BOMBAS

Definição

São Máquinas Hidráulicas Operatrizes, isto é, máquinas que recebem energia

potencial (força motriz de um motor ou turbina), e transformam parte desta potência em energiacinética (movimento) e energia de pressão (força), cedendo estas duas energias ao fluídobombeado, de forma a recirculá-lo ou transportá-lo de um ponto a outro.

Portanto, o uso de bombas hidráulicas ocorre sempre que há a necessidade de

aumentar-se a pressão de trabalho de uma substância líquida contida em um sistema, a

velocidade de escoamento, ou ambas.

Classificação

As bombas podem ser classificadas pela sua aplicação ou pela forma com que a energia é cedida ao fluído. Normalmente, existe uma relação estreita entre a aplicação e a característica da bomba que, por sua vez, está intimamente ligada à forma de cessão de energia ao fluido.

Bomba Centrírfuga

Bomba de fluxo Mixto

Bomba de Fluxo Axial

Bombas Periféricas Ou Regenerativas

Dinâmicas

ou

Turbobombas

O modo pelo qual é feita a transformação do trabalho em energia hidráulica e o recurso para cedê-la ao líquido aumentando a sua pressão e ou sua velocidade permitem que elas se classifiquem em: bombas de deslocamento positivo, turbobombas e bombas especiais. Dentre as classificações de turbobombas e de deslocamento positivo podemos enumerar algumas das mais importantes subdivisões destas bombas, como mostra a tabela à baixo.

Bombas Volumétricas

ou

Deslocamento Positivo

Bombas Alternativas

Bombas Rotativas

Características de Funcionamento

As Bombas são como máquinas operatrizes hidráulicas que conferem energia ao fluido com a finalidade de transportá-lo por escoamento de um ponto para outro obedecendo as condições do processo. As bombas transformam o trabalho mecânico que recebem para seu funcionamento em energia. Elas recebem a energia de uma fonte motora qualquer e cedem parte dessa energia ao fluido sob forma de energia de pressão, cinética ou ambas. Isto é, elas aumentam a pressão do líquido, a velocidade ou ambas essas grandezas. A energia cedida ao líquido pode ser medida através da equação de Bernoulli. A relação entre a energia cedida pela bomba ao líquido e a energia que foi recebida da fonte motora, fornece o rendimento da bomba.

Turbobombas

As turbobombas são caracterizadas por possuírem um órgão rotatório dotado de pás (rotor) que, devido a sua aceleração, exerce forças sobre o líquido. Essa aceleração não possui a mesma direção e o mesmo sentido do movimento do líquido em contato com as pás. A descarga gerada depende das características da bomba, do número de rotações e das características do sistema de encanamentos.

O rotor, também chamado impulsor ou impelidor, comunica à massa líquida aceleração, adquirindo energia cinética para a transformação da energia mecânica. É um disco de formato cônico dotada de pás, que pode ser fechado ou aberto. É fechado quando, além do disco onde se fixam as pás, existe uma coroa circular também presa às pás. Pela abertura dessa coroa, o líquido penetra no rotor. Usa-se para líquidos sem substâncias em suspensão. Já o rotor aberto, é caracterizado quando não existe essa coroa circular anterior. Usa-se para líquidos contendo pastas, lamas, areia, esgotos sanitários e para outras condições.

O difusor ou recuperador faz a transformação da maior parte da elevada energia cinética com que o liquido sai do rotor, em energia de pressão. Esta transformação é operada de acordo com o teorema de Bernoulli, pois o difusor sendo, em geral, de seção gradativamente crescente, realiza uma contínua e progressiva diminuição da velocidade do liquido que por ele escoa, com o simultâneo aumento da pressão, de modo a que esta tenha valor elevado e a velocidade seja reduzida na ligação da bomba ao encanamento de recalque. O difusor pode ser de tubo reto troncônico (bombas axiais) ou de caixa com forma de caracol ou voluta (nos demais tipos de bombas, chamado simplesmente de coletor ou caracol).

Bombas Centrifúrgas

São o tipo mais simples e mais empregado das turbobombas. Nelas, a energia fornecida ao líquido é primordialmente do tipo cinética, sendo posteriormente convertida em grande parte em energia de pressão. A energia cinética pode ter origem puramente centrífuga ou de arrasto, ou mesmo uma combinação das duas, dependendo da forma do impelidor. A conversão de grande parte da energia cinética em energia de pressão é realizada fazendo com que o fluido que sai do impelidor passe em um conduto de área crescente.

As bombas deste tipo possuem pás cilíndricas (simples curvatura), com geratrizes paralelas ao eixo de rotação, sendo estas pás fixadas a um disco e a uma coroa circular (rotor fechado) ou a um disco apenas (rotor aberto, para bombas de água suja, na indústria de papel, etc.), conforme é mostrado na figuras.

O uso normal das bombas centrífugas é feito sob pressões de até 16 kgf/cm² e temperaturas de até 140°C. Entretanto, existem bombas para água quente até 300°C e prassões de até 25kgf/cm² (bombas centrífugas de voluta). É o caso das bombas CZ da Sulzer-Weiser, mostrada à esquerda.

Bombas de Deslocamento Positivo

As bombas de deslocamento positivo possuem uma ou mais câmaras, em cujo interior o movimento de um órgão propulsor comunica energia de pressão ao líquido, provocando o seu escoamento. Assim, proporciona as condições para que se realize o escoamento na tubulação de aspiração até a bomba e na tubulação de recalque até o ponto de utilização. A característica principal desta classe de bombas é que uma partícula líquida em contato com o órgão que comunica a energia tem aproximadamente a mesma trajetória que a do ponto do órgão com o qual está em contato. As bombas de deslocamento positivo podem ser Alternativas ou Rotativas.

Bombas Rotativas

Nas bombas rotativas, o líquido recebe a ação de forças provenientes de uma ou mais peças dotadas de m movimento de rotação que, comunicando energia de pressão, provocam seu escoamento. A ação das forças se faz segundo a direção que é praticamente a do próprio movimento de escoamento do líquido. A descarga e a pressão do líquido bombeado sofrem pequenas variações quando a rotação é constante.

Existe uma grande variedade de bombas rotativas que encontram aplicação não apenas no bombeamento convencional, mas principalmente nos sistema de lubrificação, nos comandos, controles e transmissões hidráulicas e nos sistemas automáticos com válvulas de seqüência.

Bombas Alternativas

Nas bombas alternativas, o líquido recebe a ação das forças diretamente de um pisão ou êmbolo ou de uma membrana flexível (diafragma). Elas podem ser acionadas pela ação do vapor ou por meio de motores elétricos ou também por motores de combustão interna. São bombas de deslocamento positivo porque exercem forças na direção do próprio movimento do líquido.

No curso da aspiração, o movimento do êmbolo tende a produzir o vácuo no interior da bomba, provocando o escoamento do líquido. É a diferença de pressões que provoca a abertura de uma válvula de aspiração e mantém fechada a de recalque. No curso de descarga, o êmbolo exerce forças sobre o líquido, impelindo-o para o tubo de recalque, provocando a abertura da válvula de recalque e mantendo fechada a de aspiração. A descarga é intermitente e as pressões variam periodicamente em cada ciclo. Estas bombas são auto-escorvantes e podem funcionar como bombas de ar, fazendo vácuo se não houver líquido a aspirar.

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