5/26/2018 Aula Bombas (1)
1/86
BOMBAS
Daniel Vieira
ELITE PREPARATRIO
5/26/2018 Aula Bombas (1)
2/86
As bombas so equipamentos mecnicos que fornecem
energia mecnica a um fluido incompressvel promovendo o
escoamento dos mesmos.
Est mquinas transformam energia mecnica em energia de
presso.
So mquinas operatrizes hidrulicas que transferem energia
ao fluido com a finalidade de transporta-lo de um ponto ao
outro. Recebem energia de uma fonte motora qualquer e
cedem parte desta energia ao fluido sob forma de energia depresso, energia cintica ou ambas, isto , aumentam a
presso do fluido, a velocidade ou ambas as grandezas.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
3/86
BOMBAS
Classificao das bombas
Dividem-se em 2 grandes grupos de acordo a forma
como a energia fornecida ao fluido.
Bombas cinticas (centrfugas) Pegadinha de nomes :
turbobombas, bombas simples, comuns...
Bombas de deslocamento positivo ou volumtricas
sendo, bombas alternativas e rotativas
5/26/2018 Aula Bombas (1)
4/86
CLASSIFICAO
CLASSIFICAO - VISO GERAL DO UNIVERSO DAS BOMBAS
5/26/2018 Aula Bombas (1)
5/86
CONCEITUAO - BOMBAS CENTRIFUGAS
So mquinas acionadas que recebem energia mecnicade uma fonte motora (mquina acionadora) e atransformam em energia cintica (movimento), ouenergia de presso (fora), ou ambas, e as transmitemao lquido.
As bombas centrifugas transformam o trabalho mecnicoproveniente de fontes externas em energia cintica e de presso,
que so cedidas ao lquido.
CONCEITOS
5/26/2018 Aula Bombas (1)
6/86
Bombas centrfugas:
A energia fornecida continuamente ao fluido por um rotor,
aumentando a sua energia cintica. Posteriormente aenergia cintica transformada em energia de presso.
Princpio de funcionamento
So as bombas mais usadas naindstria . O lquido entra axialmente
e circula radialmente.(ROTOR)
O impulsor gira rapidamente dentroda carcaa e seu movimento produz
uma zona de vcuo (no centro) e
outra de alta presso (na periferia).
Bomba centrfuga.
Carcaa
Rotor
Suco
Ps
Descarga
Voluta
5/26/2018 Aula Bombas (1)
7/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
8/86
CLASSIFICAO
CLASSIFICAO - VISO GERAL DO UNIVERSO DAS BOMBAS
Bombas Dinmicas ou Turbobombas
A energia transferida para o lquido pela rotao de um eixo onde montado um disco, com certo nmero de palhetas ou ps,chamadas de rotor ou impelidor. O que caracteriza os diferentestipos de turbobombas a geometria do impelidor e suas palhetas,o que vai influenciar a forma como a energia transferida para ofluido e sua direo na sada do impelidor com relao a voluta, avazo bombeada depende da construo da bomba e dascaractersticas do sistema em que est operando.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
9/86
EXEMPLO:
CLASSIFICAO
5/26/2018 Aula Bombas (1)
10/86
CLASSIFICAOEXEMPLO:
5/26/2018 Aula Bombas (1)
11/86
EXEMPLO:CLASSIFICAO
5/26/2018 Aula Bombas (1)
12/86
EXEMPLO:
CLASSIFICAO
5/26/2018 Aula Bombas (1)
13/86
EXEMPLO:
CLASSIFICAO
5/26/2018 Aula Bombas (1)
14/86
EXEMPLO:
CLASSIFICAO
5/26/2018 Aula Bombas (1)
15/86
EXEMPLO:
CLASSIFICAO
5/26/2018 Aula Bombas (1)
16/86
EXEMPLO:
CLASSIFICAO
5/26/2018 Aula Bombas (1)
17/86
EXEMPLO:
CLASSIFICAO
5/26/2018 Aula Bombas (1)
18/86
1 - Suco2 - Rotor3 - Descarga4 - Caixa de Selagem
5 - Eixo6 - Selo Mecnico7 - Sobreposta8 - Mancais Radial e de Escora
EXEMPLO:
CLASSIFICAO
5/26/2018 Aula Bombas (1)
19/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
20/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
21/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
22/86
CONCEITUAO - BOMBAS CENTRIFUGAS
Bombas centrifugas so mais adequadas para trabalharcom grandes vazes e presses moderadas, entretantoatualmente j se consegue fabricar bombas centrifugascapazes de desenvolver mais de 150 bar na presso de
descarga.
CONCEITOS
DICA 1 SAMBARY LOVEPara concurso o conceito :
Bombas centrifugas para grandes vazes e presses baixas ate moderadas
DICA 2 SAMBARY LOVEPara presses elevadas e vazes baixas ou volumtricas bombas dedeslocamentos Positivos, presses altas de trabalhos para bombascentrifugas disposta no enuciados da questo
5/26/2018 Aula Bombas (1)
23/86
CONCEITUAO- BOMBAS CENTRIFUGAS
TERMOS MAIS UTILIZADOS
Altura de suco (AS) - Desnvel geomtrico (altura em metros), entre o nveldinmico da captao e o bocal de suco da bomba.Obs.: Em bombas centrfugas normais, instaladas ao nvel do mar e com fludobombeado a temperatura ambiente, esta altura no pode exceder 8 metros decoluna dagua(8 mca).
Altura de recalque (AR) - Desnvel geomtrico (altura em metros), entre obocal de suco da bomba e o ponto de maior elevao do fludo at o destinofinal da instalao (reservatrio, etc.). PEGADINHA
Altura manomtrica total (AMT) - Altura total exigida pelo sistema, a qual a
bomba dever ceder energia suficiente ao fludo para venc-la, levam-se em
considerao os desnveis geomtricos de suco e recalque e as perdas
descarga por atrito em conexes e tubulaes.
AMT = Altura Suco + Altura Recalque + Perdas de Carga Totais
Unidades mais comuns: mca, Kgf/cm, Lbs/Pol.Onde: 1 Kgf/cm = 10 mca = 14,22 Lbs/Pol
5/26/2018 Aula Bombas (1)
24/86
CONCEITUAO - BOMBAS CENTRIFUGASTERMOS MAIS UTILIZADOS
Perda de carga nas tubulaes - Atrito exercido na paredeinterna do tubo quando da passagem do fludo pelo seu interior. mensurada obtendo-se, atravs de coeficientes, um valorpercentual sobre o comprimento total da tubulao, em funo dodimetro interno da tubulao e da vazo desejada.
Perda de carga localizada nas conexes - Atrito exercido naparede interna das conexes, registros, vlvulas, dentre outros,quando da passagem do fludo. mensurada obtendo-se, atravsde coeficientes, um comprimento equivalente em metros detubulao, definido em funo do dimetro nominal e do materialda conexo.Dica para tropa: pegadinhaComo calculada a perda de carga localizada?Comprimento da tubulao de suco - Extenso linear emmetros de tubo utilizados na instalao, desde o injetor ou vlvula
de p at o bocal de entrada da bomba.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
25/86
CONCEITUAO - BOMBAS CENTRIFUGAS
TERMOS MAIS UTILIZADOS
Comprimento da tubulao de recalque - Extenso linear emmetros de tubo utilizados na instalao, desde a sada dabomba at o ponto final da instalao.
Golpe de arete - Impacto sobre todo o sistema hidrulicocausado pelo retorno do liquido existente na tubulao derecalque, quando da parada da bomba. Este impacto, quandono amortecido por vlvula(s) de reteno, danifica tubos,conexes e os componentes da bomba.Dica: Martelo hidrulico.
Nvel esttico - Distncia vertical em metros, entre a bordado reservatrio de suco e o nvel (lmina) da gua, antes doincio do bombeamento. Tropa cuidado para no confundircom (AS)
5/26/2018 Aula Bombas (1)
26/86
CONCEITUAO - BOMBAS CENTRIFUGASTERMOS MAIS UTILIZADOS
Nivel dinmico - Distncia vertical em metros, entre a bordado reservatrio de suco e o nvel (lmina) mnimo da gua,durante o bombeamento da vazo desejada.
Submergncia - Distncia vertical em metros, entre o nvel
dinmico e o injetor (Bombas Injetoras), a vlvula de p(Bombas Centrifugas Normais), ou filtro da suco (BombasSubmersas).
Escorva da bomba - Eliminao do ar existente no interior dabomba e da tubulao de suco. Esta operao consiste empreencher com o fludo a ser bombeado todo o interior dabomba e da tubulao de suco, antes do acionamento damesma. Nas bombas auto-aspirantes basta eliminar o ar dointerior da mesma.Dica At 8 mca de suco a bomba eliminar o ar da
tubulao automaticamente.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
27/86
CONCEITUAO - BOMBAS CENTRIFUGAS
TERMOS MAIS UTILIZADOS
Auto-aspirante - O mesmo que Auto-escorvante, isto ,bomba centrfuga que elimina o ar da tubulao de suco,no sendo necessrio o uso de vlvula de p na suco damesma, desde que, a altura de suco no exceda 8 mca.
Cavitao - Fenmeno fsico que ocorre em bombascentrfugas no momento em que o fludo succionado pelamesma tem sua presso reduzida, atingindo valores iguais ouinferiores a sua presso de vapor (lquido - vapor). Com isso,formam-se bolhas que so conduzidas pelo deslocamento do
fludo at o rotor onde implodem ao atingirem novamentepresses elevadas (vapor - lquido).Este fenmeno ocorre no interior da bomba quando o NPSHd(sistema), menor que o NPSHr (bomba). A cavitao causarudos, danos e queda no desempenho hidrulico das bombas.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
28/86
CONCEITUAO - BOMBAS CENTRIFUGAS
TERMOS MAIS UTILIZADOS
NPSH - Sigla da expresso inglesa - Net Positive Suction Head a qualdivide-se em:
a) NPSH disponvel - Presso absoluta por unidade de peso existentena suco da bomba (entrada do rotor), a qual deve ser superior a
presso de vapor do fludo bombeado, e cujo valor depende dascaractersticas do sistema e do fludo;
b)NPSH requerido - Presso absoluta mnima por unidade de peso, aqual dever ser superior a presso de vapor do fludo bombeado nasuco da bomba (entrada de rotor) para que no haja cavitao. Este
valor depende das caractersticas da bomba e deve ser fornecidopelo fabricante da mesma;
O NPSH disp deve ser sempre maior que o NSPH req(NPSHd > NPSHr)
5/26/2018 Aula Bombas (1)
29/86
CONCEITUAO - BOMBAS CENTRIFUGAS
TERMOS MAIS UTILIZADOS
Vlvula de p ou de fundo de poo - Vlvula de reteno colocada naextremidade inferior da tubulao de suco para impedir que a guasuccionada retorne fonte quando da parada do funcionamento dabomba, evitando que esta trabalhe a seco (perda da escorva).
Crivo - Grade ou filtro de suco, normalmente acoplado a vlvula dep, que impede a entrada de partculas de dimetro superior ao seuespaamento.
Vlvula de reteno - Vlvula(s) de sentido nico colocada(s) na
tubulao de recalque para evitar o golpe de arete. Utilizar umavlvula de reteno a cada 20 mca de AMT.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
30/86
CONCEITUAO - BOMBAS CENTRIFUGAS
TERMOS MAIS UTILIZADOS
Presso atmosfrica - Peso da massa de ar que envolve a superfcie daterra at uma altura de 80 Km e que age sobre todos os corpos. Aonvel do mar, a presso atmosfrica de 10,33 mca ou 1,033 Kgf/cm(760 mm/Hg).
Registro - Dispositivo para controle da vazo de um sistema hidrulico.
Manmetro - Instrumento que mede a presso relativa positiva dosistema.
Vazo Quantidade de fludo que a bomba dever fornecer ao sistema.
Unidades mais comuns de Vazo: m3 /h, l/h, l/m, l/sOnde: 1 m3 /h = 1000 l/h = 16.67 l/m = 0.278 l/s
5/26/2018 Aula Bombas (1)
31/86
CONCEITUAO - BOMBAS CENTRIFUGAS
REPRESENTAO TPICA DE UM SISTEMA DE BOMBEAMENTO
Pegadinha
Componentes
5/26/2018 Aula Bombas (1)
32/86
Componentes
Os componentes bsicos de uma turbobomba compreendem:(01) cmara de vedao ou selagem; (02) rotor (03) mancal;(04) acoplamento; (05) acionador; (06) eixo; (07) carcaa.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
33/86
CARCAA
FunoA carcaa tem funo de coletar o
lquido que abandona o rotor, gui-lo
adequadamente ate o bocal de sada e,
durante esse trajeto, promover a
transformao de parte da energiacintica em energia de presso.As carcaas so dotadas de doisbocais: de suco (ou aspirao), noqual o liquido dirigido para partecentral do rotor; de descarga (ou
recalque), que encaminha o lquidopara fora da bomba. Para reduzir oefeito da pr-rotao e assegurar umfluxo uniforme na aspirao, osfabricantes costumam instalar umapalheta guia nos bocais de suco comdimetro superior a quatro polegadas.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
34/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
35/86
A carcaa o componente fixo que envolve o rotor. Ela possui duas
aberturas: uma, de entrada, que succiona o lquido, conduzindo-o at ocentro do rotor; e outra, de sada, que o direciona tubulao de
descarga.
O bombeamento do lquido propriamente se d na carcaa pelatransformao da energia cintica, devido velocidade do rotor, em
energia de presso.
Carcaa
Rotor
5/26/2018 Aula Bombas (1)
36/86
O rotor (tambm conhecido como impelidor) o principal componente de
uma turbobomba. Ele responsvel pelo recebimento do lquido e pelatransferncia de energia ao mesmo. E para isso formado de palhetas, oups.As palhetas empurram o fluido em seu interior, criando na suco uma zonade baixa presso que garante ao lquido bombeado a continuidade de fluxo.
As caractersticas do lquido e a unidade de processo a que ele est inseridodefinem o formato e as dimenses do impelidor; e esse, por sua vez, ascaractersticas da bomba.Existem trs tipos de rotor: o aberto, para fluidos com grandes impurezas oualta viscosidade; o semi-aberto, para fluidos com mdias impurezas oumdia viscosidade; e o fechado, para fluidos limpos ou com baixa
viscosidade.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
37/86
ROTORES
O rotor ou impelidor o rgo da bomba que imprime massalquida um movimento circulatrio, acelerando-a para aperiferia em decorrncia da ao da fora centrifuga.O rotor tem funo bsica de fornecer energia cintica e depresso ao lquido. Para poder fornecer energia ao lquido
necessrio que o rotor receba o trabalho mecnicocorrespondente de uma fonte motriz externa. Esse trabalho transmitido para o rotor sob forma de conjugado de rotao.Resumindo: o rotor o rgo girante que, acionado por fontemotriz externa, energiza o lquido.rendimento.O numero de rotores de uma bomba centrifuga quedetermina o numero de estgios dessa bomba
5/26/2018 Aula Bombas (1)
38/86
PARTES COMPONENTES DO ROTOR
A maioria dos rotores tem: olhal de suco, palhetas, paredes ecubo.O olhal de suco a parte onde o lquido penetra no rotor.As palhetas ou ps servem para transmitir energia e guiarconvenientemente o lquido em sua trajetria dentro do rotor.As a paredes so discos ou coroas circulares de espessura delgada
destinadas a evitar a fulga dispersa do lquido no rotor. So,tambm, elementos estruturais para a fixao das palhetas.O cubo, impropriamente, chamado, a parte que prende o rotor noeixo.
TIPOS DEROTORES
Ti d
5/26/2018 Aula Bombas (1)
39/86
Tipos de rotores:
Fechado:Para lquidos que no contm substncias em suspenso
Semi-aberto:Incorpora uma parede no rotor para prevenir quematria estranha se aloje no rotor e interfira na operao.
Aberto:Palhetas montadas sobre o eixo. Vantagem: lquidos com
slidos em suspenso. Desvantagem: sofrer maior desgaste.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
40/86
SENTIDO DE ROTAO
O sentido de rotao do rotor de fundamental importncia parao desempenho da bomba.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
41/86
Rotor na Posio Invertida com Rotao Correta eRotor na Posio Correta com Rotao Invertida
Dica para tropa: Se o rotor for montado corretamente mais girar emsentido inverso (figura acima) devido troca das ligaes dos plos domotor, ento o liquido vai percorrer o trecho da carcaa em sentidocontrario ao que foi projetado. Conseqentemente, a bomba fornecerabaixa altura manomtrica e vazo reduzida devido queda acentuada desua eficincia.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
42/86
TIPOS DE ROTORES
Os rotores podem ser classificados segundo trs critriosfundamentais:
Quanto admisso de lquido
Rotor de:
Simples suco Dupla sucoQuanto s paredes
Rotor de:
Aberto Semi-aberto FechadoQuanto direo da sada do lquido
Rotor de fluxo:
AxialRadial
Misto
5/26/2018 Aula Bombas (1)
43/86
Cmarade Vedao ou Selagem
O impelidor est ligado ao eixo que, por sua vez, se comunica com o meioexterno a bomba. Essa comunicao com o meio externo cria condies de
vazamento, o qual se previne com o uso de uma cmara de vedao (ouselagem), a exemplo da caixa de gaxeta e do selo mecnico.
A seco de vedao tem a funo de impedir a passagem dolquido ou de ar na regio circunvizinha onde o eixo atravessa acarcaa. O elemento bsico responsvel pela vedao pode seranis de gaxeta ou selo mecnico, instalados no interior de umacaixa oca, tendo na face uma sobreposta aparafusada
5/26/2018 Aula Bombas (1)
44/86
Cmara de Vedao por GaxetasA caixa de gaxetas consiste de anis de um material especial, montadoslado a lado sobre o eixo e apertados uns aos outros. Normalmente as
gaxetas so usadas onde h uma faixa permissvel de vazamento. Ovazamento nas gaxetas, admssvel na faixa de 30 a 60 gotas por minuto, tambm aproveitado para a lubrificao e arrefecimento dessas peas.
O selo mecnico pode ser utilizado em equipamentos rotativos comobombas centrfugas, compressores, misturadores e ventiladoresindustriais. Pode ser aplicado a diversas indstrias como qumica, depetrleo, papel e celulose, siderrgicas, mineradoras, txteis,alimentcias, automobilsticas entre outras.
A bomba centrfuga responsvel por mais de 90% das aplicaes deselos mecnicos. Mas pra qu e realmente serve o selo mecnico ?
Em uma bomba centrfuga assim como nos outros equipamentos o selo
mecnico tem a funo de promover a selagem , com o p ropsito deevitar qu e o f luid o seja emit ido para o meio externo (atmos fera) .
USADO QUANDO O FLUIDO BOMBEADO N O PODE IR PARAATMOSFERA TXICO .
5/26/2018 Aula Bombas (1)
45/86
Os selos mecnicos podem ser aplicados na maioria doscasos, pois possuem muitas vantagens em relao as gaxetas.Alm disso, so indicados para casos onde os retentoresconvencionais (gaxetas) no podem ser aplicados,
especialmente em casos de alta presso, temperatura,velocidade e presenas de slidos em suspenso e fluidostxicos.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
46/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
47/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
48/86
SELAGEM INTERNA
M i
5/26/2018 Aula Bombas (1)
49/86
Mancais
Os empuxos radial e axial que o eixo sofre durante a operao soamortecidos pelos mancais. Eles so, portanto, os apoios rotativos eposicionadores desse eixo motor.
A lubrificao dos mancais pode ser a leo ou a graxa. Entretanto, existemmancais que, na operao normal, aquecem demais, sendo construdospara funcionar com refrigerao, o que feito com a circulao de guaatravs da camisa de refrigerao.
Tipos de MancaisO mancal pode variar em nmero e tipo, de acordo com as condies detrabalho da bomba. De rolamento ou de deslizamento so os tipos maisutilizados.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
50/86
Nos mancais de bucha
5/26/2018 Aula Bombas (1)
51/86
os a ca s de buc aou plano (de frico) omovimento relativo
entre o eixo e omancal pordeslizamento e, nosmancais de rolamento,
(antifrico) e porrolamentoentre oscorpos rolantes (esferae rolos) e as pistas dos
anis, reduzindo aresistncia de atrito.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
52/86 PARTES COMPONENTESDOS ROLAMENTOS
5/26/2018 Aula Bombas (1)
53/86
DOS ROLAMENTOS Osrolamentos so
formados de 06 partes,conforme descritas e,locadas no desenho abaixo:
- anel interno - anel externo
componentes- corpos rolantes bsicos
- gaiola - placas de proteo ou
blindagem e vedao ouselagem (opcionais)
- anel de reteno(opcional)
ROLAMENTO RGIDO DEUMA CARREIRA DEESFERAS
Eixo
5/26/2018 Aula Bombas (1)
54/86
Eixo
O eixo a pea que transmite a energia mecnica do acionador, ou seja,um motor ou uma turbina, para a bomba (mais precisamente ao rotor). Asua conexo ao eixo do acionador por meio de uma pea chamadaacoplamento. Existem bombas que tm eixo comum com o acionador (asbombas monobloco), mas geralmente so de pequeno porte.As especificaes de fabricao do eixo, como dimetro, comprimento,dimenses da chaveta, tipo de material, detalhes mecnicos e velocidade,
so determinadas conforme a necessidade de utilizao de cada bomba.
Dica para tropa:Eixos de grande porte
Em caso de parada longa qual aconsequncia? E qual a causadesta desvio que est parada parao eixo?Caso o desvio acontea qual aconsequncia para a bomba?
Acoplamento
5/26/2018 Aula Bombas (1)
55/86
Acoplamento
O eixo da bomba , na verdade, composto de duas peas: uma que conecta-se ao acionador; e outra ao rotor.A ligao entre essas duas peas feita por meio do acoplamento.Os acoplamentos podem ser classificados em rgidos e flexveis. Os rgidosno permitem nenhum tipo de movimento relativo entre os eixos, enquantoos flexivis o permitem, de forma que um certo amortecimento seja
promovido na partida ou parada da bomba.
Acionador
5/26/2018 Aula Bombas (1)
56/86
Acionador
O acionador o elemento fornecedor de energia para a bomba.Geralmente o acionamento das bombas feito por um motoreltrico, turbina a vapor ou motor a exploso.
Sua potncia deve ser condizente com a capacidade da bomba a seracoplada.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
57/86Classificao
5/26/2018 Aula Bombas (1)
58/86
Quanto ao sentido do fluxo;Nas turbobombas radiais, o fluxo faz 90 graus com o eixo. Essas bombas so mais conhecidas comobombas centrfugas.Nas turbobombas axiais, o fluxo est alinhado com o eixo.Nas turbobombas mistas, o fluxo pode formar um ngulo entre 90 a 180 graus com o eixo.
Quanto posio do eixo;As turbobombas horizontais tm um eixo posicionado horizontalmente em relao a sua base, sendocomuns e aplicveis a todos os fins.So ditas verticais as turbobombas cujo eixo localiza-se perpendicularmente a sua base. Taisequipamentos so especificados devido a certas particularidades no sistema, tais como economia deespao e problemas com altura de suco.
Quanto entrada do fluido;Uma turbobomba dita de suco simples quando existe apenas uma entrada para o lquido a serbombeado. Tais bombas so usadas sempre que a vazo desejada no for alta.Em toda a turbobomba de suco simples, o rotor fica externo aos mancais, isto , em balano.A turbobomba de dupla suco quando possui duas entradas de alimentao. Com essas bombas,consegue-se operar em grandes vazes. A maioria so bi-apoiadas, ou seja,o rotor fica entre os mancais.
Quanto ao nmero de impelidores.As turbobombas de um estgio (ou simples estgio) so aquelas constitudas de um nico rotor. Taisequipamentos so especificados, particularmente, quando no se necessita de uma grande alturamanomtrica. A altura manomtrica a capacidade da bomba elevar o fluido a uma determinada vazo.Quando um nico rotor no capaz de dar ao lquido a presso adequada, emprega-se uma bomba commais rotores. Essa bomba dita multiestgio.
Classificaes mais importantes de Bombas Hidrulicas
5/26/2018 Aula Bombas (1)
59/86
Classificaes mais importantes de Bombas HidrulicasQuanto trajetria do fluido
a) Bombas radiais ou centrfugas: sua caracterstica bsica trabalhar compequenas vazes a grandes alturas, com predominncia de fora
centrfuga; so as mais utilizadas atualmente.b) Bombas axiais: trabalha com grandes vazes a pequenas alturas.c) Bombas diagonais ou de fluxo misto: caracterizam-se pelo recalque demdias vazes a mdias alturas, sendo um tipo combinado das duasanteriores.Quanto posio do eixo da bomba em relao ao nvel do fuido.
a) Bomba de suco positiva: quando o eixo da bomba situa-se acima donvel do reservatrio.
b) Bomba de suco negativa ("afogada"): quando o eixo da bomba situa-seabaixo do nvel do reservatrio.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
60/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
61/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
62/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
63/86
Funcionamento
5/26/2018 Aula Bombas (1)
64/86
Funcionamento
A condio inicial para a partida da turbobomba opreenchimento completo da sua carcaa, uma operaotambm conhecida como escorva.
Feito isso, todo o funcionamento da bomba se baseia nacriao de um diferencial de presso no seu interior.Assim, com a bomba escorvada e o rotor em movimento, olquido fica sujeito ao da fora centrfuga, que o colocapara a periferia do rotor, formando um vcuo em seu centro,para onde o fluido continuamente sugado. Como do centropara a periferia do rotor ocorre um crescimento gradativo da
rea de escoamento do lquido, reduz-se a velocidade e,paralelamente, aumenta-se a presso na carcaa, efetuando-se, dessa forma, o bombeamento desejado.
Dois tipos bsicos de carcaa que aplicam esse princpio so encontrados nas turbobombas:
Bomba com Difusor: o fluido escoa atravs de uma srie de
5/26/2018 Aula Bombas (1)
65/86
Bomba com Difusor:o fluido escoa atravs de uma srie de
palhetas fixas formando um anel difusor. Isso permite uma
mudana mais gradual na direo para o fluido e uma converso
mais eficiente da energia cintica em energia de presso que ade voluta simples.
Figura 9.2.Escoamento dentro de uma bomba centrfuga.
a) Bomba de voluta simples; b) Bomba com difusor.
O fluido entra no centro da carcaa devido ao vcuo e acelerado pelas
5/26/2018 Aula Bombas (1)
66/86
O fluido entra no centro da carcaa devido ao vcuo e acelerado pelas
ps do rotor que gira a alta velocidade. Pela ao da fora centrfuga, o
fluido descarregado na volutaou no difusor, onde desacelerado devido
expanso da seo de escoamento. A energia cintica convertida emenergia de presso. Quanto maior o nmero de palhetas menor a
perda por turbulncia.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
67/86
Carcaa Difusora
A carcaa difusora dotada de ps diretrizes estacionarias formando canais
com seces gradativamente crescentes (figura abaixo). Essas ps tm afinalidade de receber e guiar convenientemente o lquido quando abandona orotor.O difusor pode ser considerado como varias volutas de pequeno comprimento,em volta do rotor, conforme ilustra a figura
A funo do difusor transformar parteda energia cintica do lquido emenergia de presso. Enquanto avelocidade do lquido diminui, a pressoaumenta.No comum empregar-se carcaasdifusoras em bombas de simplesestgios, entretanto sua utilizao embombas de multiestgios recomendvel afim de que o lquidoescorra de rotor para outro comvelocidade reduzida e com o mnimo deperda de energia.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
68/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
69/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
70/86
INDUTOR
O indutor um pequeno parafuso de Arquimedes situado na partefrontal do olhal de suco do rotor e preso no eixo da bomba.Ele age aspirando uma quantidade extra de lquido para dentro dorotor melhorando significativamente as condies operacionais dabomba.
O indutor uma opo para atender os casos em que a baixapresso de suco e a alta temperatura tornam-se um problemacrtico de bombeamento.
Tipos de entrada:
5/26/2018 Aula Bombas (1)
71/86
Tipos de entrada:
Simples:Utilizada em pequenas
unidades
Dupla:Quando h entradas
simtricas em ambos os lados do
impulsor. Nesse caso h melhordistribuio dos esforos mecnicos,
alm de proporcionar uma rea de
suco maior, o que permite
trabalhar com uma menor alturapositiva na suco (NPSH) e
diminui a possibilidade de cavitao. Impulsor de uma bomba
com suco dupla
5/26/2018 Aula Bombas (1)
72/86
As bombas centrfugas podem ser :
- Fluxo axial:simples ou mltiplo estgio impulsor aberto/fechado
- Fluxo misto suco simples auto-escorvante estgio simples- Fluxo radial suco dupla no-escorvante mltiplo estgio
Nos dois ltimos casos, o impulsor pode ser aberto, semi-aberto
ou fechado.
Nmero de rotores:
5/26/2018 Aula Bombas (1)
73/86
Nmero de rotores:
Um rotor:Simples estgio
Vrios rotores:Mltiplos estgios (vrios rotores operando emsrie) que permitem o desenvolvimento de altas presses
5/26/2018 Aula Bombas (1)
74/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
75/86
A bomba centrfuga deve ser escorvada antes de funcionar (a
5/26/2018 Aula Bombas (1)
76/86
g (
linha de suco deve estar cheia de lquido). Quando a bomba
tem ar a presso desenvolvida muito pequena devido baixa
densidade do ar.
Bomba auto-escorvante
Dois tipos de escorva
5/26/2018 Aula Bombas (1)
77/86
Vantagens das bombas centrfugas:
a) Construo simples
b) Baixo custo
c) Fluido descarregado a uma presso uniforme, sem pulsaes
d) A linha de descarga pode ser estrangulada (parcialmente
fechada) ou completamente fechada sem danificar a bomba
e) Permite bombear lquidos com slidos
f) Pode ser acoplada diretamente a motores
g) No h vlvulas envolvidas na operao de bombeamento
a) Menores custos de manuteno que outros tipos de bombas
b) Operao silenciosa (depende da rotao)
5/26/2018 Aula Bombas (1)
78/86
Desvantagens das bombas centrfugas:a) No servem para altas presses
b) Sujeitas incorporao de ar precisam ser escorvadas
c) A mxima eficincia da bomba ocorre dentro de um curto
intervalo de condies
d) No bombeia eficientemente lquidos muito viscosos
5/26/2018 Aula Bombas (1)
79/86
Operao
Partida
5/26/2018 Aula Bombas (1)
80/86
Antes da Partida
Antes de iniciar qualquer procedimento relativo no s partida, e sim operaocomo um todo de turbobombas, indispensvel a observao de alguns aspectos,tais como:
limpeza: deve-se fazer com que toda a rea ao redor do equipamento fique limpa e
desimpedida, permitindo liberdade de locomoo ao operador. Da vizinhana dabomba, deve-se ainda retirar: ferramentas, parafusos, porcas, estopas e outros.Lembre-se de que todo material deixado solto nas proximidades do equipamento podecausar acidentes de grandes propores.
Segurana pessoal: observe se os dispositivos de segurana pessoal e coletivosesto em boas condies de funcionamento.
Segurana do equipamento:
refrigerao adequada dos mancais;controle da vazo de gua de refrigerao;substituio do leo de lubrificao
Partida
5/26/2018 Aula Bombas (1)
81/86
Pensando no rendimento da bomba, convm seguir algumas recomendaesimportantes:inspecionar pontos crticos de lubrificao;inspecionar periodicamente manuteno do equipamento;intervir em caso de condies anormais: aquecimento do mancal, aquecimento dacmera de vedao, vazamento no selo mecnico e rudo anormal;no operar o equipamento com a vlvula de descarga fechada.
Antes da Partida
5/26/2018 Aula Bombas (1)
82/86
Cavitao
Problemas Operacionais
A cavitao (ou altura de suco) um fenmeno que ocorrequando a turbobomba succiona lquido com presso (NPSHdisponvel) inferior a presso mnima necessria (NPSHrequerido) para evitar vaporizao.
Quando isso ocorre, as bolhas de vapor formadas nessa zonade baixa presso (ou seja, nas cavidades do rotor) so
transportadas pelo rotor e implodem na zona de alta presso(isto , na sua periferia). As conseqncias advindas dessefenmeno so a alta vibrao no equipamento e a progressivadestruio do impelidor.
Os fatores que evitam o fenmeno da cavitao so:pequena altura de suco;presso alta no tanque de suco;pequenas perdas de carga na linha de suco (poucas vlvulas, curvas, e outros);lquido com baixa presso de vapor;lquido com baixa densidade.Normalmente, possvel identificar, por meio do rudo, uma bomba normal e uma bomba comcavitao.
5/26/2018 Aula Bombas (1)
83/86
De um modo geral, a seqncia de paradaprocede de maneira inversa partida, ouseja:fecha-se totalmente a vlvula de descargapara evitar giro reverso quando parar oacionador;
para-se o acionador;drena-se a bomba se necessrio, em casode vazamento ou manuteno;fecham-se os sistemas de refrigerao elquido de selagem, para evitsarcontaminao dos mesmos e gastos comenergia;
desliga-se a bomba do sistema delubirficao;desliga-se o sistema de aquecimento dabomba.
Parada
5/26/2018 Aula Bombas (1)
84/86
Associao
5/26/2018 Aula Bombas (1)
85/86
5/26/2018 Aula Bombas (1)
86/86
Associao
A associao em srie utilizadaquando se deseja atingir grandesalturas manomtricas. Nela, adescarga de uma bomba conectada
suco da seguinte. Com esse tipode ligao, a presso do sistema asoma da presso desenvolvida porcada bomba existente; e a vazo ficalimitada pela bomba de menorcapacidade.
Na associao em paralelo, as suces deduas ou mais bombas coletam de um mesmoponto, e as descargas so lanadas em uma
linha comum. Essa associao utilizadaquando se deseja elevadas vazes, ou quandoa vazo do sistema varia bastante e de formadefinida. Usar bombas ligadas em paralelo, nolugar de apenas uma bomba, confere maiorflexibilidade operacional e segurana para o