Bomba de água elétrica de alta pressão
O que é uma bomba d'água elétrica de alta pressão?
Uma bomba de água elétrica de alta pressão é um tipo de bomba centrífuga usada para aumentar a pressão e a taxa de fluxo da água para movê-la de várias fontes para um tanque de armazenamento ou saída de água. Normalmente, ela é alimentada eletricamente por meio de um motor elétrico. Os fabricantes de bombas de água elétricas de alta pressão projetam os dispositivos para aliviar o problema da baixa pressão da água, que pode ser frustrante até mesmo para tarefas domésticas menores, como tomar banho, encher tanques etc. Esse dispositivo possui um interruptor de pressão ou dispositivo de controle de fluxo que ajuda a manter a pressão correta e o nível de fluxo do volume de água. Algumas bombas d'água elétricas de alta pressão utilizam um interruptor de pressão da bomba para garantir um gerenciamento mais eficaz do fluxo em torno da pressão de corte. A bomba d'água elétrica de alta pressão é ideal para aplicações domésticas e agrícolas que exigem maior pressão da água e altas taxas de fluxo. As aplicações típicas incluem o bombeamento de água de um tanque de coleta de chuva e o aumento da pressão da água para sistemas de irrigação.
Figura: Bomba de água elétrica de alta pressão
Componentes de uma bomba d'água elétrica de alta pressão
Motor
A bomba d'água elétrica de alta pressão usa um motor de indução monofásico de corrente alternada (CA). Na maioria das bombas de água elétricas de alta pressão, o motor elétrico é acoplado à cabeça da bomba. O motor elétrico fornece energia mecânica para girar o impulsor da bomba.
Carcaça da bomba
A carcaça da bomba abriga os componentes internos da bomba e ajuda a converter a alta energia cinética (transmitida à água pelo impulsor) em uma cabeça de pressão. Os fabricantes de bombas de água elétricas de alta pressão criam as carcaças das bombas com ferro fundido dúctil, aço fundido ou aço inoxidável.
Eixo
O eixo é um componente mecânico cilíndrico rotativo localizado centralmente na bomba e montado em rolamentos. Ele suporta o impulsor e conecta o conjunto do rotor da bomba ao motor por meio de um acoplamento. Geralmente é feito de aço inoxidável para superar a corrosão e as vibrações mecânicas.
Impulsor
O impulsor apresenta uma série de palhetas curvadas para trás e geralmente é montado no eixo da bomba. Ele desloca o fluido que entra pela entrada da bomba e sai pela saída. O impulsor pode ser do tipo aberto ou do tipo fechado. O impulsor do tipo aberto tem palhetas abertas em ambos os lados, sem nenhuma cobertura de proteção. Por outro lado, um impulsor do tipo fechado consiste em uma cobertura traseira e uma frontal, que envolvem as palhetas, proporcionando resistência máxima. Ele tem um requisito de NPSH baixo e é mais eficiente.
Figura: Tipos de impulsor de fluxo radial; a) impulsor aberto, b) impulsor fechado.
Entrada e saída
A entrada da bomba se conecta à linha de água, enquanto a saída se conecta à tubulação de distribuição de água da residência
Dispositivos sensores de pressão ou fluxo
Os dispositivos de detecção de fluxo de pressão ajudam a medir a pressão e a taxa de fluxo do fluido que se move pela bomba e a se ajustar adequadamente.
Figura: Componentes de uma bomba d'água elétrica de alta pressão.
Como funciona uma bomba d'água elétrica de alta pressão?
Uma bomba de água elétrica de alta pressão converte a energia mecânica de um impulsor em energia cinética e, em seguida, na energia de pressão da água. O impulsor é acoplado diretamente ao eixo de acionamento do motor elétrico e gira nas RPM do motor. À medida que o impulsor gira, ele cria um vácuo dentro da bomba, permitindo que a água flua para a carcaça da bomba sob a pressão atmosférica externa. Quando a água atinge as palhetas do impulsor, ela recebe alta energia cinética e é acelerada em direção à carcaça da bomba devido à força centrífuga que atua no impulsor. Na carcaça da bomba, a velocidade da água diminui lentamente devido à redução gradual do tamanho do caminho do fluxo, e a alta energia cinética se converte em uma cabeça de alta pressão. Por fim, a água sai da carcaça da bomba pelas saídas da bomba e entra no tubo de distribuição para ser transferida para o local desejado.
Figura: Funcionamento de uma bomba d'água elétrica de alta pressão
Tipos de bomba d'água elétrica de alta pressão
Bomba de água elétrica de alta pressão com escorvamento automático
Esse é o tipo de bomba projetada com recursos que suportam a capacidade de escorvamento automático. Os fabricantes de bombas d'água elétricas de alta pressão projetam a bomba para ter um reservatório que contém água para a escorva. A bomba cria um vácuo interno que move a água para dentro e, assim, move a mistura de ar e água para a descarga. O ar tem baixa densidade em relação à água e, portanto, o ar é expelido e retorna à bomba por gravidade. O processo se repete até que todo o ar seja expelido, após o que se inicia o processo normal de bombeamento.
Figura: Bomba de água elétrica de alta pressão autoescorvante.
Bomba de água elétrica de alta pressão de estágio único
Uma bomba de água elétrica de alta pressão de estágio único tem apenas um impulsor que pressuriza e desloca a água através da bomba. É a construção mais simples de uma bomba d'água elétrica de alta pressão. É mais barata em relação à bomba de múltiplos estágios e sua altura manométrica é relativamente menor.
Figura: Bomba de água elétrica de alta pressão de estágio único.
Bomba de água elétrica de alta pressão multiestágio
Uma bomba de água elétrica de alta pressão de vários estágios consiste em mais de dois impulsores em diferentes câmaras da bomba montadas em série. A água entra na primeira câmara com pressão de sucção e, à medida que avança para os estágios subsequentes, a pressão aumenta enquanto a taxa de fluxo permanece constante. A bomba d'água elétrica de alta pressão de vários estágios pode funcionar com um motor menor e gerenciar taxas de vazão e cabeça de bomba mais altas do que a equivalente de estágio único.
Figura: Bomba de água elétrica de alta pressão multiestágio
Bomba de água elétrica de alta pressão em aço inoxidável
A bomba de alta pressão em aço inoxidável apresenta uma construção completa em aço inoxidável de todos os componentes molhados para proteção contra corrosão. Geralmente, ela é criada para montagem horizontal, permitindo o acoplamento com o motor elétrico. A bomba é mais fácil de instalar e manter porque o acoplamento espaçador oferece espaço para uma operação de manutenção, e os componentes internos da bomba são facilmente acessíveis. Ela é adequada para aplicações pesadas porque pode gerar taxas de fluxo e pressão de fluido mais altas. Devido à orientação horizontal, essa unidade é perfeita para aplicações internas onde o espaço vertical é limitado.
Figura: Bomba de água elétrica de alta pressão em aço inoxidável.
Aplicações de bombas de água elétricas de alta pressão
As bombas elétricas de água de alta pressão são amplamente usadas em aplicações domésticas, agrícolas e industriais porque fornecem uma ampla gama de pressão e vazão de água. Os usos típicos das bombas de água elétricas de alta pressão incluem:
- Bombas de água elétricas de alta pressão são usadas para retirar a água do tanque de coleta de água/chuva
- Eles são usados para aumentar a pressão e a vazão da água em sistemas de abastecimento de água domésticos, comerciais e industriais.
- Eles são usados para aumentar a pressão da água devido ao baixo fornecimento de água da cidade.
- Eles são usados para alimentar com água aparelhos industriais que podem exigir grandes volumes de água a uma pressão mais alta para várias aplicações, como chuveiros, banheiros portáteis etc.
- Eles são usados para empurrar a água do nível do solo para vários níveis.
- Eles também são usados para aumentar a pressão da água em sistemas de irrigação
- Eles também são usados para bombear água de uma fonte de água alternativa, como um rio, lagoa ou riacho.
Vantagens de uma bomba d'água elétrica de alta pressão
- As bombas de água elétricas de alta pressão têm uma construção simples e compacta, exigindo um espaço de instalação relativamente pequeno.
- Eles têm alta confiabilidade e eficiência.
- Eles proporcionam uma operação sem cavitação.
- Uma bomba de água elétrica de alta pressão fornece uma saída de fluxo contínua e estável.
- Eles têm baixo consumo de energia, o que ajuda na conservação de energia.
- Eles são baratos e fáceis de adquirir.
- Uma bomba de água elétrica de alta pressão pode lidar com uma ampla gama de pressões e taxas de fluxo.
- Eles não apresentam perdas de pressão.
- Eles têm baixos custos de ciclo de vida devido aos requisitos mínimos de manutenção.
Desvantagens de uma bomba d'água elétrica de alta pressão
- A bomba de água elétrica de alta pressão exige um equilíbrio rigoroso entre a taxa de fluxo de água. Se a taxa de fluxo de água na linha principal exceder a capacidade da bomba, a bomba poderá acelerar demais ou se tornar ineficaz.
- A bomba pode sofrer corrosão devido ao vazamento da vedação acima da carcaça da bomba.
- As bombas elétricas de água de alta pressão estão sujeitas a danos no selo mecânico devido ao acúmulo de gás na câmara do selo.
- A bomba pode falhar em condições extremas de carga.
Solução de problemas de uma bomba d'água elétrica de alta pressão
A bomba não dá partida
- Há um fusível queimado ou um disjuntor disparado. Inspecione a bomba de água elétrica de alta pressão para ver se há um fusível queimado e substitua-o, se necessário.
- A fonte de alimentação do painel é insuficiente. Certifique-se de que a tensão e a corrente de alimentação da bomba correspondam à quantidade especificada no manual do fabricante da bomba d'água elétrica de alta pressão.
- Os receptáculos dos fusíveis estão sujos ou corroídos. Inspecione e limpe os receptáculos de fusíveis, se necessário.
- A tensão está irregular devido a sujeira ou corrosão no pressostato. Inspecione o pressostato e limpe-o de quaisquer detritos ou poluição.
A bomba perde a escorva após a partida
- Há uma quantidade excessiva de ar no líquido. Certifique-se de localizar todos os pontos de vazamento de ar e vedá-los, por exemplo, ar entrando na bomba pelas juntas de sucção.
- A elevação de sucção está muito alta. Reduza a elevação de sucção diminuindo a elevação da bomba ou aumentando o nível da água.
- O tubo de vedação de água está entupido. Limpe ou troque o tubo de vedação de água.
A bomba tem uma capacidade baixa
- A bomba ou o tubo de sucção não está cheio de água. Inspecione a válvula de pé quanto a vazamentos e corrija-os.
- Há um bloqueio de ar na linha de sucção. Certifique-se de que a tubulação esteja preenchida com o líquido bombeado. Evite a sucção negativa eliminando qualquer tipo de concentricidade.
- A altura total do sistema de bombeamento excede a altura da pressão de projeto da bomba. Meça a altura da bomba usando um medidor de pressão. Consulte o manual do fabricante da bomba de água elétrica de alta pressão para saber qual é a altura de pressão de projeto da bomba.
- O impulsor da bomba está entupido. Inspecione o impulsor e remova qualquer material obstruído.
- A bomba está operando em sentido inverso. Certifique-se de que a direção de rotação do motor corresponda à direção indicada pelos fabricantes de bombas elétricas de água de alta pressão na placa de identificação da bomba. Certifique-se de inverter as polaridades do motor, se necessário.
A bomba é barulhenta ou vibra excessivamente
- Há materiais estranhos na bomba. Desmonte a bomba e limpe todos os materiais estranhos.
- Há componentes desbalanceados na bomba. Inspecione e reequilibre os elementos.
- A base da bomba não é rígida. Verifique a vibração e a cavidade na estrutura da base.
- O conjunto da bomba está solto. Aperte os componentes da bomba com o nível de torque recomendado pelos fabricantes de bombas de água elétricas de alta pressão.
- O impulsor está desgastado. Inspecione os impulsores e substitua qualquer impulsor desgastado por outro do fabricante da bomba d'água elétrica de alta pressão.
A bomba superaquece e emperra
- A viscosidade do líquido é diferente da indicada no projeto. Verifique se a bomba se aplica ao fluido correto seguindo o manual do fabricante da bomba de água elétrica de alta pressão e a folha de dados do produto.
- Há uma falha mecânica no interior da bomba, causando um impulso excessivo. Inspecione o conjunto da bomba e corrija as falhas.
- A bomba não está escorvada. Encha a carcaça da bomba com água para expulsar o ar da torneira de ar.
- Os rolamentos da bomba estão desgastados. Inspecione e substitua os rolamentos, se necessário.
- As peças rotativas estão esfregando na peça estacionária. Desmonte a bomba e corrija a montagem.
Resumo
Uma bomba de água elétrica de alta pressão é um tipo específico de bomba centrífuga para o transporte de água em alta pressão e alta taxa de fluxo de uma fonte para um tanque de armazenamento ou uma saída de água. Ela foi projetada para ser alimentada eletricamente por meio de um motor elétrico. Os fabricantes de bombas de água elétricas de alta pressão criam esse dispositivo para aliviar o problema da baixa pressão da água nos sistemas de bombeamento. As bombas de água elétricas de alta pressão usam um interruptor de pressão ou controle de fluxo para manter a quantidade desejada de pressão e o fluxo de volume de água. Algumas variantes de bombas de água elétricas de alta pressão consistem em um pressostato para proporcionar um controle mais eficaz em torno da pressão de corte.
Essas bombas são adequadas para aplicações domésticas, agrícolas e industriais que exigem o fornecimento de água em alta pressão e altas taxas de fluxo. Os usos típicos de bombas de água elétricas de alta pressão incluem o bombeamento de água de um tanque de coleta de chuva e o aumento da pressão da água para sistemas de irrigação. As bombas de água elétricas de alta pressão são simples, compactas, altamente eficientes e confiáveis. Elas também têm baixo custo de ciclo de vida devido à necessidade mínima de manutenção.