Máquinas hidráulicas Máquinas que trabalham fornecendo, retirando ou modificando a energia do líquido em escoamento.
•
Máquinas motrizes
•
Máquinas geratrizes ou operatrizes
•
Máquinas mistas
Máquinas motrizes •
•
•
Transformam a energia energia hidráulica em trabalho mecânico; mecânico; Movimento praticamente uniforme; Aciona outras máquinas ;
Rodas d’água Rodas d’água:: A água escoa em canais especiais ou é despejada em cubas
Máquinas motrizes Turbinas hidráulicas: hidr áulicas: •
•
O esco escoam amen ento to se dá em cana canais is form formad ados os por por pás pás curv curvas as disp dispos osta tass simetricamente simetricamente em torno de um eixo móvel, o rotor; Apro Aprov veita eitand ndo o o des desníve nívell ent entre doi dois níve níveis is de água água,, as turbi rbinas nas transformam energia hidráulica em mecânica. mecânica. - Fran Franci ciss - Prop Propell eller er - Kapl Kaplan an - Pelto elton n - Dé Déri riaz az
A água atua por velocidade ou energia cinética
Máquinas mistas Dispositivos Dispositivos ou aparelhos aparelhos hidráulicos hidráulicos que modificam o estado de energia que o líquido possui, isto é: transformam a energia hidráulica sob uma forma na outra. Ejetores Pulsômetros Carneiros hidráulicos Bombas de emulsão de ar •
•
•
•
Máquinas geratrizes Recebem trabalho mecânico, geralmente fornecido por uma máquina motriz, e o transforma em energia hidráulica. Bombas hidráulicas
•
Classificação das máquinas geratrizes Bomb Bombas as:: maqu maquin inas as gera geratr triz izes es cuja cuja fina finali lida dade de é real realiz izar ar o deslocamento de um líquido por escoamento.
Trabalho mecânico
Energia de pressão e cinética
Classificação quanto ao deslocamento: Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas volumógenas Turbobombas Bombas Bombas especia especiais is (bomba (bomba com ejetor ejetor,, pulsôm pulsômetr etro, o, bomba bomba de emulsão de ar) •
•
•
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas: Possuem Possuem uma ou mais câmaras, em cujo interior o movimento movimento de um órgã órgão o propul pulsor sor comunica energia de pres ressão ao líquido, provocando seu escoamento.
P
Q
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas: Podem ser:
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas liquid ido o rece recebe be a ação ção das das forç forças as Bombas Bombas alternativ alternativas: as: o liqu diretamente de um pistão ou êmbolo ou de uma membrana flexível. Podem ser: • • • •
Simples efeito
Duplo efeito
Simplex Duplex Triplex Multiplex
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas:
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas Modo de acionamento: Ação de vapor Motores elétricos Motores de combustão interna •
•
•
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
• •
Podem ser simplex, simplex, dúplex, dúplex, ou multiplex; multiplex; Podem ter controle controle manual manual ou automático
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas •
•
Caso a bomba não tenha válvula válvula interna de alívio, alívio, deve-se deve-se instalar uma válvula de segurança ou de alívio no início da tubulação de recalque, antes de quaisquer outras válvulas ou dispositivos; Esse tipo tipo de bomba necessi necessita ta de válvula válvulass que control controlem em a saída e a entrada do líquido da bomba.
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas Descarga numa bomba de êmbolo: A descar descarga ga é pulsant pulsante; e; •
curso do êmbolo; A – área nítida de sua face ativa; L – curso do êmbolo; D – diâmetro do êmbolo; d – diâmetro da haste; 2R’ –
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas Descarga numa bomba de êmbolo: A descar descarga ga é pulsant pulsante; e; •
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Operação de bomba de êmbolo.
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
1 cST = 0,000001m² 0,000001m²/s
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas alternativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas: Podem ser:
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bomba Bombass rotativ otativas: as: o líquido recebe a ação de forças provenientes de uma ou mais peças dotadas de movimento de rotaçã rotação o que, comuni comunican cando do energia energia de pressão, pressão, provocam provocam seu escoamento.
P
Q
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas Bombas rotoestáticas ou de movimento rotatório; Empregadas para para líqui quidos dos de viscosida sidade de até mesmo smo superior a 50000 SSU. Os óleos de elevada viscosidade, em geral, são aquecidos para serem bombeados com menores perdas de escoamento nos encanamentos e com menor consumo de energia; Ade Adequ quad adas as a serv serviç iços os com com altu altura ra está estáti tica ca de aspi aspira raçã ção o relativamente elevada; Podem ser de um ou mais rotores. •
•
•
•
•
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas (Um rotor) Bomba de palhetas Utilizadas para alimentação de caldeiras; Sã São auto-a o-aspi spiran rantes, podendo ser ser aplicadas como bombas de vácuo; Bombeiam óleo até pressões da ordem de 175 kgf/cm²; No geral, operam com pressão entre 7 a 20 kgf/cm²; Giram com rotações entre 20 e 500 rpm; Vazões podem variar de 3 a 20 m³/h. ou maiores; Pod Podem ser de desca scarga cons onstante ou de descarga variável. •
•
•
•
•
•
•
•
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas Bomba de palhetas As palhetas palhetas deslocam-se deslocam-se no interior interior de ranhuras ranhuras de um cilindro giratório. •
•
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas Bomba de palhetas
Características: Tempos de regulação extremamente curtos; Baixo nível de ruído operacional; Ótimo grau de rendimento; Elevada vida útil; Pode ser aplicada em combinações de bombas. •
•
•
•
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas Bomba de pistão radial O eixo motor possui dois excêntricos C defasados de 180° 180 °C que movimentam cada qual, um tambor contendo um êmbolo A que se desloca desloca num num pino rotativo rotativo.. •
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas Bomba de palhetas flexíveis: •
•
•
•
Entre cada duas palhetas palhetas um volume do líquido é conduzido; Devem girar com baixa rotação e a pressão que alcançam é reduzida; Na parte superior superior interna interna da carcaça existe existe um crescente crescente para evitar evitar o retorno do líquido ao lado da aspiração.
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas (dois ou mais rotores)
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas Bomba de engrenagens: Em bom bombas bas de pequ pequen eno o port portee de óleo óleo,, a tran transm smiissão ssão do movimento de um eixo ao outro se faz pelo engreno das rodas dentadas da própria bomba, o que sacrifica a durabilidade; Em geral, as rodas são chavetadas aos eixos e estes recebem outras rodas dentadas cujo engreno faz as rodas da bomba girarem sem que seus dentes tenham contato direto.
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Rendimento volumétrico entre 0,7 a 0,9; L: comprimento dos dentes; Z: número de dentes
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Módulo m: relação entre o diâmetro primitivo e o número de dentes.
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas Bomba de engrenagens
A vazão de uma bomba de engrenagens só pode ser aumentada pelo aumento das dimensões dos dentes da engrenagem ou do número de rotações.
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
m³/h
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Possu ossueem roto otor que exerce sob sobre o líqui quido forç orças que resultam da aceleração que lhe imprime; A ace acelera leraçã ção o não não poss possui ui a mesma esma dire direçção e o mesm esmo sentido do movimento do líquido em contato com as pás; Instalações hidráulicas; Ocorre vazamento interno; •
•
•
•
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Rotor, impulsor ou impelidor Comu Comuni nica carr a massa assa líqu líquid idaa acel aceler eraç ação ão,, para para que que adqu adquir iraa energia cinética e se realize assim a transformação da energia mecânica de está dotado. •
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Difusor Transfor ransformaç mação ão da energ energia ia cinéti cinética ca em energia de pressão; •
Tubo reto troncônico
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor: Bomba centrífuga radial Transição da direção axial para radial; Pás cilíndricas podendo apresentar dupla curvatura; Fabricação em série; Instalações de água limpa; Vazão de 5 a 500L/s; 500L/s ; Pequenas, médias e grandes alturas de elevação. •
•
•
•
•
•
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor: Bomba centrífuga radial
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor: Bomba centrífuga helicoidal O fluido entra entra axialmente e segue uma uma trajetória que é uma curva reversa, atingindo o bordo de saída das pás que pode ser paralelo ao eixo ou ligeiramente inclinado; Força centrífuga + força de arrasto; Cargas manométricas e vazões com valores médios. •
•
•
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor: Bomba centrífuga diagonal Fluido entra axialmente; Trajetória de hélice cônica reversa; Dupla curvatura mais acentuada; Bordo da saída das pás inclinado em relação eixo; Força centrífuga(menor) + Força de arrasto(maior); Vazões mais significativ signi ficativas; as; Alturas de elevação pequenas e médias; Problemas de fabricação. •
•
•
•
•
•
•
•
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor: Bomba axial Fluido entra axialmente; Trajetória de hélice cilíndrica; Na saída, escoamento paralelo ao eixo; Forças de arrasto; Pás do rotor projetada projetadass segundo a teoria de sustenta sustentação ção das asas e da propulsão das hélices; Grandes descargas e altura de elevação de até mais de 40 m; Controle automático de pás. •
•
•
•
•
•
•
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor:
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor:
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor:
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Classificação segundo o número de rotores empregados: Bombas de simples estágio Apenas um rotor; Não é indicado para grandes alturas de elevação; •
•
•
•
•
Dimensões excessivas; Custo elevado; Baixo rendimento.
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Classificação segundo o número de rotores empregados: Bombas de múltiplos estágios Dois ou mais rotores fixados no mesmo eixo; Grandes alturas de elevação; Difusor de pás guias colocado entre dois rotores; Altura total = soma das alturas parciais; •
•
•
•
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Classificação segundo o número de entradas para aspiração: Bomba de aspiração simples ou de entrada unilateral Entrada do líquido se faz de um lado. •
Bomba de aspiração dupla ou entrada bilateral Entrada do líquido por dois sentidos opostos, paralelamente paralelamente ao eixo de rotação •
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Funcionamento de uma bomba centrífuga Deve ser escorvada; Não é autoaspirante; Esta Estabe bele lece ce-s -see um grad gradie ient ntee hidr hidráu áuli lico co entr entree a saíd saídaa e a entrada da bomba em virtude das pressões; Rotor: Rotor: energ energia ia mecân mecânica ica energ energia ia cinéti cinética ca e de pressão pressão;; Difusor Difusor:: energ energia ia cinéti cinética ca energ energia ia de pressão pressão •
•
•
•
•
Classificação das máquinas geratrizes
Classificação das máquinas geratrizes Bombas de deslocamento positivo ou volumógenas Bombas rotativas rotativas
Classificação das máquinas geratrizes Turbobombas Funcionamento de uma bomba centrífuga
Bibliografia MACINTYRE, A. J. Bombas e Instalações de Bombeamento. 2a Ed. São Paulo: Livros Técnicos e Científicos Editora, 2ª Ed. Revista, 2010, 782p. LOPES, Sérgio. Bombas e instalações hidráulicas.
