Seleção De Bombas Hidraulicas

1BOMBAS DE DESLOCAMENTO positivo

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 e velocidade do líquido. A energia cedida 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.

O princípio de operação de uma bomba de deslocamento é diferente das bombas centrífugas. Nas bombas de deslocamento o fluído é levado (deslocado) da sucção da bomba até a descarga em volumes característicos. A pressão na descarga da bomba ocorre não por uma transferência de quantidade de movimento angular, e sim por eventual restrição que a tubulação de descarga da bomba impõe ao transporte do fluido.

Uma outra particularidade das bombas de deslocamento então surge: a vazão descarregada flutua em torno de um valor médio, pois os volumes característicos são descarregados intermitentemente. Um exemplo é mostrado na figura 1, que traz a vazão instantânea de uma bomba de pistão de dupla ação (ambas as faces do pistão são atuantes).

Figura 1. Vazão instantânea de uma bomba de pistão de dupla ação.

Figura 2. Esquema construtivo de uma bomba de pistão de dupla ação.

A característica principal desta classe de bombas é que uma partícula líquida em contato com o elemento propulsor que transfere a energia tem aproximadamente a mesma trajetória que a do ponto do propulsor com o qual está em contato.

As bombas de deslocamento classificam-se de acordo com o movimento dos elementos de bombeamento, dividindo-se em bombas alternativas e rotativas, como mostra a tabela abaixo:

Deslocamento

Positivo Bombas Alternativas Pistão

Êmbolo

Diafragma

Bombas rotativas Engrenagens

Lóbulos

Parafusos

Palhetas

Pistão

TABELA 1. Classificação das bombas de deslocamento positivo.

Determinar a vazão média teórica de uma bomba de deslocamento é simples. Seja w o volume característico de cada elemento de bombeamento, seja z o número de elementos de bombeamento (ou seja, o número de volumes característicos descarregados por volta do eixo da bomba) e seja n o número de rotações por minuto do eixo da bomba. A vazão teórica, isto é, a vazão descarregada pela bomba considerando que o fluido seja incompressível e que não haja retorno de fluido das regiões de alta pressão para as de baixa pressão através das folgas intrínsecas ao equipamento, será dada por

Para exemplificar, considere a figura 2. Quando o pistão atinge o limite de seu movimento alternativo, o fluido terá sido todo aspirado através da válvula de admissão e o volume característico será o produto da área do pistão pelo seu curso. O número de volumes característicos é o produto do número de pistões (no caso, 1) pelo número de faces ativas (no caso, 2). n é o número de rotações por minuto do eixo que produz o movimento alternativo do pistão.

Figura 3. Esquema construtivo de uma bomba de pistão de ação simples.

1.1BOMBAS rotativas

Nas bombas de deslocamento rotativas o fluido é deslocado pelo movimento rotativo simples, ou combinado com movimento oscilatório dos elementos de bombeamento. Sao geralmente constituídas de uma carcaça e de um rotor com os elementos de bombeamento. Existem inúmeros tipos de elementos de bombeamento. As BDR não necessitam de válvulas de admissão e descarga, o que as tornam viáveis de operar em alta rotação. A vazão teórica é obtida também pela mesma equação apresentada anteriormente. Como geralmente possuem maior número de elementos de bombeamento que as alternativas de mesmo porte, apresentam uma curva de vazão instantânea mais uniforme.

Um único rotor Palhetas

Mais de um rotor Engrenagem

Pistão Lóbulos

Elemento Flexível Pistões Oscilatórios

Parafuso Parafuso

TABELA 2. Classificação das bombas rotativas.

Segue abaixo algumas características principais:

-A descarga e a pressão do fluido bombeado sofre pequenas variações quando a rotação é constante.

- Vazão do fluido: função do tamanho da bomba e velocidade de rotação, ligeiramente dependente da pressão de descarga; -Fornecem vazões quase