Bomba de água
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O que é uma bomba d'água?
Uma bomba de água é um tipo de bomba projetada para o transporte de água. A água transportada pode ser limpa, fresca e salgada ou água com partículas sólidas, como águas residuais ou esgoto. Os fabricantes de bombas de água sempre especificam o tipo de água que a bomba pode transferir. Uma bomba d'água cria um vácuo que puxa a água de sua fonte para a bomba. A bomba tem peças internas que, quando se movem umas em relação às outras, fazem com que a água ganhe energia de alta pressão. A energia de alta pressão move a água da bomba para o local desejado. Há duas categorias principais de bombas de água: bombas centrífugas e bombas de deslocamento positivo. As bombas de água centrífugas usam a força centrífuga para mover a água, enquanto as bombas de deslocamento positivo usam o movimento de deslocamento. Cada tipo de bomba tem suas vantagens e desvantagens exclusivas.
Figura: Bomba de água centrífuga.
Como funciona uma bomba d'água?
Todas as bombas de água usam um princípio de funcionamento semelhante. O princípio de funcionamento emprega a força da natureza. Essa força ajuda a mover a água de sua fonte para a bomba. Os fabricantes de bombas de água projetam cada bomba com uma peça móvel específica, como um impulsor, palhetas, engrenagem ou pistão. Quando você liga a bomba, as peças internas começam a se mover. Esse movimento move o ar para fora do caminho. O movimento do ar cria um vácuo (um estado de baixa pressão em relação à pressão atmosférica) na bomba. Esse vácuo força a água a se mover do tanque de armazenamento para a bomba. Quando a água entra na bomba, ela ganha mais energia cinética e de pressão. A energia de pressão ajuda a água a se mover da bomba para o local desejado.
Figura: Funcionamento de uma bomba de água centrífuga e de uma bomba de água de deslocamento positivo
Tipos de bombas de água
As bombas de água são de dois tipos principais: a bomba de água centrífuga e a bomba de água de deslocamento positivo.
Bomba de água centrífuga
Uma bomba de água centrífuga cria uma força centrífuga que ajuda a girar a água enquanto adiciona energia de pressão. Há vários tipos de bombas de água centrífugas, incluindo as seguintes:
Bomba de água centrífuga horizontal
Uma bomba de água centrífuga horizontal é uma bomba instalada em uma orientação horizontal. A bomba é adequada para uso quando a cabeça está adjacente ao motor principal (motor elétrico ou motor de combustão interna) em um plano horizontal. Um acoplamento conecta o eixo da bomba ao eixo do motor principal. Entretanto, outras bombas não têm acoplamento. A bomba é onipresente e, portanto, suas peças de reposição são facilmente acessíveis. A bomba é fácil de reparar, pois as peças da bomba são facilmente acessadas. Os fabricantes de bombas de água recomendam o uso dessa bomba em uma aplicação em que o espaço vertical é limitado.
Figura: Bomba de água centrífuga horizontal.
Bomba de água centrífuga vertical
Uma bomba de água centrífuga vertical é uma bomba instalada em uma orientação vertical. Os fabricantes de bombas de água desenvolvem essa bomba de modo que ela possa extrair água de poços ou tanques profundos. Essas bombas são de vários tamanhos e formas, mas têm configurações verticais distintas. A bomba é mais adequada para instalação em áreas com espaço limitado no piso e altura livre suficiente. A bomba opera convertendo a energia cinética criada pela rotação dos impulsores em energia de pressão que ajuda a transferir a água para o destino necessário. No entanto, o reparo desse tipo de bomba é um desafio, pois ela é instalada em locais profundos, dificultando o acesso às peças da bomba para reparo.
Figura: bomba de água centrífuga vertical.
Bomba de água centrífuga de estágio único
Uma bomba de água centrífuga de estágio único é uma bomba que opera com um único impulsor. É a mais comum de todas as bombas. A bomba é de configuração vertical ou horizontal. Ela é preferida devido ao seu tamanho pequeno e design compacto, o que facilita o reparo. Uma bomba de água centrífuga de estágio único é mais barata do que uma bomba com mais de um impulsor. No entanto, ela é adequada para bombear água para alturas manométricas e vazões menores em relação ao tipo de bomba de múltiplos estágios.
Bomba de água centrífuga de múltiplos estágios
Uma bomba de água centrífuga de múltiplos estágios é de configuração vertical ou horizontal. Os fabricantes de bombas de água projetam essa bomba para operar com mais de um impulsor. Cada impulsor constitui um estágio do fluxo de água; portanto, o número de impulsores é igual ao número de estágios. Os impulsores da bomba são dispostos em série da esquerda para a direita. Esse projeto permite que a água flua por cada estágio, da entrada até a descarga. Em cada estágio, a pressão da água aumenta até que a água saia do impulsor final. Dessa forma, a água ganha mais energia de pressão e, portanto, pode se mover para uma altura maior em relação à bomba de estágio único. Essa bomba também pode atingir alturas elevadas, como 2000 m3/hora. No entanto, devido aos impulsores usados, a bomba é propensa a entupimentos, e o reparo e a manutenção se tornam difíceis.
Figura: Bombas de água centrífugas verticais e horizontais de múltiplos estágios.
Bomba de água centrífuga autoescorvante
Uma bomba autoescorvante é projetada com recursos que permitem que ela se escorve sozinha. Os fabricantes criam essa bomba com um reservatório que contém água para a escorva. As bombas que não têm recursos de escorvamento automático são escorvadas manualmente. O processo de escorva manual envolve a adição de água à bomba para expulsar o ar. Se o ar não for removido, a bomba não criará o vácuo necessário para forçar a pressão atmosférica a empurrar a água para dentro da bomba. Quando se trata de uma bomba autoescorvante, ela cria um vácuo quando os impulsores giram. Com o vácuo, uma mistura de ar e água sobe pela bomba em direção à porta de descarga. O ar tem uma densidade menor que a da água; portanto, o ar flutua na água e é expelido pela descarga. A água então desce para a bomba, onde se mistura com o ar restante e sobe pela bomba, onde o ar é novamente expelido. O processo continua até que todo o ar seja expelido. Depois de remover todo o ar, a bomba inicia o processo normal de bombeamento.
Figura: Bomba de água centrífuga autoaspirante.
Bombas de deslocamento positivo
As bombas de deslocamento positivo são bombas que transferem água usando a ação de parafusos, engrenagens, pistões, palhetas, parafusos ou diafragma. Nessas bombas, uma quantidade específica de água é colocada na câmara de compressão. Após a compressão, uma determinada quantidade de água é descarregada. As bombas de água de deslocamento positivo também são conhecidas como bombas de volume constante devido à sua taxa de fluxo e velocidade constantes. A seguir estão algumas das bombas de água de deslocamento positivo.
Bomba de engrenagem
A bomba de engrenagens usa dois conjuntos de engrenagens: a engrenagem motriz e a engrenagem acionada. A engrenagem motriz é conectada ao motor principal, que, na maioria dos casos, é um motor elétrico. Isso ajuda a transmitir a energia do motor para as engrenagens. As engrenagens giram na direção oposta, o que ajuda a criar um vácuo no lado de sucção da bomba. O vácuo força a água para dentro da bomba. Quando a água chega entre o acionador e a engrenagem acionada, ela fica presa. A umidade presa se move com as engrenagens rotativas e mantém seu movimento da entrada para o lado da descarga. Em seguida, a água de alta pressão sai da bomba pela porta de descarga e segue pela tubulação até o destino desejado.
Bomba de parafuso
A bomba de parafuso opera de forma semelhante à bomba de engrenagem. A bomba tem vários parafusos, sendo o principal o parafuso acionador e o acionado. Os parafusos acionador e acionado se engrenam um com o outro. Quando os parafusos giram, a água é sugada do tanque para a bomba por meio de um tubo de sucção. O parafuso ajuda a água a se mover da sucção para o lado da descarga.
Aplicações de bombas de água
- Essas bombas são usadas no abastecimento de água municipal e doméstico.
- As bombas de água também são usadas para fornecer água para aplicações de construção.
- Eles são usados na coleta da água necessária para a agricultura e a irrigação.
- Essas bombas são usadas em desaguamento para limpar enchentes.
- Essas bombas são usadas em usinas de energia a vapor para fornecer a água necessária para o resfriamento do sistema da usina.
- As bombas de água são usadas em aplicações de tratamento e limpeza de água.
- Eles são usados em aplicações de lavagem de alta pressão.
- As bombas de água são usadas como bombas de reforço no transporte de água a longa distância.
- Essas bombas são usadas em aplicações de combate a incêndios.
Vantagens das bombas de água centrífugas
- As bombas de água centrífugas são altamente disponíveis no mercado em relação às bombas PD.
- Eles são baratos.
- Essas bombas podem bombear água limpa e suja.
- As bombas centrífugas de água são de vários tipos, permitindo que os usuários comprem uma bomba de sua escolha em relação às demandas de água.
- Essas bombas podem ser operadas usando um motor de combustão interna ou um motor elétrico.
- Eles são versáteis em termos de tamanho.
Desvantagens das bombas de água centrífugas
- Essas bombas precisam ser escorvadas antes do bombeamento normal de água.
- Eles são propensos à cavitação.
- Essas bombas têm baixo poder de sucção.
Solução de problemas em bombas de água centrífugas
A bomba inicia, mas não há fluxo de água
- A bomba não está escorvada. Prepare a bomba.
- Não há energia no motor. Verifique se os cabos de alimentação do motor estão conectados corretamente e com firmeza.
- A válvula de descarga está fechada. Abra a válvula de descarga.
- A válvula de sucção está fechada. Abra a válvula de descarga.
- O tubo de sucção está bloqueado. Abra o tubo de sucção e remova todos os materiais de bloqueio.
- O eixo do motor está girando na direção errada. Verifique se o sentido de rotação do eixo do motor corresponde à seta indicada na carcaça da bomba.
- A elevação de sucção está muito alta. Abaixe a bomba ou aumente o nível de água no tanque.
Diminuição do fluxo de água/baixo fluxo de água
- Vazamento através das vedações. Substitua as vedações da bomba.
- Vazamento na linha de sucção. Conserte ou substitua o tubo de sucção.
- O filtro ou a válvula de sucção está entupido. Verifique o filtro ou a válvula de sucção e limpe os materiais que estão causando o entupimento.
A bomba produz muito ruído/vibração.
- A bomba opera fora de sua faixa de operação. Certifique-se de que a bomba esteja operando na faixa recomendada pelo fabricante da bomba de água.
- O impulsor está parcialmente obstruído. Limpe os materiais de bloqueio.
- Os rolamentos estão desgastados. Substitua os rolamentos.
- Impulsor com defeito ou desgastado. Substitua o rotor.
- Desalinhamento no eixo/acoplamento. Alinhe o eixo/acoplamento corretamente.
Solução de problemas em bombas de deslocamento positivo
Baixa capacidade de fluxo de água
- A velocidade está muito baixa. Aumente a velocidade da bomba até a faixa recomendada pelo fabricante da bomba de água.
- Vazamento através das válvulas. Repare ou substitua as válvulas adequadamente.
- A camisa ou o anel do pistão está desgastado. Substitua a camisa/anel.
A bomba está sofrendo desgaste excessivo
- Desalinhamento do eixo da bomba. Alinhe os eixos corretamente.
- Dobrar o eixo. Endireitar o eixo.
Superaquecimento da bomba
- Não há lubrificação nos rolamentos. Lubrifique os rolamentos.
- A tampa do rolamento precisa estar suficientemente apertada. Solte a tampa.
- Desalinhamento do eixo. Realinhe os eixos da bomba.
Resumo
As bombas de água são projetadas para serem usadas no transporte de água. A água pode ser limpa ou suja. No entanto, os fabricantes de bombas de água têm bombas específicas para água limpa e outras destinadas à água suja. As bombas de água são de vários tipos. As bombas de água centrífugas e de deslocamento positivo são os dois tipos principais. Em uma bomba de água centrífuga, os impulsores giram em alta velocidade, criando um vácuo. O vácuo força a água para dentro da bomba. Os impulsores também ajudam a transmitir energia cinética à água. À medida que a água sai da bomba, sua energia cinética é convertida em energia de pressão. A energia de pressão é responsável pelo transporte da água até seu local. Alguns tipos de bombas centrífugas de água incluem bombas horizontais, verticais, de estágio único, de múltiplos estágios e autoescorvantes, entre outras.
As bombas de água de deslocamento positivo transferem água por meio da ação de parafusos, engrenagens, palhetas, pistões, êmbolos ou diafragmas. As bombas de deslocamento positivo operam transferindo uma quantidade específica de água, o que lhes rendeu o nome de bomba de água de volume constante, pois são capazes de manter a velocidade e a taxa de fluxo constantes. Algumas bombas de água PD incluem bombas de engrenagem, bombas de parafuso, bombas de diafragma, bombas de pistão e bombas de êmbolo.