Bombas hidráulicas

BOMBAS HIDRÁULICAS

A bomba hidráulica é um equipamento que tem a capacidade de aumentar a pressão e a velocidade de escoamento de um fluído liquido por meio do fornecimento de energia ao sistema. Seu funcionamento ocorre através do recebimento de energia potencial (força motriz de um motor ou turbina), transformando parte dessa energia em energia cinética e/ou energia de pressão, transmitindo essas duas energias ao fluído bombeado, resultando no transporte do fluído.

O transporte realizado através das bombas depende de alguns fatores, como: a viscosidade, densidade e vazão do fluido, e; o comprimento e diâmetro da tubulação. Como também, o tipo de bomba tem uma influência considerável na eficiente do transporte.

Seu funcionamento ocorre através da criação de um vácuo parcial, devido à ação mecânica, na entrada da bomba, que proporciona que a pressão atmosférica force o fluido do tanque a penetrar na bomba através da linha de sucção. A bomba passa o fluído para a abertura de descarga forçando-o através do sistema hidráulico. Na figura abaixo, é possível observar um simples esquema de como uma bomba hidráulica de engrenagens funciona:

Figura 1 – Funcionamento da bomba hidráulica de engrenagens.

Fonte: http://ottosistemas.com.br/noticias.php?ler=Mjg5.

Geralmente, a especificação das bombas é feita a partir da capacidade de pressão máxima de operação e pelo seu deslocamento. Sendo que, a faixa de pressão de uma bomba é determinada pelo fabricante, com base em sua vida útil. Já o deslocamento é expresso pelo volume de liquido transferido durante uma rotação, o que equivale ao volume de uma câmara multiplicado pelo número de câmaras que passa pelo pórtico de saída da bomba durante uma rotação. O deslocamento é representado por centímetros cúbicos por rotação, e a bomba é classificada pela sua capacidade nominal em litros por minuto.

As bombas podem ser classificadas de acordo com o seu principio de funcionamento: hidrodinâmicas, que são bombas de deslocamento não positivo, usadas na transferência de fluidos quando a única resistência é causada pelo peso do fluido e o atrito, e; hidrostáticas, bombas que possuem o deslocamento positivo e fornecem uma quantidade determinada de fluido a cada rotação ou ciclo, ou seja, diferentemente das bombas hidrodinâmicas, o fluxo é pulsante. A figura 2 representa ambos os tipos de bombas e seus princípios de funcionamento:

Figura 2 – Bombas hidrostáticas e hidrodinâmicas.

Fonte: http://www.penaeng.com.br/catalogos/parker/treinamento/bombas-hidraulicas

Na teoria, uma bomba é capaz de deslocar uma quantidade de fluido igual ao seu deslocamento em cada ciclo ou revolução. Porém, na prática, o deslocamento é menor devido aos vazamentos internos. Ou seja, quanto maior a pressão, maior será o vazamento da saída para a entrada da bomba ou para o dreno, o que acarreta na diminuição da eficiência volumétrica – representada pelo deslocamento real dividido pelo deslocamento teórico, dada em porcentagem – expressa pela seguinte fórmula:

Eficiência volumétrica= (deslocamento real)/(deslocamento teórico)×100%

Em relação a localização da bomba dentro de um sistema, muitas vezes a mesma se encontra localizada sobre a tampa do reservatório, onde está o fluido hidráulico do sistema. A linha ou duto de sucção é quem conecta a bomba com o líquido no reservatório, e, o liquido que flui do reservatório para a bomba, pode ser considerado um sistema diferente. Porém, nesse segundo sistema, a pressão menor que a atmosférica é causada pela resistência do fluxo. Na figura 3, é possível observar a representação de uma bomba hidráulica e sua localização dentro de um sistema hidráulico.

Figura 3 – Sistema hidráulico.

Fonte: http://www.penaeng.com.br/catalogos/parker/treinamento/bombas-hidraulicas.

BOMBAS HIDRODINÂMICAS

As bombas hidrodinâmicas (turbobombas) possuem o deslocamento não-positivo e são utilizadas para transferir fluidos, onde a resistência é criada pelo peso do fluido e pelo atrito. Dentro deste tipo de bomba, destacam-se as bombas centrífugas. Segundo Matos (2015) “essas bombas centrífugas possuem uma série de pás que se movem com alta rotação dentro de uma carcaça que permanece imóvel”. Desta forma, a energia da operação é reproduzida pelo momento angular. Ou seja, o liquido está recebendo energia cinética para depois ser transformada em energia de pressão.

Esse funcionamento da bomba centrifuga é suficiente para que ela não precise de vasos pressurizados ou válvulas, com exceção de alguns casos onde uma válvula de retenção é aplicada para impedir fluxos reversos. O que geralmente ocorre quando não é possível implantar a bomba na parte mais baixa do circuito. Na figura 4, é possível visualizar a representação de uma bomba hidrodinâmica.

Figura 4 – Bombas hidrodinâmicas.

Fonte: http://eletropneumaticaeeletrohidraulica.blogspot.com.br/2015/03/aula-09-elementos-de-instalacoes.html.

É o tipo de bomba mais utilizada na indústria, porém normalmente possui uma eficiência abaixo das bombas hidrostáticas. As principais vantagens da bomba centrífuga são: baixo custo de implantação e manutenção, possibilidade de operação sem válvulas, equipamentos silenciosos na maioria das rotações, descarregamento de fluido sem pulsações e possibilidade de transportar líquidos com sólidos. Porém,