar o aprisionamento de ar;
5) A válvula de pe deve ter área maior que a da tubulação; 6) O crivo, não deve ficar muito perto do fundo e nem da parede; 7) Os encanamentos devem ficar escorados para não forçar a bomba; 8) A bomba deve estar a certa altura do chão e com fácil acesso; 9) Recomenda-se colocar válvula de retenção na linha de recalque; 10) Tomar cuidado com as vibrações;
11) Lubrificar na quantidade certa;
12) Antes de por a bomba em funcionamento deve-se escorva-la (encher a linha de sucção com água);
13) Recomenda-se vacuometro nessa linha;
Encaminhamento do liquido dentro da bomba é o seguinte:
a) o liquido que entra no corpo da bomba é encaminhado por este ao centro do rotor;
b) pelo movimento de rotação do rotor, as pás jogam o liquido (ação da força centrifuga) contra a parte interna do corpo da bomba;
c) o liquido lançado pelo rotor é recolhido pela parte interna do corpo e encaminhado à saída da bomba; O liquido ao passar pela bomba tem a sua pressão aumentada
O rotor fornecendo energia ao fluido, parte da energia cinética é transformada em energia de pressão devido ao aumento progressivo da área da carcaça, na região da difusão, após o liquido atravessar a voluta, certo aumento de pressão ocorre durante a passagem do fluido desde a entrada ate a saída do canal formado pelas pás do rotor, visto que este canal é divergente.
Sm ≥ 1,5 d
Sm = nível mínimo de água, submergencia ou distancia da entrada da sucção ao nível de água;
d = diâmetro de sucção. f = 0,5 a 1,5d
f = folga ou distancia do piso a entrada de sucção Vs = velocidade no tubo de sucção ≤ 0,5 m/s.
Linha de sucção
A canalização de sucção deve ser a mais curta possível e nunca deve ultrapassar 7,5m que é o limite pratico. Normalmente deve ser inferior a 5m. a altura de sucção mais a perda de carga e mais a pressão do vapor da água não devem ultrapassar os limites práticos da capacidade de sucção das bombas, indicadas pelo fabricante.
Instalação de bomba
6) Acionamento Acoplado ao eixo:
a) diretamente com luvas; b) correias com polias;
c) correntes com rodas dentadas; d) engrenagens.
Outras partes:
a)Câmara de vedamento: caixa de gaxetas; b) Mancal: caixa de mancal; deposito de óleo; c) acoplamento
Funcionamento
Para o funcionamento é necessário que a carcaça esteja completamente cheia de liquido;
O funcionamento baseia-se na criação de uma zona de baixa pressão (vácuo) e de uma zona de alta pressão.
Zona de baixa pressão
Decorre do fato de que o liquido recebendo o movimento de rotação do rotor fica sujeito a força centrifuga, que faz com que as partículas do liquido, se desloquem para periferia. Este deslocamento acarreta a criação de um vazio (baixa pressão) na região central. Vazio este que será preenchido por igual quantidade de liquido proveniente da fonte, estabelecendo-se assim a primeira condição para o funcionamento que é um fluxo continuo.
Zona de alta pressão
A criação da alta pressão é responsável pelo transporte do fluido, uma vez que o liquido parte para a periferia sob a ação da força centrifuga, vai encontrar um aumento progressivo na área de escoamento que causará: queda de velocidade e aumento de pressão (teorema de Bernoulli).
A carcaça da bomba geralmente é dividida em duas partes, aparafusadas uma à outra, para facilitar o serviço de manutenção do equipamento. Assim a bomba pode ser aberta, removido o conjunto eixo rotor, sem necessidade de remoção das tubulações de sucção e descarga da bomba.
3) Eixo
Suporta e faz girar o rotor da bomba.
Diâmetro do eixo = cm
n N de=12 De = diâmetro do eixo
Fator 12 = corresponde ao ângulo de torsão permissível de 0,25 a 2,5º N = Potencia em CV
n = RPM
Rotor fechado: tem duas paredes laterais apenas em um dos lados; possui as duas coroas; usados para líquidos de baixa densidade e que não tenham substancias em suspensão. Para líquidos de pouca viscosidade.
Rotor semi-aberto: com parede lateral apenas em um dos lados; não possui a coroa frontal; para líquidos que contenham materiais fibrosos ou materiais em suspensão ex. caldo de cana.
Obs. Como o rotor tem sua capacidade limitada pelo seu diâmetro e pela sua velocidade, muitas vezes um único rotor não é capaz de dar ao liquido a pressão desejada. Neste caso são empregados dois ou mais rotores, montados no mesmo eixo e ligados em serie. O liquido depois de entrar no corpo da bomba passa sucessivamente por todos os rotores, ganhando maior pressão em cada um deles. A elevação de pressa dada pela bomba ao liquido, é como se fosse feita em diversos degraus, constituindo cada rotor de um degrau ou estagio desta elevação. Cada rotor constitui um estagio da bomba e o numero de rotores determina o numero de estágios da bomba.
2) Carcaça ou caixa ou corpo
Envolve o rotor e possui duas finalidades: a) encaminha o liquido que entra na bomba para o centro do rotor; b) recebe o liquido acionado pelo rotor e encaminha-o para a saída da bomba. Corpo (sucção e descarga)
È o invólucro que envolve o rotor, ou seja, contem o liquido;
Para o funcionamento, é necessário que a carcaça esteja completamente cheia de liquido e o rotor esteja mergulhado no liquido.
É o componente responsável pela contenção do fluido bombeado. Na carcaça a energia cinética é transformada em energia de pressão
A entrada de liquido no corpo da bomba (também chamado de carcaça), recebe o nome de sucção ou admissão, enquanto que a saída recebe o nome de descarga.
No caso mais simples de corpo de bomba centrifuga, a parte interna do corpo possui um formato especial para receber o liquido lançado pelo rotor, sem muita perda de carga. Quando as características do liquido permitem, são empregados os difusores. Os difusores são chicanas fixas na parte interna da carcaça da bomba que recolhem o liquido, lançado pelo rotor, e dão o encaminhamento na direção da descarga da bomba. Com difusores, o rendimento é maior do que no primeiro caso.
1 – Rotor
É o órgão principal de uma bomba, por ser o agente fornecedor de energia ao liquido. Consta de palhetas ou pás que impulsionam o liquido. O rotor também pode ser chamado de impelidor, pode ser: aberto semi-aberto e fechado. Esta preso ao eixo e é formado de palhetas, é acionado pelo eixo e impulsionam o liquido. Rotor (estágios)
Rotor aberto: as palhetas são reforçadas por uma parede reduzida como um pe de pato; não possui as duas coroas; usados para líquidos de alta densidade ex. pasta, lama, areia, esgoto etc.
A noção de força centrifuga, pode ser visualizada, quando rodamos um barbante com uma pedra amarrada na ponta. Soltando-se o barbante, a pedra é lançada longe pela ação da força centrifuga. Quanto maior for a rotação, maior a força centrifuga e mais longe será lançada a pedra. A força centrifuga é proporcional à rotação.
Partes componentes
A bomba centrifuga consta, em resumo, de dois tipos de elementos: a) Elementos rotatórios: eixo e rotor;
b) elementos fixos: corpo (envolve o rotor); câmara de vedamento (impede o vazamento de liquido do corpo da bomba); mancal (suporta o eixo e o rotor).
Partes principais de uma bomba 1) Rotor
2) Carcaça 3) Eixo
4) Suporte ou cavalete 5) Acionamento
Maquinas Motrizes:
São aquelas que tiram a energia do liquido transferindo-a para o exterior sob uma ou outra forma, são as turbinas.
Ex. turbinas hidráulicas; Rodas hidráulicas ou rodas d’agua. Maquinas Operatrizes
São as bombas, isto é, são maquinas que fornecem energia ao liquido. Obs. Velocidades:
a) Gás: Normal 5 a 10m/s; Máxima: 20m/s b) Ar comprimido: 15 a 20 m/s;
c) Vapor: Saturado: 20 a 30m/s; Superaquecido: 20 a 60m/s d) Água: Normal: 1 a 2 m/s; Máxima: 0,6 + 1,5D
Problemas de velocidade Tubulações: Ruídos; Vibrações a) Elevadas: ocasionaria nas
Válvulas Golpe de ariete
b) Baixa: ocasionaria -aumento custo tubulação;
- Facilita a deposição do material em suspensão (v<0,6m/s)
Tipos de bombas
As bombas são equipamentos usados para o acionamento de líquidos. Segundo o principio de funcionamento, as bombas são classificadas nos tipos seguintes:
a) centrifugas; b) rotativas; c) alternativas. Bombas centrifugas
As bombas centrifugas são as mais empregadas , pela simplicidade, baixo custo e facilidade de operação nas condições mais variadas de temperatura, pressão e vazão; O principio empregado numa bomba centrifuga é o do acionamento do liquido pela ação da força centrifuga ( centrifuga = que se afasta ou procura desviar-se do centro).
BOMBAS
Definição: São maquinas operatrizes hidráulicas, que conferem energia ao liquido com finalidade de transporta-lo de um ponto a outro.
As bombas recebem energia de uma fonte motora qualquer e cedem parte desta energia ao fluido sob a forma de:
· Energia de pressão; · Energia cinética;
· Energia de pressão e de cinética.
As bombas aumentam: · Pressão do liquido; · Velocidade do liquido; · Ou ambas as grandezas.
A energia cedida ao liquido pode-se medir, pela diferença do trinômios de Bernoulli, na entrada e na saída da bomba.
Obs. Sendo a bomba uma maquina geratriz, ela transforma o trabalho mecânico que recebe para o seu funcionamento, em energia, que é comunicada ao liquido sob a forma de energia de pressão, cinética ou em ambos.
BOMBEAR
Chama-se bombear, a ação de adicionar energia a um liquido, para move-lo de um ponto a outro. RENDIMENTO DA BOMBA ontemotora ebidapelaf Energiarec o baaoliquid idapelabom Energiaced Rto=
Maquinas hidráulica classificam-se: a) Maquinas operatrizes;
