Bomba submersível para polpas abrasivas de lodo
O que é uma bomba submersível para polpas abrasivas de lodo?
Uma bomba submersível para lodo e polpa é um tipo de bomba que pode ser totalmente submersa em um líquido e é ideal para bombear tanto lodo quanto polpa. O lodo e a lama são fluidos que contêm grandes quantidades de conteúdo sólido. No entanto, o lodo é mais macio e mais espesso, enquanto a lama é menos viscosa. Como a bomba opera no líquido, o motor é envolto em vedações à prova de ar e de líquidos e é acoplado ao corpo da bomba. Uma bomba submersível para polpa de lodo empurra o líquido para a superfície convertendo a energia elétrica fornecida por um motor em energia cinética do fluido. A energia cinética é então convertida em energia de pressão, que gera o fluxo do lodo ou da lama através da bomba. Ela tem bom desempenho no bombeamento de lama espessa, argila, águas residuais, lama pior e materiais semelhantes. Os fabricantes de bombas submersíveis para lama também usam essa bomba para transferir sólidos abrasivos de até 2,5 polegadas e gerenciar taxas de fluxo de até milhares de litros por segundo.
Figura: Mostrando uma bomba de lodo submersível para polpas abrasivas
Os fabricantes de bombas submersíveis para polpas abrasivas de lodo projetam a bomba para alta confiabilidade, facilidade de uso e manutenção. Seu sistema de vedação exclusivo e o design modular aumentam a flexibilidade das bombas. Elas também estão disponíveis em várias configurações, tamanhos e capacidades de bomba para atender a vários requisitos de aplicação. As bombas submersíveis para polpas abrasivas de lodo são utilizadas em muitos setores, inclusive em estações de tratamento de águas residuais, produtos químicos, petróleo, reservatórios de moinhos, lagoas residuais e muitos outros.
Componentes de uma bomba submersível para polpas abrasivas de lodo
Carcaça da bomba (invólucro)
A carcaça da bomba geralmente é feita de ferro fundido e isolada para proteger as partes elétricas e de trabalho da unidade. O compartimento da bomba contém o impulsor e apresenta as seções de admissão e descarga. Também inclui a câmara de voluta, que ajuda na conversão da energia cinética em cabeça de pressão. Os fabricantes de bombas submersíveis para polpas abrasivas de lodo geralmente dividem a carcaça no plano horizontal para facilitar a desmontagem e a remoção de todo o impulsor. As duas partes são mantidas juntas usando parafusos e pinos de localização.
A carcaça da bomba tem dois tipos: voluta e carcaça de difusão. A carcaça de voluta consiste em um projeto em espiral no qual a passagem do líquido aumenta gradualmente em toda a circunferência da carcaça. Um recipiente difusor é circular e contém várias lâminas-guia que circundam o impulsor no conjunto da bomba.
Motor
O motor elétrico usado principalmente com a bomba submersível de polpa de lodo é um motor de indução trifásico de dois polos com gaiola de esquilo. O motor é a fonte de energia mecânica para o funcionamento da bomba. O motor também é hermeticamente vedado para impedir a entrada de água no motor. Esse motor foi projetado para operar em várias correntes e tensões.
Impulsor
O impulsor é a parte central giratória da bomba, cuja finalidade é fornecer a força centrífuga para deslocar o fluido através da bomba. Ele é projetado com lâminas que ajudam a aumentar a velocidade do líquido. Os impulsores da bomba são fabricados com ferro fundido de granulação estreita ou aço fundido. O número de impulsores em uma bomba é igual ao número de estágios da bomba. Os fabricantes de bombas submersíveis para polpa de lodo classificam os impulsores com base na geometria da construção, na direção do fluxo e no tipo de sucção.
Eixo
A finalidade do eixo é transferir os torques mecânicos do motor para o impulsor durante a operação da bomba. O eixo da bomba geralmente é acoplado ao motor elétrico. Os fabricantes de bombas submersíveis para polpas abrasivas de lodo usam aço inoxidável e aço carbono para fabricar os eixos da bomba a fim de aumentar a capacidade dos eixos de superar cargas pesadas e vibrações durante a operação da bomba.
Rolamentos
Os rolamentos carregam o eixo e o impulsor e garantem que eles se alinhem corretamente com as extremidades fixas sob forças radiais e axiais. As abordagens também reduzem o atrito entre o eixo rotativo e o estator e contêm o movimento relativo do conjunto do rotor.
Seção de admissão/separador de gás
A seção de admissão é o coletor de sucção, que fornece o fluido de bombeamento para o olho do impulsor. As aplicações com baixa pressão de fundo podem conter uma quantidade significativa de gases que podem danificar a bomba. Nessas aplicações, a seção de admissão é substituída por um separador de gás que separa o gás do fluido quando ele entra na bomba.
Cabo elétrico
Uma bomba submersível para polpa de lodo recebe energia por meio de um cabo elétrico. O cabo consiste em uma série de condutores que ajudam a atender aos requisitos do motor. Ele pode ser galvanizado para superar condições subaquáticas extremas.
Válvulas de retenção e de sangria
A finalidade da verificação é manter uma coluna inteira de água acima da bomba. Sem ela, o fluido da tubulação passaria pela bomba quando o motor parasse. A válvula de sangria é instalada imediatamente acima da válvula de retenção e ajuda a evitar que a tubulação molhada seja puxada.
Como funciona uma bomba submersível para polpas abrasivas de lodo?
Quando a bomba é ligada, o motor gira o eixo e o impulsor em uma RPM muito alta. À medida que o impulsor gira, ele desloca o líquido dentro da bomba, criando um vácuo no centro do impulsor. Esse vácuo faz com que mais e mais líquido seja sugado para dentro da bomba quando ela está funcionando. Enquanto o impulsor girar, o líquido será continuamente sugado para ser transferido. O líquido na carcaça da bomba gira com o impulsor. Devido à força centrífuga que atua no impulsor, o fluido é empurrado do centro do impulsor para as bordas externas. Finalmente, ele entra na 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. Depois de sair da carcaça da voluta, o fluido entra no tubo de descarga com pressão muito alta, permitindo que ele seja movido para onde for necessário.
Figura: Mostrando uma bomba de lodo submersível para polpas abrasivas
Tipos de bomba submersível para polpas abrasivas de lodo
Bomba centrífuga submersível para lodo
A bomba centrífuga submersível para polpa de lodo usa um impulsor rotativo para mover o fluido e é projetada principalmente para polpa em concentrações que não excedam setenta por cento de sólidos por peso. Elas também são fornecidas em configurações verticais ou horizontais.
Figura: Mostrando uma bomba centrífuga submersível para polpa de lodo.
Bomba de lodo submersível de deslocamento positivo
O tipo de deslocamento positivo da bomba submersível para polpas abrasivas de lodo usa um pistão alternativo ou um parafuso rotativo para mover e transferir o líquido. Elas são perfeitas para lama e lodo com concentrações mais altas de material sólido.
Bomba de lodo submersível de múltiplos estágios
Uma bomba submersível para polpa de lodo do tipo multiestágio é composta por mais de dois impulsores em diferentes câmaras dispostas em série. Essa bomba é potente, pois a energia da pressão de saída aumenta com o número de impulsores usados. Dessa forma, ela pode funcionar em aplicações que precisam de mais energia de pressão. No entanto, seu custo é mais alto em relação às bombas com um único impulsor. Além disso, seu reparo e manutenção se tornam mais complicados devido aos impulsores usados.
Figura: Bomba submersível multiestágio para polpas abrasivas de lodo.
Aplicações de uma bomba submersível para polpas abrasivas de lodo
Os fabricantes de bombas submersíveis para polpas abrasivas de lodo projetam essa bomba para uso em estações de tratamento de águas residuais, produtos químicos, mineração de petróleo, agricultura, construção e muitas outras aplicações industriais em que o líquido contém uma alta porcentagem de conteúdo sólido. Os usos típicos incluem:
- Eles são usados para a transferência de lodo e lama.
- Eles são usados na operação de perfuração de poços para elevar os líquidos à superfície
- Eles são usados em sistemas de irrigação.
- Eles são usados para manusear água do mar.
- Eles são usados para bombear líquidos abrasivos.
- Eles são usados para tarefas gerais de lama e lodo.
- Eles são usados na construção de portos.
- As bombas submersíveis para lama e lodo são aplicadas em poços de escoamento de carvão.
- Eles são usados para remoção de lodo, transferência de cinzas, limpeza de barcaças e tanques.
Vantagens de uma bomba submersível para polpas abrasivas de lodo
- A operação de uma bomba de lodo submersível não está sujeita a cavitação.
- É conveniente e fácil de usar.
- Ele é muito eficiente e economiza energia.
- Ele pode lidar com conteúdo deslizante sem danificar a bomba.
- Elas são submersíveis e, portanto, mais eficientes do que as bombas de sucção, pois utilizam pressão direta para mover o fluido.
- O projeto hermeticamente vedado permite que a bomba mantenha o fluido longe das partes mecânicas da unidade, o que garante que a bomba opere sem curto-circuito.
- O uso de pressão direta para empurrar o fluido através da unidade também torna a bomba mais eficiente na movimentação de líquidos em distâncias maiores.
- As bombas submersíveis para polpas abrasivas de lodo são autoescorvantes e, portanto, não requerem nenhuma preparação antes da partida.
- Eles são resistentes à corrosão e ao desgaste abrasivo devido aos materiais de alta resistência usados para fabricar os impulsores e a carcaça.
- Elas são projetadas com sensores que notificam o usuário quando há problemas mecânicos ou elétricos na bomba.
Desvantagens de uma bomba submersível para polpas abrasivas de lodo
- Uma bomba submersível de lodo pode superaquecer se não estiver totalmente submersa.
- O desgaste da vedação, que é difícil de perceber no ambiente subaquático, pode ocorrer, causando vazamento ou danificando os componentes internos da bomba. O vazamento da bomba pode causar corrosão e falhas graves no motor.
- Tem custos iniciais mais altos do que suas contrapartes não submersíveis porque é mais técnico.
Solução de problemas de uma bomba submersível para lodo
O motor não está funcionando
- Há um disjuntor disparado ou um fusível queimado. Reinicialize o disjuntor, se necessário. Inspecione a bomba para ver se há um fusível queimado e substitua-o.
- Inspecione o painel de entrada principal. 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 submersível de polpa de lodo.
- Sedimentos pesados ao redor da bomba. Inspecione a bomba para verificar se há acúmulo e limpe-a.
- Os cabos da bomba estão quebrados. Inspecione e troque os cabos, se necessário
O motor está superaquecendo
- O motor está com defeito. Inspecione e substitua o motor, se necessário
- O motor está mal instalado. Verifique se a bomba está instalada com base na recomendação do fabricante da bomba submersível para polpas abrasivas de lodo.
- A queda de um raio ou tempestade causa um pico de tensão. Instale uma proteção externa contra surtos para evitar esse problema
Baixa capacidade da bomba
- A bomba está invertida. Inverter polaridades da bomba
- Há um bloqueio no tubo de descarga. Inspecione e desobstrua os tubos de descarga para evitar qualquer tipo de obstrução.
- A carcaça da bomba ou o impulsor está parcialmente entupido. Inspecione e limpe o interior da bomba.
Descarga zero da bomba
- Inverta as polaridades do motor. A bomba está operando em sentido inverso. Verifique se o sentido de rotação do motor segue as orientações do fabricante da bomba submersível para polpas abrasivas de lodo.
- O tubo de descarga está bloqueado. Inspecione e limpe o tubo de descarga.
- O impulsor está entupido. Limpe o impulsor para remover qualquer obstrução.
Vibração e ruído excessivos da bomba
- Desalinhamento significativo entre o eixo da bomba e o eixo do motor. Inspecione e realinhe os eixos
- Alguns componentes da bomba não estão balanceados. Inspecione e reequilibre os componentes da bomba
- Os rolamentos da bomba ou o impulsor estão desgastados. Inspecione o rolamento e o impulsor quanto a desgaste e substitua-os, se necessário.
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 submersível para lodo e polpa é uma bomba que pode ser totalmente submersa na água e é ideal para bombear tanto lodo quanto polpa. Ela possui um motor completamente fechado com vedações herméticas e à prova d'água e é acoplada ao corpo da bomba. A bomba empurra a água para a superfície convertendo a energia elétrica fornecida a um motor em energia mecânica e, em seguida, em energia cinética do fluido. As bombas submersíveis para polpa de lodo são comumente usadas em estações de tratamento de águas residuais, produtos químicos, mineração de petróleo, agricultura, construção e muitas outras aplicações industriais em que a água contém uma alta porcentagem de conteúdo sólido. Elas podem bombear fluidos abrasivos com tamanhos de sedimentos de cerca de 2,5 polegadas e gerenciar altas taxas de fluxo. Os fabricantes de bombas submersíveis para polpas abrasivas de lodo as projetam para oferecer alta confiabilidade, facilidade de uso e manutenção e operação sem cavitação. Elas estão disponíveis nos tipos centrífuga, de deslocamento positivo e de múltiplos estágios. O tipo centrífugo é o mais comum e pode ter aparência horizontal ou vertical.