Bombas-01 - Introdução Centrífugas e Volumétricas

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    Operações

    eProcessos

    Unitários

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    Bibliografia

    1. MACINTYRE, Archibald Joseph. Bombas e Instalações debombeamento, LTC, Rio de Janeiro 2010.

    2. MACINTYRE, Archibald Joseph. Equipamentos Industriais de

    Processo. Guanabara Dois. Rio de Janeiro, 2001.

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    BOMBAS

    Caso se pretenda que o fluido escoe de um ponto de menor

    energia mecânica para um de maior energia, quando o saldo deenergia não é suficiente para o escoamento na vazão desejada,faz-se necessário a instalação de um equipamento ao longo doescoamento, de modo a suprir a energia mecânica adicional, e

    também a energia dissipada por atrito.

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    Conceito de Bombas

    São equipamentos mecânicos usados no transporte de líquidosatravés de tubulações;

    Recebem energia mecânica de um equipamento acionador(motor) que transferem-na para o líquido que está sendobombeado, imprimindo-lhe mais pressão, velocidade ou ambas, adepender de suas característica técnicas;

    Bombeamento pode ser definido como o efeito de adicionarenergia a um fluido para movê-lo de um ponto a outro.

    BOMBAS

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    BOMBAS

    • Vazão do líquido;

    • Diferencial de pressão necessário (carga);

    • Características do líquido: viscosidade, densidade,

    contaminantes etc;

     Condições de temperatura e pressão;• Regime de funcionamento;

    • Flexibilidade operacional desejada. 

     Algumas características para escolha da bomba

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    BOMBAS

    Classificação BOMBAS

    DINÂMICAS OUTURBOBOMBASVOLUMÉTRICASOU DE

    DESLOCAMENTO

    POSITIVO

     As bombas mais comuns são asturbobombas, quase sempre representadas pelas bombas centrífugas.

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    BOMBAS

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    BOMBAS

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    BOMBAS

    BOMBAS DINÂMICAS OU TURBOBOMBAS

    Direcionam o escoamento através de lâminas, aletas ou pás solidáriasao rotor.

    O fluido nunca permanece confinado no interior da máquina, estásempre circulando. 

    Classificação:

    Segundo a trajetória percorrida pelo fluido ao passar pelo rotor são:

    1.Radial;2.Axial ;3. Mista.

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    BOMBAS

    BOMBAS DINÂMICAS OU TURBOBOMBAS

     Apresentam os seguintes componentes básicos:

    • Bocal de entrada (Bombas: boca de aspiração ou de sucção);• Rotor ou Impelidor ;• Corpo, voluta ou coletor em caracol• Bocal de saída (Bombas: boca de recalque ou de descarga)

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    BOMBAS

    BOMBAS DINÂMICAS OU TURBOBOMBAS

    Operam em altas vazões;

     A carcaça é cheia de líquido;

    O fluido atravessa a voluta e sua energia de

    velocidade e transformada em energia de pressão.

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    Componentes de uma bomba centrífuga

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    Componentes de uma bomba centrífuga

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    Componentes de uma bomba centrífuga

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     Aumenta a conversão da energia cinética em energia de pressão

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    BOMBA CENTRÍFUGA

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

    Bomba 

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

    Bomba 

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

    Bomba 

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

    Bomba 

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

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    Bomba 

    Impelidor

    rotor 

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    Bomba usada nadragagem

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    Múltiplosestágios

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    CAVITAÇÃO

    Corrosão (erosão) por formação debolhas de vapor na região de sucção e a

    posterior implosão das mesmas,resultando ondas de choque.

    P ã d d

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    Impelidorou rotor 

    Pressão de descarga

    Pressão muito baixaBolhas de vapor do líquido

    Pressão de descarga

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    Impelidor

    ou rotor 

    Bolhas de vapor do líquido

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    a) Construção simples e baixo custo

    b) Fluido é descarregado a uma pressão uniforme, sempulsações

    c) A linha de descarga pode ser estrangulada (parcialmente

    fechada) ou completamente fechada sem danificar a bomba

    d) Permite bombear líquidos com sólidos

    e) Pode ser acoplada diretamente a motores

    f) Não há válvulas envolvidas na operação de bombeamento

    g) Menor custo de manutenção que outros tipos de bombas

    h) Operação silenciosa (depende da taxa de rotação, de não ter

    sólidos em suspensão e de não cavitar).

    Vantagens das bombas centrífugas: 

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    a) Não servem para pressões muito altas

    b) Sujeitas à incorporação de ar , precisam ser escorvadas

    c) A máxima eficiência da bomba ocorre dentro de um curtointervalo de vazões

    d) Não consegue bombear líquidos viscosos (limite 40 cP)

    Desvantagens das bombas centrífugas: 

    BOMBAS

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    BOMBAS

    Bombas volumétricas ou de deslocamento positivo - o

    aumento da pressão se produz reduzindo o volume dofluido confinado hermeticamente na câmara decompressão. 

     As bombas volumétricas podem ser alternativas com descargaintermitente do fluido, ou rotativas com descarga continua dofluido. 

    BOMBAS

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    BOMBAS

    Bombas volumétricas ou de deslocamento positivo

     Vazão é proporcional à velocidade;

     A partícula líquida em contato com o órgão propulsor tem a mesma

    trajetória que o ponto do órgão que está em contato;

     A movimentação do líquido é causada pela ação direta de umcomponente mecânico sobre o mesmo, obrigando-o a executar o

    mesmo movimento desenvolvido pelo componente mecânico.São classificadas de acordo com o tipo do órgão mecânico queproduz o movimento e o respectivo movimento.

    BOMBAS

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    BOMBAS

    Bombas volumétricas ou de deslocamento positivo

    São empregadas para trabalhar com altas pressões. A descarga dofluido é pulsante.O êmbolo se afasta do cabeçote provocando a aspiração do fluido

    através de uma válvula de admissão.Na etapa de retorno o fluido é comprimido obrigando o fluido a sairpela válvula de descarga.O fluido fica confinado no cilindro durante a aspiração.Podem ter um ou vários cilindros.

    BOMBAS VOLUMÉTRICAS

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    Bombas alternativas

     A peça que impelirá o fluido possui movimento alternativo. Sãousadas para baixas vazões e elevado diferencial de pressão. Omovimento do líquido é produzido por um êmbolo que se deslocaatravés de movimento alternativo no interior de um cilindro;

    Pistão – O impelidor é um pistão que se desloca dentro de um cilindro;

    Êmbolo – O impelidor é um êmbolo que admite e expulsa o líquido,

    ocupando e desocupando um determinado volume. Indicado para pressões maisaltas;

    Diafragma – O líquido é impelido por uma membrana, acionadapor uma haste com movimento alternativo. Utilizada como bombas dosadoras. 

    BOMBAS VOLUMÉTRICAS

    BOMBAS VOLUMÉTRICAS

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    Pistão

    BOMBAS VOLUMÉTRICAS

    Bombas alternativas

    Na subida do pistão ocorre aadmissão do fluido e na descida

    ocorre a impulsão.

    BOMBAS

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    BOMBAS

    BOMBAS VOLUMÉTRICAS:

    Simples efeito  - quando apenas uma face do pistão atua sobre olíquido;

    Duplo efeito - quando as 2 faces do pistão atuam sobre o líquido;Simplex, duplex e triplex   –   quando há 1, 2 ou 3 pistões ouêmbolos, respectivamente;

    Multiplex - quando são 4 ou mais pistões ou êmbolos.

     ALTERNATIVAS DE PISTÃO

    BOMBA DE PISTÃO

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    BOMBA DE PISTÃO

    Duploefeito

    BOMBAS VOLUMÉTRICAS

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    BOMBAS VOLUMÉTRICAS

    Bombas alternativas

    Diafragma 

    BOMBA DE DIAFRAGMA

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    BOMBA DE DIAFRAGMA

    BOMBA DE DIAFRAGMA

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    BOMBA DE DIAFRAGMA

    BOMBA DE PISTÃO

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    BOMBA DE PISTÃO

    BOMBA DE PISTÃO

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    BOMBA DE PISTÃO

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    BOMBAS VOLUMÉTRICAS

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    Bombas rotativas

     As peças que impelirão o fluido possuem movimento rotativo. Usadaspara elevado diferencial de pressão com vazões mais altas que asalternativas.

    Lóbulos  –   Mesmo princípio das bombas anteriores, só que ao invés

    de engrenagens são montadas as peças denominadas lóbulos. 

    O movimento do líquido é produzido através do movimento de rotação

    de um elemento mecânico que pode ser engrenagens, lóbulos, parafusos,paletas deslizantes , etc.

    BOMBAS VOLUMÉTRICAS

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    Bombas rotativas

    Podem trabalhar com líquidos muito viscosos e com sólidos emsuspensão.

    Engrenagens   –   Consiste em duas engrenagens montadas em umacarcaça com pouquíssima folga. O fluido é forçado a percorrer aslaterais da carcaça pela rotação das engrenagens, nos espaçosentre os seus dentes.

    Bomba de engrenagem

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     As rodas dentadastrabalham no interiorda carcaça commínima folga.O fluido confinadoé deslocado pelosdentes e forçado a sair

    pela tubulação dedescarga.

    BOMBA DE ENGRENAGENS

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    BOMBA DE ENGRENAGENS

     Alta

     pressão

    BOMBA DE LÓBULOS

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    BOMBA DE LÓBULOS

    Utilizadas para

    movimentarlíquidos viscosos.Os lóbulos são

    montadosortogonalmente. A bolsa delíquidoaprisionada nasução éconduzida até orecalque.

    BOMBA DE LÓBULOS

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    BOMBA DE LÓBULOS

    BOMBAS VOLUMÉTRICAS

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    BOMBAS VOLUMÉTRICAS

    Bombas rotativas

    Parafusos   –   Consiste em dois parafusos de acionamento

    montados em uma carcaça com pouquíssima folga, sincronizados.

    O líquido é admitido e os filetes o expulsam.Palhetas deslizantes   –   Consiste em um cilindro montado

    excêntrico na carcaça, com cavidades radiais, onde são montadas

    palhetas retráteis.

    Peristálticas  –  utilizadas para produtos com sólidos em suspensão. 

    BOMBAS

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     VOLUMÉTRICAS

    Bombas rotativas

    Bomba de palhetasdeslizantes

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    Consiste em um cilindro montado excêntrico na carcaça, com cavidades

    radiais, onde são montadas palhetas retráteis. O líquido é admitido no lado

    de maior folga, sendo levado pelas palhetas e expulso à medida que a folga

    diminui.

    BOMBA PERISTÁLTICA

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    BOMBA PERISTÁLTICA

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    BOMBAS VOLUMÉTRICAS

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    Bombas Rotativas

    BOMBAS

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     Atividade –  01

    Elabore um conceito para Bombas Mecânicas.

    O que deve ser observado na escolha de uma bomba?

    Quais as características principais das bombas

     volumétricas?

    Como são classificadas?

    d b b