Bombas Centrifugas

Bombas Alternativas & Centrífugas

Bombas Cinéticas

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Cinéticas Energia Cinética

É a quantidade de trabalho que teve que ser realizado sobre um objeto para modificar a sua velocidade (seja a partir do repouso = velocidade zero, seja a partir de uma velocidade inicial).

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Cinéticas

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Cinéticas Conceito

As bombas cinéticas fornecem energia continuamente a um fluido que escoa pelo interior dos elementos da bomba. Esta transmissão de energia é realizada pelo rotor que recebe energia mecânica de um eixo para impulsionar o fluido, transferindo energia hidráulica.


Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Cinéticas – Centrífugas Conceito

São bombas amplamente utilizadas na indústria e em operações de perfuração de poços de petróleo. Pré-Carga das Bombas de lama; • Processamento de Fluido de perfuração; • Combate a incêndio; • Refrigeração de pistões e camisas das BL; • Bombeamento de água para a Sonda; • Refrigeração do freio hidráulico do guincho. •


Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Cinéticas – Centrífugas Princípio de Funcionamento

A condição inicial para a partida da bomba centrífuga é o preenchimento completo da sua carcaça, uma operação também conhecida como escorva.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Cinéticas – Centrífugas Princípio de Funcionamento

O líquido entra axialmente e circula radialmente. O rotor gira rapidamente dentro da carcaça e seu movimento produz uma zona de vácuo (no centro) e outra de alta pressão (na periferia).




Classificação das Bombas

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Cinéticas – Centrífugas Classificação

As bombas centrífugas podem ser classificadas quanto: •

Ao sentido do fluxo;

•

A posição dos eixos;

•

Ao número de impelidores.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Cinéticas – Classificação Quanto ao Sentido do Fluxo •

Turbobombas radiais – o fluxo faz 90 graus com

o eixo. Essas bombas são mais conhecidas como bombas centrífugas; •

Turbobombas axiais – o fluxo está alinhado com

o eixo; •

Turbobombas mistas – o fluxo pode formar um

ângulo entre 90 a 180 graus com o eixo.

Bombas Alternativas & Centrífugas Turbobombas Radiais – 90º com o eixo

90º

Bombas Alternativas & Centrífugas Turbobombas Radiais – 90º com o eixo

Bombas Alternativas & Centrífugas Turbobombas Axiais – Alinhado com o eixo

Bombas Alternativas & Centrífugas Turbobombas Axiais – Alinhado com o eixo

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Cinéticas – Classificação Quanto à Posição do Eixo

têm um eixo posicionado horizontalmente em relação a sua base, sendo comuns e aplicáveis a todos os fins. •

Turbobombas

horizontais –

•

Turbobombas verticais – cujo eixo localiza-se

perpendicularmente a sua base. Ideais para economia de espaço e problemas com altura de sucção.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Cinéticas – Classificação Quanto ao Número de Impelidores •

Turbobombas Simples estágio – Possui apenas

1 rotor. Utilizadas quando não se necessita de uma grande altura manométrica (capacidade da bomba elevar o fluido a uma determinada vazão). •

Turbobomba Multiestágio – Quando um único

rotor não é capaz de dar ao líquido a pressão adequada, emprega-se uma bomba com mais rotores.

Bombas Alternativas & Centrífugas Turbobombas Simples Estágio

Bombas Alternativas & Centrífugas Turbobombas Multiestágio

Principais Componentes

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Carcaça

É o componente fixo que envolve o rotor. Ela possui duas aberturas: Entrada = sucção; • Saída = descarga. •

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Carcaça

Exsitem 2 tipos básicos de carcaça em bombas centrífugas:

•

Carcaça com Voluta

•

Carcaça com Difusor

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Rotor

Também conhecido como impelidor, é o principal componente de uma turbobomba. Ele é responsável pelo recebimento do líquido e pela transferência de energia ao mesmo. E para isso é formado de palhetas, ou pás.


Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Rotor

Existem 3 tipos de rotores de acordo com sua aplicação: •

Aberto;

•

Semi-Aberto;

•

Fechado.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Rotor Aberto

Palhetas montadas sobre o eixo. Utilizados para fluido com sólidos em suspensão e alta viscosidade. Desvantagem: sofrem maior desgaste.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Rotor Aberto

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Rotor Semi-Aberto

Incorpora uma parede no rotor para prevenir que matéria estranha se aloje no rotor e interfira na operação. Ainda para fluidos com algum teor de impurezas e de média viscosidade.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Rotor Semi-Aberto

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Rotor Fechado

Para líquidos que não contém substâncias em suspensão e de baixa viscosidade.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Câmara de Vedação

Previne o vazamento de fluido, que entra em contato com o rotor, que está ligado ao eixo que faz comunicação com o meio externo. Podem ser do tipo Gaxeta ou Selo Mecânico.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Selo Mecânico

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Câmara de Vedação por Gaxetas

A caixa de gaxetas consiste de anéis de um material especial, montados lado a lado sobre o eixo e apertados uns aos outros.


Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Câmara de Vedação por Gaxetas

Normalmente as gaxetas são usadas onde há uma faixa permissível de vazamento. O vazamento nas gaxetas, admssível na faixa de 30 a 60 gotas por minuto, é também aproveitado para a lubrificação e arrefecimento dessas peças.



Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Câmara de Vedação com Selo Mecânico

Tem a função de promover a selagem, com o propósito de evitar que o fluido seja emitido para o meio externo (atmosfera).

Bombas Alternativas & Centrífugas Selo Mecânico

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Câmara de Vedação com Selo Mecânico

Indicados para casos onde as gaxetas não podem ser aplicados, especialmente em casos de alta pressão, temperatura, velocidade e presenças de sólidos em suspensão.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Mancais

Os empuxos radial e axial que o eixo sofre durante a operação são amortecidos pelos mancais. Eles são, portanto, os apoios rotativos e posicionadores desse eixo motor.

Bombas Alternativas & Centrífugas Mancais de Rolamentos

Bombas Alternativas & Centrífugas Mancais de Deslizamentos

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Eixo

É a peça que transmite a energia mecânica do acionador, ou seja, um motor ou uma turbina, para a bomba (mais precisamente ao rotor). A sua conexão ao eixo do acionador é por meio de uma peça chamada acoplamento.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes


Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Acionador

O acionador é o elemento fornecedor de energia para a bomba. Geralmente o acionamento das bombas é feito por um motor elétrico, turbina a vapor ou motor a explosão.




Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Componentes Acoplamento

Faz a ligação entre o eixo e o acionador. Os acoplamentos podem ser classificados em rígidos e flexíveis. Os rígidos não permitem nenhum tipo de movimento relativo entre os eixos, enquanto os flexiveis o permitem, de forma que um certo amortecimento seja promovido na partida ou parada da bomba.




Problemas Operacionais e Mecânicos

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Problemas Operacionais Cavitação

Problema mais comum em bombas centrífugas, conhecido popularmente como “a bomba pegar ar”. Este fenômeno ocorre quando a altura do líquido na sucção é insuficiente ou acontece de haver falha nas vedações da linha de sucção ou mesmo das gaxetas.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Problemas Operacionais Cavitação

Uma das características apresentadas pela bomba funcionando com ar é um ruído semelhante à passagem de grãos de areia ou de bolas de gude pela bomba. Por isso, antes de entrar com a bomba em funcionamento, deve-se escorvá-la (encher a linha de sucção).

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Problemas Operacionais Cavitação Consequências: Vibração e destruição gradativa do rotor.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Problemas Operacionais Acionador

Normalmente falham por razões mecânicas e elétricas. Mecânicas - desgaste excessivo

de suas peças e uma lubrificação deficiente. Elétricas - estão centradas em

sobrecargas de corrente, geradas por fatores externos.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Problemas Operacionais Corrosão

Caracteriza-se pelo ataque químico dos materiais internos da bomba. Esse ataque químico é mais acentuado quando a bomba trabalha com líquidos agressivos e temperaturas elevadas.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Problemas Operacionais Corrosão

Muitas vezes, também existe a corrosão externa, neste caso, pelo efeito corrosivo do meio ambiente.

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Problemas Mecânicos Sobrecarga no motor

Uma série de condições operacionais forçam o motor a trabalhar além do seus limites de segurança comprometendo-lhe o funcionamento. Rotação elevada; • Mancais gastos; • Sentido de rotação errado; • Desalinhamento; • Atrito entre partes móveis e fixas. •

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Problemas Mecânicos Vibração (+comum)

Se caracteriza por movimentos periódicos induzidos na bomba a partir de falhas de instalação, na manutenção ou situações anormais de operação, tais como: Fundação desnivelada ou base sem fixação; • Desnivelamento e desalinhamento de tubulações; • Empeno no eixo; • Entrada de ar ou vapores na sucção; • Mancais com folgas ou desgastes excessivos. •

Vantagens & Desvantagens

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Vantagens •

Construção simples;

•

Baixo custo;

•

Descarga a uma pressão uniforme, sem pulsações;

•

Permite bombear líquidos com sólidos;

•

Pode ser acoplada diretamente a motores;

•

Não há válvulas envolvidas na operação de bombeamento;

•

Menores custos de manutenção que outras bombas;

•

Operação silenciosa (depende da rotação).

Bombas Alternativas & Centrífugas Bombas Centrífugas – Desvantagens •

Não servem para altas pressões;

•

Sujeitas à incorporação de ar precisam ser escorvadas;

•

Não bombeia eficientemente líquidos muito viscosos.

Bombas Centrifugas

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