Motor elétrico da bomba de turbina vertical VTP
O que é uma bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico?
Uma bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico é uma bomba centrífuga especialmente projetada para transportar água de poços ou reservatórios subterrâneos profundos usando vários impulsores semelhantes a turbinas dentro de um recipiente. Ao contrário do que seu nome pode sugerir, essa bomba não tem nada a ver com uma turbina. Em vez disso, ela usa um motor de indução CA localizado na superfície e conectado por meio de um longo eixo vertical aos impulsores na parte inferior da bomba. Os fabricantes de bombas verticais de turbina com motor elétrico VTP desenvolvem o dispositivo para ser totalmente submerso no fluido bombeado e para ser usado no lugar de uma bomba submersível em muitas aplicações, normalmente quando o fluxo necessário é maior do que o que uma bomba submersível pode fornecer. Comparativamente, a bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico é mais prática do que uma bomba submersível semelhante, pois o motor elétrico na superfície é mantido seco e livre de quaisquer riscos potenciais. Em geral, as bombas verticais de turbina VTP com motor elétrico são adequadas para aplicações de água limpa que exigem alta pressão e alta altura manométrica.
Figura: bomba elétrica de turbina vertical VTP
Componentes do motor elétrico da bomba de turbina vertical VTP
Motor
A bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico utiliza um motor de indução CA localizado acima do solo. A finalidade do motor elétrico é fornecer energia rotacional para a bomba. O motor de indução CA emprega o princípio da indução eletromagnética para gerar o torque mecânico necessário para o funcionamento do rotor. Ele pode conter acionamentos de velocidade fixa ou variável.
Carcaça da bomba
A bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico emprega um tipo de carcaça difusora. A carcaça da bomba é uma passagem fina de ar que envolve o impulsor. Ela funciona como um recipiente de contenção de pressão e direciona o fluxo de fluido para dentro e para fora da bomba. Os fabricantes de bombas verticais de turbina VTP criam a carcaça de ferro fundido, aço carbono ou aço inoxidável para aumentar a força, a durabilidade da corrosão e a resistência à abrasão.
Montagem da tigela
O conjunto do corpo da bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico consiste na porta de sucção, no eixo, nos impulsores e na carcaça de estilo difusor. Cada difusor compreende um impulsor e, juntos, formam um estágio da bomba.
Figura: Mostrando a montagem do bojo.
Eixo
O eixo da bomba de turbina vertical é uma peça cilíndrica longa de metal localizada centralmente na bomba e apoiada em rolamentos. Ele carrega os impulsores e conecta o motor à cabeça da bomba por meio de um acoplamento flexível. O eixo da bomba geralmente é aterrado e polido para proporcionar uma superfície de rolamento lisa. Ele também é projetado para oferecer força máxima e excelente resistência à corrosão usando materiais de alta qualidade, como aço inoxidável, aço-liga, aço-carbono etc.
Impulsor
Em uma bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico, o impulsor tem o formato de uma turbina com dentes orientados radialmente para deslocar a água. O impulsor é um ventilador de rotação rápida com lâminas presas ao eixo da bomba. Ele direciona a água para um invólucro difusor chamado de recipiente, aumentando a energia cinética e a velocidade da água. Os fabricantes de bombas de turbina vertical VTP com motor elétrico personalizam o impulsor para oferecer uma ampla gama de cobertura hidráulica e máxima eficiência.
Acoplamento
As bombas de turbina vertical VTP com motor elétrico usam um acoplamento flexível, o que facilita a manutenção dos rolamentos axiais e dos selos mecânicos. O acoplamento conecta o eixo da bomba ao eixo do motor, facilitando a transferência de torque e a rotação dos impulsores. O acoplamento é usinado e balanceado com precisão para um alinhamento e uma transmissão de potência perfeitos.
Entrada de sucção
A entrada de sucção de uma bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico é criada com um projeto hidrodinâmico para garantir um fluxo de líquido suave na entrada. A entrada de sucção permite a entrada de água na bomba. Ela também contém um filtro de entrada superdimensionado que impede a entrada de sólidos no conjunto hidráulico.
Saída de descarga
A água sai da bomba pela saída de descarga. A saída de descarga da bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico tem um projeto de baixa perda e pode ser fabricada em ferro dúctil ou fundida em aço fundido.
Como funciona uma bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico?
Uma bomba de turbina VTP vertical com motor elétrico empurra a água de um poço para a superfície do solo, convertendo a energia mecânica de um impulsor em energia cinética e de pressão do líquido bombeado. Quando o motor dá partida, os impulsores giram, criando um vácuo dentro da carcaça da bomba. Como resultado, a água entra na primeira câmara pelo sino de sucção devido à pressão atmosférica que atua na superfície da água. Quando a água atinge o impulsor do primeiro estágio, a força centrífuga que atua em suas lâminas confere alta velocidade e energia cinética ao líquido. A água então flui para um recipiente diretamente acima do impulsor, onde a energia de alta velocidade é convertida em alta pressão. Em seguida, o recipiente direciona a água para o impulsor do segundo estágio, onde a pressão do fluido aumenta ainda mais. Esse processo continua em todos os estágios da bomba, levando a um aumento progressivo da pressão da água. Depois que a água deixa o estágio final da bomba, ela é descarregada em um tubo de coluna vertical, que sobe do poço até a superfície do solo.
Figura: Funcionamento de uma bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico.
Motor elétrico de duplo estágio Bomba de turbina vertical VTP
Uma bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico de duplo estágio tem dois impulsores alojados em câmaras de bomba difusoras separadas, mas montados em um único eixo de cuba que passa pelo meio dos difusores. Essa bomba oferece a funcionalidade de duas bombas ligadas em uma série.
Figura: Bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico de duplo estágio.
Motor elétrico de múltiplos estágios Bomba de turbina vertical VTP
Uma bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico de vários estágios consiste em mais de dois impulsores alojados em diferentes câmaras de bomba montadas em série. A água entra na primeira câmara com pressão de sucção e, à medida que passa pelos estágios consecutivos de bombeamento, a pressão da água aumenta progressivamente. Essa bomba pode gerenciar taxas de vazão e cabeça de bomba mais altas do que a equivalente de estágio duplo e pode funcionar com um motor menor.
Figura: Bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico de múltiplos estágios.
Aplicações do motor elétrico da bomba de turbina vertical VTP
As bombas verticais VTP com motor elétrico são adequadas para várias aplicações agrícolas, municipais e industriais. Elas são evidentes em fazendas de irrigação, estações de tratamento de água, sistemas municipais de água, etc. Os usos típicos dessas bombas incluem o seguinte:
- As bombas verticais VTP com motor elétrico bombeiam água para fora de poços ou fossos profundos.
- Os municípios que dependem de águas subterrâneas em vez de águas superficiais também usam a bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico porque podem fornecer um alto volume de água de uma fonte subterrânea.
- As bombas verticais VTP com motor elétrico são usadas em poços que fornecem água de irrigação para a agricultura.
- Elas também são usadas como bombas de reforço para aumentar a pressão da água em aplicações que exigem o fornecimento de água sob pressão extrema.
- Eles também são usados em corpos d'água abertos para movimentar a água para várias finalidades. Muitas vezes, eles são usados com tanques para aplicações industriais.
- Eles são usados em aplicações de combate a incêndios.
Vantagens de uma bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico
- As bombas de turbina vertical VTP com motor elétrico ocupam pouco espaço.
- Eles são perfeitos para o fornecimento de água limpa em alta pressão e baixa vazão.
- Eles não apresentam problemas de escorva porque o impulsor fica submerso na água.
- Eles são altamente eficientes em aplicações de alta pressão e baixo fluxo.
- As bombas de turbina vertical VTP com motor elétrico têm grande versatilidade. Elas podem gerar vazão de 50 a 30.000 galões por minuto (GPM) ou mais. Além disso, podem ser configuradas com vários estágios para aumentar a pressão necessária para uma aplicação.
- Eles têm um ciclo de vida baixo devido aos requisitos mínimos de manutenção.
- O motor da bomba fica no chão; assim, é mais fácil reparar o motor sem mexer no conjunto da bomba.
- Eles têm uma construção compacta com impulsores pequenos porque a cabeça por estágio é menor.
- Eles proporcionam um desempenho estável.
Desvantagens de uma bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico
- A bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico não pode lidar com fluidos com gases arrastados ou dissolvidos porque o gás se acumula na câmara selada, onde a ventilação é complicada.
- O custo inicial de aquisição e instalação da bomba é relativamente alto.
- Não é fácil equilibrar o empuxo hidráulico em bombas de turbina verticais devido ao seu eixo saliente.
- Eles também exigem um grande espaço livre para a instalação.
Solução de problemas do motor elétrico da bomba de turbina vertical VTP
O motor elétrico está superaquecendo
- O motor está mal instalado. Certifique-se de que a bomba esteja instalada de acordo com os padrões do fabricante da bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico.
- O motor está com defeito. Inspecione e substitua o motor principal, se necessário.
- Alinhamento incorreto do acoplamento. Certifique-se de realinhar a bomba e o acoplamento. Além disso, verifique se há desgaste na borracha do acoplamento.
- O motor elétrico da bomba de turbina vertical VTP está funcionando com cavitação. Verifique se a bomba funciona dentro da faixa de velocidade correta e se usa o tipo de rotor correto.
A bomba não dá partida
- Há um fusível queimado ou um disjuntor disparado. Inspecione a bomba elétrica de turbina vertical VTP para verificar se há um fusível queimado e substitua-o, se necessário.
- A tensão está irregular devido a sujeira ou corrosão no pressostato. Inspecione o pressostato e limpe-o de quaisquer detritos ou poluição.
- Os receptáculos dos fusíveis estão sujos ou corroídos. Inspecione e limpe os receptáculos de fusíveis, se necessário.
- A fonte de alimentação do painel é insuficiente. Certifique-se de que o motor receba a quantidade correta de tensão e corrente.
A bomba tem baixa capacidade
- A bomba está operando em sentido inverso. Verifique se o sentido de rotação do motor corresponde ao sentido indicado pelos fabricantes de bombas elétricas de turbina vertical VTP na placa de identificação. Certifique-se de inverter as polaridades do motor.
- A bomba está com ar. Certifique-se de que o sistema da bomba esteja livre de ar.
- A válvula de retenção falhou ou está instalada incorretamente. Inspecione a válvula de retenção, instale-a corretamente ou substitua-a.
- Impulsor entupido. Inspecione o impulsor e remova qualquer material.
Há uma vibração excessiva da bomba
- Há componentes desbalanceados no motor elétrico da bomba de turbina vertical VTP. Inspecione e reequilibre os elementos.
- Eixo oblíquo ou desbalanceado. Inspecione o eixo da bomba e reequilibre-o conforme necessário.
- O conjunto da bomba está solto. Aperte os componentes da bomba com o nível de torque recomendado pelos fabricantes da turbina vertical elétrica VTP.
- Os impulsores estão muito desgastados ou com defeito. Inspecione os impulsores e substitua qualquer impulsor desgastado por outro do fabricante da bomba, se necessário.
- A graxa da bomba está em excesso ou contaminada. Drene o excesso de óleo ou os rolamentos e a carcaça.
- Há uma câmara de vácuo na bomba. Solte o plugue de ventilação para purgar o ar.
A bomba fornece um fluxo instável
- Há um vazamento na válvula inferior. Inspecione a válvula inferior quanto a vazamentos e corrija-os.
- A tensão está muito baixa, causando uma diminuição na velocidade da bomba. Verifique a tensão da fonte de alimentação e ajuste-a conforme necessário.
- Desgaste severo do impulsor ou do anel de vedação. Inspecione e substitua o rotor ou o anel de vedação desgastado.
Resumo
Uma bomba de turbina vertical VTP com motor elétrico é um tipo de bomba centrífuga altamente projetada para transportar água de poços subterrâneos profundos ou reservatórios para alguns sistemas de distribuição de água. Ela apresenta vários impulsores semelhantes a turbinas em um invólucro difusor chamado de bojo para deslocar a água através da bomba. No entanto, ao contrário do que o nome da bomba possa parecer, ela não tem nada a ver com uma turbina. Em vez disso, ela usa um motor de indução CA localizado na superfície do solo e conectado por meio de um longo eixo vertical aos impulsores na parte inferior da bomba. Os fabricantes de bombas verticais de turbina com motor elétrico VTP desenvolvem as bombas para submergir totalmente no fluido bombeado. Geralmente, elas são empregadas no lugar de bombas submersíveis em aplicações que exigem fluxo menor e altura manométrica alta do que as bombas submersíveis podem oferecer. As bombas verticais VTP com motor elétrico são adequadas para o fornecimento de água limpa para usos agrícolas, municipais e industriais. Elas são versáteis, altamente eficientes e têm uma construção compacta com impulsores pequenos porque a altura por estágio é menor.