Bomba de aumento da pressão da água
O que é uma bomba de aumento de pressão da água?
Uma bomba de aumento de pressão da água é um tipo de bomba centrífuga para aumentar a pressão da água e a taxa de fluxo em sistemas de abastecimento de água. Muitos fatores contribuem para a diminuição da pressão da água, incluindo a gravidade que reduz a velocidade do fluido, maior elevação, problemas de encanamento, longa distância da fonte de água e baixa pressão dos sistemas locais de abastecimento de água. A bomba de aumento de pressão da água ajuda a resolver o desafio da baixa pressão da água, fornecendo o impulso extra necessário para aumentar a pressão e o fluxo de volume da água até o nível desejado. Ela funciona com outras bombas nos sistemas de bombeamento existentes porque não pode empurrar a água para a área ou altura desejada. As bombas de aumento de pressão da água são perfeitas para sistemas de abastecimento de água de baixa poluição. Elas têm sido usadas em casas particulares e residenciais para gerar pressão suficiente para transportar água de um tanque de armazenamento para torneiras, chuveiros etc. Muitas aplicações militares, municipais, comerciais e industriais também usam bombas de aumento de pressão de água.
Figura: Mostrando a configuração de uma bomba de aumento de pressão da água
Componentes de uma bomba de aumento de pressão da água
Motor
A bomba de aumento de pressão da água funciona com pequenos motores de indução monofásicos de corrente alternada (CA). A principal função do motor elétrico é fornecer energia mecânica para girar o impulsor da bomba. O motor elétrico é acoplado à cabeça da bomba na maioria das bombas de aumento de pressão da água.
Carcaça da bomba
A carcaça da bomba abriga os componentes internos da bomba e ajuda a converter a alta energia cinética (transmitida à água pelo impulsor) em uma cabeça de pressão. Os fabricantes de bombas de recalque de pressão de água criam as carcaças das bombas com ferro fundido dúctil, aço fundido ou aço inoxidável duplex.
Eixo
O eixo é um componente mecânico rotativo localizado centralmente na bomba e montado em rolamentos. Ele suporta o impulsor e conecta o conjunto do rotor da bomba ao motor por meio de um acoplamento.
Impulsor
O impulsor desloca o fluido que entra pela entrada da bomba e sai pela saída. Ele é composto por uma série de palhetas curvadas para trás e pode ser um impulsor de fluxo radial do tipo aberto ou do tipo radial do fluxo fechado.
Entrada e saída
A entrada da bomba se conecta à linha de água, enquanto a saída se conecta à tubulação de distribuição de água da residência
Dispositivos sensores de pressão ou fluxo
Os dispositivos de detecção de fluxo de pressão ajudam a medir a pressão e a taxa de fluxo do fluido que se move pela bomba e a se ajustar adequadamente.
Figura: Componentes de uma bomba de aumento de pressão da água
Como funciona uma bomba de aumento de pressão da água?
Durante a operação, o impulsor da bomba é acionado mecanicamente por um motor elétrico. O impulsor é acoplado diretamente ao motor elétrico por meio de um eixo e gira nas RPM do motor. Quando a água da linha de abastecimento atinge as palhetas do impulsor, ela recebe alta energia cinética e é acelerada em direção à carcaça da bomba devido à força centrífuga que atua no impulsor. Na carcaça da bomba, a velocidade da água diminui lentamente devido à redução gradual do tamanho do caminho do fluxo, e a alta energia cinética se converte em uma cabeça de alta pressão. Por fim, a água sai da carcaça da bomba pelas saídas da bomba e entra no tubo de distribuição para ser transferida para o local desejado.
Tipos de bombas de aumento de pressão da água
Bomba de aumento de pressão de água de sucção final
Uma bomba de aumento de pressão de água de sucção final apresenta uma linha de sucção axial e uma saída de descarga orientada a 90 graus em relação à linha de sucção. Ela pode ser de acoplamento longo (acoplamento e motor separados) ou de acoplamento fechado (em que o motor está na mesma unidade que a bomba). Os fabricantes de bombas de recalque de pressão de água geralmente projetam a bomba de sucção final para montagem horizontal. É o projeto mais comum de bomba de reforço de pressão da água e tem uma construção compacta e operação simples.
Figura: Bomba de reforço de pressão de água de sucção final.
Bomba de aumento de pressão da água em linha
Uma bomba de aumento de pressão de água em linha contém os bocais de sucção e descarga apoiados em uma linha reta de tubulação ou alinhados entre si dentro de uma carcaça de bomba. A direção do fluxo de fluido não muda dentro das bombas de reforço de pressão da água em linha. A bomba de reforço de pressão da água geralmente desenvolve a bomba em linha como uma bomba centrífuga de estágio único e sucção única. As bombas de reforço de pressão de água em linha são normalmente instaladas ao longo da tubulação como válvulas. Elas são pequenas e ocupam menos espaço no chão.
Figura: Mostrando a configuração de uma bomba de aumento de pressão de água em linha.
Bomba de aumento da pressão da água com um tanque de explosão
Esse tipo de bomba de recalque de água vem com um tanque de expansão chamado tanque hidropneumático para aprimorar o sistema de recalque. O tanque oferece espaço extra para a água quando ela se expande, evitando que a bomba de aumento de pressão da água seja ligada e desligada a cada vez que a torneira é aberta. O tanque de explosão retém a água de rebaixamento, que flui para fora do tanque antes de a bomba ser ligada novamente. Essa bomba é usada em poços particulares para reduzir os ciclos da bomba e elevar significativamente a pressão da água.
Figura: Mostrando a configuração de uma bomba de aumento de pressão de água com um tanque de explosão.
Bomba horizontal de aumento da pressão da água
Uma bomba de reforço de pressão de água horizontal tem seu eixo orientado horizontalmente dentro da carcaça da bomba. A bomba de aumento de pressão de água horizontal pode ser acoplada com segurança a diferentes motores principais, como motores elétricos, turbinas e motores movidos a combustível. Ela tem baixos requisitos de altura livre; portanto, é adequada para aplicações internas em que o espaço vertical é limitado. A manutenção desse tipo de bomba de reforço costuma ser simples, pois as peças são facilmente acessíveis. No entanto, uma bomba de recalque de pressão de água horizontal ocupa mais espaço no chão e as temperaturas e a pressão de trabalho são relativamente mais baixas do que as da bomba de recalque vertical em linha.
Figura: Mostrando a configuração de uma bomba de reforço de pressão de água horizontal.
Bomba vertical de aumento da pressão da água
A bomba de reforço de pressão de água vertical contém um eixo de bomba orientado verticalmente, que é dividido radialmente e suspenso. Ela é adequada para aplicações em espaços confinados porque ocupa pouco espaço. Ela pode lidar com água em alta temperatura e pressão do que sua contraparte horizontal. No entanto, o projeto do eixo suspenso é problemático sob alta pressão de sucção porque é um desafio equilibrar o impulso axial.
Figura: Mostrando a configuração de uma bomba vertical de aumento de pressão da água.
Aplicações da bomba de aumento de pressão da água
Os fabricantes de bombas de recalque de água desenvolvem unidades para elevar a pressão da água para tudo, desde aplicações domésticas, como chuveiros e torneiras de banheiros, até sistemas industriais e aplicações comerciais, como blocos de chuveiros, banheiros portáteis e hotéis. Elas são componentes essenciais em vários sistemas de engenharia de água.
- As bombas de aumento de pressão da água são usadas para aumentar a pressão e a vazão da água em sistemas de abastecimento de água domésticos, comerciais e industriais.
- Elas são usadas como bombas de reforço circulares em banheiros para água fria e quente.
- Eles são usados em residências para aumentar o fluxo de um poço de baixa recuperação para um tanque de armazenamento.
- Eles são usados em sistemas de abastecimento de água com pressão constante.
- Eles também são usados na irrigação e drenagem de terras agrícolas.
- Elas também se aplicam ao abastecimento de água e à drenagem da usina.
- Elas são usadas como bombas de água de incêndio para apoiar o equipamento de combate a incêndios
Vantagens da bomba de aumento de pressão da água
- As bombas de aumento de pressão da água têm uma construção simples e compacta, exigindo um espaço de instalação relativamente pequeno.
- Eles são razoavelmente eficientes em termos de energia porque não estão sempre em operação e entram em ação quando o usuário abre a torneira para aumentar a pressão do suprimento de água.
- Eles têm alta confiabilidade e eficiência.
- Eles não apresentam perdas de pressão.
- Eles têm baixo custo de ciclo de vida devido aos requisitos mínimos de manutenção.
- A bomba pode lidar com uma ampla faixa de pressão e taxas de fluxo.
- Eles proporcionam uma operação sem cavitação.
- Eles fornecem um fluxo contínuo e estável.
Desvantagens de uma bomba de aumento de pressão da água
- A bomba de aumento de pressão da água exige um equilíbrio rigoroso entre a taxa de fluxo de água
Se a taxa de fluxo de água na linha principal exceder a capacidade da bomba de aumento de pressão da água, a bomba poderá acelerar demais ou se tornar ineficaz.
- As bombas de pressão de água estão sujeitas a problemas de vedação mecânica devido ao acúmulo de gás na câmara de vedação, o que danifica os selos mecânicos.
- O vazamento da vedação acima da carcaça da bomba pode causar a corrosão da bomba.
Solução de problemas de uma bomba de aumento de pressão da água
A bomba não dá partida
- Há uma falha na fiação da bomba, por exemplo, conexões soltas ou fiação quebrada. Inspecione e conserte as conexões soltas ou substitua os fios quebrados.
- O disjuntor está aberto ou o fusível está queimado. Inspecione a bomba de aumento de pressão da água para ver se há um fusível queimado e substitua-o, se necessário. Desligue o disjuntor.
- A tensão está irregular devido a sujeira ou corrosão no pressostato. Inspecione o pressostato e limpe-o de quaisquer detritos ou poluição.
- Os receptáculos dos fusíveis estão sujos ou corroídos. Inspecione e limpe os receptáculos de fusíveis, se necessário.
- A fonte de alimentação do painel é insuficiente. Certifique-se de que a tensão e a corrente de alimentação da bomba correspondam à quantidade especificada no manual do fabricante da bomba de aumento de pressão da água.
A bomba superaquece e desliga
- A tensão do motor não corresponde à tensão de alimentação da linha. Verifique a tensão de alimentação do motor em relação à tensão especificada pelo fabricante da bomba de aumento de pressão da água na placa de identificação.
- O impulsor colide com a carcaça da bomba ou não tem rotação livre. Desmonte a bomba e alinhe o rotor corretamente.
- Há excesso de empuxo devido a falha mecânica dentro da bomba. Inspecione o conjunto da bomba e corrija as falhas.
- O motor tem os tamanhos de fio incorretos. Consulte os códigos elétricos nacionais para obter um guia útil sobre os tamanhos corretos dos fios e os dispositivos de proteção do circuito.
- Os rolamentos da bomba estão desgastados. Inspecione e substitua os rolamentos, se necessário.
- A bomba está operando com capacidade muito baixa. Certifique-se de que a bomba esteja operando com a capacidade nominal, de acordo com o guia da bomba de reforço de pressão da água.
A bomba vibra ou produz muito ruído
- O conjunto da bomba está solto. Aperte os componentes da bomba com o nível de torque recomendado pelos fabricantes da bomba de reforço de pressão da água.
- Há componentes desbalanceados na bomba de turbina vertical. Inspecione e reequilibre os elementos.
- Material estranho no impulsor. Abra e limpe a bomba para remover materiais estranhos.
- A base da bomba de aumento de pressão da água não é rígida. Verifique a vibração e a cavidade na estrutura da base.
- O eixo da bomba está torto. Desmonte e inspecione ou substitua a bomba.
- Os impulsores estão muito desgastados ou com defeito. Se necessário, inspecione os impulsores e substitua qualquer impulsor desgastado por outro do fabricante da bomba de aumento de pressão da água.
O acionador da bomba está sobrecarregado
- O motor tem deficiências, como ventilação ruim, posicionamento incorreto, etc. Inspecione o motor elétrico e faça os reparos necessários.
- A velocidade da bomba está muito alta. Reduza a velocidade de rotação da bomba.
- A densidade ou a viscosidade do fluido é muito alta. Certifique-se de que a bomba seja compatível com a aplicação.
- A gaxeta está fixada com muita força. Solte as porcas das gaxetas até o nível de torque recomendado pelo fabricante da bomba de aumento de pressão da água.
- Atrito mecânico dentro da bomba. Conserte qualquer obstrução ou desvio.
Resumo
Uma bomba de aumento da pressão da água é um tipo de bomba centrífuga que ajuda a elevar a pressão e a vazão da água nos sistemas de abastecimento de água. Ela cria o impulso extra necessário para elevar a pressão e a vazão volumétrica da água até o nível desejado, ajudando a enfrentar o desafio da baixa pressão da água, que ocorre devido à gravidade, à maior elevação e a problemas de encanamento, entre outros motivos. As bombas de aumento de pressão da água trabalham com outras bombas em sistemas de bombeamento porque não conseguem mover a água para a área ou altura desejada de forma independente. Elas são usadas principalmente para elevar a pressão da água em aplicações domésticas, residenciais e comerciais. Os fabricantes de bombas de reforço de pressão da água oferecem diferentes projetos, como bomba de sucção final, bombas em linha e configurações horizontais e verticais. A bomba de aumento de pressão da água também está disponível com um tanque de explosão, evitando que o dispositivo seja ligado e desligado toda vez que a torneira for aberta. As bombas de aumento de pressão da água exigem um espaço relativamente pequeno para instalação e são razoavelmente eficientes em termos de energia.