Maquinas De Fluxo

1 INTRODUÇÃO

É sabido a todos que as bombas utilizadas para transporte de fluidos, transforma energia mecânica em energia hidráulica. Não é de hoje, que existe uma variedade enorme de bombas, servidas em diversas aplicações. Resumidamente, apresentaremos em nosso estudo as bombas hidrostáticas de engrenagem, no que tange aspectos de princípios de funcionamento e componentes. Suas diversas aplicações na indústria, além de tratarmos sobre a real necessidade de manutenção e de como garantir seu perfeito funcionamento, para isso precisaremos analisar os aspectos de confiabilidade do produto.

A bomba de engrenagem consiste basicamente de uma carcaça com orifícios de entrada e de saída, e de um mecanismo de bombeamento composto de duas engrenagens. Uma das engrenagens, a engrenagem motora, é ligada a um eixo que é conectado a um elemento acionador principal. A outra é a engrenagem movida, a qual acompanha os movimentos de rotação da engrenagem motora.

2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

2.1 HIDRÁULICO

As bombas de engrenagem basicamente possuem duas engrenagens como principio de deslocamento do fluido. Neste tipo de equipamento, na extremidade de sucção, os dentes das engrenagens desengrenam, permitindo a entrada do fluido na bomba, sendo conduzido pelo espaço existente entre os dentes e a carcaça, para o lado da descarga, onde os dentes das engrenagens engrenam e forçam o fluido para fora do sistema.

Pressionando o fluido entre as câmaras das engrenagens, forçando o líquido a sair da bomba. Dessa forma é possível manter um fluxo laminar ou elevado, com vazão constante. Por possuírem a característica de criar um elevado vácuo na sucção da bomba, permite – se trabalhar com essa bomba com elevadas vazões.

As bombas de engrenagem podem ser de dentes internos e externos. No primeiro caso, o fluido ao passar pelos dentes da engrenagem interna, que fica separada de outra engrenagem por uma vedação no formato de uma meia-lua localizada onde a folga é máxima entre as engrenagens. Uma bomba de engrenagem interna consiste de uma engrenagem externa cujos dentes se engrenam na circunferência interna de uma engrenagem maior.

O tipo mais comum de bomba de engrenagem interna nos sistemas industriais é a bomba tipo gerotor. Essa é uma bomba que possui uma engrenagem motora interna e uma engrenagem movida externa. A engrenagem interna tem um dente a menos do que a engrenagem externa. Enquanto a engrenagem interna é movida por um elemento acionado, ela movimenta a engrenagem externa maior. De um lado do mecanismo de bombeamento forma-se um volume crescente, enquanto os dentes da engrenagem desengrenam. Do outro lado da bomba é formado um volume decrescente, conforme figura abaixo:

Figura 1: Etapas de funcionamento de uma bomba de dentes internos

A Bomba de engrenagem externa possui ambas as engrenagens com dentes em suas circunferências externas. Estas bombas são às vezes chamadas de bombas de dentes-sobre-dentes. Há basicamente três tipos de engrenagens usadas em bombas de engrenagem externa; as de engrenagens de dentes retos, as helicoidais e as que têm forma de espinha de peixe.

Neste tipo de bomba, os dentes externos forçam o fluido a ser transportado entre os dentes das engrenagens em si e da própria carcaça da bomba, conforme podemos visualizar na figura abaixo:

Figura 2: Bomba de engrenagens com dentes externos

O funcionamento desta bomba pode ser visto na figura abaixo, na qual a área de cor azul representa a área de sução do fluido, e a área em vermelho no interior da bomba representa o fluido em compressão.

Figura 3: Funcionamento básico de uma bomba de engrenagens com dentes externos.

2.2 MECÂNICO

São características das bombas de engrenagem possuírem na carcaça os orifícios de sucção e recalque, variando as conexões de e ½” (meia polegada) até 10” (dez polegadas) para alguns fabricantes, sendo esse mecanismo de bombeamento originado através de um sistema eletro-mecânico composto por duas engrenagens. Uma delas é a engrenagem motora (engrenagem interna), que é acionada através de um eixo, sendo o mesmo intertravado a uma força motriz de energia. Ficando restante a outra engrenagem movida, a engrenagem externa.

As bombas de engrenagem permite uma construção bastante versátil. Principalmente no que tange aos aspectos de entrada e saída do fluido, permitindo ao cliente optar por diversas combinações possíveis. Além de serem reversíveis, ou seja, alterando o sentido de rotação da engrenagem a sucção, torna-se o recalque.

3 PRINCIPAIS COMPONENTES

Dentre os principais componentes de um Bomba de engrenagem temos as peças de vedação que são o Selo Mecânico, a Gaxeta, o Retentor e a Selagem Magnética.

Entre mais outros componentes, temos acessórios como o Mancal Externo, a Válvula de Alívio Interna e Externa e a Câmara de aquecimento.

Na Figura 4, localizada logo abaixo, pode ser conferida a bomba já desmontada:

Figura 4: Principais componentes de uma bomba de engrenagem.

4 APLICAÇÃO

A ação de bombeamento desse equipamento pode ocorre em alta velocidade, pois a rotação do eixo da bomba de engrenagens pode atingir, geralmente, até 2700 rpm, embora essas rotações normalmente estejam entre 750 e 1750 rpm. Possuem projetos de operação de até 20 MPa, mas a faixa de pressão mais corrente vai até 7 MPa.

São bombas extremamente simples de operar, de baixo custo e longa vida útil. São muito utilizadas em tratores, máquinas e implementos agrícolas, máquinas para construção civil e outros tipos de máquinas sobre rodas ou esteiras. Destina-se também ao bombeamento de produtos líquidos e viscosos, mas que não contenha partículas sólidas em suspensão. Exemplos de produtos bombeados por ambos os tipos de bombas de engrenagem:

• Na indústria Petroquímica: bombeamento de óleo diesel, graxas, querosene, gasolina, óleos em geral, etc.;

• Na indústria Química: tintas, vernizes, esmaltes, solventes, resinas, fertilizantes, pesticidas, acetonas, ácidos, cosméticos, detergentes, sabões, bases,etc.;