Bomba centrífuga vertical em linha monobloco
O que é uma bomba monobloco centrífuga vertical em linha?
Uma bomba monobloco centrífuga vertical em linha é uma bomba de acionamento elétrico com um único eixo que conecta o motor à cabeça da bomba, principalmente em uma disposição vertical. Os rolamentos do motor suportam a carga rotativa total do eixo durante a operação da bomba. As portas de sucção e descarga da bomba ficam diretamente no sistema de tubulação; por isso, o termo inline é usado para nomear a bomba. O design em linha facilita o fluxo suave do líquido bombeado pelo sistema da bomba. Os fabricantes de bombas centrífugas monobloco verticais em linha desenvolvem as unidades para atender a aplicações de serviços leves e aplicações com períodos curtos de operação na velocidade máxima do motor. A bomba monobloco centrífuga vertical em linha é ideal para o transporte de fluidos de baixa viscosidade, inclusive água e alguns produtos químicos. Ela pode ser suspensa ao longo de uma tubulação como uma válvula para aumentar a pressão. Seu design vertical economiza espaço e é adequado para instalação em espaços confinados. As bombas monobloco centrífugas verticais em linha podem gerenciar uma ampla gama de vazões e cabeçotes de alta pressão.
Figura: Bomba centrífuga vertical em linha monobloco
Componentes da bomba monobloco centrífuga vertical em linha
Motor
O motor atua como o principal motor da bomba, fornecendo a energia mecânica para o funcionamento da bomba. A bomba monobloco centrífuga vertical em linha usa um motor de indução elétrico de corrente alternada que, na maioria dos casos, é acoplado ao corpo da bomba.
Carcaça da bomba
A carcaça da bomba contém os componentes internos da bomba e atua como um recipiente de contenção de pressão. Geralmente é feita de aço ou ferro fundido e vedada para evitar vazamentos. A carcaça da bomba também contém a câmara de difusão que ajuda a converter a energia cinética do fluido na cabeça de pressão e guia o líquido bombeado até a saída.
Eixo
O eixo é um componente cilíndrico rotativo localizado centralmente na bomba e apoiado em rolamentos. Sua principal função é transportar o impulsor. Os fabricantes de bombas monobloco centrífugas verticais em linha projetam o eixo da bomba com materiais sólidos e resistentes à corrosão, como aço inoxidável, bronze etc., para garantir uma longa vida útil.
Impulsor
A finalidade do impulsor é transmitir energia cinética ao líquido bombeado e deslocá-lo pelo corpo da bomba. Os fabricantes de bombas centrífugas monobloco verticais em linha criam o impulsor usando vários materiais, como aço fundido, ferro fundido dúctil e ligas de aço. Os fabricantes de bombas monobloco centrífugas verticais em linha equipam as unidades principalmente com um impulsor do tipo fechado para proporcionar alta eficiência e altura manométrica de alta pressão. Um impulsor fechado pode ter projetos de sucção simples ou dupla.
Figura: Rotor de sucção simples.
Figura: Rotor de sucção dupla.
Figura: Rotor de sucção simples
Figura: Rotor de sucção dupla
Como funciona uma bomba monobloco centrífuga vertical em linha?
Uma bomba monobloco centrífuga vertical em linha opera com base no princípio do vórtice forçado. Esse princípio afirma que, quando uma massa de fluido gira devido a uma força externa, sua cabeça de pressão aumenta, levando à transferência de fluido de um local para outro. Quando o motor elétrico entra em funcionamento, o impulsor gira com o líquido dentro da bomba, criando um vácuo no olho do impulsor. Como resultado, a água flui para dentro da carcaça da bomba e em direção ao olho do impulsor para preencher o vazio. Quando a água atinge o impulsor, a força centrífuga que atua nas palhetas a gira radial e axialmente para fora até que ela passe por todos os componentes do impulsor e entre no difusor em uma velocidade muito alta. Na câmara de difusão, a velocidade da água diminui gradualmente devido ao aumento do caminho do fluxo progressivo, e a velocidade extrema do fluido se converte em uma cabeça de alta pressão. Em seguida, a água é descarregada pela saída da bomba e entra na rede de tubulação para ser levada ao destino desejado.
Figura: Funcionamento de uma bomba monobloco centrífuga vertical em linha
Tipos de bombas monobloco centrífugas verticais em linha
Bomba monobloco centrífuga em linha vertical de sucção única
Em uma bomba monobloco centrífuga vertical de sucção única, o líquido bombeado entra por um lado do rotor da bomba e sai pelo outro lado. Essa bomba é compacta em sua construção e proporciona uma operação suave.
Figura: Bomba monobloco centrífuga em linha vertical de sucção única
Bomba monobloco centrífuga em linha vertical de dupla sucção
A bomba monobloco centrífuga vertical em linha de sucção dupla consiste em um impulsor de sucção dupla (também chamado de impulsor de entrada dupla). O impulsor de sucção dupla apresenta dois impulsores de costas um para o outro, permitindo que o líquido bombeado entre por ambos os lados e seja descarregado pela seção central. As bombas monobloco centrífugas verticais em linha de sucção dupla podem atingir uma taxa de fluxo mais alta do que sua contraparte de sucção simples. Devido ao impulsor de dupla sucção, o fluxo na entrada da bomba também é comparativamente baixo; portanto, a operação da bomba monobloco centrífuga vertical em linha de dupla sucção é livre de cavitação.
Figura: Bomba monobloco centrífuga em linha vertical de dupla sucção
Aplicações de bombas monobloco centrífugas verticais em linha
As bombas monobloco centrífugas verticais em linha atendem a um amplo escopo de aplicações industriais, civis e comerciais, incluindo irrigação agrícola, abastecimento de água para edifícios, esquemas civis e tubulações. Elas também são componentes essenciais em vários sistemas industriais, incluindo hidrantes, combate a incêndios, ar-condicionado e sistemas de água quente. As bombas monobloco centrífugas verticais em linha são usadas para fazer o seguinte:
- As bombas monobloco centrífugas verticais em linha são usadas para transportar água para vários usos em residências e indústrias.
- Elas são usadas como bombas de reforço em sistemas de abastecimento de água e outros sistemas em que o líquido bombeado precisa ser pressurizado.
- Eles são usados para apoiar equipamentos de combate a incêndios.
- Eles são usados para fornecer e circular a água em sistemas de aquecimento de água quente.
- Eles são usados para irrigação em fazendas agrícolas.
- Eles são usados junto com os sistemas de ar condicionado em edifícios comerciais.
- Eles são usados em sistemas de limpeza e recirculação industrial.
- Elas também se aplicam ao transporte de água em obras municipais e ao tratamento de águas residuais.
Vantagens de uma bomba monobloco centrífuga vertical em linha
- As bombas monobloco centrífugas verticais em linha não exigem placas de base ou acoplamentos adicionais para a instalação.
- Eles têm alta eficiência energética porque dependem do fluxo alimentado por gravidade.
- Eles são altamente confiáveis na operação.
- As bombas monobloco centrífugas verticais em linha têm um tamanho geral pequeno, com menos complexidade durante a instalação.
- O projeto monobloco elimina a necessidade de alinhamento do acoplamento e do eixo, o que facilita a instalação e a manutenção da bomba.
- As bombas monobloco centrífugas verticais em linha apresentam uma operação silenciosa e de baixa vibração porque o eixo vertical é naturalmente equilibrado e a força de gravitação não atua contra a direção de rotação do eixo.
- Eles têm alta eficiência e podem tolerar temperaturas e pressões mais altas.
- As bombas monobloco centrífugas verticais em linha têm maior NPSH (Net Positive Suction Head) do que as bombas de sucção.
- Eles são autossustentáveis e econômicos.
As bombas centrífugas monobloco verticais em linha exigem um espaço pequeno para instalação porque o motor e a folga de serviço ficam acima da carcaça da bomba.
Desvantagens de uma bomba monobloco centrífuga vertical em linha
- As bombas monobloco centrífugas verticais em linha exigem mais espaço para instalação e manutenção.
- Pode ser um desafio reparar os componentes internos porque um motor de eixo padrão não pode ser aplicado, e o fornecimento deve ser feito pelos fabricantes originais da bomba monobloco centrífuga vertical em linha.
- Pode ocorrer vazamento da vedação acima da carcaça da bomba, levando à corrosão.
- As bombas monobloco centrífugas verticais em linha podem apresentar problemas de vedação mecânica.
Os selos mecânicos podem secar ou falhar devido à infiltração e ao acúmulo de gases na câmara do selo. O vazamento nos selos mecânicos pode danificar o motor.
- As bombas com motores grandes, acima de 25 hp, podem ser difíceis de manter porque a equipe de manutenção precisa desconectar o motor principal e o impulsor da voluta para fazer a manutenção dos selos mecânicos.
Solução de problemas de uma bomba centrífuga vertical em linha monobloco
A bomba não dá partida
- Há um fusível queimado ou um disjuntor disparado. Inspecione a bomba monobloco centrífuga vertical em linha para ver se há um fusível queimado e substitua-o, se necessário.
- A fonte de alimentação do painel é insuficiente. Certifique-se de que o motor receba a quantidade correta de tensão e corrente.
O acionador da bomba está sobrecarregado
- Há atrito mecânico na bomba. Inspecione o conjunto da bomba para verificar se há alguma obstrução ou deflexão.
- Alimentação de tensão incorreta. Verifique se a bomba recebe a tensão adequada de acordo com o fabricante da bomba monobloco centrífuga vertical em linha.
- A velocidade da bomba está muito alta. Reduza a velocidade da bomba.
- A densidade e a viscosidade do líquido excedem o projeto da bomba. Certifique-se de que a bomba monobloco centrífuga vertical em linha seja adequada à aplicação específica.
Descarga zero após a inicialização
- A operação da bomba em linha está invertida. Verifique se a direção da rotação do motor corresponde à direção da seta do fabricante da bomba centrífuga monobloco vertical em linha indicada na carcaça da bomba. Inverta as polaridades do motor.
- Há ar na bomba ou na tubulação de sucção. As bombas monobloco centrífugas verticais em linha não podem ser escorvadas com ar no lado da sucção. Certifique-se de que a bomba ou a tubulação esteja cheia de água para expulsar o ar do sistema da bomba.
- A válvula de retenção está instalada incorretamente. Instale a válvula de retenção corretamente ou substitua-a.
- A altura monomérica da bomba é insuficiente devido às altas perdas por atrito que excedem o projeto da bomba. Certifique-se de aumentar a potência da bomba até o nível recomendado pelos fabricantes de bombas monobloco centrífugas verticais em linha. Abra todas as válvulas e certifique-se de que as tubulações de distribuição sejam do tamanho correto.
- A entrada da bomba está bloqueada. Limpe o canal de qualquer obstrução.
- O impulsor ou as válvulas de retenção estão entupidos. Remova qualquer bloqueio do impulsor e das válvulas.
O nível de ruído é muito alto
- A parte rotativa está atritando com o componente estacionário. Desmonte a bomba e corrija o conjunto do rotor.
- Alguns componentes da bomba estão excessivamente desgastados. Inspecione o conjunto do rotor para verificar se há rolamentos ou impulsores desgastados e substitua-os, se necessário.
- A bomba está trabalhando fora da faixa de serviço. Verifique a faixa de serviço correta de acordo com o manual do fabricante da bomba monobloco centrífuga vertical em linha.
- A bomba está trabalhando em cavitação. Certifique-se de que a cabeça de pressão de sucção líquida atenda às especificações do fabricante da bomba centrífuga monobloco vertical em linha. Certifique-se de abrir totalmente as válvulas da linha de sucção.
- Algumas peças da bomba estão soltas. Aperte os componentes com o nível de torque recomendado pelos fabricantes da bomba monobloco centrífuga vertical em linha.
A bomba está vibrando excessivamente
- Há componentes desbalanceados na bomba. Inspecione e reequilibre os componentes da bomba monobloco centrífuga vertical em linha conforme necessário.
- O impulsor está muito desgastado. Inspecione e substitua o impulsor por outro do fabricante da bomba monobloco centrífuga vertical em linha, se achar adequado.
- O eixo da bomba está oblíquo ou desequilibrado. Inspecione o poste, reequilibre-o conforme necessário ou substitua-o.
- O eixo está torto. Desmonte e substitua o eixo, se necessário.
- Há empuxo excessivo devido a falha mecânica. Inspecione o conjunto da bomba e corrija as falhas.
Os rolamentos têm vida útil curta
- Resfriamento excessivo do rolamento resfriado a água, resultando na condensação da umidade atmosférica na caixa do rolamento. Reduza o fluxo de água de resfriamento.
- O eixo está torto. Inspecione e substitua o eixo, se necessário.
- Os rolamentos estão enferrujados devido à entrada de água na carcaça. Inspecione as vias de entrada de água e vede-as.
- Os rolamentos estão desgastados devido ao desgaste do eixo. Substitua-os, se necessário.
- Os componentes rotativos estão esfregando contra a peça estacionária. Corrija a montagem.
Resumo
Uma bomba monobloco centrífuga vertical em linha é uma bomba de acionamento elétrico que consiste em um único eixo que conecta o motor à cabeça da bomba. O motor da bomba é acoplado à cabeça da bomba, geralmente em uma instalação vertical. Além disso, as portas de sucção e descarga ficam diretamente no sistema de tubulação. Os rolamentos do motor suportam a carga rotativa total do eixo durante a operação da bomba. O projeto em linha facilita o fluxo suave do líquido bombeado pelo sistema da bomba. As bombas monobloco centrífugas verticais em linha são ideais para o transporte de fluidos de baixa viscosidade, inclusive água e alguns produtos químicos. Elas são amplamente usadas em várias aplicações industriais, civis e comerciais, incluindo irrigação agrícola, tubulações, abastecimento de água em edifícios e esquemas civis. As bombas monobloco centrífugas verticais em linha têm muitas vantagens, incluindo design que economiza espaço, instalação menos complexa, excelente eficiência energética e confiabilidade. No entanto, o reparo dos componentes internos da bomba é um desafio, pois não é possível aplicar um motor de eixo padrão, e o fornecimento deve ser feito pelos fabricantes originais da bomba monobloco centrífuga vertical em linha.