Bomba submersível para poços profundos
O que é uma bomba submersível para poços profundos?
Uma bomba submersível para poços profundos é um dispositivo longo em forma de cilindro localizado embaixo d'água, no fundo do poço, como o próprio nome indica, e ajuda a empurrar a água para um reservatório acima do solo. A pressão da água ao redor facilita o movimento da água através da bomba. Os fabricantes de bombas submersíveis para poços profundos equipam a unidade com motores de alto torque de partida para ajudar a soltar depósitos minerais que possam aderir às partes móveis da bomba. As bombas submersíveis para poços profundos podem ser usadas em quase todos os poços, independentemente da profundidade ou da profundidade do poço. Quando o motor é ligado, a água é puxada para a bomba, que a empurra para a superfície e para um tanque de armazenamento, onde ficará armazenada até que seja necessária. As bombas submersíveis para poços profundos são adequadas para bombear água limpa para muitas aplicações, como abastecimento doméstico, irrigação e sistemas de água para pequenas comunidades. As bombas submersíveis para poços profundos são à prova d'água, duradouras, autoescorvantes, eficientes em termos de energia, livres de cavitação e exigem pouca manutenção.
Figura: mostrando a configuração de uma bomba submersível para poços profundos
Componentes de uma bomba submersível para poços profundos
Motor elétrico
A bomba submersível para poços profundos pode funcionar com motor monofásico (230 V) ou trifásico (400 V). O motor elétrico fornece a energia mecânica para o funcionamento da bomba. Ele é hermeticamente vedado e está bem preso ao corpo da bomba. Os fabricantes de bombas submersíveis para poços profundos também integram o motor elétrico a um dispositivo de proteção para desligar a bomba caso ocorra algum problema.
Cabo elétrico
A finalidade do cabo elétrico é fornecer energia para a bomba submersível de poço profundo. Os cabos elétricos podem ser dois ou três cabos de alimentação, dependendo do projeto do motor.
Carcaça da bomba
A carcaça é o invólucro externo da bomba, que é vedado para reter a pressão e proteger contra vazamento de fluido. Ele contém os componentes internos da bomba, ajuda a converter a energia cinética em uma cabeça de pressão e guia a água para dentro e para fora da bomba. A carcaça da bomba pode ser feita de vários materiais, incluindo ferro fundido, aço fundido, aço inoxidável, aço-liga, etc.
Eixo
O eixo é um sólido rotativo de aço inoxidável ou aço carbono, montado em rolamentos e que carrega o impulsor. Os fabricantes de bombas de água submersíveis para poços profundos criam o eixo para resistir às cargas pesadas e às vibrações durante as operações da bomba.
Rolamentos
O principal objetivo dos rolamentos é apoiar o rotor e o eixo e alinhá-los corretamente com as extremidades fixas sob a ação de forças radiais e axiais. Além disso, eles reduzem o atrito entre o eixo rotativo e o estator e contêm o movimento relativo do conjunto do rotor.
Impulsor
O impulsor consiste em um arranjo de palhetas curvadas para trás e é montado no eixo do motor elétrico. Sua principal função é deslocar o fluido através da bomba, aumentando sua energia cinética e pressão. Os impulsores se diferenciam pelo design e podem ser abertos, semiabertos ou fechados.
Válvulas
A bomba submersível para poços profundos também é equipada com diferentes tipos de válvulas para ajudar na operação de bombeamento. Essas válvulas incluem válvulas de alívio, válvulas de drenagem e válvulas de esfera.
Figura: Componentes de uma bomba submersível para poços profundos
Como funciona uma bomba submersível para poços profundos?
A bomba submersível para poços profundos empurra a água para cima por meio de um tubo conectado a uma extremidade da bomba. A bomba converte a energia elétrica em mecânica e, em seguida, em energia cinética e de pressão do fluido. Quando o motor entra em funcionamento, o impulsor da bomba gira a água pré-cheia na carcaça da bomba, conferindo alta energia cinética e velocidade ao líquido. Em seguida, o impulsor lança a água na voluta, onde a velocidade do fluido diminui devido ao aumento gradual do caminho do fluxo, à medida que a alta velocidade do fluido se converte em alta pressão estática. Por fim, a água sai da bomba sob pressão elevada, o que ajuda a empurrá-la para a superfície e a direcionar o fluxo para o local designado por meio das conexões de entrega.
Figura: Funcionamento de uma bomba submersível para poços profundos
Tipos de bombas submersíveis para poços profundos
Bomba submersível de poço profundo em aço inoxidável
A bomba submersível para poços profundos de aço inoxidável é fabricada em aço inoxidável 304 para resistir de forma excelente à ferrugem e à corrosão em condições subaquáticas. Os fabricantes de bombas submersíveis para poços profundos equipam o dispositivo com uma válvula de retenção integrada para aumentar sua adequação a aplicações domésticas e industriais. A bomba submersível para poços profundos de aço inoxidável pode fornecer uma grande altura de até 164 pés e uma taxa de fluxo máxima de 25 galões por minuto.
Figura: Bomba submersível de aço inoxidável para poços profundos.
Bomba submersível para poços profundos de estágio único
Uma bomba submersível de poço profundo de estágio único é composta por um impulsor que gira em um eixo em uma câmara de bomba, projetada para pressurizar e empurrar o líquido para a superfície quando acionada por um motor. Essa bomba oferece o projeto mais simples das bombas submersíveis para poços profundos. Portanto, é menos dispendiosa e fácil de adquirir.
Figura: Bomba submersível de estágio único para poços profundos.
Bomba submersível multiestágio para poços profundos
A bomba submersível de poço profundo de múltiplos estágios tem mais de dois impulsores apoiados em um único eixo e localizados em diferentes câmaras da bomba montadas em série. Cada conjunto de câmara e impulsor constitui um estágio da bomba. Essa bomba puxa a água para o primeiro estágio da bomba com pressão de sucção e sai do último estágio com pressão elevada. A bomba submersível de poço profundo de múltiplos estágios pode gerar maior potência e pressão estática usando um motor menor, consumindo assim menos energia. Ela também pode fornecer pressão de água e taxas de fluxo mais altas em comparação com a equivalente de estágio único.
Figura: Bomba submersível multiestágio para poços profundos.
Aplicações de bombas submersíveis para poços profundos
As bombas submersíveis para poços profundos são amplamente usadas para bombear água limpa de poços profundos para fins domésticos, civis e industriais. Elas são encontradas principalmente em terras agrícolas, fábricas, ferrovias, minas, sistemas de abastecimento de água e sistemas de pressão. Também são usados em rios, reservatórios, canais e outras obras de elevação de água. Seus usos típicos incluem o seguinte:
- As bombas submersíveis para poços profundos são usadas para elevar a água de um poço subterrâneo profundo para tanques de armazenamento ou instalações de tratamento na superfície.
- Elas são usadas para abastecimento de água doméstica e de irrigação.
- Eles são usados para tarefas de bombeamento na engenharia municipal
- Eles são usados para desaguamento de minas.
- Eles são usados com torneiras domésticas para garantir um fornecimento constante de água para a casa e os tanques.
Vantagens de uma bomba submersível para poços profundos
- As bombas submersíveis para poços profundos são altamente versáteis em suas aplicações.
- Eles têm requisitos mínimos de manutenção.
- Elas podem lidar com água com um teor de areia de até 150 g/m3 porque os fabricantes de bombas para poços profundos as constroem com impulsores flutuantes.
- Elas são livres de cavitação, pois eliminam o pico de pressão à medida que a água flui pela bomba.
- As bombas são mais eficazes para poços profundos e descem várias centenas de metros em comparação com as bombas a jato.
- Eles proporcionam uma vida útil prolongada.
- Eles têm um design robusto que é fácil de operar e instalar.
- As bombas fornecem um suprimento constante de água, mesmo durante as estações secas.
- Eles não precisam de escorva, pois ficam submersos em água.
- Eles fornecem pressão de água consistente.
- Eles podem mover a água por longas distâncias.
- Elas economizam energia devido ao consumo reduzido de energia. Elas também aproveitam a gravidade no processo de bombeamento; portanto, não consomem energia para puxar a água para a bomba.
Desvantagens de uma bomba submersível para poços profundos
- As bombas submersíveis para poços profundos são de projeto mais complexo e, portanto, mais caras do que as bombas de superfície.
- Eles não são adequados para líquidos abrasivos e água com incrustações pesadas.
- Não é fácil consertar a bomba. Os reparos da bomba envolvem a remoção da bomba do poço para a superfície, o que pode aumentar as despesas de reparo.
- As vedações da bomba podem se corroer durante um longo período de operação da bomba, causando vazamento.
- Como o motor é hermeticamente fechado, muitas vezes é difícil desmontá-lo e consertá-lo.
Solução de problemas de uma bomba submersível para poços profundos
O motor não funciona
- Não há fonte de alimentação para o painel de controle. Use um voltímetro no terminal de entrada para confirmar a alimentação de tensão do painel. Verifique se as conexões do cabo de alimentação estão de acordo com os padrões do fabricante da bomba submersível para poços profundos.
- Há muita sedimentação ao redor da bomba submersível do poço profundo. Inspecione a bomba e remova qualquer acúmulo.
- Há um cabo de alimentação quebrado na bomba submersível do poço profundo. Inspecione, conserte ou substitua qualquer cabo de alimentação.
- Há um disjuntor disparado ou um fusível queimado. Reinicialize o disjuntor, se necessário. Inspecione a bomba para ver se há um fusível queimado e substitua-o.
- Há falhas na fiação do motor. Consulte um revendedor licenciado de bombas submersíveis para poços profundos para inspecionar a conexão da fiação e corrigir quaisquer falhas.
A bomba apresenta descarga zero
- O filtro de sedimentos está bloqueado. Inspecione e limpe o filtro de sedimentos.
- O tubo de descarga está bloqueado. Inspecione e limpe o tubo de descarga.
- A altura de descarga da bomba é insuficiente. Certifique-se de que não haja obstrução ou vazamento nas tubulações. Certifique-se de que a altura de descarga da bomba corresponda aos valores de projeto do sistema especificados pelo fabricante da bomba submersível para poços profundos.
- A bomba está operando em sentido inverso. Certifique-se de inverter as polaridades do motor. Verifique se a direção de rotação do motor está alinhada com a direção mostrada pela seta na placa de identificação da bomba submersível de poço profundo.
- O impulsor está entupido. Inspecione e limpe qualquer material de entupimento do impulsor.
Viagem térmica
- O mergulhador está sobrecarregado. Certifique-se de que a bomba esteja consumindo a quantidade correta de corrente e tensão.
- O cabeçote da bomba está muito baixo. Ajuste o cabeçote da bomba ou instale uma válvula de controle para detectar a contrapressão de acordo com o valor definido.
- O nível de parada está muito baixo. Verifique o nível da chave de parada no manual do fabricante da bomba submersível para poços profundos e ajuste de acordo.
Baixa vazão da bomba
- O motor da bomba está girando em sentido inverso. Certifique-se de inverter as polaridades do motor.
- Há uma folga excessiva que leva à recirculação do fluido. Certifique-se de que a bomba submersível para poços profundos use impulsores com os tamanhos corretos.
- O impulsor está muito desgastado. Inspecione o impulsor quanto a desgaste e substitua-o, se necessário.
- A sucção está entupida. Limpe qualquer material de fechamento da linha de sucção.
- O tubo de descarga está bloqueado. Inspecione e remova qualquer bloqueio do tubo de descarga.
A bomba está superaquecendo
- A bomba não está totalmente submersa durante a operação. Verifique e submerja totalmente a bomba, se necessário.
- O termostato está ajustado em um nível muito alto. Ajuste o termostato para o nível de temperatura especificado pelos fabricantes de bombas submersíveis para poços profundos.
- Há acúmulo de material orgânico ou mineral pesado ao redor da bomba. Inspecione e limpe qualquer acúmulo na bomba.
- O sistema de resfriamento fornece uma taxa de fluxo de água de resfriamento insuficiente. Certifique-se de que o sistema de resfriamento esteja funcionando corretamente e sem vazamentos.
O detector de vazamento é ativado
- O cabo do detector está comprometido devido ao desgaste ou ao contato com óleos. Inspecione o cabo do detector e substitua-o, se necessário. Rebobine o motor se houver entrada de água.
Resumo
Uma bomba submersível para poços profundos é um dispositivo longo em forma de cilindro localizado no fundo do poço para ajudar a empurrar a água para um reservatório acima do solo. Os fabricantes de bombas submersíveis para poços profundos equipam a unidade de corte de bordas com um motor de alto torque de partida para ajudar a soltar os depósitos minerais que podem aderir às peças móveis da bomba. Elas estão disponíveis com motores monofásicos ou trifásicos e em configurações de estágio único e de múltiplos estágios. As bombas para poços profundos podem ser construídas com vários materiais, incluindo ferro fundido, aço fundido, aço inoxidável, aço-liga, etc. As bombas submersíveis para poços profundos são perfeitas para qualquer poço, seja ele profundo ou raso. Elas são amplamente usadas para bombear água limpa de poços profundos para fins domésticos, civis e industriais. As bombas submersíveis para poços profundos economizam energia porque aproveitam a gravidade e a pressão da água ao redor para ajudar no processo de bombeamento. Elas também podem lidar com água com uma quantidade significativa de areia (150 g/m3) porque os fabricantes de bombas para poços profundos as constroem com impulsores flutuantes.