Bomba vertical em linha
O que é uma bomba vertical em linha?
Uma bomba vertical em linha é um tipo de bomba centrífuga com os bocais de sucção e descarga alinhados entre si, e é projetada especificamente para instalação vertical. O projeto em linha dos bocais de sucção e descarga serve para que a bomba forneça um fluxo suave de líquido pelo sistema. Uma bomba vertical em linha consiste em uma bomba centrífuga com projeto em linha, motor de indução elétrico CA, impulsor fechado em uma carcaça de bomba e selos mecânicos. O projeto vertical da bomba a torna ideal para pequenas salas de bombas e instalações onde o espaço é limitado, pois sua alternativa horizontal requer cerca de três vezes mais espaço. Essas bombas são adequadas apenas para acionamento elétrico e estão disponíveis para uma ampla gama de vazões e cabeçotes de pressão.
Figura: Bomba vertical em linha
As bombas verticais em linha são amplamente usadas para a transferência de fluidos de baixa viscosidade, como água e alguns produtos químicos. Elas também são usadas como bombas de circulação em aplicações em que a água que flui por uma rede de tubulação precisa ser pressurizada. Na maioria das aplicações comerciais, as bombas verticais em linha são suspensas junto com a rede de tubulação, como válvulas. As bombas verticais em linha são consideradas melhores do que as bombas horizontais em linha porque têm alta eficiência e podem tolerar temperaturas e pressões mais altas.
Princípio de funcionamento de uma bomba vertical em linha
Uma bomba vertical em linha funciona com base no princípio do vórtice forçado. Esse princípio afirma que, quando uma massa de fluido é girada por uma força externa, sua cabeça de pressão aumenta, levando à transferência do fluido de um local para outro. O funcionamento da bomba vertical em linha segue as etapas abaixo
- O impulsor do motor é girado por um motor de indução elétrico CA diretamente acoplado.
- A rotação do impulsor cria um vácuo dentro da carcaça da bomba. Devido à pressão atmosférica fora da bomba, a água é forçada a entrar na carcaça da bomba por meio do bocal de sucção
- A água atinge primeiro as pás do impulsor, onde é girada radialmente e axialmente para fora, devido à força centrífuga que atua nas pás, até passar por todos os componentes do impulsor.
- As pás do impulsor transmitem energia cinética ao fluido e o direcionam para a câmara do difusor em uma velocidade muito alta.
- Na câmara de difusão, a velocidade da água é gradualmente reduzida, levando à conversão da energia de alta velocidade em uma cabeça de alta pressão. Em seguida, o difusor conduz a água para a saída da bomba e para o tubo de distribuição para ser transferida para o local necessário.
Projetos de bombas verticais em linha
A bomba vertical em linha tem três tipos diferentes de projetos: projeto monobloco ou de acoplamento fechado, projeto de acoplamento rígido e projeto de acoplamento com espaçador.
Design monobloco ou de acoplamento fechado
O projeto monobloco ou de acoplamento fechado de uma bomba vertical em linha consiste em um único eixo que conecta o motor ao cabeçote da bomba. Dessa forma, os rolamentos do motor suportam a carga totalmente rotativa do eixo durante a operação. As bombas verticais em linha com projetos de acoplamento fechado são altamente adequadas para serviços leves e períodos curtos de operação na velocidade máxima do motor. No entanto, para uma bomba em linha com um projeto de acoplamento fechado, o reparo dos componentes internos pode ser bastante desafiador, pois não é possível usar um motor fora do eixo padrão e o fornecimento deve ser feito pelo fabricante original.
Figura: projeto de bomba vertical em linha com acoplamento fechado
Projeto rigidamente acoplado
Como o nome indica, esse projeto de bomba vertical em linha tem um motor e um eixo de bomba separados, que devem ser alinhados e fortemente fixados no lugar usando um acoplamento. As bombas verticais em linha com um projeto de acoplamento rígido geralmente são muito resistentes, pois os eixos são mais grossos. Elas também são mais fáceis de consertar porque um motor padrão pode ser facilmente adquirido e substituído se ocorrer uma falha.
Projeto de acoplamento com espaçador
O projeto de acoplamento espaçador da bomba vertical em linha envolve a conexão do acoplamento flexível do frasco do eixo da bomba e do motor. As bombas verticais desse projeto têm dois pares de rolamentos, um par dentro do motor e dois eixos separados. Portanto, as cargas radiais da bomba são distribuídas uniformemente em um grande número de componentes. Essas bombas são adequadas para aplicações que exigem períodos de manutenção curtos e pouco tempo de inatividade. Essas aplicações incluem resfriamento de motores, alimentação de caldeiras e bombas de incêndio.
Aplicação de bombas verticais em linha
Uma bomba vertical em linha tem inúmeras aplicações em diferentes setores, incluindo o de fluxo
- Irrigação
- Sistemas de abastecimento de água e água de serviço
- Ar condicionado
- Sistemas de aquecimento de água quente
- Sistema de hidrantes
- Sistema de dilúvio
- Monitorar sistemas
- Transporte aquático
- Sistema de limpeza e sistema de recirculação industrial
Vantagens da bomba vertical em linha
- As bombas verticais em linha oferecem um projeto que economiza espaço. Em uma bomba vertical em linha, o motor e a folga de serviço estão localizados acima da carcaça da bomba, portanto, é necessário menos espaço no chão para a instalação da bomba
- As bombas verticais em linha são mais fáceis de instalar porque têm uma rede de tubulação simplificada
- Adequado para alta pressão e temperatura
- Uma bomba vertical em linha tem menos ruído e vibração. A orientação vertical do eixo é naturalmente equilibrada e a força gravitacional não age contra a direção de rotação do eixo
- Eles têm alta confiabilidade e eficiência
- O projeto com acoplamento fechado não requer alinhamento do eixo. No projeto de acoplamento fechado, o impulsor da bomba é encaixado diretamente no eixo do motor. Isso elimina o acoplamento, a montagem de rolamentos adicionais e a necessidade de alinhamento do eixo.
- As bombas verticais em linha também têm uma altura de sucção positiva líquida (NPSH) maior em comparação com as bombas de sucção
Desvantagens da bomba vertical em linha
- A manutenção de uma bomba vertical em linha é difícil. O motor e o impulsor de uma bomba vertical em linha precisam ser desmontados da voluta para fazer a manutenção dos selos mecânicos. Isso se torna um grande problema para motores grandes, acima de 25 hp
- Requer espaço vertical para instalação e manutenção
- O peso da bomba se acumula abaixo da voluta, o que pode levar à concentração de tensão
- As bombas verticais em linha apresentam problemas de vedação mecânica. Os selos mecânicos podem falhar ou secar devido à infiltração e ao acúmulo de gases na câmara do selo. O vazamento nos selos mecânicos pode danificar o motor.
- A bomba é propensa à corrosão. As bombas verticais em linha podem sofrer corrosão devido ao vazamento da vedação acima da carcaça da bomba.
- Uma bomba vertical em linha retém facilmente o ar em sua voluta em comparação com as bombas de sucção convencionais. A presença de ar retido pode interferir no funcionamento adequado da bomba
- As bombas verticais em linha não são autoescorvantes. A escorva é o processo de encher a bomba com fluido para expulsar o ar do sistema e deixá-lo pronto para a operação. Uma bomba vertical em linha não pode bombear ar ou gases porque eles causam aglutinação de ar, o que pode danificar o impulsor da bomba.
Solução de problemas da bomba vertical em linha
Esta seção fornece um guia sobre como diagnosticar e solucionar vários problemas comuns em bombas verticais em linha.
A bomba vertical em linha não dá descarga após a inicialização
- A elevação de sucção é muito alta
- Aumentar o nível de líquido no tanque de sucção
- abaixe a bomba para reduzir a elevação estática
- Limpe a entrada de qualquer obstrução
- A operação da bomba vertical em linha é invertida
- Verifique se a direção da rotação do motor corresponde à direção da seta na carcaça da bomba
- Inverter as polaridades do motor
- Ar na bomba ou na tubulação de sucção
- Encha a bomba ou a tubulação com água para expulsar o ar do sistema da bomba
- Lembre-se de que a bomba não pode ser escorvada com ar no lado da sucção
- Impulsor, filtro ou válvula de retenção entupidos
- Inspecione e limpe qualquer bloqueio nas válvulas
- Cabeça monomérica insuficiente
- Isso é causado por altas perdas por atrito que excedem o projeto da bomba
- Aumentar a potência da bomba
- usar tubos de grande diâmetro
- Verifique se todas as válvulas estão abertas
O nível de ruído de sua bomba vertical em linha está muito alto
- Ar no líquido
- Submergir o tubo de sucção para evitar a formação de vórtices na superfície do líquido
- Bomba trabalhando em cavitação
- O NPSH está muito baixo
- Verifique se as válvulas da linha de sucção estão totalmente abertas
- Abaixe o nível da bomba para aumentar a cabeça de sucção
- Bomba funcionando fora da faixa de operação
- Assegure a faixa de serviço correta de acordo com o manual do fabricante
Bomba vertical em linha com vibração excessiva
- Impulsor da bomba parcialmente obstruído (inspecione e limpe o impulsor)
- O impulsor está muito desgastado ou com defeito (Inspecione; substitua o impulsor)
- Eixo oblíquo ou desbalanceado (verifique o eixo e substitua ou balanceie conforme necessário)
- Alinhamento deficiente do acoplamento (Inspecionar; alinhar)
- Peças desbalanceadas (Inspecione e rebalanceie as peças, se necessário)
Motor da bomba de entrada sobrecarregado
- A velocidade da bomba está muito alta (reduza a velocidade da bomba)
- Alinhamento incorreto do acoplamento (Inspecione o alinhamento do acoplamento e realinhe a bomba e o motor)
- Presença de atrito mecânico na bomba (inspecione o conjunto da bomba para verificar se há alguma obstrução ou deflexão)
- Gaxetas muito apertadas (verifique e solte as porcas das gaxetas, se necessário)
- A densidade e a viscosidade do líquido excedem o projeto da bomba (certifique-se de que a bomba esteja funcionando com o fluido correto, aumente o tamanho do motor)
- Motor da bomba com defeito (inspecione o motor quanto a defeitos, como má ventilação e localização, e repare ou substitua o motor)
Superaquecimento do rolamento
- Alinhamento incorreto do acoplamento (verifique e realinhe)
- As tampas dos rolamentos estão fixadas com muita força (solte as tampas dos rolamentos)
- Excesso de graxa (drene o excesso de graxa)
- Lubrificação insuficiente ou óleo lubrificante contaminado com sujeira (verifique o nível de óleo ou graxa, limpe a caixa do rolamento e lubrifique)
Resumo
Este artigo discute, em detalhes suficientes, a bomba vertical em linha, o princípio de funcionamento, a aplicação típica, as vantagens e desvantagens e os problemas comuns de solução de problemas da bomba. A bomba vertical em linha é classificada entre as bombas centrífugas e tem os bocais de sucção e descarga situados em uma linha reta de tubulação.
Uma bomba vertical em linha é projetada especificamente para instalação vertical. O funcionamento de uma bomba vertical em linha baseia-se no princípio do vórtice forçado, em que uma força externa que atua em uma massa de fluido aumenta a pressão do fluido, levando à transferência de fluido de um local para outro. A disposição vertical do componente da bomba torna a bomba vertical em linha altamente adequada para instalações em salas pequenas e outras aplicações em que o espaço é limitado.
As bombas verticais em linha estão disponíveis em diferentes designs, como monobloco ou design de acoplamento fechado, design de acoplamento rígido e design de acoplamento com espaçador. As bombas verticais em linha são comuns na transferência de fluidos de baixa viscosidade. Elas são amplamente aplicadas para transporte de água, limpeza, sistemas de recirculação industrial, irrigação, sistemas de aquecimento de água quente, sistemas de abastecimento de água e água de serviço e muito mais. As principais vantagens das bombas verticais em linha incluem alta confiabilidade e eficiência, design que economiza espaço e facilidade de instalação. Entretanto, as bombas verticais em linha também são limitadas por serem de difícil manutenção, propensas à corrosão e não autoescorvantes. O motor e o impulsor da bomba precisam ser retirados da carcaça durante a manutenção, o que cria dificuldades de manutenção e se torna um grande desafio durante a manutenção de bombas mais pesadas. As bombas verticais em linha também exigem espaço vertical suficiente para a instalação.
Este artigo também orienta sobre o método de solução de problemas comuns sobre a bomba vertical em linha, incluindo rolamento, superaquecimento, nível de ruído muito alto, vibração da bomba, pouca ou nenhuma carga após a inicialização. Uma bomba vertical em linha é um meio eficiente e confiável de transporte de água que você deve considerar para sua aplicação.