Partes principais de uma bomba centrífuga
Cada bomba centrífuga é composta por centenas de peças. Existem alguns componentes que praticamente todas as bombas centrífugas têm em comum. Esses componentes podem ser subdivididos na extremidade úmida e na extremidade mecânica .
A extremidade úmida da bomba inclui as peças que determinam o desempenho hidráulico da bomba . As duas extremidades úmidas primárias são o impulsor e a carcaça . Em alguns casos, o primeiro rolamento radial pode ser lubrificado com água. Neste caso, também a lata de rolamentos pertence a extremidades úmidas.
A extremidade mecânica inclui as peças que suportam o impulsor dentro da carcaça . A extremidade mecânica da bomba inclui o eixo , a vedação, os rolamentos e a luva do eixo .
Esses componentes foram projetados para executar tarefas específicas:
Impulsor. O impulsor é um rotor usado para aumentar a energia cinética do fluxo.- Embalagem (Voluta). O invólucro contém o líquido e atua como um recipiente de contenção de pressão que direciona o fluxo de líquido para dentro e para fora da bomba centrífuga. A voluta é um funil curvo que aumenta de área à medida que se aproxima da porta de descarga. A voluta de uma bomba centrífuga é o invólucro que recebe o fluido sendo bombeado pelo impulsor, diminuindo a taxa de fluxo do fluido. Portanto, de acordo com o princípio de Bernoulli, a voluta converte energia cinética em pressão, reduzindo a velocidade e aumentando a pressão. Algumas bombas centrífugas contêm difusores. Um difusor é um conjunto de pás estacionárias que circundam o impulsor. O difusor direciona o fluxo, permite uma expansão mais gradual e, portanto, aumenta a eficiência da bomba centrífuga.
- Eixo (rotor). O impulsor é montado em um eixo. O eixo é um componente mecânico para a transmissão de torque do motor para o impulsor.
- Vedação do eixo. As bombas centrífugas são fornecidas com anéis de vedação ou vedação mecânica, o que ajuda a evitar o vazamento do líquido bombeado.
- Rolamentos. Os rolamentos restringem o movimento relativo do eixo (rotor) e reduzem o atrito entre o eixo rotativo e o estator. Existem pelo menos 5 tipos comuns de rolamentos, cada um dos quais opera com princípios diferentes:
- Rolamento liso
- Rolamento do elemento rolante
- Rolamento de jóias
- Rolamento de fluido
- Rolamento magnético
Tipos de impulsores em bombas centrífugas
O design do impulsor é o fator mais significativo para determinar o desempenho de uma bomba centrífuga. Um impulsor adequadamente projetado otimiza o fluxo , minimizando a turbulência e maximizando a eficiência .
O impulsor de uma bomba centrífuga pode ser de três tipos básicos :
- Impulsor aberto. Os impulsores abertos têm as palhetas livres dos dois lados. Os impulsores abertos são estruturalmente fracos. Eles são normalmente usados em bombas de baixo diâmetro e de baixo custo e bombas que manuseiam sólidos em suspensão.
- Impulsor semiaberto . As palhetas são livres de um lado e fechadas do outro. A cobertura acrescenta força mecânica. Eles também oferecem maior eficiência do que impulsores abertos. Eles podem ser usados em bombas de diâmetro médio e com líquidos contendo pequenas quantidades de sólidos em suspensão. Devido à minimização da recirculação e outras perdas, é muito importante que exista uma pequena folga entre as palhetas do impulsor e a carcaça.
- Impulsor fechado . As palhetas estão localizadas entre os dois discos, todos em uma única peça fundida. Eles são usados em bombas grandes, com alta eficiência e baixa cabeça de sucção positiva líquida necessária . As bombas centrífugas com impulsor fechado são as bombas mais usadas no manuseio de líquidos transparentes. Eles contam com anéis de desgaste de folga estreita no impulsor e na carcaça da bomba. O impulsor fechado é um projeto mais complicado e caro, não apenas por causa do impulsor, mas também são necessários anéis de desgaste adicionais.
As pás do impulsor podem ser:
- Design da lâmina com curvatura para trás (design preferido devido à inclinação negativa da curva de desempenho)
- Design radial da lâmina
- Projeto de lâmina com curvatura para a frente (devido às condições de inclinação positiva, esse projeto pode causar oscilação da bomba)
Os impulsores podem ser:
- Sucção única . Um impulsor de sucção única permite que o líquido entre no centro das pás apenas de uma direção.
- Sucção dupla . Um impulsor de sucção dupla permite que o líquido entre no centro das pás do impulsor de ambos os lados simultaneamente. Isso reduz as forças exercidas no eixo.
A pressão de saída muda levemente de acordo com o design usado. As lâminas podem estar abertas ou fechadas. Além disso, o difusor pode ser equipado com palhetas fixas para ajudar a guiar o fluxo em direção à saída. A energia transferida para o líquido corresponde à velocidade na borda do impulsor. Quanto mais rápido o impulsor gira ou quanto maior o impulsor, maior será a velocidade.
Em geral, as bombas centrífugas podem ser classificadas com base na maneira pela qual o fluido flui através da bomba. Não é uma classificação baseada apenas no impulsor, mas sim no projeto da carcaça da bomba e do impulsor . Os três tipos de fluxo através de uma bomba centrífuga são:
- fluxo radial
- fluxo misto (parte radial, parte axial)
- fluxo axial (tipo hélice)
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