Bombas centrfugas

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  • 1. 1 CARLA MAYANA OLIVEIRA LIMA CARLA JOSÉ RAMOS DE OLIVEIRA NETO LENI SANTOS BRITO Julho de 2010 BOMBAS CENTRÍFUGAS BOMBASBOMBAS São equipamentos destinados a transportar fluidos através do aumento da velocidade, pressão ou energia potencial do fluido. BOMBAS CENTRBOMBAS CENTRÍÍFUGASFUGAS É um tipo de bomba que tem por princípio de funcionamento a transferência de energia mecânica para o fluido a ser bombeado em forma de energia cinética. CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO QUANTO AOQUANTO AO TIPO DO ROTORTIPO DO ROTOR CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO Radiais ou Puras: Quando a direção do fluido bombeado é perpendicular ao eixo de rotação. CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO Fluxo misto ou Semi-Axial: Quando a direção do fluido bombeado é inclinada em relação ao eixo de rotação.
  • 2. 2 CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO Fluxo Axial: Quando a direção do fluido bombeado é paralela em relação ao eixo de rotação. CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO QUANTOQUANTO ÀÀ FORMAFORMA CONSTRUTIVACONSTRUTIVA CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO Com rotor em balanço: neste grupo de bombas o rotor/ rotores são montados na extremidade posterior do eixo de acionamento que, por sua vez, é fixado em balanço sobre um suporte de mancais. MONOBLOCO OU MOTOBOMBA BOMBA/ MOTOR SEPARADOS CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO Com rotor entre mancais: São bombas com rotor, ou rotores, montados no centro do eixo, apoiados por mancais nas extremidades. SIMPLES ESTÁGIO MULTI -ESTÁGIO CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO Bombas de simples estágio (mono estágio): são bombas que possuem apenas um rotor. Bombas multi-estágios: são bombas que possuem mais de um rotor, com finalidade aumentar a pressão (AMT). O número de estágios depende do número de rotores. CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO QUANTOQUANTO ÀÀ POSIPOSIÇÇÃOÃO DO EIXODO EIXO
  • 3. 3 CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃOÃO Bomba de eixo vertical: utilizada em poços subterrâneos profundos. Bomba de eixo horizontal: é o tipo construtivo mais usado. PRINCIPAISPRINCIPAIS COMPONENTESCOMPONENTES BOMBAS SIMPLES ESTBOMBAS SIMPLES ESTÁÁGIOGIO Rotor: componente giratório, dotado de pás que tem a função de transformar a energia mecânica de que é dotado em energia de velocidade e energia de pressão. COMPONENTESCOMPONENTES Corpo espiral ou voluta: responsável pela contenção do fluido bombeado. Provê a conversão da energia cinética contida no fluido em energia de pressão. COMPONENTESCOMPONENTES COMPONENTESCOMPONENTES Eixo: Tem a função de transmitir o torque do motor para o rotor. Luva protetora do eixo: Tem a função de proteger o eixo contra corrosão, erosão e desgaste, causado pelo líquido bombeado, além de proteger o mesmo na região do engaxetamento.
  • 4. 4 COMPONENTESCOMPONENTES Anel cadeado: Tem a função de lubrificar e refrigerar as gaxetas. Anel centrifugador: Tem a função de impedir a entrada de umidade do fluido bombeado para os mancais e rolamentos. Anéis de desgaste: São peças montadas na carcaça do rotor que mediante pequena folga, fazem a vedação entre as regiões de sucção e descarga. COMPONENTESCOMPONENTES Gaxetas: material deformável, utilizado para prevenir ou controlar a passagem de fluidos entre duas superfícies que possuam movimento, uma com relação à outra. Confeccionadas em fibras vegetais, minerais ou sintéticas. Selo mecânico: Quando o líquido bombeado não pode vazar para o meio externo da bomba, por um motivo qualquer (líquido inflamável, tóxico, corrosivo, mal cheiroso ou quando não se deseja vazamentos). SISTEMAS DE BOMBEAMENTOSISTEMAS DE BOMBEAMENTO Bomba de sucção positiva ("afogada"): quando o eixo da bomba situa-se acima do nível do reservatório. Bomba de sucção negativa (“não-afogada"): quando o eixo da bomba situa-se abaixo do nível do reservatório. ALTURA MANOMALTURA MANOMÉÉTRICA TOTALTRICA TOTAL Altura estática – é composta por: Altura geométrica (Hgeo): diferença de cotas entre o nível de sucção e o nível de descarga do líquido. Carga de pressão: diferença de pressão entre os reservatórios de sucção e descarga. OBS: caso os reservatOBS: caso os reservatóórios estarem abertos, esta parcelarios estarem abertos, esta parcela éé nula.nula. ALTURA MANOMALTURA MANOMÉÉTRICA TOTALTRICA TOTAL Perdas de carga: é a perda de energia ou de pressão entre dois pontos de uma tubulação. Podem ser distribuídas ou localizadas. Perdas de cargas distribuídas (Hd): São aquelas que ocorrem em trechos retos de tubulações, sendo em função do comprimento, material e diâmetro. Perdas de cargas localizadas (Hi): São perdas de pressão ocasionadas pelos componentes ao longo da tubulação tais como válvulas, curvas, reduções, trocadores de calor, etc. Altura dinâmica – é composta por: Perda de carga total (Hp): somatório de todas as perdas de cargas (Hd+Hi) que ocorrem no sistema, tanto na sucção quanto no recalque. Carga de velocidade: diferença de velocidade do fluido no reservatórios de sucção e descarga. ALTURA MANOMALTURA MANOMÉÉTRICA TOTALTRICA TOTAL Esta parcela, geralmente,Esta parcela, geralmente, éé desprezada.desprezada.
  • 5. 5 ALTURA MANOMALTURA MANOMÉÉTRICA TOTALTRICA TOTAL também chamada de altura total do sistema, é composta pela altura estática mais a altura dinâmica. Matematicamente, temos: ALTURA MANOMALTURA MANOMÉÉTRICA TOTALTRICA TOTAL desprezando a velocidade: para reservatórios abertos: ALGUNSALGUNS TERMOSTERMOS Potência hidráulica: o trabalho feito por uma bomba centrífuga é o produto do peso líquido deslocado, pela altura desenvolvida. PotH = ρQht Potência consumida: é a potência hidráulica menos as perdas no próprio motor, na bomba, etc. Rendimento: É a relação entre a potência hidráulica e a potência consumida da bomba. η = PotH / Potconsumo Vazão do sistema: É definida como sendo o volume do fluido que passa por uma determinada seção por unidade de tempo. Q = V / T CURVASCURVAS
  • 6. 6 CURVA CARACTERCURVA CARACTERÍÍSTICASTICA DO SISTEMADO SISTEMA é a curva obtida através da altura manométrica total correspondente a cada vazão, dentro de uma determinada faixa de operação do sistema. São representações gráficas que traduzem o funcionamento da bomba, obtidas através de experiências do fabricante. CURVA CARACTERCURVA CARACTERÍÍSTICA DASTICA DA BOMBABOMBA INFORMAM VALORES DE: VAZÃO ALTURA MANOMÉTRICA DIÂMETRO DO ROTOR POTÊNCIA CONSUMIDA RENDIMENTO NPSH, etc CURVA CARACTERCURVA CARACTERÍÍSTICA DASTICA DA BOMBABOMBA -- EXEMPLOSEXEMPLOS H x Q P x Q CURVA CARACTERCURVA CARACTERÍÍSTICA DASTICA DA BOMBABOMBA -- EXEMPLOSEXEMPLOS ALTURA MANOMÉTRICA x VAZÃO CURVA CARACTERCURVA CARACTERÍÍSTICA DASTICA DA BOMBABOMBA -- EXEMPLOSEXEMPLOS NPSH REQUERIDO x VAZÃO CURVA CARACTERCURVA CARACTERÍÍSTICA DASTICA DA BOMBABOMBA -- EXEMPLOSEXEMPLOS POTÊNCIA CONSUMIDA x VAZÃO
  • 7. 7 PONTO DE TRABALHOPONTO DE TRABALHO GRAFICAMENTE PROBLEMASPROBLEMAS COMUNSCOMUNS CAVITACAVITAÇÇÃOÃO Processo de vaporização do fluido quando a pressão absoluta baixa até alcançar a pressão de vapor do líquido, na temperatura em que se encontra. CONSEQUÊNCIAS: • Barulho e Vibração • Alteração na performance da bomba •“Pitting" das palhetas do rotor CAVITACAVITAÇÇÃOÃO Formação de bolhas CAVITACAVITAÇÇÃOÃO CONDIÇÕES PARA NÃO HAVER CAVITAÇÃO NPSHdisponível > NPSHrequerido NPSHdisponível (Altura Positiva Líquida de Sucção Disponível): refere-se à “carga energética líquida e disponível na instalação" para permitir a sucção do fluido, ou seja, diz respeito às grandezas físicas associadas à instalação e ao fluido. CAVITACAVITAÇÇÃOÃO NPSHdisponível - Característica do sistema
  • 8. 8 NPSHrequerido (Altura Positiva Líquida de Sucção Requerida): é a "carga energética líquida requerida pela bomba" para promover a sucção É objeto de estudo do fabricante, sendo fornecido graficamente através de catálogos. CAVITACAVITAÇÇÃOÃO NPSHrequerido - Característica da bomba GOLPE DE ARGOLPE DE ARÍÍETEETE é a variação brusca de pressão, acima ou abaixo do valor normal de funcionamento, devido às mudanças bruscas da velocidade do fluido. A análise do fenômenos pode evitar: • Ruptura de tubulações por sobrepressão (dimensionamento de tubulações com espessuras reduzidas); • Avarias em bombas; • Colapso de junções; • Avarias em acessórios (válvulas, registros, etc.). COMPONENTES TUBULACOMPONENTES TUBULAÇÇÃOÃO DE SUCDE SUCÇÇÃO E RECALQUEÃO E RECALQUE COMPONENTES TUBULACOMPONENTES TUBULAÇÇÃOÃO DE SUCDE SUCÇÇÃO E RECALQUEÃO E RECALQUE Válvula de Pé ou de Fundo de Poço: Válvula de retenção colocada na extremidade inferior da tubulação de sucção para impedir que a água succionada retorne à fonte quando da parada do funcionamento da bomba, evitando que esta trabalhe a seco (perda da escorva). Crivo: Grade ou filtro de sucção, normalmente acoplado a válvula de pé, que impede a entrada de partículas de diâmetro superior ao seu espaçamento. Válvula de retenção: Válvula(s) de sentido único, colocada(s) na tubulação de recalque para evitar o golpe de aríete. OBS: Utilizar uma válvula de retenção a cada 20 mca de AMT (ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL). COMPONENTES TUBULACOMPONENTES TUBULAÇÇÃOÃO DE SUCDE SUCÇÇÃO E RECALQUEÃO E RECALQUE Registro: Dispositivo para controle da vazão de um sistema hidráulico. Manômetro: Instrumento que mede a pressão relativa positiva do sistema. FIM!FIM!