Bomba centrífuga vertical de caixa dividida
O que é uma bomba centrífuga vertical de carcaça dividida?
Uma bomba centrífuga vertical de carcaça dividida é um tipo de bomba de rotor dinâmico com impulsor de sucção simples ou dupla apoiado entre mancais. Ela contém uma carcaça de bomba que é dividida horizontal ou verticalmente para facilitar a desmontagem e a manutenção. O projeto da carcaça dividida depende do tipo de bomba centrífuga vertical de carcaça dividida. Os fabricantes de bombas centrífugas de carcaça bipartida vertical geralmente projetam a unidade para montagem vertical. A bomba centrífuga de carcaça bipartida vertical é adequada para aplicações que exigem taxas de fluxo de fluido mais altas do que as bombas de sucção final conveccionais podem oferecer. Ela é usada principalmente com água e meios bombeados relativamente finos. Os fabricantes de bombas de caixa dividida vertical criam esses dispositivos de corte de borda para gerenciar uma cabeça de pressão máxima de 180 metros em uma alta taxa de fluxo de até 6.000 metros cúbicos por hora. As bombas centrífugas verticais de carcaça dividida estão disponíveis em vários materiais, como bronze, ferro fundido, aço fundido, ferro dúctil e duplex, para atender a diferentes requisitos de aplicação.
Figura: Bomba centrífuga vertical de caixa dividida
Componentes de uma bomba centrífuga vertical de caixa dividida
Motor elétrico
O motor elétrico é a fonte de energia da bomba. O motor elétrico pode ser um motor de corrente alternada (CA) ou de corrente contínua (CC). A bomba centrífuga vertical de carcaça dividida pode funcionar usando um motor de corrente alternada, seja um motor de indução monofásico ou trifásico.
Carcaça
A carcaça é um componente estacionário que abriga o conjunto do rotor e carrega as portas de sucção e descarga. Ele contém o líquido e direciona o fluxo para dentro da bomba por meio do tubo de sucção e para fora da bomba por meio do tubo de descarga. A carcaça da bomba também serve como um recipiente de contenção de pressão. A carcaça da bomba pode ser dividida horizontalmente ou verticalmente com voluta dupla para ajudar a reduzir as cargas radiais do rolamento.
Figura: Carcaça da bomba dividida verticalmente.
Acoplamento
Os fabricantes de bombas centrífugas verticais de carcaça dividida empregam um acoplamento longo para a bomba para ajudar a facilitar a manutenção da bomba. O acoplamento conecta o eixo de acionamento do motor com o eixo rotativo da bomba para garantir a transferência do torque mecânico para o cabeçote da bomba com perdas mínimas. O projeto do acoplamento longo permite o acesso ao cabeçote da bomba sem remover o motor. Ele também oferece um amplo espaço entre a bomba e o motor, o que ajuda a proteger o motor contra a entrada de fluido em caso de falha na vedação.
Eixo
O eixo é um componente mecânico rotativo apoiado em rolamentos. Suas principais funções são transportar o impulsor. Geralmente, ele é acoplado ao motor principal. Os fabricantes de bombas centrífugas verticais de caixa dividida criam o eixo com materiais de alta qualidade, como aço inoxidável e aço-liga, para resistir à corrosão e às vibrações durante a operação da bomba.
Impulsor
O impulsor é o principal componente rotativo em uma bomba centrífuga vertical de carcaça dividida. Ele apresenta uma série de palhetas curvadas para trás. Sua função é aumentar a energia cinética e a pressão do fluido que se move pela bomba. A bomba centrífuga vertical de carcaça dividida usa um impulsor do tipo fechado com um projeto de sucção simples ou dupla.
Figura: Mostrando os impulsores da bomba; a) projeto de sucção simples e b) projeto de sucção dupla.
Rolamentos
A principal função dos rolamentos é apoiar o eixo da bomba ou o conjunto do rotor e alinhá-los corretamente com as extremidades fixas sob a ação de forças radiais e axiais. Além disso, os rolamentos também ajudam a conter o movimento relativo do rotor e a minimizar o atrito entre o eixo rotativo e o estator.
Como funciona uma bomba centrífuga vertical de carcaça dividida?
Uma bomba centrífuga vertical de carcaça dividida funciona convertendo a energia mecânica de um impulsor em energia cinética e de pressão do líquido bombeado. Quando o motor elétrico dá partida, o torque mecânico é transferido para o impulsor por meio do eixo da bomba e do acoplamento. À medida que o impulsor gira, um vácuo é criado dentro da bomba, permitindo que o fluido bombeado flua para dentro da carcaça da bomba e em direção ao olho do impulsor devido à pressão atmosférica externa. Enquanto o impulsor gira, mais líquido entra na carcaça da bomba, e a força centrífuga que atua nas pás do impulsor faz com que o líquido bombeado se mova radialmente para fora, afastando-se do centro de rotação do impulsor, em alta velocidade tangencial. O fluxo giratório na saída do impulsor entra então no difusor, onde a velocidade extrema do fluxo de fluido diminui devido à expansão gradual do caminho do fluxo, e a energia de alta velocidade se converte em uma cabeça de alta pressão. O líquido bombeado é então descarregado da bomba centrífuga vertical de caixa dividida a uma pressão elevada, o que permite que o fluido seja transportado para o local desejado por meio da porta de descarga e das conexões do tubo de distribuição.
Figura: Funcionamento de uma bomba centrífuga vertical de caixa dividida.
Tipos de bombas centrífugas verticais de carcaça dividida
Bomba centrífuga vertical de sucção única com caixa dividida
Em uma bomba centrífuga vertical de caixa dividida de sucção única, a água flui para a entrada da bomba e todo o volume entra nas pás do impulsor somente por um lado. O efeito centrífugo gera pressão no fluido à medida que as pás deslocam o líquido pela bomba. Ela tem um projeto robusto e pode custar a metade do preço de uma bomba de sucção dupla comparável.
Figura: Mostrando a configuração de uma bomba centrífuga vertical de sucção única e caixa dividida.
Bomba centrífuga vertical de caixa dividida de dupla sucção
Uma bomba centrífuga vertical de caixa dividida de sucção dupla tem um impulsor projetado para admitir água de ambos os lados das pás. O impulsor de sucção dupla divide o fluxo dentro da bomba, enviando metade do fluxo através dos olhos ou das entradas do impulsor. A bomba centrífuga vertical de caixa dividida de dupla sucção proporciona uma melhor altura de sucção positiva líquida (NPSH) e menor empuxo axial. Ela também dura mais (30 a 40 anos) e permite fluxos mais altos do que sua contraparte de sucção simples.
Aplicações de bombas centrífugas verticais de caixa dividida
As bombas centrífugas verticais de carcaça dividida são amplamente utilizadas em várias aplicações em diferentes setores, como agricultura, mineração, estações municipais de tratamento de esgoto, petróleo, química, petroquímica etc. Elas são usadas para fazer o seguinte
- As bombas centrífugas verticais de caixa dividida são usadas para bombear água com alta vazão e pressão baixa a média em sistemas de abastecimento de água residenciais e industriais.
- Elas são usadas como bombas de reforço em estações de reforço.
- Eles são usados para bombear o óleo do reservatório de óleo.
- Eles são usados para apoiar o equipamento de proteção contra incêndio.
- Eles são usados na fabricação de produtos químicos e no processamento de alimentos.
- Eles são usados para lidar com o condensado
Vantagens de uma bomba centrífuga vertical de carcaça dividida
- As bombas centrífugas verticais de caixa dividida economizam espaço devido à sua orientação vertical.
- A carcaça da bomba é dividida em duas câmaras. Isso ajuda a aumentar o desempenho da sucção. Também ajuda a equilibrar as forças axiais hidráulicas, aumentando a vida útil do rolamento e melhorando a confiabilidade.
- Eles têm alta confiabilidade e eficiência energética.
- A bomba centrífuga vertical de caixa dividida com impulsor de sucção dupla pode gerenciar taxas de fluxo extremamente altas.
- Uma bomba vertical de caixa dividida é fácil de manter devido ao longo acoplamento entre o motor elétrico e o cabeçote da bomba. O cabeçote da bomba pode ser acessado sem a remoção do motor.
- O acoplamento longo mantém um espaço adequado entre o motor e o cabeçote da bomba, evitando que o fluido bombeado entre no motor quando os selos mecânicos falham.
- As bombas centrífugas verticais de caixa dividida têm motores e eixos de bomba independentes, o que significa que apenas um deles precisará ser substituído se estiver danificado.
- Uma bomba centrífuga vertical de carcaça dividida é mais robusta e adequada para uso contínuo porque o conjunto adicional de mancais no cabeçote da bomba alivia um nível significativo de tensão do motor durante a operação.
- A bomba centrífuga de carcaça dividida Vertica economiza tempo de reparo/manutenção. O projeto da carcaça dividida permite a fácil desmontagem do conjunto do rotor sem interferir no alinhamento da bomba, economizando tempo durante o reparo ou a manutenção.
Desvantagens de uma bomba centrífuga vertical de carcaça dividida
- A bomba centrífuga vertical de caixa dividida não pode bombear óleos mais espessos ou líquidos que contenham sólidos em suspensão.
- Eles exigem espaço vertical para as instalações, o que dificulta a instalação e a manutenção.
- O peso da bomba cai abaixo da voluta, levando à concentração de tensão.
- As bombas centrífugas verticais de caixa dividida têm uma opção de acionamento limitada, pois só podem ser acopladas a um motor elétrico.
Solução de problemas de uma bomba centrífuga vertical de carcaça dividida
O motor não funciona
- Há um circuito aberto na sobrecarga térmica. Deixe a bomba centrífuga vertical de caixa dividida esfriar, feche qualquer circuito aberto e reinicie-a.
- O motor está com defeito. Inspecione e substitua o motor, se necessário.
- O motor está mal instalado. Certifique-se de que a bomba esteja instalada de acordo com os padrões dos fabricantes de bombas centrífugas verticais de carcaça dividida
- Há um disjuntor disparado ou um fusível queimado. Inspecione e reinicie o disjuntor, se necessário. Inspecione a bomba para verificar se há um fusível queimado e substitua-o.
A bomba está emitindo uma descarga insuficiente
- O impulsor ou a válvula de retenção está entupido. Inspecione e remova qualquer bloqueio na válvula ou no impulsor.
- O cabeçote monomérico é insuficiente devido às altas perdas por atrito que excedem o projeto da bomba. Aumente a potência da bomba. Certifique-se de que os tubos usados na rede de tubulação tenham o diâmetro recomendado pelo fabricante da bomba centrífuga vertical de caixa dividida.
- A bomba está operando em sentido inverso. Certifique-se de que o motor gire na direção indicada pelo fabricante da bomba centrífuga de caixa dividida vertical usando a seta na carcaça da bomba. Certifique-se de inverter as polaridades do motor.
- Há ar na bomba ou na tubulação de sucção. Certifique-se de encher a bomba ou a rede de tubulação com água para expulsar o ar.
O acionador da bomba está sobrecarregado
- A velocidade da bomba está muito alta. Certifique-se de que a bomba opere dentro da faixa de velocidade especificada pelo fabricante da bomba centrífuga vertical de carcaça dividida.
- Algumas peças da bomba estão sofrendo atrito mecânico extremo. Inspecione o conjunto da bomba para verificar se há alguma deflexão ou obstrução e corrija-a.
- Motor da bomba com defeito. Inspecione o motor quanto a defeitos e conserte-o ou substitua-o, se necessário.
A bomba está sofrendo vibração excessiva
- O impulsor da bomba está parcialmente entupido. Inspecione e limpe o impulsor.
- O eixo da bomba está oblíquo ou desequilibrado. Inspecione o eixo, reequilibre-o conforme necessário ou substitua-o.
- Alguns componentes da bomba são montados de forma solta no corpo da bomba. Aperte todas as peças soltas com o nível de torque recomendado pelo fabricante da bomba centrífuga vertical de carcaça dividida.
- Alguns dos componentes da bomba centrífuga vertical de caixa dividida estão desequilibrados. Inspecione e reequilibre as peças, se necessário.
O nível de ruído é muito alto
- Alguns materiais estranhos estão presentes na bomba centrífuga vertical de carcaça dividida. Desmonte a bomba e limpe-a.
- O impulsor está danificado ou desgastado. Inspecione e substitua o impulsor.
- Bomba trabalhando em cavitação. Verifique se as válvulas da linha de sucção estão totalmente abertas.
- A placa de montagem e a base não têm rigidez suficiente. Reforce a base e monte a bomba centrífuga vertical de caixa dividida com firmeza.
- A bomba está trabalhando fora da faixa de serviço. Verifique a faixa de serviço correta de acordo com o guia do fabricante da bomba centrífuga vertical de carcaça dividida.
Resumo
Uma bomba centrífuga vertical de carcaça dividida é uma bomba de rotor dinâmico que consiste em um impulsor de sucção simples ou dupla suspenso entre mancais. Os fabricantes de bombas centrífugas de caixa dividida vertical geralmente projetam as bombas para montagem vertical. A carcaça da bomba é dividida horizontal ou verticalmente para facilitar a desmontagem e a manutenção. Além disso, a bomba usa um acoplamento longo para ajudar a facilitar a manutenção da bomba. As bombas centrífugas verticais de carcaça dividida são excelentes para aplicações que exigem taxas de fluxo de fluido mais altas do que as bombas de sucção final conveccionais podem oferecer. Elas são usadas principalmente com água e outros líquidos de baixa viscosidade. As bombas centrífugas verticais de carcaça dividida são evidentes em usinas municipais de águas residuais, fazendas agrícolas e indústrias petroquímicas e de processamento químico. Um uso típico da bomba centrífuga de carcaça bipartida vertical é o bombeamento de água com alta vazão e pressão baixa a média em sistemas de abastecimento de água residenciais e industriais. Elas são fáceis de manter, ocupam pouco espaço, são altamente eficientes e confiáveis.