Bomba centrífuga de sucção final e recuo
O que é uma bomba centrífuga de sucção final e extração traseira?
Uma bomba centrífuga de sucção final com extração traseira é um tipo de bomba que aspira água axialmente na sucção e a descarrega em 90 graus em relação à sucção, e é projetada com um design de extração traseira para facilitar a desmontagem e a remontagem rápidas. O conjunto do rotor, incluindo o impulsor, o eixo da bomba e os rolamentos, é fixado na extremidade de potência, que pode ser retirada da carcaça da bomba depois de desacoplar o motor e desconectar o flange. Assim, a manutenção dos componentes internos pode ser feita sem perturbar a carcaça e a tubulação de sucção e descarga associada. A bomba centrífuga de sucção final com extração traseira é frequentemente usada para bombas de processo no setor químico porque sua construção facilita o reparo em campo. Os fabricantes de bombas centrífugas de sucção final e extração traseira desenvolvem as unidades de ponta para oferecer excelentes parâmetros de desempenho, como uma cabeça de pressão máxima de 150 metros, capacidade da bomba de até 2.200 metros cúbicos por hora e velocidade do motor de 3.500 rotações por minuto (RPM).
Figura: Bomba centrífuga de sucção final com extração traseira
Componentes da bomba centrífuga de sucção final com extração traseira
Motor elétrico
O motor é a fonte de energia mecânica para o funcionamento da bomba. O tipo de motor elétrico pode ser um motor de indução monofásico ou trifásico.
Carcaça da bomba
A carcaça da bomba abriga o impulsor e as portas de admissão e descarga. Ela também contém a câmara de voluta, que ajuda na conversão da energia cinética em cabeça de pressão.
Impulsor
O impulsor move o líquido bombeado através da bomba quando gira. Ele é projetado com lâminas que ajudam a transmitir energia cinética e a aumentar a velocidade do fluido bombeado
Eixo
O eixo da bomba transfere o torque mecânico do motor para o impulsor durante a operação da bomba. Geralmente é feito de aço inoxidável e se conecta ao eixo do acionador por meio de um acoplamento
Rolamentos
Os rolamentos do tipo esfera suportam o eixo e o impulsor, garantindo o alinhamento correto com as extremidades fixas sob as forças axiais e radiais.
Acoplamento
O acoplamento conecta o eixo da bomba e o eixo do motor. Os acoplamentos são de diferentes tipos, incluindo o acoplamento flexível, o acoplamento rígido e o acoplamento fechado. Em um acoplamento fechado, o cabeçote da bomba é montado diretamente no eixo do motor. Os acoplamentos rígidos e flexíveis têm eixos separados da bomba e do motor que devem ser alinhados, mas o último pode acomodar pequenos desalinhamentos do eixo.
Entrada de sucção e saída de descarga
A entrada de sucção é o coletor de admissão, permitindo que o fluido de bombeamento entre na carcaça. O líquido sai da bomba pela saída de descarga.
Como funciona uma bomba centrífuga de sucção final e extração traseira?
Quando o motor dá partida, o eixo da bomba gira o impulsor em rotações por minuto (RPM) muito altas. À medida que o impulsor gira, ele desloca o líquido de escorva para dentro da carcaça da bomba, criando um vácuo no olho do impulsor. Devido à pressão atmosférica fora da bomba, mais fluido bombeado é forçado a entrar na bomba pela entrada de sucção e em direção ao olho do rotor para preencher o vazio. Enquanto o impulsor girar, o líquido será continuamente puxado para dentro da carcaça da bomba para ser bombeado. Assim que o líquido bombeado entra no impulsor, a força centrífuga que atua nas pás do impulsor empurra o líquido bombeado do centro do impulsor para as bordas externas e para a carcaça da voluta com uma energia cinética e uma velocidade de fluido muito altas. Na carcaça da voluta, a velocidade do fluido diminui lentamente devido à expansão gradual do caminho do fluxo, e parte da energia cinética é convertida em energia de pressão estática. Por fim, o líquido entra no tubo de descarga perpendicularmente à linha de sucção e a uma pressão muito alta, permitindo que ele seja transportado para o destino desejado.
Figura: Funcionamento de uma bomba centrífuga de sucção final com extração traseira.
Tipos de bombas centrífugas de sucção final e retrocesso
Bomba centrífuga de sucção final de retrocesso com um acoplamento longo
Esta bomba centrífuga de sucção final com extração traseira emprega um acoplamento longo entre o motor e o cabeçote da bomba. Essencialmente, ela tem um acoplamento e um motor separados. O projeto do acoplamento longo facilita a manutenção sem perturbar o alinhamento com o motor elétrico.
Figura: Bomba centrífuga de sucção final com extração traseira e acoplamento longo.
Bomba centrífuga de sucção final de retrocesso com acoplamento fechado
A bomba centrífuga de sucção final com acoplamento longo também é chamada de monobloco, geralmente em bombas grandes de sucção final. Nessa bomba, o motor está na mesma unidade que a bomba. Em outras palavras, o rotor é montado diretamente no eixo de acionamento do motor. A operação da bomba é tão simples quanto sua construção.
Figura: Bomba centrífuga de sucção final de retrocesso com um acoplamento fechado.
Bomba centrífuga de sucção traseira de estágio único
A bomba centrífuga de sucção final de estágio único depende de um impulsor na carcaça da bomba para realizar a ação de bombeamento. Essa bomba pode ser de acoplamento fechado ou acoplamento longo. É o projeto mais comum de bomba centrífuga de sucção final e é relativamente mais barata do que a equivalente de múltiplos estágios.
Figura: Bomba centrífuga de sucção final de estágio único.
Bomba centrífuga de sucção final de múltiplos estágios com extração traseira
A bomba centrífuga de sucção final e retrocesso de múltiplos estágios tem mais de dois impulsores montados ao longo do mesmo eixo da bomba e alojados em diferentes câmaras dispostas em série. Essa bomba pode gerenciar uma cabeça de pressão e uma taxa de fluxo de fluido mais altas do que sua contraparte de estágio único.
Aplicações de bombas centrífugas de sucção final com retrocesso
Os fabricantes de bombas centrífugas de sucção final e de extração traseira projetam as unidades para um excelente desempenho como bombas de processo em refinarias de petróleo e no setor químico e petroquímico. Elas também são adequadas para sistemas marítimos, de engenharia ambiental, de combate a incêndios etc. Os usos típicos da bomba incluem os seguintes:
- As bombas centrífugas de sucção final são usadas para circulação de água quente e fria. Também são usadas para circulação de água de resfriamento.
- Eles são usados para praticamente todas as transferências ou circulações de líquidos, por exemplo, no manuseio de líquidos limpos ou sujos e líquidos com baixa viscosidade.
- Eles são usados para irrigação por gotejamento e fornecimento de água para edifícios residenciais e comerciais.
- Eles são usados para manipular fluidos térmicos e líquidos voláteis.
- Eles também são usados para manusear líquidos que contêm partículas sólidas significativas.
- Eles são usados para o manuseio de produtos químicos e polpas.
- Eles são usados para manuseio de condensado e refrigeração, além de instalações de torres de resfriamento.
Vantagens de uma bomba centrífuga de sucção final com extração traseira
- As bombas centrífugas de sucção final com extração traseira têm excelente eficiência operacional.
- Seu design de extração traseira facilita a manutenção dos componentes internos da bomba.
- Eles têm alta confiabilidade porque o design de extração traseira aumenta a segurança e a prevenção de falhas.
- Eles têm um design compacto que é fácil de instalar e operar.
- Eles são altamente versáteis em suas aplicações.
- Eles são adequados para fluidos perigosos e líquidos limpos e sujos.
- Não há chance de transferência de calor, portanto, não há problema de transferência de calor.
- Eles oferecem uma ampla gama de taxas de fluxo para atender a diferentes demandas de aplicação.
- Eles têm uma produção estável e consistente.
- Eles podem suportar altas pressões e temperaturas do sistema.
Desvantagens de uma bomba centrífuga de sucção final com extração traseira
- As bombas centrífugas de sucção final com extração traseira têm um alto custo de aquisição inicial.
- Eles são propensos à ferrugem, o que pode causar danos.
- Elas estão sujeitas à cavitação, que pode danificar as superfícies do impulsor e a carcaça da bomba. A cavitação é a rápida formação e o rompimento de bolhas de vapor dentro da bomba. Ela ocorre quando a velocidade da água faz com que ela se vaporize, causando bolhas de vapor no líquido. As bolhas de vapor estouram repentinamente perto das superfícies do impulsor ou da carcaça da bomba, causando microfissuras e corrosão.
Solução de problemas da bomba centrífuga de sucção final com retrocesso
O motor não dá partida
- O cabo de alimentação está quebrado. Consulte um técnico eletricista licenciado para inspecionar e substituir os fios partidos.
- Não há fonte de alimentação para controlar o painel ou a fonte de alimentação é inadequada. Verifique o painel de entrada principal. Assegure-se de que as conexões do cabo de alimentação sigam as diretrizes do fabricante da bomba centrífuga de sucção final e extração traseira.
- O fusível está queimado ou o disjuntor está disparando. Inspecione a bomba para ver se há um fusível queimado e substitua-o, se necessário. Não se esqueça de reiniciar o disjuntor, se necessário.
O motor superaquece e desliga
- Incompatibilidade entre a tensão do motor e a tensão de alimentação da linha. Verifique a tensão de alimentação do motor em relação à especificação na placa de identificação e ajuste de acordo.
- O impulsor colide com a carcaça da bomba. Desmonte a bomba, alinhe o impulsor ou substitua-o.
- Uso de fios de tamanhos incorretos. Certifique-se de que os fios em uso atendam aos códigos elétricos nacionais e aos padrões para dispositivos de proteção de circuitos.
A bomba apresenta fluxo zero após a inicialização
- A elevação de sucção está muito alta. Abaixe a bomba ou aumente o nível de líquido no tanque
- A bomba está operando em sentido inverso. Troque as polaridades do motor. Verifique se a direção de rotação do motor corresponde à direção mostrada no manual do fabricante da bomba centrífuga de sucção final para trás ou ao movimento indicado por uma seta na carcaça da bomba.
- A altura manométrica é insuficiente. Certifique-se de que todas as válvulas estejam abertas e que o diâmetro da tubulação atenda aos tamanhos definidos pelos fabricantes de bombas centrífugas de sucção final e de recuo.
- O impulsor ou a válvula de retenção está entupido. Inspecione o impulsor e as válvulas de retenção e remova qualquer obstrução.
A taxa de fluxo da bomba é instável
- A bomba eleva o líquido com ar. Verifique a profundidade da tubulação de sucção ou da válvula no líquido e aprofunde-a, se necessário.
- A válvula inferior está com vazamento. Inspecione a válvula inferior quanto a vazamentos e corrija-os.
- A tensão está muito baixa, o que leva a uma diminuição da velocidade da bomba. Verifique a tensão da fonte de alimentação e ajuste-a conforme necessário.
- A bomba eleva o líquido com ar. Verifique a profundidade da tubulação de sucção ou da válvula no líquido e aprofunde-a, se necessário.
A bomba está vibrando excessivamente
- O impulsor está muito desgastado. Inspecione e substitua o impulsor por outro dos fabricantes de bombas centrífugas de sucção final e de retrocesso. Verifique se todas as válvulas estão abertas e se os diâmetros da tubulação estão corretos.
- Há componentes desequilibrados na bomba. Inspecione e reequilibre os componentes da bomba centrífuga vertical em linha conforme necessário.
- O eixo da bomba está oblíquo ou desequilibrado. Inspecione o poste, reequilibre-o conforme necessário ou substitua-o.
O nível de ruído é muito alto
- Algumas peças estão mal apertadas. Aperte os componentes da bomba com o nível de torque recomendado pelos fabricantes das bombas centrífugas de sucção final e de extração traseira.
- Alguns componentes da bomba estão excessivamente desgastados. Inspecione o conjunto do rotor para verificar se há rolamentos ou impulsores desgastados e substitua-os, se necessário.
- A bomba está funcionando fora da faixa de serviço. Certifique-se de que a bomba esteja funcionando dentro da faixa de serviço especificada pelo fabricante da bomba centrífuga de sucção final com extração traseira.
- A bomba está trabalhando em cavitação. Certifique-se de que a cabeça de pressão de sucção líquida atenda às especificações do fabricante da bomba centrífuga de sucção final. Certifique-se de abrir totalmente as válvulas da linha de sucção.
Resumo
Uma bomba centrífuga de sucção final com extração traseira é um tipo de bomba com uma entrada de sucção axial e uma saída de descarga orientada a 90 graus em relação à entrada de sucção. Os fabricantes de bombas centrífugas de sucção final com extração traseira desenvolvem as unidades com um projeto de extração traseira para facilitar a desmontagem e a remontagem rápidas. O conjunto do rotor, incluindo o impulsor, o eixo da bomba e os rolamentos, é fixado na extremidade de potência, que é levantada e removida para manutenção sempre que necessário. Assim, o operador da bomba pode fazer a manutenção dos componentes internos sem remover a carcaça e a respectiva entrada de sucção e saída de descarga da tubulação. A bomba centrífuga de sucção final com extração traseira é frequentemente usada para bombas de processo porque sua construção facilita o reparo em campo. Elas são evidentes em refinarias de petróleo, na indústria química e petroquímica, no setor marítimo, em sistemas de combate a incêndios etc. As bombas centrífugas de sucção final com extração traseira oferecem muitos benefícios, incluindo simplicidade, manutenção mais fácil, excelente eficiência e confiabilidade. Elas podem suportar altas pressões e temperaturas do sistema.