UM bomba centrífuga pode ser definido como um dispositivo mecânico projetado para movimentar fluidos ou líquidos por meio da transferência de energia rotacional de um ou vários impulsores, também chamados de rotores. Nesse caso, o líquido entra no impulsor, que gira rapidamente ao longo do eixo e é expulso pela força centrífuga ao longo da circunferência com as pontas das palhetas do impulsor.
Devido ao impulsor, a velocidade e a pressão do fluido aumentam e são direcionadas para a saída da bomba. Portanto, a carcaça da bomba foi projetada para comprimir o líquido da entrada da bomba e direcioná-lo para o impulsor. Em seguida, a velocidade é reduzida para controlar o líquido antes de descarregá-lo.
Em uma bomba centrífuga, o componente principal é o impulsor. O impulsor consiste em várias palhetas curvas. Essas veias geralmente ficam entre dois discos que são impulsores fechados. Portanto, um impulsor semiaberto ou aberto é mais indicado para fluidos com partículas sólidas.
O fluido entra no impulsor pelo olhal do eixo e sai pela circunferência entre as palhetas. Por outro lado, o impulsor, no lado oposto do olhal, é conectado a um motor por meio de um eixo de transmissão. Quando o motor gira em alta velocidade, quase 500 a 5.000 RPM (rotações por minuto), o movimento rotacional do impulso acelera o líquido através do impulsor e para dentro da carcaça da bomba.
Quando falamos de carcaça de bomba, existem dois projetos básicos: difusor e voluta. O objetivo de ambos os projetos é traduzir o fluxo do líquido sob pressão em uma descarga controlada. No caso de uma carcaça voluta, o impulsor é deslocado, criando assim um funil curvo eficaz. Como resultado, ele tem uma área de seção transversal crescente em direção à saída da bomba. Devido ao projeto, a pressão do líquido aumenta ao atingir a saída.
O mesmo princípio se aplica ao projeto de difusão. Aqui, a pressão do líquido aumenta à medida que é expelido entre um par de palhetas estacionárias ao redor do impulsor. Vale ressaltar que o projeto de difusão pode ser personalizado dependendo da natureza da aplicação. Portanto, é mais eficiente.
Uma carcaça em voluta é mais adequada para sólidos arrastados ou líquidos de alta viscosidade, quando é melhor evitar a constrição adicional das palhetas do difusor. Além disso, devido à assimetria no projeto da voluta, pode haver muito desgaste no impulsor do eixo de transmissão.
Quando se trata de bombas, existem duas famílias principais. A primeira é a bomba de deslocamento positivo, enquanto a outra é a bomba centrífuga. Comparada a uma bomba positiva, uma bomba centrífuga é muito mais eficaz para vazões mais altas e para bombear fluidos de baixa viscosidade (até 0,1 cP).
Na maioria das plantas, você encontrará uma bomba centrífuga, quase 90%. No entanto, existem algumas aplicações em que uma bomba de deslocamento positivo tem melhor desempenho.
Para um resultado eficaz de uma bomba centrífuga, a rotação de alta velocidade do impulsor deve ser constante. Uma bomba centrífuga pode se tornar cada vez mais ineficiente se houver alimentação de alta viscosidade. A resistência será maior e será necessária alta pressão para manter uma vazão específica.
Portanto, as bombas centrífugas são ideais para fluidos de baixa pressão, mas também para aplicações de bombeamento de alta capacidade, dentro de uma faixa de viscosidade de 0,1 a 200 cP. Polpas como óleo e lama de alta viscosidade podem causar aquecimento e desgaste excessivos. Como resultado, podem ocorrer danos e falhas prematuras. Por outro lado, uma bomba de deslocamento positivo opera em velocidades consideravelmente mais baixas e é menos propensa a esses problemas.
Qualquer meio bombeado sensível à separação de lamas, emulsões ou líquidos biológicos (cisalhamento) pode ser danificado pela alta velocidade do impulsor de uma bomba centrífuga. Nesses casos, a baixa velocidade de uma bomba de deslocamento positivo é mais viável. Outra limitação, diferentemente de uma bomba de deslocamento positivo, é que uma bomba centrífuga não funciona bem a seco. Isso ocorre porque ela precisa ser inicialmente escorvada com o líquido que irá bombear. Portanto, as bombas centrífugas não são tão adequadas para qualquer aplicação em que o fornecimento de líquido não seja constante.
Além disso, se a pressão de alimentação variar muito, uma bomba centrífuga pode produzir um fluxo inconsistente, ao contrário de uma bomba de deslocamento positivo que é insensível a variações de pressão e pode fornecer uma saída constante.
Uma bomba centrífuga funciona melhor quando usada para bombear óleos, ácidos, bases, substâncias orgânicas, solventes, água ou líquidos. Não importa se é uma aplicação doméstica, agrícola ou industrial. De fato, um projeto de bomba centrífuga é adequado para praticamente qualquer tipo de aplicação relacionada a fluidos de baixa viscosidade.
Uma bomba de motor blindado é usada para produtos químicos, hidrocarbonetos e outros materiais onde não há risco de vazamento. As características desta bomba incluem a ausência de vedação, um impulsor diretamente conectado ao rotor da bomba e uma peça com peso dentro de uma lata.
Uma bomba trituradora ou picadora é usada para fins industriais, como águas residuais, esgoto, processamento de alimentos e produtos químicos. As características desta bomba incluem um impulsor com dentes de trituração para aspirar materiais sólidos.
Uma bomba de circulação é usada principalmente para ventilação, aquecimento e ar condicionado. A característica mais marcante do vão é o design compacto em linha.
Uma bomba multiestágio funciona melhor em aplicações de alta pressão. Ela é composta por múltiplos impulsores para atingir maior pressão de descarga.
Uma bomba criogênica é mais adequada para refrigerantes e gás natural liquefeito de areia. Essas bombas são feitas de materiais de construção especiais para que possam operar em baixas temperaturas.
Uma bomba de lixo é usada principalmente em fossos, canteiros de obras e minas de drenagem. Este tipo de bomba é especialmente projetado para bombear água com detritos sólidos.
UM bomba de polpa É mais adequada para polpas industriais, processamento de minerais e mineração. Essas bombas são projetadas especificamente para suportar e manusear polpas altamente abrasivas.
Caso você esteja familiarizado com a operação, manutenção ou especificações de uma bomba centrífuga, provavelmente já ouviu falar da curva da bomba. Em termos simples, ela dá uma ideia da vazão ou da saída que se pode esperar da bomba a uma pressão específica.
À medida que a pressão de uma bomba centrífuga aumenta, a vazão diminui até o ponto em que ela para e não fornece mais vazão. Por outro lado, se não houver pressão no sistema, a bomba pode ejetar a vazão máxima possível. Em um gráfico, pode-se observar que esses pontos geram o que chamamos de curva de desempenho da bomba.
Para uma melhor compreensão, tomemos o exemplo de um carro. Um carro tem várias marchas. A primeira marcha pode, de fato, proporcionar aceleração de 0 a 40 km/h; não seria bom para o motor manter a velocidade de 40 km/h no primeiro ano. Da mesma forma, não será bom para o motor do carro se ele for conduzido a 10 km/h na terceira marcha, mesmo que o motor tenha sido projetado para operar nessa velocidade.
Usando a mesma lógica, embora a curva de uma bomba mostre as diferentes pressões e vazões em que uma bomba pode operar, isso não indica que a bomba pode ser operada em todos os pontos da curva. Portanto, a questão importante é: em que ponto a bomba deve funcionar?
Como o termo indica, BEP, ou ponto de melhor eficiência de uma bomba, refere-se às condições especificadas pelo fabricante nas quais a bomba funciona de forma mais eficiente, estendendo a vida útil mais longa possível e exigindo menos manutenção.
Quando o bombear é operada a uma capacidade menor que a BEP, é chamada de operação "à esquerda da curva". Da mesma forma, operar a bomba a uma capacidade maior é chamado de "à direita da curva".
Embora não seja praticamente possível atingir o BEP preciso em todas as ocasiões, recomenda-se que a bomba esteja dentro de 10% do valor. Todos os operadores e especificadores de bombas constataram que o melhor ponto de eficiência é em termos de custo e consumo de energia. No entanto, é importante observar que ir muito para a direita ou para a esquerda por um período prolongado pode levar a problemas de custo e falhas que vão além do desperdício de energia.
Se a bomba for operada em baixa vazão por um período prolongado, o fluido não fluirá corretamente pela bomba, causando recirculação nos pontos de sucção e descarga.
Quando o fluxo de uma bomba centrífuga ultrapassa seu BEP, ocorre um fenômeno chamado cavitação. O fluido bombeado fica abaixo da pressão de vapor, formando bolhas que estouram quando os componentes retornam para uma região de alta pressão.
Uma bomba centrífuga opera quando a energia rotacional é transferida de um ou vários impulsores ou rotores. O impulsor aumenta a velocidade e a pressão do fluido, direcionando-o para a saída da bomba. O projeto é simples e fácil de operar e manter.
Diagnóstico e solução de problemas comuns de bombas centrífugas: soluções típicas para problemas
Manutenção e solução de problemas do limpador de lama
Fatores que afetam a eficiência de separação da centrífuga decantadora e maneiras de melhorá-la.
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