Bomba de caixa dividida de sucção dupla
O que é uma bomba de caixa dividida de dupla sucção?
Uma bomba de caixa dividida de sucção dupla é uma forma essencial de bomba centrífuga que compreende um impulsor de sucção dupla para sugar o meio bombeado de ambas as extremidades do impulsor e, em seguida, mesclar o fluxo em uma voluta bem no meio do impulsor. O impulsor de sucção dupla é equivalente a dois impulsores de sucção simples com o mesmo diâmetro, montados de costas um para o outro e funcionando simultaneamente. O fluxo dobra sob o mesmo diâmetro externo do impulsor. Os fabricantes de bombas de sucção dupla de carcaça dividida desenvolvem o dispositivo com uma carcaça dividida horizontal ou verticalmente, facilitando a desmontagem, a inspeção e a manutenção. Além disso, ela tem a entrada e a saída orientadas em linha reta, o que facilita o arranjo e a instalação da bomba e dos tubos de entrada e saída de água. A bomba de sucção dupla de carcaça dividida é usada principalmente para transferir água e é amplamente preferida para sistemas de engenharia de água porque funciona suavemente e fornece alta elevação e grande fluxo.
Figura: bomba de sucção dupla de caixa dividida
Componentes de uma bomba de caixa dividida de sucção dupla
Motor elétrico
A bomba de caixa dividida de dupla sucção pode funcionar usando um motor de corrente alternada, seja um motor de indução monofásico ou trifásico. O motor elétrico fornece a energia mecânica para o funcionamento da bomba. É um dispositivo eletromecânico que converte o fornecimento de energia elétrica em saída de torque mecânico para girar o rotor.
Carcaça
A carcaça é o maior componente estacionário de uma bomba de sucção dupla de carcaça dividida, cuja finalidade é abrigar o conjunto do rotor e as portas de sucção e descarga. A carcaça da bomba também contém o líquido e direciona o fluxo para dentro e para fora da bomba por meio dos bicos de sucção e descarga. A carcaça da bomba geralmente é vedada para reter a pressão e evitar que o líquido bombeado vaze sob pressão. Em uma bomba de caixa dividida de sucção dupla, a carcaça é dividida em duas câmaras mantidas juntas por parafusos. A junção entre as duas metades pode ser vertical ou horizontal, dando origem a dois tipos principais de carcaça bipartida: carcaça bipartida verticalmente e carcaça bipartida horizontalmente, conforme mostrado abaixo.
Figura: Mostrando uma carcaça de bomba dividida horizontalmente.
Figura: Mostrando uma carcaça de bomba dividida verticalmente.
Acoplamento
Os fabricantes de bombas de sucção dupla com caixa dividida geralmente preferem um acoplamento longo para a bomba, pois ele permite a desmontagem e a manutenção rápidas. O acoplamento longo conecta o eixo rotativo da bomba ao eixo de acionamento do motor, facilitando a transferência do torque mecânico para a cabeça da bomba com perdas mínimas.
Eixo
O eixo é um componente mecânico rotativo sólido apoiado em rolamentos e geralmente conectado ao motor elétrico por meio de um acoplamento rígido ou flexível. Suas principais funções são transportar o impulsor. Geralmente é feito de aço inoxidável de alta qualidade e aço-liga para resistir à corrosão e às vibrações.
Impulsor
A principal função de um impulsor é deslocar a água pela bomba, aumentando sua energia cinética e pressão. A bomba de sucção dupla emprega um tipo específico de impulsor fechado conhecido como impulsor de sucção dupla. O impulsor de sucção dupla apresenta dois impulsores de costas um para o outro, projetados como uma única unidade, e todo o componente do rotor é montado em um eixo que fica suspenso entre dois rolamentos para suporte adequado. Ele permite a entrada de água de ambos os lados simultaneamente, e o fluxo se funde no meio do impulsor e é descarregado em uma voluta. O impulsor de sucção dupla oferece excelente rigidez, alta eficiência hidrodinâmica e capacidade anticavitação. Ele pode ser fabricado em bronze, ferro fundido e aço carbono.
Figura: Mostrando o projeto e a montagem de um impulsor de sucção dupla
Como funciona uma bomba de caixa dividida de dupla sucção?
Quando a bomba de sucção dupla de carcaça dividida é ligada, o eixo da bomba aciona o impulsor para girar na RPM do motor, forçando a água pré-cheia entre as lâminas a girar em alta velocidade. À medida que a água é lançada radialmente para fora do olho do impulsor até a periferia externa, forma-se uma zona de baixa pressão, e mais água é sugada para o centro do impulsor devido à pressão atmosférica externa que atua na superfície da água na fonte. Quando a água atinge o impulsor, a força centrífuga que atua nas pás do impulsor a move radialmente do centro do impulsor para a periferia externa. O fluxo giratório na saída do impulsor entra então no difusor, onde a velocidade extrema do fluxo de fluido diminui devido à expansão gradual da passagem do fluxo, e a alta energia cinética se converte em energia de pressão estática. Por fim, a água é descarregada da bomba sob pressão elevada e flui para o local designado por meio da porta de descarga e da rede de tubulação.
Tipos de bombas de caixa dividida de dupla sucção
Bomba horizontal de sucção dupla com caixa dividida
A bomba de caixa dividida de sucção dupla horizontal consiste em um eixo colocado horizontalmente dentro da bomba. Na maioria dos casos, a bomba horizontal de caixa dividida de sucção dupla apresenta um projeto entre mancais, em que o eixo da bomba fica suspenso entre os mancais em cada extremidade para apoiar o rotor e gerar alta pressão de sucção de forma eficaz. Essa bomba pode ser acoplada de forma segura a acessórios externos, como turbinas, motores elétricos ou motores movidos a combustível. Ela exige pouco espaço livre; portanto, é adequada para instalação em ambientes internos, onde o espaço vertical costuma ser apertado. No entanto, ela ocupa mais espaço no chão e tem uma baixa altura de sucção positiva líquida (NPSH).
Figura: Mostrando uma bomba de caixa dividida de dupla sucção horizontal.
Bomba vertical de sucção dupla de caixa dividida
A bomba vertical de caixa bipartida de dupla sucção tem um eixo orientado verticalmente com um design radialmente dividido e saliente. Ela ocupa menos espaço no chão e, portanto, é perfeita para instalações em locais com área de superfície restrita. Além disso, ela tem NPSH variável para atender a uma gama mais ampla de aplicações.
No entanto, ele exige uma ampla folga vertical para a instalação, e o eixo de mão invertida apresenta desafios para equilibrar o impulso axial em alta pressão de sucção.
Figura: Mostrando uma bomba vertical de dupla sucção e caixa dividida.
Aplicações de bombas de sucção dupla de caixa dividida
As bombas de caixa bipartida de dupla sucção são mais adequadas para sistemas de abastecimento de água, irrigação agrícola, projetos de conservação de água, indústria da construção, obras de engenharia de água e drenagem em minas, cidades e usinas de energia. Seus usos típicos incluem:
- As bombas de caixa dividida de dupla sucção são usadas em sistemas de abastecimento de água domésticos e industriais para movimentar água com alta pressão e vazão.
- Eles são usados para apoiar equipamentos de combate a incêndios.
- Eles transportam água limpa e águas residuais não saturadas de processos industriais em alturas médias.
- Eles são usados para fornecer água de maquiagem e água de resfriamento para a planta.
- Eles descarregam águas residuais de minas e estações de bombeamento de drenagem.
- Elas são usadas como bombas de reforço em estações de reforço.
- Eles são usados para fornecer um grande fluxo de água para sistemas de aspersão na irrigação de terras agrícolas.
Vantagens de uma bomba de caixa dividida de sucção dupla
- Uma bomba de caixa dividida de sucção dupla é perfeita para aplicações que exigem um grande fluxo de água e operação estável.
- Ele tem uma forte resistência à cavitação devido à velocidade reduzida do fluxo na entrada.
- Ele proporciona uma operação suave.
- Ele tem alta capacidade e alta pressão.
- O projeto da carcaça dividida facilita a desmontagem e a manutenção da bomba.
- Ele é simples e compacto; seu tamanho e peso reduzidos economizam espaço e são fáceis de instalar.
- Ele tem alta eficiência volumétrica e hidrodinâmica.
- Sua aplicação é altamente versátil, com usos em abastecimento de água industrial, combate a incêndios e agricultura.
- Ele fornece uma saída estável e contínua.
- Ele suga a água de ambos os lados do impulsor, criando uma simetria hidrodinâmica que proporciona um impulso axial equilibrado ao redor do impulsor.
Desvantagens de uma bomba de caixa dividida de sucção dupla
- Uma bomba de sucção dupla e divisão simples exige mais vedação. Por isso, ela é relativamente cara.
- Não pode lidar com fluidos de alta viscosidade e líquidos que contenham partículas grandes em suspensão.
- Está sujeita a problemas com o selo mecânico; vazamentos no selo mecânico podem levar à corrosão do componente da bomba.
- Uma bomba vertical de caixa dividida de dupla sucção requer mais espaço para a instalação e seu peso fica abaixo da carcaça, causando concentração de tensão.
Solução de problemas de uma bomba de caixa dividida de sucção dupla
O motor não dá partida
- O motor está mal instalado. Consulte um revendedor de bombas licenciado para inspecionar a instalação do motor em relação ao guia de instalação do fabricante da bomba de sucção dupla de carcaça dividida e corrigir quaisquer deficiências.
- O motor está com defeito. Inspecione e substitua o motor, se necessário.
- A fonte de alimentação do painel é insuficiente. Certifique-se de que o motor receba a quantidade correta de tensão e corrente.
- Há um disjuntor disparado ou um fusível queimado. Inspecione e reinicie o disjuntor, se necessário. Inspecione a bomba para verificar se há um fusível queimado e substitua-o.
A bomba emite uma descarga baixa
- A bomba está funcionando em sentido inverso. Certifique-se de que o motor gire na direção indicada pelo fabricante da bomba de sucção dupla de carcaça dividida usando a seta na carcaça da bomba. Certifique-se de inverter as polaridades do motor.
- Há ar na bomba ou na tubulação de sucção. Certifique-se de encher a bomba ou a rede de tubulação com água para expulsar o ar.
- A cabeça monomérica é insuficiente devido a perdas extremas por atrito, excedendo o projeto da bomba. Aumente a potência da bomba. Certifique-se de que os tubos usados na rede de tubulação atendam ao diâmetro recomendado pelo fabricante da bomba de sucção dupla de caixa dividida.
- O impulsor ou a válvula de retenção está entupido. Inspecione e remova qualquer bloqueio na válvula ou no impulsor.
O nível de ruído é muito alto
- Alguns materiais estranhos estão presentes na bomba de caixa dividida de dupla sucção. Desmonte e limpe o interior da bomba.
- A placa de montagem e a base não têm rigidez suficiente. Reforce a base e monte a bomba de caixa dividida de sucção dupla com firmeza.
- O impulsor está danificado ou desgastado. Inspecione e substitua o impulsor.
- Bomba trabalhando em cavitação. Verifique se as válvulas da linha de sucção estão totalmente abertas.
- A bomba está trabalhando fora da faixa de serviço. Verifique se a faixa de trabalho da bomba está correta de acordo com as especificações do fabricante da bomba de sucção dupla de carcaça dividida.
A bomba está sofrendo vibração excessiva
- Alguns componentes da bomba estão desequilibrados. Inspecione a bomba de caixa dividida de sucção dupla quanto a peças instáveis e reequilibre-as conforme necessário.
- Alguns componentes da bomba são montados de forma frouxa no corpo da bomba. Aperte todas as peças soltas com o nível de torque recomendado pelo fabricante da bomba de sucção dupla de carcaça dividida.
- O eixo da bomba está oblíquo ou desequilibrado. Inspecione o poste, reequilibre-o conforme necessário ou substitua-o.
- O impulsor da bomba está parcialmente entupido. Inspecione e limpe o impulsor.
- O eixo da bomba está oblíquo ou desequilibrado. Inspecione o componente e reequilibre-o conforme necessário ou substitua-o.
O acionador da bomba está sobrecarregado
- Motor da bomba com defeito. Inspecione o motor quanto a defeitos e conserte-o ou substitua-o, se necessário.
- Algumas peças da bomba estão sofrendo atrito mecânico extremo. Inspecione o conjunto da bomba para verificar se há alguma deflexão ou obstrução e corrija-a.
- A velocidade da bomba está muito alta. Certifique-se de que a bomba opere dentro da faixa de velocidade especificada pelo fabricante da bomba de sucção dupla de caixa dividida.
Resumo
Uma bomba de sucção dupla de carcaça dividida é um modelo específico de bomba centrífuga que apresenta uma carcaça dividida vertical ou horizontalmente e um tipo de impulsor fechado conhecido como impulsor de sucção dupla. O impulsor de sucção dupla é equivalente a dois impulsores de sucção simples dispostos de costas um para o outro para extrair água de ambas as extremidades simultaneamente e, em seguida, fundir o fluxo em uma voluta bem no meio do impulsor. Os fabricantes de bombas de sucção dupla de carcaça dividida desenvolvem o dispositivo com um projeto de carcaça dividida para permitir a rápida desmontagem, inspeção e manutenção. A bomba de caixa dividida de sucção dupla também tem a entrada e a saída orientadas em linha reta, simplificando o arranjo e a conexão da bomba e dos tubos de entrada e saída de água. Ela é usada principalmente para transferir água e atende a várias aplicações, como sistemas de engenharia de água, irrigação agrícola e projetos de conservação de água. Em geral, uma bomba de sucção dupla de carcaça dividida oferece muitos benefícios, incluindo saída estável e contínua, operação sem cavitação e alta eficiência.