Bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios
O que é uma bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios?
Uma bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios é uma bomba de água centrífuga que opera usando dois ou mais impulsores. A bomba é instalada na orientação vertical devido ao pequeno espaço no piso. No entanto, ela precisa de um espaço livre significativo para a instalação. Os fabricantes de bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios montam os impulsores em um eixo ou em eixos diferentes. Entretanto, a maioria das bombas usa um eixo para montar todos os impulsores. Os impulsores são dispostos em série ao longo do eixo da bomba. Cada impulsor forma um estágio de fluxo de água. Para cada estágio, a energia de pressão aumenta. Assim, quanto maior o número de impulsores, maior a energia de pressão para uma determinada bomba. As bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios são adequadas quando é necessária alta pressão, o que as bombas verticais de estágio único não conseguem atingir. Elas têm altas taxas de fluxo, como 2000 m3/h. Essas bombas são adequadas para o bombeamento de água em construção, abastecimento de água municipal e irrigação, entre outros.
Figura: Bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios
Componentes de uma bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios
Motor elétrico
Como o nome sugere, um motor elétrico opera usando eletricidade. O motor é a única fonte de energia para sua bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios. Entretanto, há outras bombas que operam com motor a diesel. O motor elétrico funciona convertendo a energia elétrica da rede elétrica em energia mecânica. A energia mecânica é transferida do motor elétrico para a bomba usando o eixo do motor e o eixo da bomba.
Eixo da bomba
Os fabricantes de bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios usinam o eixo com materiais metálicos de alta resistência, como aço carbono e aço inoxidável, para garantir que ele seja forte o suficiente para suportar o torque necessário para a bomba. O eixo da bomba é o que transmite a energia do motor elétrico para a bomba. O motor também tem seu eixo. Um elemento de acoplamento conecta os dois eixos.
Impulsores
Os impulsores são discos rotativos com palhetas. Eles são instalados em série no eixo da bomba. Eles trabalham para transferir energia do motor elétrico para a bomba, girando em alta velocidade. A alta velocidade fornece energia cinética à água.
Carcaça
A carcaça é um componente externo da bomba e contém as portas de sucção e descarga da bomba. A carcaça também ajuda a montar a bomba com firmeza no local onde está instalada. Os fabricantes de bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios projetam a carcaça de modo que a área de fluxo de água aumente à medida que a água sai de cada rotor. Ao aumentar a área de fluxo, a velocidade do fluxo de água é reduzida e, portanto, a pressão aumenta. O processo exato acontece para cada estágio ou impulsor e, portanto, leva a uma alta pressão de descarga à medida que a água sai pela porta de descarga.
Filtro, válvula de sucção e tubulação
O filtro é um componente projetado pelos fabricantes de bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios para ajudar a filtrar os sólidos indesejados na água. O tubo de sucção conecta a bomba ao tanque de água, por onde a água flui para a bomba. A válvula de sucção ajuda a controlar a quantidade de água que entra na bomba e evita o refluxo de água da bomba para o tanque de armazenamento.
Válvula e tubulação de descarga
A válvula de descarga ajuda a controlar a quantidade de água que sai da bomba para o sistema de tubulação. O tubo de descarga transporta a água da bomba para o sistema de tubulação para transporte até o local desejado.
Rolamentos
Os rolamentos são usados para suportar as cargas de água impostas aos impulsores, a massa do eixo e dos impulsores e as cargas devidas ao eixo e ao acoplamento.
Figura: Componentes de uma bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios.
Como funciona uma bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios?
Uma bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios opera, empurrando a água de seu armazenamento para o sistema de tubulação. A pressão atmosférica força a água do tanque de armazenamento para a bomba quando um vácuo é criado em seu interior. O vácuo é criado ao se ligar a bomba. Devido ao vácuo, a pressão atmosférica na superfície da água empurra a água para dentro da bomba. Dessa forma, os impulsores da bomba giram em alta velocidade, causando o vácuo. Devido à alta velocidade dos impulsores, a água ganha mais energia cinética e velocidade ao entrar nos primeiros impulsores. A carcaça da bomba é projetada para aumentar a área de fluxo à medida que a água sai de cada impulsor. Dessa forma, a pressão da água aumenta enquanto a velocidade do fluxo diminui. O processo continua até o próximo estágio, ou impulsor, criando mais energia de pressão. A água continua ganhando mais energia de pressão até sair do último impulsor.
Tipos de bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios
Bomba de transferência de água vertical multiestágio autoescorvante
Esse é o tipo de bomba que é capaz de se escorvar sozinha. A escorva da bomba significa encher a bomba com água para remover as bolhas de ar da bomba e do tubo de sucção. Com essas bolhas de ar na bomba, a pressão atmosférica não criará a força necessária para empurrar a água para dentro da bomba e, portanto, não haverá fluxo de água. Entretanto, essa bomba é ideal para água limpa sem partículas sólidas. Ao contrário de outras bombas que precisam ser escorvadas manualmente, os fabricantes de bombas verticais de transferência de água de vários estágios produzem essa bomba com recursos que aumentam a capacidade de escorvamento automático.
Esse tipo de bomba é melhor para aplicações em que é impossível abastecer a entrada com água por gravidade. Essas aplicações incluem quando a bomba é instalada acima do tanque de água e, portanto, requer uma elevação de sucção. Ela também é aplicável quando as condições de sucção são difíceis, como em uma tubulação longa. O sistema de escorva e a bomba trabalham juntos para concluir o processo de escorva. O processo de escorva ajuda a expulsar o ar da bomba e do tubo de sucção para a porta de descarga. O processo real de bombeamento de água começa quando todo o ar é removido da bomba. A bomba é altamente confiável e pode atingir altas taxas de pressão e vazão.
Bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios operada a diesel
A bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios a diesel opera usando um motor IC. Esse tipo de bomba é mais adequado para uso em locais onde não há eletricidade disponível. É um tipo de bomba altamente conveniente e eficiente em termos de energia. É fácil de operar e tem uma alta faixa de altura e taxas de fluxo de 200 m e 1400 m3/h.
Figura: Bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios operada a diesel.
Bomba vertical submersível de transferência de água de múltiplos estágios
O tipo de bomba submersível opera quando imersa na água. O fabricante de bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios produz vários tipos dessa bomba para atender a vários fluidos, como água limpa, águas residuais ou sujas, ou água contendo partículas pesadas. A bomba submersível destinada a partículas sólidas vem com um mecanismo de trituração. O mecanismo ajuda a cortar as partículas sólidas grandes antes de serem transportadas. Ele também ajuda a evitar o bloqueio da bomba devido a esses sólidos grandes. A bomba é projetada com um interruptor de boia que permite ao operador ligá-la e desligá-la sem a necessidade de ir fundo no tanque de água ou no poço. Esse tipo de bomba é alimentado por um motor elétrico. Tanto o motor quanto a bomba são hermeticamente vedados para evitar que a água entre nos componentes elétricos. Um cabo de alimentação estendido da bomba até a rede elétrica transmite a energia para a bomba.
Figura: Bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios.
Aplicações da bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios
- Essas bombas são usadas em usinas de energia para fornecer água para resfriamento.
- Eles são usados em aplicações de mineração.
- As bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios fornecem a água necessária em aplicações de combate a incêndios.
- Eles são usados na agricultura para fornecer a água necessária para a irrigação.
- Eles são usados em usinas de dessalinização e tratamento de água.
- As bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios são usadas em poços profundos para elevar a água para uso doméstico ou comercial.
- Eles são usados em desaguamento para limpar enchentes.
- Essas bombas são usadas na construção civil para fornecer água.
- É usado em um edifício alto para elevar a água do nível do solo para os cômodos superiores.
Vantagens das bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios
- Essas bombas ocupam menos espaço. A bomba ocupa menos espaço no chão, o que permite que ela se encaixe em áreas mais apertadas, ao contrário das bombas horizontais que ocupam muito espaço no chão. Dessa forma, essas bombas são onipresentes em áreas com espaço limitado, o que é um fator crucial a ser considerado na seleção de bombas.
- Essas bombas têm uma alta taxa de fluxo e podem atender a grandes vazões.
- Elas têm eficiências significativas. Os fabricantes de bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios projetam os impulsores com pequenas folgas e diâmetros, permitindo melhor desempenho e alta eficiência.
- Essas bombas produzem alta energia de pressão hidráulica devido ao fato de terem mais de um impulsor. Em cada impulsor, a pressão da água é aumentada.
- Eles têm um fluxo de água suave.
- Eles são versáteis em termos de tamanho.
Desvantagens da bomba multiestágio de caixa dividida
- Essas bombas precisam de um espaço livre significativo para a instalação.
- O reparo e a manutenção tornam-se desafiadores, pois a maioria das bombas é instalada acima ou abaixo do solo.
- É um desafio equilibrar o empuxo hidráulico em bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios devido ao projeto em balanço, principalmente quando a bomba trabalha com alta sucção e pressão.
- Elas são caras em relação às bombas de estágio único.
Solução de problemas em bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios
A bomba não produz água
- Não há energia no motor. Verifique se os cabos de alimentação do motor estão correta e firmemente conectados ao motor.
- Sentido errado de rotação do motor. Verifique o sentido de rotação do eixo do motor. Ele deve corresponder à seta de rotação indicada na carcaça da bomba.
- Rotor entupido. Abra a bomba de acordo com as instruções do fabricante da bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios e remova qualquer material que esteja bloqueando o impulsor.
- Válvula de descarga fechada. Abra a válvula de descarga.
- Válvula de sucção fechada. Abra a válvula de sucção.
- A bomba não está escorvada. Prepare a bomba completamente.
- A elevação de sucção está muito alta. Abaixe a bomba em direção ao tanque ou aumente o nível de água.
- Filtro entupido. Limpe os materiais que estão bloqueando o filtro.
Baixo fluxo de água
- Vazamento na linha de sucção. Verifique o tubo de sucção e faça reparos ou substitua-o.
- A válvula de descarga está parcialmente aberta. Abra totalmente a válvula de descarga.
- A válvula de sucção está parcialmente aberta. Abra totalmente a válvula.
- Materiais estranhos na bomba. Desmonte a bomba e limpe os materiais de bloqueio.
Falha nos rolamentos da bomba
- Desalinhamento do eixo ou do acoplamento. Alinhe o eixo e o acoplamento corretamente.
- As tampas dos rolamentos estão muito apertadas. Solte as tampas.
- Não há lubrificação nos rolamentos. Lubrifique os rolamentos.
- Os rolamentos estão desgastados. Substitua os rolamentos por novos.
Vazamento de água através da bomba
- Os selos mecânicos estão desgastados. Substitua as vedações.
- Conexão frouxa entre a bomba e o sistema de tubulação. Aperte os parafusos e as porcas de conexão com firmeza.
A bomba vibra muito
- O impulsor está parcialmente obstruído. Limpe os materiais estranhos.
- Impulsor com defeito ou desgastado. Substitua o impulsor.
- Eixo ou acoplamento desalinhado. Alinhe o eixo/acoplamento corretamente.
- A bomba não está firmemente apertada na base. Aperte o suporte da base da bomba.
Resumo
Uma bomba vertical de transferência de água de múltiplos estágios é um tipo de bomba de água centrífuga instalada em uma orientação vertical. A bomba ocupa um pequeno espaço no chão; portanto, é adequada para instalação em áreas com espaço limitado. A bomba opera criando um vácuo em seu interior. O vácuo é criado quando os impulsores da bomba giram em alta velocidade. Esse vácuo ajuda a puxar a água para dentro da bomba. A água obtém mais energia cinética quando entra na bomba. A energia cinética é então convertida em energia de pressão. Os fabricantes de bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios projetam essa bomba com mais de um impulsor. Cada impulsor forma um estágio. Os impulsores são dispostos em série desde a sucção até a extremidade de descarga. Em cada estágio, a pressão da água aumenta até que a água saia do estágio final. Essas bombas são potentes e, portanto, adequadas para altas alturas manométricas e taxas de fluxo significativas.
Os fabricantes de bombas verticais de transferência de água de múltiplos estágios produzem vários tipos dessa bomba, como bombas submersíveis, autoescorvantes e a diesel. Essa bomba pode ser usada em irrigação, edifícios altos, combate a incêndios, desaguamento, mineração, usinas de energia e tratamento municipal, doméstico e de água. As vantagens de usar essa bomba incluem espaço pequeno, versatilidade de tamanho, confiabilidade, alta eficiência, facilidade de reparo, alta taxa de fluxo e energia de pressão.