Bomba centrífuga vertical
O que é uma bomba centrífuga vertical?
As bombas centrífugas verticais também são conhecidas como bombas de turbina de boa profundidade. As bombas centrífugas verticais são bombas centrífugas de fluxo misto de eixo vertical que incluem estágios de bacias estacionárias e impulsores rotativos que processam palhetas-guia. As bombas centrífugas verticais têm um projeto complicado e são mais caras. O projeto da cabeça de pressão de uma bomba centrífuga vertical depende principalmente do comprimento do impulsor e da velocidade de rotação. Uma bomba centrífuga vertical fabricada com um único impulsor não pode ser tão potente. Um impulsor pode ser obtido com a adição de estágios extras e conjuntos de vasos.
Figura: Bombas centrífugas verticais.
Como funcionam as bombas centrífugas verticais?
As bombas centrífugas verticais funcionam por meio de um motor elétrico ou de um motor a diesel. A extremidade da bomba centrífuga vertical tem pelo menos um impulsor acoplado ao eixo, que é usado para direcionar o fluido para a carcaça do difusor (recipiente). Há configurações de vários estágios de bombas centrífugas verticais que usam vários impulsores em um eixo para criar uma pressão mais alta o suficiente para elevar o fluido por meio de uma cabeça grande. Uma bomba centrífuga vertical funciona quando o fluido entra na bomba na parte inferior por meio de um componente em forma de sino conhecido como sino de sucção. Do sino de sucção, o fluido se move para o impulsor do primeiro estágio, onde sua velocidade é aumentada. Em seguida, o fluido entra no recipiente difusor, onde a alta velocidade é convertida em energia de pressão. O recipiente também ajuda a direcionar o fluido para o próximo impulsor e o processo continua em todos os outros estágios do impulsor da bomba. Quando o fluido sai do último recipiente difusor, ele passa por um longo tubo vertical que sobe pelo poço até a superfície. O eixo rotativo na coluna do tubo tem suportes de bucha de manga em intervalos de três pés montados na coluna e é lubrificado pelo fluido que passa por eles. A cabeça de descarga da bomba fica na superfície e permite a mudança de direção do fluxo para o tubo de descarga. O motor principal, que é um motor ou um motor a diesel, é fixado acima do cabeçote de descarga.
Tipos de bombas centrífugas verticais
Há diferentes tipos de bombas centrífugas verticais, conforme discutido abaixo.
Bomba centrífuga vertical de barril
Uma bomba centrífuga vertical de tambor é uma bomba que funciona instalada na parte superior de uma abertura de tambor com um tubo estreito onde está alojado um eixo vertical. Essa bomba tem um pequeno motor elétrico que fornece energia por meio de um interruptor. Essa bomba é portátil e destina-se ao transporte eficiente e seguro de fluidos de tambores, tanques de armazenamento ou barris.
Figura: Bomba centrífuga vertical de tambor.
Bomba centrífuga vertical em linha
Uma bomba centrífuga vertical em linha é uma bomba dinâmica de estágio único destinada à instalação vertical. Essa bomba tem sua entrega e sucção em linha, de modo que pode proporcionar um fluxo suave de fluido. Essa bomba é ideal para o transporte de fluidos de baixa viscosidade em uma ampla gama de alturas manométricas e taxas de fluxo. Esse tipo de bomba é usado em várias aplicações, entre elas o bombeamento de produtos químicos e água.
Figura: Bomba centrífuga vertical em linha
Bombas centrífugas de coluna vertical
As bombas centrífugas de coluna vertical também são conhecidas como bombas de imersão. Essas bombas são usadas em poços ou tanques em vez de bombas que precisam de escorva ou sucção inundada. Essas bombas são imersas verticalmente no fluido que está sendo bombeado, mas o motor é separado do fluido pelo uso de um longo eixo vertical. Assim, o motor elétrico é mantido bem acima do fluido que está sendo bombeado e é conectado à bomba por meio de um eixo vertical onde os impulsores são montados. Os impulsores ficam imersos no fluido. Essas bombas são ideais para bombear o fluido de um poço subterrâneo, fossa, tanque ou reservatório. Os fabricantes de bombas centrífugas de coluna vertical fazem com que essa bomba seja capaz de lidar com fluidos inflamáveis e também com fluidos em altas temperaturas.
Figura: Bomba centrífuga de coluna vertical.
Bombas centrífugas verticais submersíveis
Esta é uma bomba de estágio único. É uma bomba vertical sem vedação, dividida radialmente, equipada com um impulsor de canal ou impulsor radial. Esse tipo de bomba é usado em várias aplicações, como drenagem automática de água de fossas, como esgoto, transferência de fluidos quimicamente agressivos, fluidos de transferência de calor, tanques que transportam condensado, entre outros.
Figura: Bomba centrífuga vertical submersível.
Bombas centrífugas verticais para poços profundos
As bombas centrífugas verticais para poços profundos são semelhantes às bombas centrífugas verticais submersíveis. Esse tipo de bomba é usado para bombear fluido de níveis profundos do solo. Esse tipo de bomba tem um eixo que se estende do solo profundo até a superfície do solo. A bomba é acoplada a um motor seco. Esse tipo de bomba é uma bomba de vários estágios com impulsores de fluxo misto. Uma bomba centrífuga vertical para poços profundos pode ser estendida em seções de eixo para ir ainda mais fundo. Os grandes comprimentos são criados por conjuntos de extensão padrão de eixos intermediários e acoplamentos intermediários, aranha de rolamento e tubo de coluna.
Figura: Bomba centrífuga vertical para poços profundos
Bombas centrífugas verticais de latas
Esta é uma bomba centrífuga vertical com vários impulsores. É uma bomba de eixo de linha curta que tem tubulação de sucção conectada à luva ou a uma entrada que permite que a lata crie um reservatório de bomba. Essa bomba é adequada para o reforço de circuito fechado. Uma bomba centrífuga vertical de lata é boa para locais onde há tubulação de sucção em vez de um reservatório ou bomba existente.
Figura: Bomba centrífuga vertical de latas.
Seleção da bomba centrífuga vertical
O funcionamento de uma bomba centrífuga vertical é afetado por vários fatores, como o tipo de fluido, o espaço disponível, a temperatura e a pressão e a altura líquida de sucção positiva (NPSH).
- Espaço disponível. A bomba centrífuga vertical deve ser selecionada com base na disponibilidade de espaço. Uma bomba centrífuga vertical precisa de menos espaço no chão, mas requer mais espaço livre.
- Transmissão do fluido. As bombas centrífugas verticais geralmente se destinam a elevar o fluido de níveis mais profundos, ao contrário de outras bombas, como as centrífugas horizontais.
- NPSH necessário. Uma bomba centrífuga vertical pode fornecer mais NPSH, ao contrário de outras bombas.
- Temperatura e pressão do fluido. Uma bomba centrífuga vertical pode lidar com mais pressão e temperatura em relação a uma bomba centrífuga horizontal.
Vantagens das bombas centrífugas verticais
- As bombas centrífugas verticais precisam de menos espaço no chão para serem instaladas.
- As bombas centrífugas verticais têm menos peças de desgaste, o que as torna econômicas para uso.
- Essas bombas são adequadas para bombear fluidos com alta pressão e temperatura.
- As bombas centrífugas verticais têm uma taxa de fluxo estável, uniforme e mais fácil de ajustar.
Desvantagens das bombas centrífugas verticais
- As bombas centrífugas verticais têm seu desempenho sensível a mudanças na viscosidade do fluido.
- Devido à orientação vertical das bombas centrífugas verticais, elas precisam de um grande espaço livre.
- As bombas centrífugas verticais têm dificuldade para bombear fluidos com gases dissolvidos. Quando isso acontece, o selo mecânico da bomba pode ser danificado.
- O projeto suspenso da bomba, do eixo e do motor resulta em alguns desafios devido ao impulso axial, especialmente quando há alta pressão envolvida.
- Em uma bomba centrífuga vertical com vários estágios, haverá necessidade de barril e poço, o que resultará em um custo extra.
Aplicações de bombas centrífugas verticais
- As bombas centrífugas verticais são usadas para aumentar a pressão da tubulação.
- As bombas centrífugas verticais são usadas em processos de mistura e transferência de produtos em refinarias.
- Essas bombas são usadas na transferência de produtos químicos
- Eles são usados em tubulações criogênicas
- As bombas centrífugas verticais são usadas na tubulação de água de alimentação da caldeira
- Essas bombas são usadas na tubulação de condensado
- Eles também são usados para bombear água do mar
- As bombas centrífugas verticais são usadas para bombear hidrocarbonetos leves
- As bombas centrífugas verticais são usadas para transferir gás natural liquefeito
Solução de problemas de bombas centrífugas verticais
A bomba está com pressão insuficiente
As causas prováveis desse problema e suas soluções são:
- A velocidade é muito baixa. Nesse caso, é necessário verificar a velocidade, a potência e a tensão do motor e, se necessário, substituir o motor.
- O impulsor está solto. As bombas precisam ser puxadas e o rotor apertado.
- Corte inadequado do impulsor. A bomba precisa ser removida e o impulsor substituído.
- Cavitação. O que fazer nesse caso é reduzir a temperatura do fluido que está sendo bombeado, aumentar a submersão da bomba, verificar se o reservatório está de acordo com as recomendações do instituto hidráulico e, se necessário, o reservatório pode ser reprojetado.
- Vazamento no tubo de descarga. Nesse caso, as seções do tubo podem ser trocadas ou os vazamentos podem ser tapados.
- Anéis desgastados. Nesse caso, a bomba pode ser puxada e o eixo inspecionado quanto a dobras, os anéis desgastados substituídos, o material abrasivo removido e as configurações do impulsor ajustadas de acordo com as recomendações da Peerless.
- Rotação incorreta. Quando isso acontece, a bomba precisa ser verificada quanto à rotação no sentido anti-horário, conforme visto na parte superior do motor. A rotação do motor pode então ser revertida, se necessário. Isso pode ser feito trocando os cabos na caixa de terminais do motor.
Não há capacidade suficiente
Algumas das causas prováveis para esse problema e suas soluções são:
- Velocidade muito baixa. É necessário verificar a velocidade, a tensão e a potência do motor e, se necessário, substituir o motor. O impulsor está solto. As bombas precisam ser puxadas e o rotor apertado.
- Corte inadequado do impulsor. A bomba precisa ser removida e o impulsor substituído.
- O bojo ou o impulsor está parcialmente entupido. Nesse caso, é necessário desmontar a bomba, inspecioná-la e, se houver materiais estranhos, removê-los. Em seguida, a bomba é remontada e o impulsor é ajustado para as configurações laterais corretas.
A bomba não fornece líquido
- A sucção da bomba está quebrada. Nesse caso, o nível mínimo de fluido no reservatório precisa ser aumentado de acordo com os requisitos do fabricante da centrífuga vertical.
- A válvula de sucção da bomba está fechada. Nesse caso, a válvula de sucção precisa ser aberta.
- O filtro está entupido. Esse problema pode ser resolvido removendo-se o filtro, inspecionando-o e limpando-o.
A bomba está produzindo um ruído anormal
As causas prováveis do problema e a solução:
- O motor está produzindo ruído. Isso pode ser devido ao fato de os rolamentos da bomba estarem secos. Nesse caso, é necessário verificar a submersão mínima e garantir que o nível mínimo de fluido esteja acima da linha central do impulsor do primeiro estágio.
- Os retentores do rolamento da coluna estão quebrados. Nesse caso, seria necessário remover e substituir o rolamento do retentor e substituir os rolamentos.
- O eixo do tubo que envolve o eixo está quebrado. Nesse caso, a bomba precisa ser desmontada e o eixo ou tubo quebrado deve ser substituído.
Resumo
As bombas são máquinas usadas para transportar fluidos de um lugar para outro. Um dos tipos de bombas é a bomba centrífuga vertical. Essa bomba, como o nome sugere, funciona em uma posição vertical. Ela é usada para bombear fluidos do nível subterrâneo profundo para o destino desejado. Essas bombas podem ser de um único impulsor ou de vários impulsores. A bomba centrífuga vertical com vários impulsores é mais potente, pois quanto mais impulsores, maior a potência. Há vários tipos de bombas centrífugas verticais usadas para o transporte de fluidos. As bombas centrífugas verticais são aplicáveis ao transporte vertical de fluidos. Essas aplicações das bombas centrífugas verticais incluem o bombeamento de água de poços, o bombeamento de esgoto de níveis subterrâneos, o bombeamento de produtos químicos, entre outros.