Uma bomba centrífuga é uma máquina que usa a rotação para dar velocidade a um líquido e depois converte essa velocidade em fluxo.
Div>Dividamos essa definição nos seus componentes para que possamos considerar cada um por sua vez:
- Uma bomba centrífuga é uma máquina.
- Uma bomba centrífuga utiliza a rotação para transmitir velocidade a um líquido.
- Uma bomba centrífuga converte velocidade em caudal.
“Uma bomba centrífuga é uma máquina”. Cada bomba centrífuga inclui um conjunto de componentes mecânicos que tornam possível o funcionamento da bomba. Este conjunto mecânico inclui o eixo da bomba montado sobre rolamentos, o mecanismo de vedação que impede que a bomba vaze excessivamente, componentes estruturais concebidos para lidar com as tensões e cargas impostas à bomba durante o funcionamento, e superfícies de desgaste que permitem que a bomba seja reparada e devolvida às suas especificações originais.
“Uma bomba centrífuga utiliza a rotação para dar velocidade a um líquido”. Cada bomba centrífuga inclui um impulsor. O impulsor é o componente hidráulico que roda para transmitir velocidade ao líquido bombeado.
“Uma bomba centrífuga converte velocidade em fluxo”. Cada bomba centrífuga inclui um invólucro. A carcaça é o componente hidráulico que capta a velocidade transmitida pelo impulsor e direcciona o líquido bombeado para o ponto de descarga da bomba.
No nível mais fundamental, uma bomba centrífuga consiste apenas nestes três componentes:
- Um rotor que gira e dá velocidade a um líquido.
- Uma caixa que capta a velocidade gerada pelo rotor e transforma essa velocidade num fluxo estável.
- Um conjunto de componentes mecânicos que permite que o rotor seja rodado dentro da caixa da bomba.
Impulsores da bomba centrífuga
O rotor de uma bomba centrífuga é rodado rapidamente para dar velocidade a um líquido bombeado.
Se nunca viu um rotor de bomba antes, visualize uma hélice de barco.
p> Quando uma hélice de barco é rodada, dá velocidade ao líquido à sua volta. medida que o líquido se move, essa velocidade força a hélice a avançar na água.
Agora imagine o que aconteceria se o barco estivesse ancorado no lugar, com firmeza suficiente para impedir o barco de se mover. Em seguida imagine que a velocidade gerada pela hélice do barco fosse contida e controlada de modo a que fosse criado um fluxo de água que pudesse direccionar para onde quisesse.
Em efeito, o que acabámos de descrever é uma bomba centrífuga – de facto, uma bomba de fluxo axial assemelha-se ao que acabámos de descrever num grau significativo.
Numa bomba centrífuga tem um impulsor a rodar rapidamente e a transmitir velocidade ao líquido na bomba tal como uma hélice de barco transmite velocidade à água de um lago. A caixa é a parte do arranjo que toma essa velocidade, a contém, controla e a envia numa direcção útil.
Cada hélice tem 1 ou mais palhetas que se estendem do centro, ou cubo, da hélice em direcção ao diâmetro exterior. Quando a hélice gira, a força centrífuga faz com que o líquido se desloque rapidamente do centro da hélice, ao longo das palhetas, e depois saia da hélice no diâmetro exterior. O resultado é que o líquido bombeado sai do perímetro do rotor a uma velocidade muito elevada.
Existem muitos tipos diferentes de rotores de bomba centrífuga. Os tipos mais comuns de impulsores de bombas são discutidos no nosso artigo Fundamental Pump Components: Volutes, Carcaças, e Impulsores.
Caixas da Bomba Centrífuga
A caixa da bomba centrífuga é o componente da bomba que converte toda a velocidade criada pelo impulsor rotativo num fluxo controlado e estável e o direcciona para fora da bomba através do ponto de descarga.
O tipo de invólucro mais comum chama-se voluta e parece semelhante a uma concha de caracol.
O impulsor é colocado dentro da voluta. No entanto, como deve ter notado na imagem acima, a hélice não está tipicamente centrada na voluta.
Em vez disso, a hélice é posicionada de modo a que o diâmetro exterior da hélice esteja mais próximo da voluta no ponto imediatamente a seguir à descarga. Este ponto onde a hélice está mais próxima da voluta chama-se a água cortada.
A partir da água cortada, à medida que nos movemos à volta da hélice, a distância entre a voluta e a hélice aumenta gradualmente até chegarmos ao ponto de descarga. Esta expansão constante da área em redor da turbina significa que a pressão se acumulará ao mover-se da menor para a maior e a pressão crescente empurrará o líquido para fora do ponto de descarga.
Acabámos de abordar brevemente o tópico do desenho da caixa da bomba neste artigo. Informações adicionais sobre os tipos mais comuns de carcaças de bombas podem ser encontradas no nosso artigo Componentes Fundamentais da Bomba: Volutes, Carcaças, e Impulsores.
Unidades de Bombeamento Centrífugo
Bombas centrífugas não são muito utilizadas por si só. Têm de ser combinadas com outro equipamento para serem úteis. A combinação de equipamento que torna uma bomba centrífuga operável é referida como uma unidade de bombeamento.
No mínimo, uma unidade de bombeamento centrífuga inclui pelo menos dois componentes: uma bomba e um condutor.
Na maioria dos casos, o condutor num sistema de bombeamento centrífugo é um motor eléctrico. No entanto, nem sempre é esse o caso. As bombas também podem ser accionadas por outros motores, tais como motores a gás natural ou mesmo turbinas a vapor.
p>A unidade de bombagem mais comum combina uma bomba centrífuga accionada por um motor eléctrico.
A imagem acima é de uma bomba de sucção final fechada. Este é o tipo mais simples e mais comum de unidade de bombagem centrífuga. Neste tipo de unidade de bombeamento, o impulsor monta-se na extremidade do eixo do motor e a caixa da bomba monta-se directamente na face do motor. Com uma unidade de bombagem acoplada, os rolamentos do motor e o eixo compreendem a maior parte da parte mecânica da bomba.
Outra concepção comum de bomba é a bomba de sucção final montada na armação. Com uma bomba de aspiração final montada em armação, a bomba inclui um conjunto mecânico completo e está acoplada a um condutor, ambos montados numa placa de base partilhada.
Esta está longe de ser uma lista exaustiva de possíveis configurações de unidades de bombeamento. No artigo sobre desenhos de bombas comuns mergulharemos noutras configurações de unidades de bombeamento comuns. Por enquanto, o ponto a retirar é que uma unidade de bombeamento consiste numa bomba centrífuga e num condutor, tal como um motor eléctrico, e pode também incluir componentes adicionais, tais como placas de base e acoplamentos, dependendo do desenho da bomba.
Sumário
Uma bomba centrífuga é uma máquina que usa a rotação para dar velocidade a um líquido e depois converte essa velocidade em fluxo.
Tudo a bomba centrífuga consiste num impulsor, uma caixa, e um conjunto de componentes mecânicos que tornam possível a rotação do impulsor dentro da caixa. A hélice gira rapidamente, dando velocidade a um líquido. A velocidade é convertida em pressão e fluxo pela carcaça.
Bombas centrífugas devem ser combinadas com um condutor numa unidade de bombagem centrífuga para que possam ser úteis. As unidades de bombeamento centrífugas variam em complexidade desde as mais simples e mais comuns – uma bomba de aspiração final acoplada a um motor eléctrico – até complexas unidades multimilionárias de engenharia personalizada que consistem em muitos componentes individuais.