O que é um impulsor de bomba?
Um impulsor de bomba é um componente usado em bombas centrífugas para transferir energia mecânica do motor principal (motor elétrico ou motor a diesel) para o fluido que está sendo bombeado. O impulsor é feito de material metálico, como aço, e vem com palhetas.
Como um impulsor transfere fluido por uma bomba?
Quando uma bomba dá partida (é ligada), o eixo principal (motor) começa a girar em alta velocidade, de 1.000 a 3.000 rpm. Como o impulsor está conectado ao eixo do motor, ele também gira na mesma velocidade. Devido à rotação do impulsor, é criado um vácuo no interior da bomba. O vácuo é um nível de baixa pressão em relação à pressão atmosférica. Devido a essa baixa pressão dentro da bomba, o fluido no tanque de armazenamento entra na bomba por meio do tubo de sucção, com o objetivo de criar um equilíbrio de pressão. À medida que o fluido entra na bomba bombaEm seguida, ele encontra o impulsor e as palhetas, girando em alta velocidade. A energia de rotação no impulsor é transmitida ao líquido, aumentando sua energia cinética. À medida que o fluido segue para a carcaça da bomba, a energia cinética é reduzida, enquanto a energia de pressão aumenta. O aumento da energia de pressão ajuda a mover o fluido até o destino desejado.
Figura: Impulsor trabalhando para transferir fluido dentro de uma bomba.
Tipos de impulsores de bombas centrífugas
Há dois tipos principais de impulsores fabricados por fabricantes de bombas centrífugas: o impulsor aberto e fechado.
Impulsor aberto
Um impulsor aberto é aquele cujas palhetas estão abertas em ambos os lados. Esse impulsor não tem uma cobertura protetora. Dessa forma, o impulsor é usado em bombas baratas e menores que não serão operadas em altas tensões, pois são fracas. Esses impulsores têm a vantagem de bombear fluidos com alguns sólidos.
Figura: Rotor aberto.
Rotor fechado
Um impulsor fechado é fechado na frente e atrás. Esse projeto aumenta a resistência, tornando o impulsor adequado para aplicações pesadas. Os impulsores fechados têm baixas cabeças de sucção líquidas positivas e fluxo mais eficiente. No entanto, esses impulsores têm um projeto complexo e são caros, pois empregam anéis de folga estreita para manter a eficiência e reduzir as cargas axiais. Os fabricantes de bombas centrífugas usam impulsores fechados em bombas grandes para transferir fluidos limpos e evitar entupimentos.
Figura: Rotor fechado.
Diferença entre impulsor aberto e fechado
- Uma bomba que usa um impulsor fechado deve ser desmontada quando o usuário precisar verificar o status dos anéis de desgaste. Por outro lado, um impulsor aberto não requer que o usuário desmonte a bomba, pois os anéis são montados fora do impulsor. Isso torna os anéis de desgaste facilmente acessíveis e visíveis. Dessa forma, os impulsores abertos são mais baratos para consertar e economizam tempo.
- Os impulsores fechados têm alta eficiência nos estágios iniciais de uso. Entretanto, a eficiência diminui com o tempo, pois a folga do anel de desgaste aumenta. A folga aumenta à medida que as palhetas do impulsor se desgastam, levando a uma lacuna entre a borda do impulsor e o anel de desgaste, reduzindo assim a eficiência. Por outro lado, um impulsor aberto pode manter sua eficiência com ajustes regulares da folga. Esse ajuste é realizado movendo-se o impulsor para frente ou para trás em sua carcaça. Ao fazer isso, o impulsor permanece próximo ao anel de desgaste, aumentando a alta eficiência por um longo período.
- Os impulsores fechados são comuns na maioria dos setores, pois podem lidar com fluidos explosivos e voláteis. O projeto dos impulsores fechados garante uma vedação estanque, evitando o vazamento de líquidos perigosos. Além disso, um impulsor fechado produz uma altura e uma pressão maiores do que um impulsor aberto.
- As palhetas em um impulsor aberto são fixadas em um cubo central sem nenhum invólucro ou carcaça que as envolva. Dessa forma, há espaço suficiente entre as palhetas, reduzindo a possibilidade de entupimento ao trabalhar com fluidos com sólidos. Por outro lado, um impulsor fechado tem suas palhetas totalmente fechadas por um invólucro ou carcaça, aumentando as chances de entupimento se a bomba lidar com materiais fibrosos ou sólidos.
Fatores a serem considerados ao selecionar o impulsor da bomba
- Taxa de vazão. A taxa de vazão é o fluido que o impulsor da bomba fornecerá em um determinado período. Ela é dada em termos de galões por minuto. Um impulsor de bomba que pode fornecer 100 GPM é adequado para aplicações de alta vazão em relação a 50 GPM.
- Cabeça. A cabeça é a altura máxima em que o fluido será levantado. Ela é dada em metros ou pés.
- Gravidade específica. A gravidade específica é a razão entre a densidade de um fluido e a densidade da água. Um líquido com gravidade específica superior a 1 é mais pesado que a água; portanto, precisaria de uma bomba potente.
- Material sólido. Se o fluido tiver partículas sólidas, é recomendável usar um impulsor aberto para evitar o entupimento da bomba.
- Viscosidade do fluido. Um fluido viscoso precisa de um impulsor aberto para ser transferido.