Bomba periférica
O que é a bomba periférica?
Essa bomba também é conhecida como bomba regenerativa. Ela é projetada com impulsores que giram em uma carcaça concêntrica. Esse tipo de bomba fica entre as bombas de deslocamento positivo e as bombas centrífugas, embora seu funcionamento seja semelhante ao da bomba centrífuga. Os fabricantes de bombas periféricas projetam essa bomba de modo que o líquido se mova da entrada para a saída ao longo da circunferência da carcaça enquanto a pressão aumenta. Devido ao grande aumento da energia de pressão, essas bombas têm tamanho relativamente pequeno. Em sua maioria, são bombas de acoplamento fechado. Essa bomba pode ser de estágio único (um impulsor) ou de estágio múltiplo (mais de um impulsor). A bomba periférica é capaz de transportar fluidos com um teor relativamente alto de gás, uma vez que a formação extrema de bolhas de vapor não causa um corte no fluxo do fluido nem causa um grande impacto na operação suave da bomba.
A eficiência dessas bombas é baixa em relação às bombas radiais. Os fabricantes de bombas periféricas recomendam essa bomba para uso em fluidos não contaminados, como bombas de alimentação de caldeiras para caldeiras relativamente pequenas, boosters de pressão, indústrias químicas e lava-rápidos, entre outros, nos quais o fluido precisa ser bombeado a alta pressão.
Figura: Bomba periférica
Componentes de uma bomba periférica
Motor
O motor é a fonte de energia de uma bomba periférica. Esse motor é alimentado por eletricidade e opera convertendo a energia elétrica em energia mecânica. A energia elétrica é fornecida pela linha de eletricidade da rede. A potência mecânica é fornecida em termos de torque e velocidade representados no eixo do motor.
Impulsor
Essa é a parte da bomba que gira em alta velocidade para criar um vácuo na bomba. Esse vácuo tem o objetivo de forçar o fluido de sua fonte para dentro da bomba. Os fabricantes de bombas periféricas projetam o impulsor com palhetas radiais. Essas palhetas são usadas para girar o fluido quando ele entra na bomba.
Carcaça
Essa é a carcaça da bomba destinada a vedar a atmosfera para o interior da bomba e evitar vazamento de fluido. A carcaça é projetada para permitir que o fluido gire entre ela e o impulsor à medida que a energia cinética do fluido é convertida em energia de pressão. Essa energia de alta pressão é usada para mover o fluido até o destino desejado. Os fabricantes de bombas periféricas produzem a carcaça com materiais de alta resistência, como aço inoxidável ou ferro fundido, para garantir que ela possa suportar a alta pressão do fluido.
Tubo e válvula de sucção
A tubulação de sucção é usada para conectar a porta de entrada da bomba à fonte do líquido, como um tanque. Esse é o tubo usado para transportar o líquido de sua fonte para a bomba quando o impulsor começa a girar. A válvula de sucção é usada para regular a quantidade de fluido que entra na bomba. Os fabricantes de bombas periféricas também projetam essa válvula com um filtro para ajudar a filtrar quaisquer materiais estranhos que entrem na bomba e causem um bloqueio.
Tubo e válvula de descarga
O tubo de descarga conecta a bomba à rede de tubulação. A válvula é usada para regular o fluxo de fluido da bomba para a tubulação.
Figura: Componentes de uma bomba periférica
Como funciona uma bomba periférica?
A energia para operar essa bomba é fornecida pelo motor elétrico. Quando a bomba é ligada, o eixo do motor gira em uma velocidade muito alta. Essa velocidade de rotação é transmitida ao impulsor por meio do eixo. Dessa forma, os impulsores começam a girar na mesma alta velocidade, criando um vácuo na bomba. Esse vácuo ajuda a sugar o fluido de sua fonte para dentro da bomba. Os fabricantes de bombas periféricas projetam o impulsor com um grande número de pequenas lâminas radiais que são montadas ao longo da área periférica.
Devido à rotação do impulsor, a força centrífuga é criada dentro da bomba. Essa força no interior do impulsor cria um fluxo circulatório entre ele e a carcaça. A velocidade periférica do impulsor e do fluido é a mesma, enquanto o fluido dentro da carcaça tem uma velocidade significativamente menor. Dessa forma, o líquido se move da carcaça para o impulsor em um caminho espiralado. Esse caminho de fluxo é repetido várias vezes ao longo da circunferência. Quanto mais frequentemente esses vórtices são formados, maior é a energia e, portanto, maior é a pressão do fluido. Quando o fluxo é reduzido, o número de espirais diminui e, portanto, a energia de transferência e a potência absorvida são maiores no caso de cargas parciais.
Figura: Funcionamento de uma bomba periférica
Tipos de bombas periféricas
Bomba periférica autoaspirante
Essa é uma bomba projetada com a capacidade de escorvar a si mesma toda vez que começa a funcionar. O processo de escorva tem o objetivo de remover o ar contido na tubulação de sucção. Esse ar deve ser removido antes de a bomba começar a transportar o fluido para a tubulação, caso contrário, ele danificará a bomba ou causará baixo fluxo de fluido. Em seu estado de escorva, essa bomba funciona como uma bomba de anel líquido. Ela opera produzindo um vácuo na bomba. Esse vácuo ajuda a mover o ar para dentro da bomba a partir do tubo de sucção. Ele também ajuda a criar um anel cilíndrico do fluido no interior do compartimento da bomba. Esse projeto ajuda a criar uma vedação à prova de gás que impede o retorno do ar da extremidade de descarga para a linha de sucção. As bolhas de ar ficam presas no líquido nas palhetas do rotor e, em seguida, são movidas para a porta de descarga. O ar é então expelido e o líquido retorna ao reservatório na carcaça da bomba por gravidade. O líquido sobe pela tubulação de sucção enquanto está sendo evacuado.
O processo continua até que todo o ar no tubo de sucção e na bomba seja substituído pelo líquido. Quando todo o ar é removido, a operação normal da bomba é iniciada. Os fabricantes de bombas periféricas projetam essa bomba de forma que, quando a bomba é desligada, permaneça líquido suficiente na bomba para que ela possa se preparar para o próximo processo de bombeamento.
Figura: Bomba periférica autoaspirante.
Bomba periférica com acionamento magnético
Essa é uma bomba que usa tecnologia magnética para acionar o impulsor. Os fabricantes de bombas periféricas projetam essa bomba com dois ímãs, o externo (acionamento) e o interno (acionado). O ímã externo é conectado ao motor, enquanto o ímã interno é montado na bomba. Quando o eixo do motor gira, ele força o ímã externo a girar na mesma velocidade. Devido ao padrão do campo magnético, o ímã interno também gira na mesma velocidade que o ímã externo. Como o ímã interno está conectado ao eixo do impulsor, ele força o impulsor a girar na mesma velocidade. Isso cria um vácuo na bomba que, então, atrai o líquido para bombeamento. Esse tipo de bomba é muito bom para uso em aplicações que envolvem fluidos perigosos, como ácidos e outros produtos químicos. Isso ocorre porque a bomba não usa selos mecânicos que podem vazar esses líquidos e, portanto, ajuda a reduzir as chances de danos ambientais ou ações legais. No entanto, ela tem um custo muito alto em relação a outras bombas.
Figura: Bomba periférica com acionamento magnético.
Bomba periférica de estágio único
Trata-se de uma bomba projetada com um impulsor. Essa é uma das bombas periféricas usadas com mais frequência. Ela é preferida devido ao seu projeto simples, baixo custo e facilidade de reparo. Entretanto, essa bomba tem energia de baixa pressão em relação a outras bombas com mais de um impulsor.
Bomba periférica de múltiplos estágios
Esta é uma bomba projetada com mais de um impulsor. Ela é recomendada para uso em aplicações que precisam de energia de grande pressão. Quanto maior o número de impulsores, maior a energia de pressão produzida. Essa bomba é cara em relação à de estágio único e também tem um tamanho grande.
Bombas periféricas revestidas de plástico
Trata-se de uma bomba cujo interior é revestido com um material plástico, como Teflon ou PVC. Essa bomba é mais adequada para o manuseio de líquidos corrosivos, como ácidos e água salgada. O principal uso do revestimento de plástico é ajudar a evitar o desgaste de componentes metálicos por produtos corrosivos. No entanto, o uso dessa bomba é limitado apenas a baixas temperaturas, pois seu uso em altos níveis de calor distorceria o revestimento de plástico.
Aplicações de bombas periféricas
- Essas bombas são usadas na irrigação por aspersão.
- Eles são usados no abastecimento de água comercial e doméstico.
- As bombas periféricas são usadas como reforçadores de pressão.
- Eles são usados em aplicações químicas para transportar produtos químicos como ácidos.
- Eles são usados em sistemas de alimentação de caldeiras.
Vantagens das bombas periféricas
- Eles têm um design simples e compacto.
- Eles são fáceis de instalar, reparar e manter.
- Eles são de vários tamanhos, adequados ao seu uso em diferentes áreas.
- As bombas periféricas podem produzir uma pressão muito alta com uma baixa taxa de fluxo de fluido.
- Elas são capazes de lidar com gás arrastado sem riscos de cavitação. Além disso, os fabricantes de bombas periféricas produzem tipos de bombas autoescorvantes, o que as torna adequadas para lidar com a entrada de ar.
- Eles têm uma cabeça de sucção positiva líquida baixa.
Desvantagens das bombas periféricas
- Eles não conseguem produzir fluxo de fluido rapidamente.
- Produzem uma baixa vazão de fluido em relação às bombas centrífugas.
- A eficiência dessa bomba é menor em relação a outras bombas.
- Eles não são adequados para o manuseio de líquidos contaminados.
Solução de problemas de bombas periféricas
Nenhum líquido é fornecido
- O motor elétrico não está funcionando. Verifique os enrolamentos do motor e corrija-os se houver alguma falha. Substitua o motor, se necessário.
- Desalinhamento do eixo. Verifique o alinhamento do eixo e do acoplamento. Alinhe qualquer desalinhamento.
- Partículas sólidas obstruíram a bomba. Abra a bomba e remova qualquer material que esteja causando o bloqueio do fluido.
- Apreensão nos rolamentos. Substitua os rolamentos por outros recomendados pelo fabricante da bomba periférica.
- A válvula de sucção está fechada. Abra a válvula de sucção.
- A válvula de descarga está fechada. Abra a válvula de descarga.
- Nível baixo de líquido no tanque. Aumente o nível de líquido.
- Filtro entupido. Limpe o filtro.
- Sentido de rotação incorreto do motor. Altere o sentido de rotação.
Consumo excessivo de energia
- Partículas obstruídas no tubo de descarga. Desconecte o tubo de descarga, remova a sujeira e recoloque-o novamente.
- Desalinhamento dos eixos ou do acoplamento. Verifique o desalinhamento do eixo ou do acoplamento e alinhe conforme necessário.
- A temperatura, a viscosidade ou a pressão do fluido estão fora da faixa recomendada. Certifique-se de que a bomba esteja sendo usada de acordo com as especificações fornecidas pelo fabricante da bomba periférica.
- Peças desgastadas. Substitua os componentes desgastados, como rolamentos, eixos e selos mecânicos.
Vazamento da bomba
- As vedações estão gastas ou não estão bem instaladas. Se as vedações estiverem gastas, substitua-as. Além disso, verifique se eles estão bem encaixados.
- O-rings danificados. Substitua os anéis O-ring.
- Fixadores soltos. Aperte os fixadores para atingir o torque recomendado pelo fabricante da bomba periférica.
- Excesso de pressão estática. Verifique se a pressão do sistema está de acordo com o recomendado.
Baixo fluxo de fluido/pressão de saída
- O motor está com defeito. Verifique os enrolamentos e as fases do motor.
- Materiais estranhos na linha de sucção. Remova os materiais estranhos.
- Velocidade incorreta do motor. Verifique se a frequência e a tensão do motor estão de acordo com as recomendações do fabricante da bomba periférica.
Excesso de ruído
- Rolamentos desgastados. Substitua os rolamentos.
- Materiais estranhos na bomba. Remova os materiais.
Conexão solta. Aperte os parafusos e as porcas de conexão.
Resumo
As bombas periféricas são bombas projetadas com impulsores que têm várias lâminas. O fluido flui nessa bomba repetidamente entre a carcaça da bomba e o impulsor, formando um caminho em espiral. Essa bomba é acionada por um motor elétrico que faz com que o impulsor gire em alta velocidade. Dessa forma, a rotação do impulsor causa uma força centrífuga na bomba, criando um fluxo de fluido circulatório entre o impulsor e a carcaça. A velocidade periférica do fluido e do impulsor é a mesma, mas o fluido na carcaça tem uma velocidade menor. Isso faz com que o fluido se mova da carcaça para o impulsor, formando um caminho em espiral.
Os fabricantes de bombas periféricas produzem vários tipos de bombas, como bombas autoescorvantes, bombas de acionamento magnético, bombas de estágio único, bombas de vários estágios e bombas de plástico, entre outras. As aplicações dessa bomba são abastecimento de água, aumento de pressão e sistemas de alimentação de água para caldeiras, entre outras. As vantagens dessa bomba são a alta pressão, a versatilidade, a facilidade de instalação e reparo e a capacidade de lidar com ar treinado sem cavitação.