Bomba vertical API610 Vs1 e Vs5
O que são bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5?
As bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5 são uma categoria de bombas fabricadas de acordo com as normas API 610 e são suspensas verticalmente (Vs). Os fabricantes de bombas verticais API610 Vs1 e Vs5 projetam essa bomba com um projeto de carcaça única que compreende a câmara do impulsor e o difusor/voluta como uma única peça e não é encerrada em uma caixa de pressão ou lata. As carcaças e os impulsores da bomba ficam submersos no meio a ser bombeado, suspensos verticalmente em uma coluna abaixo de uma placa de suporte. A placa de suporte geralmente é instalada na parte superior de um tanque e carrega o motor e os rolamentos axiais. Portanto, as bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5 são bombas suspensas verticalmente com difusores de poço úmido, com carcaça única em conformidade com os padrões de projeto API 610.
A principal diferença entre as bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5 é que a Vs1 descarrega o fluido da bomba pela mesma coluna vertical que suspende o conjunto do bojo. Por outro lado, a vs5 remove o fluido de bombeamento por meio de uma coluna separada da coluna do eixo. O API Vs5 compreende um eixo de linha diferente em balanço e suportado por rolamentos somente na carcaça superior e não contém rolamentos de suporte dentro da coluna. Os fabricantes de bombas verticais API610 Vs1 e Vs5 projetam a bomba para obter ótimas qualidades de desempenho, como uma alta taxa de fluxo de cerca de 400 metros cúbicos por hora, uma cabeça de descarga máxima de 200 m e uma ampla faixa de temperatura operacional de -20 a 120 graus centígrados. Os usos típicos das bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5 incluem estações de tratamento de águas residuais, indústria de papel, siderurgia e usinas de laminação de aço, usinas de geração de energia e indústrias químicas e petroquímicas, entre outras.
Figura: Mostrando a configuração da bomba vertical API 610 Vs1
Características de projeto das bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5
- Está em conformidade com os requisitos da API 610.
- Inclui o impulsor do primeiro estágio com um projeto de baixo NPSH.
- Ele tem um bocal de interface lateral.
- Distâncias de rolamento do diário de acordo com os padrões.
- Rolamentos antifricção lubrificados a óleo.
- Projeto cantilever sem rolamentos submersos e vedação do eixo.
- O conjunto do rolamento é vedado para evitar a contaminação do rolamento.
Figura: mostrando a configuração da bomba vertical API 610 Vs5
Componentes da bomba vertical API 610 Vs1 e Vs5
Motor
O motor elétrico é o principal motor da bomba vertical API 610 Vs1 e Vs5, fornecendo toda a energia necessária para o funcionamento da bomba. O motor elétrico é um dispositivo eletromecânico que converte a energia elétrica da rede de fornecimento de eletricidade em energia mecânica. Um motor elétrico pode ser um motor CA ou um motor CC. Os motores CA funcionam com corrente alternada, enquanto os motores CC funcionam com corrente contínua. O eixo do motor geralmente se acopla ao eixo da bomba para transmitir o torque.
Eixo da bomba
O eixo da bomba é um componente mecânico rotativo que se apoia em rolamentos e carrega o impulsor. Sua função é girar o impulsor para deslocar o fluido na bomba. O eixo da bomba, o rolamento e o impulsor formam o conjunto do rotor, que se conecta ao motor elétrico por meio de um acoplamento. Os fabricantes de bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5 projetam o eixo usando metais sólidos resistentes, como aço inoxidável e aço carbono.
Rolamentos
Os rolamentos fornecem o suporte final para o eixo ou o rotor e ajudam a alinhá-los corretamente com as extremidades fixas sob a ação de forças radiais e axiais. Eles também ajudam a conter o movimento relativo do rotor e a minimizar o atrito entre o eixo rotativo e o estator para uma operação suave.
Impeller
O impulsor é um rotor que tem a função de aumentar a energia cinética e a pressão do fluido. Ele é equipado com uma série de palhetas curvadas para trás. Geralmente, é montado no eixo da bomba e alojado em um invólucro à prova d'água. À medida que o impulsor gira, ele transfere a energia cinética derivada de uma fonte, ou seja, um motor elétrico, para o fluido, aumentando assim a pressão do fluido e induzindo o fluxo do fluido. O projeto do impulsor é um fator importante para determinar a eficiência da bomba. Os impulsores são de dois tipos: Impulsor de fluxo axial e impulsor de fluxo radial. Nos impulsores axiais, o fluido flui axialmente em relação ao eixo da bomba, enquanto em um impulsor radial, o fluido se move perpendicularmente à coluna. Os impulsores axiais se aplicam principalmente a aplicações de alto fluxo e baixa pressão. Por outro lado, os impulsores radiais são usados em bombas centrífugas de múltiplos estágios com caixa dividida.
Os impulsores também podem ser classificados como impulsores abertos e impulsores fechados. Os impulsores abertos têm apenas uma cobertura e as palhetas ficam expostas em um lado e são encontrados principalmente em bombas centrífugas de sucção de estágio único. Um impulsor fechado tem uma cobertura em cada lado das palhetas durante um impulsor fechado. Os impulsores das bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5 são orientados verticalmente, suspensos abaixo do suporte e submersos no meio.
Carcaça da bomba
A carcaça da bomba é o invólucro ou caixa que protege ou suporta a maioria dos componentes da bomba. Ele serve para vedar a bomba, proteger contra vazamentos e reter a pressão. Ela abriga partes vitais da bomba, como o eixo, o rolamento, os impulsores etc. A carcaça da bomba também contém o líquido e direciona o fluxo através da tubulação de sucção e para fora da bomba através da tubulação de descarga.
Como funciona uma bomba vertical API 610 Vs1 e Vs5?
Quando o motor elétrico é acionado, ele converte a energia elétrica em energia mecânica para girar o impulsor da bomba com pás. Quando o impulsor começa a girar, ele transmite energia cinética ao meio de bombeamento. A força centrífuga através do rotor do impulsor faz com que o líquido se mova radialmente para fora em alta velocidade tangencial, afastando-se do centro de rotação do impulsor. O fluxo giratório na saída do impulsor é então direcionado para o difusor, onde a velocidade do fluxo do fluido é gradualmente reduzida, levando à conversão da energia de alta velocidade em uma cabeça de alta pressão. Nas bombas suspensas verticalmente, a alta pressão de saída permite que o fluido seja bombeado para locais verticais elevados. Portanto, a bomba vertical API 610 Vs1 e Vs5 usa a força de alta pressão de saída para elevar o líquido até os locais desejados, geralmente com pressão residual elevada.
Figura: Funcionamento da bomba vertical API610 Vs1 e Vs5
Tipos de bomba vertical API 610 Vs1 e Vs5
As bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5 podem ser de estágio único ou múltiplo. Os tipos de estágio único têm apenas um impulsor e um difusor instalados em uma única carcaça de voluta. Por outro lado, os tipos de múltiplos estágios compreendem três ou mais impulsores e difusores instalados dentro da carcaça da voluta. As bombas verticais de múltiplos estágios API 610 Vs1 e Vs5 podem atingir uma cabeça de sucção positiva líquida (NPSH) mais baixa ao serem projetadas para isso, especificamente no primeiro estágio, e depois seguidas por um sistema hidráulico exclusivo de série de cabeça alta por estágio nos estágios subsequentes.
Figura: Mostrando a bomba multiestágio vertical API 610 VS1.
Figura: Mostrando a bomba vertical multiestágio API 610 VS5.
Aplicações da bomba vertical API 610 Vs1 e Vs5
- Eles são usados em aplicações de processamento de minerais e mineração.
- Eles são usados no transporte de petróleo bruto e derivados.
- As bombas verticais API 610 Vs1 e vs5 são usadas para abastecimento de água industrial.
- Eles são usados para bombear líquidos abrasivos e líquidos que contêm sólidos grandes.
- As bombas verticais API 610 Vs1 e vs5 também se aplicam a serviços auxiliares em usinas de energia.
- Eles também são usados para a transferência de polpas fibrosas e não fibrosas contendo sólidos grandes.
- Eles são usados para a transferência de efluentes e líquidos perigosos.
- Eles também são usados para bombear água para irrigação.
- Eles são usados para dar suporte a equipamentos industriais de proteção contra incêndio.
- Eles são usados em plantas de processamento químico
- Eles são usados no processamento de alimentos.
- As bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5 são usadas em aplicações subterrâneas de águas pluviais e de drenagem.
- Eles são usados em serviços de condensação.
- Eles são usados no transporte de gás liquefeito de petróleo.
Vantagens da bomba vertical API 610 Vs1 e Vs5
- As bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5 são perfeitas para uso quando não há NPSHA suficiente para uma bomba horizontal.
- Eles são adequados para bombear todos os tipos de líquidos limpos e contaminados e lama.
- Elas são adaptáveis e perfeitamente adequadas a todas as aplicações de bombas de drenagem industriais.
- Eles estão disponíveis em materiais resistentes à abrasão e à corrosão, que resistem ao desgaste em aplicações de bombeamento desafiadoras.
- Eles são fáceis de montar e manter.
- Eles têm alto desempenho e durabilidade.
- Eles têm alta confiabilidade e eficiência operacional.
A desvantagem da bomba vertical API 610 Vs1 e Vs5
- A bomba vertical API 610 Vs1 e Vs5 requer espaço vertical para instalação e manutenção.
- Seus pesos se acumulam abaixo da voluta, o que pode levar à concentração de tensão.
- No API 610 Vs1, o fluido é transferido do reservatório através da coluna de suporte e para fora em uma curva de descarga. No entanto, a curva acentuada na descarga produz uma perda de desempenho.
- A bomba VS1 geralmente requer um selo mecânico duplo e um sistema de suporte de selo plano para evitar vazamentos.
Solução de problemas da bomba vertical API 610 Vs1 e Vs5
A bomba não dá partida
- Fusível queimado ou disjuntor desarmado. Inspecione e substitua o fusível conforme necessário
- Receptáculos de fusíveis sujos ou corroídos. Verifique e limpe os receptáculos de fusíveis conforme necessário
- A tensão está irregular devido a sujeira ou corrosão no pressostato. Inspecione o pressostato e limpe-o de quaisquer detritos ou poluição.
Não há água suficiente passando pelo sistema da bomba
- A válvula de retenção falhou ou está instalada incorretamente. Inspecione a válvula de retenção, instale-a corretamente ou substitua-a
- A bomba não está totalmente submersa. Certifique-se de que a bomba esteja totalmente imersa no meio.
- A bomba está com ar. Certifique-se de que o sistema da bomba esteja livre de ar.
- Impulsor entupido. Inspecione o impulsor e remova qualquer material que esteja causando o entupimento.
- A bomba está operando em sentido inverso. Verifique se o sentido de rotação do motor corresponde ao sentido indicado pelo fabricante da bomba vertical API610 Vs1 e Vs5 na carcaça da bomba. Inverta as polaridades do motor.
A operação da bomba é barulhenta
- Bomba trabalhando em cavitação. Verifique se a cabeça de pressão de sucção líquida não está muito baixa e se está de acordo com as especificações do fabricante da bomba vertical API610 Vs1 e Vs5. Certifique-se de que as válvulas da linha de sucção estejam totalmente abertas. Além disso, verifique se a viscosidade do fluido atende às especificações do fabricante da bomba.
- Há ar no fluido. Certifique-se de que a bomba esteja totalmente submersa para evitar a formação de vórtices na superfície do fluido.
- A bomba está funcionando fora da faixa de serviço projetada. Certifique-se de que a bomba esteja funcionando dentro da faixa de trabalho recomendada pelo fabricante.
Bomba com vibração excessiva
- Algumas peças da bomba não estão balanceadas. Inspecione e reequilibre os componentes se for necessário.
- O impulsor está muito desgastado ou com defeito. Inspecione e substitua o impulsor por outro do fabricante da bomba vertical API610 Vs1 e Vs5, se necessário.
- Eixo oblíquo ou desbalanceado. Inspecione o poste e substitua-o ou balanceie-o conforme necessário.
O protetor de sobrecarga continua disparando
- O protetor está exposto à luz solar direta. Faça uma sombra ou ventile a caixa
- Tensão incorreta. Inspecione os terminais da linha para determinar se a bomba está recebendo a tensão projetada pelo fabricante da bomba.
Resumo
As bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5 podem ser descritas como bombas difusoras de poço úmido, suspensas verticalmente, com uma única carcaça e em conformidade com os padrões de projeto API 610. As carcaças e os impulsores da bomba ficam submersos no meio a ser bombeado, suspensos verticalmente em uma coluna abaixo de uma placa de suporte. A placa de suporte geralmente é instalada na parte superior de um tanque e carrega o motor e os rolamentos axiais. A principal diferença entre as bombas verticais API 610 Vs1 e Vs5 é que a Vs1 descarrega o fluido da bomba pela mesma coluna vertical que suspende o conjunto do bojo. Em contrapartida, a Vs5 descarrega o fluido de bombeamento por meio de uma coluna separada da coluna do eixo.
Os fabricantes de bombas verticais API610 Vs1 e Vs5 projetam essas bombas para uso em aplicações como estações de tratamento de águas residuais, indústria de papel, usinas siderúrgicas e de laminação de aço, usinas de geração de energia e indústrias químicas e petroquímicas. As vantagens dessa bomba são o design simples e compacto, a facilidade de reparo, a capacidade de lidar com lamas, a resistência à corrosão, a alta vazão volumétrica, a alta pressão, a baixa expansão térmica, a alta confiabilidade e a durabilidade.