Bomba de depósito submersível à prova de explosão
O que é uma bomba de poço submersível à prova de explosão?
Uma bomba de poço submersível à prova de explosão é um tipo de bomba com uma estrutura à prova de explosão construída para ficar totalmente submersa no poço. A bomba envolve o motor e a bomba como uma única unidade, que é isolada para evitar que os vapores se inflamem e causem a explosão do fluido bombeado. Uma bomba de poço submersível à prova de explosão é fabricada de acordo com os padrões estabelecidos pelo National Electric Code (NEC) e pela National Fire Protection Association (NPFA). As bombas de poço submersíveis à prova de explosão destinam-se a bombear água contaminada com vários poluentes listados pela CSA e UL. Elas também são adequadas para operações em ambientes potencialmente perigosos, como fábricas de produtos químicos, minas de carvão, plataformas de petróleo etc. Elas ficam submersas e fechadas dentro de poços de drenagem em porões de refinarias de petróleo, ajudando a detectar a elevação do nível de líquido e dos níveis de pressão para garantir que não subam demais. Quando o aumento do nível do líquido ativa o interruptor da bomba, ela é ligada e direciona o líquido para a área designada por meio da tubulação de distribuição.
Figura: Exibição de uma bomba de poço submersível à prova de explosão
Componentes de uma bomba de poço submersível à prova de explosão
Figura: Componentes de uma bomba de poço submersível à prova de explosão
Carcaça (invólucro)
A carcaça da bomba contém os componentes internos da bomba, como o impulsor, os eixos e a carcaça dos mancais. A carcaça também atua como um recipiente de contenção de pressão e tem portas de sucção e descarga para direcionar o fluido para dentro e para fora das portas da bomba. Os fabricantes de bombas submersíveis para poços de drenagem à prova de explosão projetam as unidades de ponta com carcaças duráveis, geralmente de peças fundidas que são testadas hidrostaticamente para suportar as forças de uma explosão interna. A carcaça da bomba também é projetada para atenuar a criação de faíscas por meio do uso de materiais que não geram faíscas, como ligas de cobre-alumínio, aço inoxidável, prata, alumínio e aço galvanizado. Esses materiais também são menos propensos à corrosão, permitindo que a bomba dure mais tempo.
Impulsor
O impulsor é um rotor que tem a função de aumentar a energia cinética e a pressão do fluido. Ele é equipado com uma série de palhetas curvadas para trás. Geralmente é montado no eixo da bomba e alojado na carcaça da bomba.
Eixo
O eixo é um componente mecânico rotativo apoiado em rolamentos. Suas principais funções são transportar o impulsor. Geralmente, ele é acoplado ao motor principal.
Motor
O motor é a fonte de energia mecânica para o funcionamento da bomba. Ele funciona convertendo a energia elétrica em saída de torque mecânico que é transmitido ao cabeçote da bomba por meio do acoplamento e do eixo da bomba.
Caminho do escapamento
As bombas submersíveis à prova de explosão consistem em um longo caminho de exaustão incorporado à sua construção. A função do caminho de exaustão é forçar qualquer gás liberado a percorrer uma distância maior, reduzindo a temperatura de exaustão a um valor considerado seguro para a área imediata.
Sensor térmico
Os fabricantes de bombas de poço submersíveis à prova de explosão projetam a bomba para operar em uma temperatura mais baixa do que as bombas padrão comparáveis. Para isso, os fabricantes equipam a bomba de poço submersível à prova de explosão com um sensor térmico piloto nos enrolamentos do estator para monitorar a temperatura operacional. O sensor térmico ajuda a manter a temperatura da superfície abaixo do limite de temperatura segura, evitando assim a possível detonação de gases ambientais. A bomba de poço submersível à prova de explosão pode suportar uma temperatura máxima de 115 graus Fahrenheit.
Interruptor da bomba
O interruptor da bomba permite que a bomba seja ligada e desligada independentemente. O interruptor da bomba de poço submersível à prova de explosão pode ser um interruptor de pressão, um interruptor de boia, um interruptor de diafragma ou um interruptor eletrônico, dependendo do mecanismo de operação. Um interruptor de boia vertical é o mais comum e de boia que desliza para cima e para baixo em uma haste. Quando o nível do líquido bombeado sobe, a boia sobe, ligando a bomba. Quando o nível desce, a boia abaixa e a bomba é desligada.
Figura: Mostrando uma chave de boia vertical
Como funciona uma bomba de poço submersível à prova de explosão?
A bomba de poço submersível à prova de explosão fica dentro do poço e tem um mecanismo para detectar o aumento do nível da água. Quando o interruptor é ativado pelo aumento do nível da água, o motor é ligado e gira o impulsor da bomba em alta velocidade. O efeito centrífugo da rotação do impulsor da bomba cria um vácuo dentro da carcaça da bomba, o que permite a entrada de água pela entrada da bomba. Quando a água atinge as lâminas do impulsor, a força centrífuga a move radial e axialmente para fora, ao mesmo tempo em que lhe confere grande energia cinética até entrar na câmara de voluta em uma velocidade muito alta. Na câmara de voluta, a energia cinética extrema é convertida em uma cabeça de alta pressão e, em seguida, a água é direcionada para o tubo de descarga, onde flui para o local projetado.
Tipos de bombas submersíveis para poços de drenagem à prova de explosão
Bomba de deslocamento positivo
As bombas de poço submersíveis à prova de explosão dessa categoria usam cavidades de contração e expansão para mover o fluido.
Bombas de poço submersíveis dinâmicas à prova de explosão
Esses tipos de bombas combinam a velocidade e o momento do fluido para gerar pressão. Elas podem gerar fluxo variável e altas taxas de fluxo com fluidos de baixa viscosidade.
Bomba de poço submersível à prova de explosão de sucção única
Em uma bomba de poço submersível à prova de explosão de sucção única, o fluido entra no impulsor por um lado e sai pelo outro. O tipo de sucção única proporciona uma operação suave e fácil manutenção.
Figura: Mostrando uma bomba de poço submersível à prova de explosão de sucção única.
Bomba de poço submersível à prova de explosão de dupla sucção
Nessa bomba, o líquido bombeado entra por ambos os lados do impulsor e sai pela seção central. É menos provável que a bomba sofra cavitação devido ao fluxo de entrada reduzido. Elas também podem gerenciar uma pressão de descarga mais alta do que a bomba de sucção única.
Figura: Mostrando uma bomba de poço submersível à prova de explosão de dupla sucção.
Aplicações de bombas de poço submersíveis à prova de explosão
Os fabricantes de bombas submersíveis para poços de drenagem à prova de explosão as projetam para atender com excelência a uma ampla gama de aplicações industriais potencialmente perigosas, como fábricas de produtos químicos, minas de carvão, refinarias de petróleo/gás, petroquímicas e obras municipais. Eles são adequados para qualquer operação que envolva líquidos inflamáveis ou um ambiente que contenha gás ou vapores combustíveis. Veja a seguir alguns dos usos típicos das bombas submersíveis para poços de drenagem à prova de explosão:
- As bombas de poço submersíveis à prova de explosão são usadas para bombear líquidos inflamáveis em refinarias de gás
- Eles são usados em locais perigosos de Classe 1, Divisão 1 e Grupo D. Essa é a classificação da UL para ambientes que contêm materiais altamente combustíveis, vapores e/ou líquidos inflamáveis, como acetona, álcool, benzeno, benzol, butano, gasolina, gás natural, propano e materiais perigosos equivalentes, etc.
- Eles são usados no tratamento de águas residuais porque os gases explosivos são um subproduto do processo de tratamento.
- Eles são usados para operações de drenagem em minas de carvão
- Eles são usados para lidar com águas residuais industriais que contêm materiais explosivos, como óleo, produtos químicos e de limpeza
- Eles são usados em obras municipais para bombear água contaminada com vários poluentes
- Eles são usados para descarregar água subterrânea e água contendo grãos de carvão pulverizado em suspensão de até 2 polegadas de tamanho.
- Elas também são usadas para drenagem petroquímica porque os fabricantes de bombas submersíveis para poços à prova de explosão as equipam com uma estrutura à prova de explosão.
- Eles também são usados para bombear efluentes de instalações industriais e comerciais.
Vantagens de uma bomba de poço submersível à prova de explosão
- As bombas de poço submersíveis à prova de explosão são silenciosas em operação, pois ficam completamente submersas no líquido bombeado durante a operação.
- Eles são perfeitos para transferir líquidos inflamáveis sem colocar vidas e propriedades em risco.
- Elas proporcionam uma operação sem cavitação porque não há pico de pressão à medida que o líquido bombeado flui pela bomba.
- As bombas submersíveis para poços de drenagem à prova de explosão são autoescorvantes porque operam sob a superfície do líquido bombeado.
- Eles têm uma longa vida útil porque seus materiais de construção são menos propensos à corrosão e ao desgaste.
- Eles podem manusear materiais sólidos com tamanhos de até 2 polegadas.
- Eles economizam espaço, são eficientes em termos de energia e confiáveis na operação.
Desvantagens de uma bomba de poço submersível à prova de explosão
- A bomba submersível à prova de explosão é um pouco cara porque seu projeto é muito mais técnico e complexo em comparação com os projetos de bombas convencionais
- A vedação da bomba pode se corroer com o tempo, causando infiltração de água no motor e, por fim, levando à falha do motor.
- As vedações mecânicas dificultam o acesso ao motor para reparos
- A bomba deve estar totalmente submersa porque usa o líquido bombeado para resfriamento. Se não estiver submersa, o motor pode superaquecer e falhar.
- A bomba de poço submersível à prova de explosão pode ser localizada em um poço realmente profundo e de difícil acesso. Como resultado, a bomba é deixada para operar sem inspeção regular de sua condição e status.
Solução de problemas da bomba submersível à prova de explosão
O motor não dá partida
- O cabo da bomba está quebrado. Inspecione e troque o cabo, se necessário.
- O motor está queimado. Consulte um técnico qualificado para inspecionar as condições do motor e substituí-lo, se necessário.
- Não há fonte de alimentação para controlar o painel. Verifique se os cabos de alimentação estão conectados de acordo com o guia do fabricante da bomba de poço submersível à prova de explosão. Verifique o painel de entrada principal.
- O fusível falhou. Inspecione e substitua o fusível, se necessário.
A bomba não desliga
- O interruptor está na posição manual. Gire o interruptor da bomba de depósito submersível à prova de explosão para a posição automática.
- Falha na fiação da bomba. Verifique se a fiação está correta ou se há fios soltos no painel de controle e corrija-os.
- O contato está preso. Substitua o contator.
Descarga zero
- O nível de líquido no reservatório é insuficiente. Verifique o nível de entrada de líquido no reservatório.
- A operação do motor está invertida. Certifique-se de que o sentido de rotação do motor corresponda ao sentido indicado pelo fabricante da bomba submersível à prova de explosão. Inverta as polaridades do motor.
- Impulsor preso. Inspecione o impulsor para ver se há algum bloqueio e remova-o.
- O tubo de descarga está bloqueado. Inspecione e limpe o tubo de descarga.
A bomba faz ciclos com frequência
- Falhas na fiação da bomba. Inspecione o painel de controle ou a caixa de junção para verificar se a fiação está correta e corrija as falhas.
- Algumas válvulas de descarga não estão abertas. Verifique se todas as válvulas de descarga estão abertas.
- A boia está ajustada muito próxima ou o interruptor da bomba está com defeito. Reposicione a boia ou substitua o interruptor da bomba, se necessário.
A bomba sofre um disparo térmico
- A densidade ou a viscosidade do líquido bombeado é muito alta. Verifique se a bomba é adequada para as aplicações. Abra as válvulas da bomba.
- O nível de parada está muito baixo. Certifique-se de que o nível da chave de parada esteja ajustado de acordo com a especificação dos fabricantes de bombas de poço submersíveis à prova de explosão.
- A altura da bomba está muito baixa. Ajuste o cabeçote da bomba ou instale uma válvula de controle para detectar e interpretar a explosão de contrapressão de acordo com o valor definido pelo fabricante da bomba submersível para poço à prova de explosão.
A capacidade da bomba é muito baixa
- A bomba está funcionando em sentido inverso. Inverta as polaridades do motor.
- O tubo de descarga está bloqueado. Inspecione e remova qualquer bloqueio do tubo de descarga.
- O impulsor da carcaça da bomba está parcialmente entupido. Desmonte e limpe o interior da bomba.
O detector de vazamento é ativado
- O cabo do detector está comprometido por desgaste, danos ou contato com óleos. Inspecione o status do cabo do detector e substitua-o, se necessário.
Resumo
Uma bomba de poço submersível à prova de explosão é um tipo de projeto de bomba com uma estrutura à prova de explosão que fica completamente imersa em um poço durante a operação. A bomba é composta por um motor e bombas em uma única unidade, que é isolada para evitar que elementos combustíveis se inflamem e causem uma explosão. Os fabricantes de bombas submersíveis para poços de drenagem à prova de explosão projetam unidades de corte de borda para mitigar a criação de faíscas por meio do uso de materiais que não geram faíscas, como ligas de cobre-alumínio, aço inoxidável, prata, alumínio e aço galvanizado. A carcaça da bomba é feita principalmente por meio do processo de fundição e é testada hidrostaticamente para superar as forças de uma explosão interna. As bombas de poço submersíveis à prova de explosão são amplamente usadas para bombear água contaminada, como águas residuais contendo materiais explosivos, como óleo, produtos químicos e de limpeza. Elas atendem de forma excelente às operações de bombeamento em ambientes potencialmente perigosos, como fábricas de produtos químicos, minas de carvão, refinarias de petróleo/gás e petroquímicas. As bombas de poço submersíveis à prova de explosão têm muitas vantagens, como operação segura, silenciosa, confiável, resistente à corrosão e sem cavitação.