Aula 2 – Máquinas de de Fluxo Classificação e características gerais das bombas Profa. Patricia Fregolente
O que são bombas? •
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São máquinas operatrizes operatrizes hidráulicas que transferem transferem energia ao fluido com a finalidade de transportá-lo de um ponto a outro por meio de tubulações. Cedem energia ao fluido sob forma de energia ene rgia de pressão, energia cinética ou ambas.
Campo de Emprego das Bombas
Classificação das Bombas Bombas Centrífugas
Dinâmicas ou Turbobombas
Bombas de Fluxo Misto Bombas de Fluxo axial Bombas periféricas
Bombas Volumétricas ou Deslocamento Positivo
Bombas Alternativas: Alternativas : Pistão, Êmbolo, Diafragma
Bombas Rotativas: Engrenagens, Lóbulos, Parafusos, Palhetas
TURBOBOMBAS
Classificação das Bombas Turbobomba urbobombass ou dinâmicas dinâmicas São máquinas nas quais a movimentação do líquido é produzida por forças que se desenvolvem na massa líquida, em consequência da rotação de uma roda (impelidor) com um certo número de pás especiais. A distinção entre entre os diversos diversos tipos de turbobombas é feita feita em função função da forma como como o impelidor cede energia energia ao fluido bem como pela pela orientação do fluido ao sair do impelidor. impelidor. •
Turbo urbobo bomb mbas as - Rotor otor •
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Rotor ou Rotor ou Impelid Impelidor or é o componente que transforma transforma a energia de rotação em energia cinética e de pressão. Pode ser Radial, Axial ou Semi-Axial.
Bombas Centrífugas Centrífugas •
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A energia é fornecida continuamente ao fluido por um rotor, que gira a alta velocidade aumentando a energia cinética que depois é transformada transformada em energia de pressão. O líquido líquido é succionado succionado pela ação ação de um impulsor impulsor que gira rapidamente dentro da carcaça. O movimento produz uma zona de vácuo (no centro) e o na válvula de alta pressão (na periferia).
Bombas Centrífugas Centrífugas
Convertem energia cinética em energia de pressão, deslocando o fluido incompressível.
Componentes 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Rot otor or (Imp (Impel elid idor or)) Corpo Es Espiral Difusor Eixo Luv Luva pr prot otet etor oraa do do Eix Eixo o Anéi Anéiss de De Desg sgas astte Gax Gaxet etas as ou Se Selo lo Mec Mecânic ânico o Supor Suporte te ou cava cavale lete te de manc mancal al Rolamentos
Bombas Centrífugas Centrífugas Vantagens
Desvantagens
Fluido descarregado a altas vazões e sem pulsação; A linha de descarga pode apresentar obstrução (estrangulamento) sem danificar a linha ou a bomba Permite bombear líquidos com sólidos
* Não servem para altas pressões
Menores custos de operação e manutenção
*Sujeitas à incorporação de ar precisam ser escorvadas * A máxima eficiência da bomba ocorre dentro de um curto intervalo de condições * Não consegue bombear líquidos muito viscosos
DESLOCAMENTO POSITIVO OU VOLUMÉTRICAS
Bombas de Deslocamento Positivo •
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A energia é fornecida ao líquido já sob a forma de pressão, não havendo a necessidade de transformação como no caso das bombas centrífugas. Assim sendo a movimentação do líquido é causado pela movimentação de um órgão mecânico mecânico (impulsor) da bomba, que obriga o fluido a executar executar o mesmo movimento. O liquido primeiramente preenche os espaços com volume determinado depois é expulso do interior. interior.
Bombas de Deslocamento Positivo •
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Nessas bombas as forças transmitidas ao líquido tem a mesma direção do movimento geral do líquido; Uma das características características mais importantes importantes é o fato de manterem manterem a vazão média constante, constante, independente do sistema que elas atuam. As bombas de deslocamento positivo liberam um determinado volume de fluido de acordo com a velocidade do sistema. Quando a saída se fecha a pressão aumenta e o fluxo da bomba deve d eve ser dirigido para outro lugar, lugar, de maneira que se evite a sobre-pressurização. Para Para proteger a bomba, o fluido fluid o deve ser desviado por um by-pass, ou por meio da recirculação dentro da própria bomba (enviando o fluido da zona de alta pressão (descarga) para a de baixas pressões (sucção)).
Bombas Bombas de Deslocamen Deslocamento to Positiv Positivo o - Alterna Alternativa tivass Bombas Alternativas de Pistão: Bombas alternativas => para serviços onde se requer cargas elevadas e baixas vazões. Não há limite de pressões. •
Nessas bombas o órgão que produz o movimento é um pistão que se desloca alternadamente. a) Cur Curso de aspi aspirração ação = pr produz oduz vác vácuo uo b) Curso Curso de recal recalque que = empurr empurraa o fluid fluido o para para
Bombas Bombas de Deslocamen Deslocamento to Positiv Positivoo- Alterna Alternativ tivas as •
Bombas Alternativas de Êmbolos
Princípio de funcionamento idêntico ao das alternativas de pisão. A diferença diferença é no aspecto do órgão que atua no líquido. Bombas recomendadas para serviços de pressões mais elevadas, portanto o órgão de movimentação é mais resistente. resistente.
Bombas de Deslocamento PositivoAlternativas Bombas Alternativas Alternativas de Pistão ou Êmbolos Bomba Simplex: quando existe uma câmara com pistão ou êmbolo Bomba Duplex: Quando são dois os pistões ou êmbolos
Bombas Bombas de Deslocamen Deslocamento to Positivo Positivo-- Alterna Alternativ tivas as •
Bombas Alternativas de Diafragma
Nessas bombas o órgão que fornece a energia ao líquido líqui do é uma membrana acionada por uma haste com movimento alternativo . Usada em serviços de dosagem de produtos. O diafragma pode ser acionado mecanicamente, pneumaticamente ou hidraulicamente. hidraulicamente. Usadas para suspensões abrasivas e líquidos muito
Bomba de Diagragma
Bombas de de Deslocamento Deslocamento Positivo Positivo - Rotativ Rotativas as •
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Bombas Rotativas Rotativas Grande variedade de bombas, todas elas volumétricas e comandadas por um movimento de rotação. rotação.
Bombas Bombas de Deslocamen Deslocamento to Positiv Positivo o - Rotativ otativas as Bombas Rotativas de Engrenagens Um dos tipos mais comuns é a bomba de engrenagens. •
Nessa bomba, quando a velocidade é contante, a vazão é constante. constante. Bombas Rotativas de Lóbulos O princípio de funcionamento é similar ao das bombas de engrenagens. •
Bomba de lóbulos
Bombas Bombas de Deslocamen Deslocamento to Positiv Positivo o - Rotativ otativas as Bombas de Palhetas Palhetas Deslizantes Des lizantes Normalmente especificadas para para sistemas sistemas oleodinâmicos de acionamento acionamento de média ou baixa pressão. •
Eixo de rotação é excêntrico excêntrico ao eixo da carcaça. As palhetas tem movimento livre nas ranhuras radiais do rotor.
Bomba de Palhetas deslizantes
Bomba Peristáltica
Bombas Bombas de Deslocamen Deslocamento to Positiv Positivo o - Rotativ otativas as “cavidade caminhante caminhante” ” Bomba Helicoidal – “cavidade Constituída de um rotor (parafuso simples) que gira dentro de um estator. Em cada volta do rotor, o movimento excêntrico possibilita contato do rotor com a superfície do estator. estator. Os espaços vazios ficam cheios e são continuamente deslocados , com velocidade baixa, invariáveis invariáveis e uniformes. São auto aspirantes (até 8 m.c.a) e usados principalmente para transporte de massas cerâmicas, chocolates, graxas, graxas, extratos de tomate, suspensões de amido. •
Bomba Helicoidal
Características das Bombas Volumétricas •
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Há uma proporcionalidade entre descarga e velocidade da bomba. bo mba. A vazão bombeada praticamente independe da altura e pressões a serem vencidas; O órgão mecânico transmite energia ao fluido sob forma de pressão e só aumenta a pressão não a velocidade Podem iniciar o movimento com presença de ar no interior
Seleção do Tipo e tamanho de bomba •
A escolha do tipo da bomba requer análise das características características de funcionamento de cada uma dessas máquinas.
Em muitos casos, a prática consagrou certos tipos de bombas para determinadas aplicações: Exemplos: 1. Adição de flúor flúor em quantidades quantidades definidas definidas na água água de abastecime abastecimento nto é feita feita quase que exclusivamente com bomba dosadora 2. Para Para bombeam bombeament ento o de água usa-se usa-se preferen preferencia cialmen lmente te bombas bombas centrí centrífuga fugass 3. Para transporte transporte de óleos óleos viscoso viscosos, s, melaços melaços e tintas, tintas, usa-se usa-se bombas bombas rotativas. rotativas. •
Seleção do Tipo e tamanho de bomba •
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A escolha de turbobombas é feita feita através através de catálogos catálogos que forneçam as características características das bombas. Esses catálogos fornecem dados (gráficos) de altura manométrica (H) em função da vazão (Q), que permite enquadrar a bomba no modelo padronizado.
Exemplo: Exemplo: Bomba KSB Meganorm Meganorm 100 – 200
Seleção do Tipo e tamanho de bomba Centrífugas
Axiais
Rotativas
Alternativas
Vazão
Uniforme
Uniforme
Uniforme
Pulsante
Altura máxima de sucção (m)
4,5
4,5
6,5
6,5
Líquidos
Limpos, abrasivos, co com partículas sólidas
Limpos, Limpos, abrasivos, abrasivos, com partículas sólidas
Viscosos e não abrasivos
Limpos e puros
> 100.000SSU
Até 100.000 SSU
Viscosidade do líquido
Faixa de vazão
Até 680 m³/h
>22700m³/h
Até 227 m³/h
Até 114 m³/h
Com o aumento de pressão a vazão...
Decresce
Decresce
Não se altera
Não se altera
Usos
Instalações prediais, irrigação, resfriamento, suprimento de agua, esgoto, alimentação de
Circulaçã Circulação o de circuito circuito fechado, grandes sistemas de irrigação
Transporte de óleos minerais fluidos, gorduras, melaços, colas, composto de celulose, tintas, vernizes, fluidos
Alimentação de caldeira, Transporte de óleos e lamas, lamas, bomo bomo bombas dosadoras e
20.000 SSU
20.000 SSU
Seleção do Tipo e tamanho de bomba Líquido
Bomba
Impelidor
Água ou líquido limpo não corrosiv corrosivo o (T°C (T°C fria - moderad moderada) a)
Simples ou dupla sucção
Fechado, exceto para capacidade muito baixa
Agua acima de 120°C
Simples ou dupla sucção. Em geral alimentação alimentação de caldeira ou vasos pressurizados pressurizados requer bombas de múltiplos estágios
Fechado, exceto exceto para capacidade muito baixa
Hidrocarbonetos
Simples sucção, bomba de refinaria Fechado com maior entrada projetada para altas temperaturas
Suavemente ácido ou alcalino
Simples ou dupla sucção
Fechado, exceto para capacidade muito baixa
Fortemente ácido ou alcalino
Simples ou dupla sucção
Fechado, exceto para capacidade muito baixa
Quentes e corrosivos
Simples sucção, bomba de refinaria Fechado, exceto exceto para capacidade projetada para altas temperaturas muito baixa
