Bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações
O que é uma bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações?
Uma bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações é usada para superar as diferenças de altura e as perdas por atrito no transporte de petróleo bruto e produtos petrolíferos. Essa bomba e seu motor são instalados em uma orientação vertical. A bomba foi projetada com vários impulsores para torná-la mais potente no transporte de fluido para uma grande altura. A bomba pertence à categoria de bombas centrífugas. Essas bombas giram os impulsores em alta velocidade para puxar o fluido para dentro da bomba. Os fabricantes de bombas centrífugas verticais de tubulação de múltiplos estágios projetam a bomba com materiais metálicos de alta resistência que garantem que a bomba seja vital para suportar alta pressão e temperatura. Dependendo da área de aplicação, o projeto da bomba pode ter um design de acoplamento próximo ou longo. Uma bomba centrífuga vertical de tubulação de múltiplos estágios é adequada para uso em aplicações com espaço limitado no piso.
Figura: Bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações
Componentes de uma bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações
Motor elétrico
Os fabricantes de bombas centrífugas verticais de múltiplos estágios para tubulações projetam a bomba para operar com um motor CC ou CA, dependendo da preferência do cliente e da disponibilidade de energia. O motor é a fonte de alimentação da bomba. Ele funciona convertendo a energia elétrica da rede elétrica em energia mecânica. A energia mecânica é responsável por girar o eixo da bomba para criar um vácuo na bomba.
Eixo da bomba
O eixo é montado dentro da bomba e apoiado em rolamentos. O eixo transmite a energia do motor para os impulsores da bomba para permitir a rotação do impulsor e a criação de vácuo. Os fabricantes de bombas centrífugas verticais de tubulação de múltiplos estágios geralmente produzem o eixo com materiais metálicos de alta resistência, como aço inoxidável e aço carbono. Esses materiais são sólidos; assim, o eixo se torna forte o suficiente para transmitir uma grande quantidade de torque sem falhar.
Impulsores
Os impulsores são os principais componentes da bomba que criam vácuo e energia cinética no fluido. A bomba é projetada com vários impulsores, e cada impulsor forma uma câmara dentro da bomba. Todos os impulsores giram na mesma velocidade, pois estão montados no mesmo eixo. Os impulsores têm palhetas curvadas para trás que evitam que o impulsor sobrecarregue o motor.
Rolamentos
Os rolamentos suportam as cargas hidráulicas do impulsor, a massa do impulsor e do eixo e as cargas do acoplamento do eixo. Os rolamentos também garantem que a deflexão lateral do eixo e o movimento axial da extremidade sejam mantidos dentro dos limites aceitáveis para a vedação do eixo e o impulsor.
Selos mecânicos
Os selos mecânicos são vitais para aumentar a integridade da bomba, evitando vazamentos de fluido e a entrada de contaminantes na bomba.
Carcaça da bomba
A carcaça da bomba é um componente externo usado para vedar o fluido e a pressão dentro da bomba em relação ao exterior. A carcaça também é vital, pois afeta a eficiência da bomba. Os fabricantes de bombas centrífugas verticais de tubulação de múltiplos estágios projetam a carcaça dependendo do tipo de bomba.
Acoplamento
O acoplamento é um componente usado para conectar o eixo do motor ao eixo da bomba. O acoplamento é fundamental para aumentar a eficiência da bomba se estiver perfeitamente alinhado. Qualquer desalinhamento leve pode levar ao superaquecimento dos rolamentos e ao baixo desempenho da bomba.
Tubo de sucção, filtro e válvula
A válvula de sucção é usada para controlar o fluxo de fluido na bomba. A tubulação de sucção conecta a bomba à fonte do líquido. A função dessa tubulação é transportar o fluido do tanque de armazenamento/fonte para a bomba. O filtro, uma peneira, filtra os sólidos indesejados que entram na bomba.
Válvula e tubulação de descarga
A válvula de descarga regula o líquido que sai da bomba para o sistema de tubulação. O tubo de descarga conecta a bomba à tubulação, transportando o fluido para o destino desejado.
Figura: Componentes de uma bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações
Como funciona uma bomba centrífuga vertical de tubulação de múltiplos estágios?
Uma bomba centrífuga vertical de tubulação de múltiplos estágios opera girando os impulsores na mesma velocidade do eixo do motor, o que cria um vácuo na bomba. O vácuo é um estado de baixa pressão em relação à pressão atmosférica. O vácuo força o fluido no tanque para dentro da bomba devido à diferença de pressão atmosférica. O fluido entra na bomba, onde encontra o primeiro impulsor, girando em alta velocidade. Com a alta velocidade cinética de um impulsor, o líquido absorve alguma energia cinética, aumentando sua velocidade. A energia de pressão aumenta à medida que o fluido segue para o próximo impulsor ao longo do difusor, enquanto a velocidade começa a se reduzir. O processo exato de aumento da energia de pressão continua até que o fluido saia do último estágio.
Figura: Funcionamento de uma bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações
Tipos de bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações
Bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações com acionamento magnético
Essa bomba usa ímãs para conectar o eixo da bomba e o eixo do motor. A tecnologia magnética envolve dois ímãs; um é colocado fora da bomba e o outro fica dentro da bomba. O ímã externo é conectado ao eixo do motor. Depois de ligar a bomba, o eixo do motor gira em alta velocidade, e o ímã externo gira na mesma velocidade. Devido ao padrão do campo magnético dos ímãs, o ímã interno começa a girar. A rotação do ímã interno faz com que o eixo da bomba gire na mesma velocidade. O eixo da bomba gira o impulsor da bomba para criar um vácuo que puxa o fluido para dentro da bomba.
A vantagem de uma bomba centrífuga vertical de vários estágios para tubulações com acionamento magnético é que ela é altamente confiável na prevenção de vazamento de fluido. O uso de acoplamento magnético em vez de selos mecânicos evita o vazamento de qualquer fluido. Ele também garante vazamento zero para o líquido, o que, no caso de outras bombas, pode causar danos ambientais ou lesões ao operador da bomba.
Bomba centrífuga vertical de imersão para tubulações de múltiplos estágios
As bombas centrífugas de imersão vertical de múltiplos estágios para tubulações são um tipo de bomba em que o motor é separado do fluido bombeado. O motor é montado na parte superior do eixo da bomba. Essa bomba é usada principalmente em poços ou tanques no lugar de bombas. Essas bombas têm um eixo longo que conecta o motor e a bomba. Os fabricantes de bombas centrífugas verticais de múltiplos estágios para dutos projetam essas bombas com suporte de rolamento para reduzir as forças radiais e evitar que o eixo bata devido ao torque do eixo. Essa bomba é projetada para uso em projetos de baixo fluxo. A tubulação é conectada à porta de descarga em um ângulo de 90o para a porta de sucção.
Figura: Bomba centrífuga de imersão vertical de múltiplos estágios para tubulação.
Bomba centrífuga vertical de vários estágios em linha para tubulações
Essa bomba foi projetada para alinhar as portas de sucção e descarga diretamente com a tubulação. Esse projeto da bomba ajuda a melhorar o fluxo suave do fluido pelo sistema. Os fabricantes de bombas centrífugas verticais de vários estágios para tubulações recomendam essa bomba para uso em locais e espaços de instalação pequenos. Essa bomba é adequada para uso em aplicações que envolvem fluidos de baixa viscosidade. Essa bomba é instalada principalmente suspensa como válvulas de controle.
Figura: Bomba centrífuga vertical de vários estágios em linha para tubulação.
Aplicações da bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações
- Essas bombas são usadas no processamento químico e na fabricação de produtos como corantes, plásticos, hidrocarbonetos e detergentes.
- As bombas centrífugas verticais de múltiplos estágios para dutos são usadas em campos de petróleo com injeção de água para recuperar o petróleo no local.
- Eles são usados para transportar petróleo e produtos combustíveis por longas distâncias.
- Eles são usados em instalações de abastecimento de água e dessalinização.
- As bombas centrífugas verticais de múltiplos estágios para tubulações são usadas em plataformas offshore.
- Eles são usados para fornecer água e vapor em usinas de energia.
- Eles são usados no transporte de hidrocarbonetos.
- As bombas centrífugas verticais de múltiplos estágios para dutos são usadas para transportar óleo pesado e diesel.
- Eles são usados em lama de perfuração.
- Eles são usados no transporte de misturas de cera e óleo.
- Essas bombas também são usadas na transferência de polímeros e inundações de polímeros.
Vantagens das bombas centrífugas verticais de múltiplos estágios para tubulações
- Essas bombas são adequadas para tanques profundos, esvaziamento de poços e poços de drenagem. Essas bombas podem ser projetadas com eixos longos que permitem que a bomba opere imersa no fluido e reduzem a necessidade de escorva.
- As bombas centrífugas verticais de múltiplos estágios para tubulações produzem energia de alta pressão devido aos vários impulsores usados. A energia de alta pressão ajuda a bomba a transferir o fluido por longas distâncias.
- Essas bombas têm um design compacto que ajuda a economizar espaço. Dessa forma, elas podem ser instaladas em aplicações com espaço limitado.
- Eles são adequados para uso em aplicações que envolvem fluidos inflamáveis.
- Elas podem operar com fluidos corrosivos, especialmente bombas de aço inoxidável.
- As bombas centrífugas verticais de vários estágios para tubulações são fáceis de manter em comparação com as bombas submersas.
- Eles são versáteis para várias aplicações industriais.
Desvantagens das bombas centrífugas verticais de múltiplos estágios para tubulações
- Essas bombas são difíceis de reparar e limpar devido à orientação vertical e aos muitos impulsores usados.
- Eles precisam de um espaço livre significativo para instalação e manutenção.
- As bombas centrífugas verticais de múltiplos estágios para tubulações são caras em relação às bombas de estágio único.
- Eles são propensos a vibrações, especialmente aqueles que têm uma haste longa.
Solução de problemas da bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações
Vazão zero de fluido através da bomba
- Ar na linha de sucção ou na bomba. Prepare a bomba para remover o ar.
- Elevação de sucção muito alta. Reduza a elevação de sucção, se possível.
- Velocidade incorreta da bomba. Verifique se a frequência e a tensão do motor estão de acordo com as recomendações do fabricante da bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações.
- Sentido de rotação do motor incorreto. Verifique se o sentido de rotação do motor corresponde à seta de rotação na bomba.
- Válvula de sucção, impulsor ou filtro entupidos. Limpe o impulsor, o filtro ou a válvula de retenção, conforme necessário.
- Válvula de sucção fechada. Abra a válvula.
- Válvula de descarga fechada. Abra a válvula de descarga.
- Não há fonte de alimentação no motor. Verifique se os cabos da fonte de alimentação estão energizados.
- Motor danificado. Substitua o motor ou chame um eletricista para fazer reparos.
- Impulsores danificados. Substitua os impulsores.
- Fiação do motor ruim. Chame uma empresa de eletricidade ou um eletricista para corrigir os cabos do motor.
Redução do fluxo de fluido
- Entrada de ar pela linha de sucção, vedação do eixo ou porta de sucção. Repare a linha e a porta de sucção ou substitua as vedações conforme necessário.
- Válvula, impulsor ou filtro entupidos. Limpe os impulsores e verifique a válvula e o filtro.
- A válvula de sucção está parcialmente aberta. Abra totalmente a válvula de sucção.
Superaquecimento dos rolamentos
- Acoplamento mal alinhado. Alinhe corretamente o eixo da bomba e o acoplamento.
- Tampa do rolamento excessivamente apertada. Solte a tampa do rolamento.
- Não há lubrificação nos rolamentos. Lubrifique os rolamentos com frequência.
- O fluido bombeado está baixo. Aumente o fluxo de fluido para níveis seguros recomendados pelo fabricante da bomba centrífuga vertical de tubulação de múltiplos estágios para ajudar no resfriamento da bomba e dos rolamentos.
A bomba produz muitas vibrações/ruídos
- Impulsor entupido. Limpe os materiais que estão bloqueando o impulsor.
- Impulsor com defeito ou desgastado. Substitua o rotor.
- Acoplamento e eixos mal alinhados. Alinhe os eixos e o acoplamento corretamente.
- Suportes da bomba soltos. Aperte os suportes da bomba.
- Eixo da bomba oblíquo. Substitua o eixo.
Resumo
Uma bomba centrífuga vertical de múltiplos estágios para tubulações transporta fluidos por longas distâncias. Essa bomba tem vários impulsores que trabalham juntos para criar energia de alta pressão que pode transferir o líquido para o local necessário. A bomba é instalada em uma orientação vertical junto com o motor. A bomba opera recebendo energia do motor. O eixo do motor gira em alta velocidade quando a bomba é ligada. Devido à velocidade do motor, os impulsores da bomba giram na mesma velocidade, criando um vácuo. O vácuo ajuda a forçar o fluido a se mover de sua fonte para a bomba, passando pelos impulsores e criando energia de alta pressão.
Os fabricantes de bombas centrífugas verticais de múltiplos estágios para tubulações projetam vários tipos dessa bomba, que incluem bomba de acionamento magnético, bomba em linha e bomba de imersão, entre outras. As aplicações dessa bomba incluem a transferência de processamento químico, injeção de água, transporte de produtos de petróleo e combustível, sistemas de abastecimento de água e dessalinização e transporte de hidrocarbonetos, entre outros. As vantagens dessa bomba são: ocupar pouco espaço, produzir energia de alta pressão, ser altamente versátil em vários tamanhos e resistir à corrosão.