Introdução
A bomba centrífuga é um dos tipos de bomba mais utilizados nas indústrias devido ao seu projeto simples, que permite o bombeamento de líquidos, atendendo desde pequenas a grandes vazões.
Conceitualmente, as bombas centrífugas são máquinas de fluxo que tem por característica promoverem uma variação da velocidade do escoamento, à medida que o líquido passa pelo rotor.
Em outras palavras podemos dizer que acontece a seguinte conversão de energia:
Emecânica→ ↑ ECinética→ ↑ Epressão
Em outras palavras, parte da energia mecânica fornecida pelo motor ao rotor provoca um aumento da energia cinética (aumento da velocidade) que depois é convertida em energia de pressão. Mais detalhes sobre o funcionamento veremos a seguir.
Princípio de funcionamento
O principal princípio físico que age no funcionamento de uma bomba centrífuga é o princípio de Bernoulli, também conhecido como equação de Bernoulli.
Esse princípio relaciona as variações de pressão e velocidade de um escoamento. Quando, por algum motivo, a velocidade aumenta, a pressão cai e vice e versa, ou seja, quando a velocidade diminui a pressão aumenta.
Quando o rotor gira, na entrada do rotor, aceleração no líquido, aumentando a velocidade e consequentemente diminui a pressão.
Estando a pressão mais baixa na entrada do rotor, o produto é empurrado para dentro do equipamento.
Com a rotação o fluido é empurrado para fora do rotor por efeito centrífugo, daí o nome da bomba centrífuga.
Ao sair do rotor o fluido entra na voluta e acontece uma redução da velocidade do escoamento o que provoca um aumento da pressão.
Na imagem, tentamos representar esse fenômeno, o líquido bombeado entra na parte central do rotor e sai radialmente, indicado pela seta azul.
Componentes de uma bomba centrífuga
Uma bomba centrífuga típica é composta pelos seguintes elementos:
- Rotor ➞ movimenta o fluido.
- Carcaça ➞ direciona o fluxo.
- Voluta ➞ converte energia cinética em pressão.
- Eixo ➞ conecta o rotor ao motor.
- Caixa de mancal ➞ abriga os rolamentos que suportam o eixo.
- Vedação do eixo ➞ impede vazamentos.
O motor, que fornece energia mecânica; a base da bomba, que garante estabilidade; o acoplamento, que conecta o eixo do motor ao eixo da bomba; e o olho do rotor, que é a entrada do fluido.
As bombas da OMEL também possuem parafuso para ajustes de folga axial do rotor, essencial para o bom desempenho volumétrico e, consequentemente, um bom desempenho em geral.
Todos esses componentes trabalham juntos para garantir o funcionamento eficiente e durável da bomba.
Assista no Canal YouTube da OMEL, vídeo sobre os detalhes do princípio de funcionamento de uma bomba centrífuga. Não esqueça de se inscrever para não perder nossos conteúdos!
Características das bombas centrífugas
As características das bombas centrífugas irão depender da sua finalidade? Ou qual a norma técnica ela deve atender?
As normas técnicas irão ditar as características de robustez e desempenho que a bomba deve atender.
Entre as normas mais comuns no Brasil, aplicadas industrialmente, temos a ANSI/ASME e API.
- ANSI/ASME vem de American National Standarts Institute que podemos traduzir como Instituto nacional americano de Padrões. Essa norma foi ditada para padronizar dimensionalmente as bombas de processo médio, de diversos fabricantes diferentes e existentes, facilitando a vida dos clientes usuários.
- API vem de American Petroleum Institute que podemos traduzir como Instituto americano de petróleo.
De forma resumida podemos destacar as seguintes diferenças:
Assim concluímos que a norma dita a robustez da bomba que será proporcional a necessidade da aplicação.
A OMEL fornece ao mercado bombas ANSI/ASME e API, que falaremos a seguir.
Bombas Centrífugas ANSI/ASME
O modelo UND/III são as bombas centrífugas fabricadas pela OMEL que atendem integralmente as especificações da norma ANSI/ASME B73.1 última edição.
Elas trabalham em aplicações de pequeno, médio e grande porte, sendo utilizadas em indústrias químicas, petroquímicas, de papel e celulose, entre outros.
Com capacidade para até 1.700 m3/h e 210 m de altura manométrica.
Temos também a versão com acoplamento magnético, o modelo UND/II-MAG, que atende a norma ANSI/ASME B73.3 com capacidade para até 300 m3/h e 200 m de altura manométrica.
São ideais para o bombeamento de produtos tóxicos, perigosos ou danosos à vida ou ao meio ambiente.
Uma outra bomba ANSI/ASME do nosso portifólio é a UND/III AE, que é nossa bomba centrífuga autoescorvante com capacidade para até 350 m3/h e 120 m de altura manométrica. Ideais para aplicações não-afogada que exijam auto escorva.
Para completar o time das bombas ANSI/ASME, temos o modelo In-Line UND/II-IL que se trata de uma bomba de eixo vertical com conexões entrada e saída horizontais, ideias para locais que o espaço é reduzido.
Essa bomba atende a norma ANSI/ASME B73.2 com capacidade para até 350 m3/h e 210 m de altura manométrica. A grande vantagem da bomba In-Line é o pequeno espaço que ela ocupa e ela é montada na linha, como uma válvula.
Bomba Centrífuga API
Nossas bombas API são projetadas para atender a norma API 610, e a API 682 que aborda os requisitos dos selos mecânicos e seus planos de selagem.
Nessa linha temos a API HDR (OH2) que são bombas horizontais com rotor em balanço, bi partida radialmente de elevada eficiência para aplicações de produtos refinados de petróleo, como nafta, gasolina, querosene, diesel e outros.
Sua carcaça é apoiada na linha de centro o que conferem melhor desempenho em aplicações com fluidos em alta temperatura.
Possuem capacidade para até 1.000 m3/h e 350 m de altura manométrica e 400º C.
Para completar o time, temos o modelo API – HDRP (OH2) Low-Flow e API – HDRP/D (BB2) para baixo fluxo, sendo de 1 e 2 estágios respectivamente.
Possuem capacidade de bombeamento de 0,25 a 20 m3/h e 300 m de altura manométrica ou 1,5 a 24 m3/h e 630 m de altura manométrica. Ambas podem operar com até 400º C. As bombas low-flow, permitem o bombeamento de vazões pequenas ou razoavelmente pequenas a grandes alturas manométricas.
Todos os modelos fabricados pela OMEL atendem os mais exigentes requisitos de operação, utilizando materiais apropriados à aplicação, presando sempre pela robustez e confiabilidade.
A OMEL ainda tem bombas Vortex, ou seja, de rotor recuado (recessed impeller), projetadas parcialmente dentro de normas ANSI-ASME. Inspiradas no princípio do “ventilador”, que impele no turbilhão o volume de ar que entra em contato com a “hélice”, a bomba “Vortex” transporta em “veia fluída”, materiais consistentes, mesmo parcialmente sólidos ou fibrosos.
Por último, a OMEL também dispõe de bombas de “Fluxo Axial”, série BFA, que são projetadas especificamente para aplicações de baixa altura manométrica e altas capacidades.
Servindo para o bombeamento de águas e também fluidos corrosivos e abrasivos. Temos soluções aplicando as mesmas para recirculação interna dentro de lagoas de efluentes e de decantação, onde a recirculação dos fluídos é necessária.
Consulte os especialistas da OMEL para melhor direcionamento de suas aplicações e necessidades.
