bombas centrÍfugas

11

BOMBAS CENTRÍFUGASBOMBAS CENTRÍFUGAS

DEFINIÇÃODEFINIÇÃO

São máquinas hidráulicas que transfSão máquinas hidráulicas que transformamormam energiaenergia mecânica fornecida por um mecânica fornecida por um

acionador, em energia de velocidade e acionador, em energia de velocidade e energia de pressão, permitindo transportar energia de pressão, permitindo transportar

umum fluido de um ponto a outro. fluido de um ponto a outro.

22

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Pressão Atmosférica

Altura Geométrica

Altura de sucção

Altura de descarga

33

PRINCIPAIS PRINCIPAIS COMPONENTESCOMPONENTES

ROTORROTOR: É o componente que transforma a energia de rotação em energia de velocidade e : É o componente que transforma a energia de rotação em energia de velocidade e energia de pressão. O rotor consiste de paredes laterais, pás e cubo.energia de pressão. O rotor consiste de paredes laterais, pás e cubo.

CORPO ESPIRAL OU VOLUTACORPO ESPIRAL OU VOLUTA: É o componente responsável pela contenção do fluido : É o componente responsável pela contenção do fluido bombeado bem como provê a conversão de energia cinética do fluido em energia de pressão.bombeado bem como provê a conversão de energia cinética do fluido em energia de pressão.

EIXOEIXO: Transmite o torque do acionador ao rotor.: Transmite o torque do acionador ao rotor.

LUVA PROTETORA DO EIXOLUVA PROTETORA DO EIXO: Protege o eixo contra corrosão, erosão e desgaste na região de : Protege o eixo contra corrosão, erosão e desgaste na região de engaxetamento.engaxetamento.

ANÉIS DE DESGASTEANÉIS DE DESGASTE: São peças montadas na carcaça, no rotor ou tampa de pressão e que, : São peças montadas na carcaça, no rotor ou tampa de pressão e que, mediante pequena folga operacional fazem a separação entre as regiões onde imperam as mediante pequena folga operacional fazem a separação entre as regiões onde imperam as pressões de descarga e sucção, impedindo assim um retorno exagerado de líquido da descarga pressões de descarga e sucção, impedindo assim um retorno exagerado de líquido da descarga para a sucção.para a sucção.

CAIXA DE VEDAÇÃOCAIXA DE VEDAÇÃO: Tem como principal função proteger a bomba contra vazamento nos : Tem como principal função proteger a bomba contra vazamento nos pontos onde o eixo passa através da carcaça. Sua função varia com a própria performance. pontos onde o eixo passa através da carcaça. Sua função varia com a própria performance. Assim sendo, se a bomba opera com pressão de sucção negativa, sua função é evitar a entrada Assim sendo, se a bomba opera com pressão de sucção negativa, sua função é evitar a entrada de ar para dentro da bomba. Se a pressão de sucção está acima da atmosférica, sua função é de ar para dentro da bomba. Se a pressão de sucção está acima da atmosférica, sua função é evitar vazamento do líquido para fora da bomba.evitar vazamento do líquido para fora da bomba.

44

BOMBA CENTRÍFUGA EM BOMBA CENTRÍFUGA EM CORTECORTE

55

BOMBAS CENTRÍFUGASBOMBAS CENTRÍFUGASCBE CTECBE CTE

66


CBE

77


88

BOMBA BOMBA CENTRÍFUGACENTRÍFUGA

99

CLASSIFICAÇÃO EM FUNÇÃO DA CLASSIFICAÇÃO EM FUNÇÃO DA CONFIGURAÇÃOCONFIGURAÇÃO

MECÂNICA:MECÂNICA:

BOMBAS CENTRÍFUGAS COM ROTOR EM BOMBAS CENTRÍFUGAS COM ROTOR EM BALANÇO.BALANÇO.

BOMBAS CENTRÍFUGAS VERTICAIS.BOMBAS CENTRÍFUGAS VERTICAIS.

BOMBAS CENTRÍFUGAS COM ROTOR BOMBAS CENTRÍFUGAS COM ROTOR ENTRE MANCAIS.ENTRE MANCAIS.

1010

CLASSIFICAÇÃOCLASSIFICAÇÃO

ROTOR EM ROTOR ENTRE VERTICAL ROTOR EM ROTOR ENTRE VERTICAL BALANÇO MANCAIS BALANÇO MANCAIS

1111

TIPOS DE ROTORESTIPOS DE ROTORES

1212

GRANDEZAS GRANDEZAS HIDRÁULICASHIDRÁULICAS

--VAZÃOVAZÃO (Q): É o volume de fluido que atravessa uma (Q): É o volume de fluido que atravessa uma seção de tubulação por unidade de tempo.seção de tubulação por unidade de tempo.

Q = V/t (m3/h- l/s – GPM)Q = V/t (m3/h- l/s – GPM)

--ALTURA MANOMÉTRICAALTURA MANOMÉTRICA (H):É a quantidade de (H):É a quantidade de energia solicitada por unidade de peso,para que o fluido energia solicitada por unidade de peso,para que o fluido vença o desnível da instalação, a diferença de pressão vença o desnível da instalação, a diferença de pressão entre os dois reservatórios (caso exista) e a perda de entre os dois reservatórios (caso exista) e a perda de carga nas tubulações e acessórios da linha. carga nas tubulações e acessórios da linha. (mca –mcl – m) (mca –mcl – m)

--POTÊNCIA POTÊNCIA (P): P = (P): P = .Q.H .Q.H 270.270. (CV) (CV)

1313

CÁLCULO DA ALTURA CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICAMANOMÉTRICA

H = (hr-hs) + (pr-ps) + perdas de cargaH = (hr-hs) + (pr-ps) + perdas de carga

hr

hs

ps

pr

1414

CURVA CARACTERÍSTICA CURVA CARACTERÍSTICA DA BOMBADA BOMBA

1515

CURVA CURVA CARACTERÍSTICA DA CARACTERÍSTICA DA

BOMBABOMBAMCC

CURVE SHO W S APPRO XIM ATE PERFO RM ANCE FO R CLEAR W ATER (to ANSI/HI 1 .6 -1994 Centifuga l Pum p Test S tandard). For m edia o ther than water, co rrections m ust be m ade fo r density,viscosity and /or o ther e ffects o f so lids. W EIR M INERALS reserves the right to change pum p perfo rm ance and/or de le te im pelle rs w ithout no tice . Fram e su itab ility m ust be checked for each duty and drivearrangem ent. Not a ll fram e a lterna tives are necessarily ava ilab le from each m anufacturing centre .

Issued: 04/1998Last Issued: 07/1999

Rubber LinedM etal Suction S ide L iner

10" Suction8" D ischarge

706m m Dia. 3 Vanes

M etal Im peller81m m M ax. Sphere S ize

Hydroseal ®

© Copyrigh t 06/2005 W eir S lu rry Inc.A ll R ights Reserved.

TYPICAL PUMP PERFORMANCE CURVE

C4-4323A

200 MCC

usgpm x ft x SGBHP =

3960 x Efficiency

m³/hr x m x SGkW =

376 x Efficiency

m³/hr = 0.227 x usgpmm = 0.3048 x ft

SG = Specific Gravity

Prin

ted

by w

sCur

ve 1

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uild

020

0 0

8 ju

n 20

05

0 400 800 1200 1600

Flow, Q (m³/h)

0

10

20

30

40

50

60

70

He

ad

, H (

m)

300 rpm

400 rpm

500 rpm

600 rpm

700 rpm

800 rpmSpeed

40%50%

55%60%

65%

68%

70%

70%

72%

68%

65%

MIN 1,2 (m) NPSHR 1,8 (m)

2,4 (m)

3,7 (m)4,9 (m)

6,1 (m)

1616

CAVITAÇÃOCAVITAÇÃO

A bomba centrífuga requer na sua entrada (sucção) uma A bomba centrífuga requer na sua entrada (sucção) uma pressão suficiente para garantir o seu bom pressão suficiente para garantir o seu bom

funcionamento. Caso esta pressão seja funcionamento. Caso esta pressão seja demasiadamente baixa, atingindo a pressão de vapor do demasiadamente baixa, atingindo a pressão de vapor do

líquido bombeado, haverá a formação de vapor.líquido bombeado, haverá a formação de vapor.

As bolhas de vapor são conduzidas pelo fluxo até atingir As bolhas de vapor são conduzidas pelo fluxo até atingir pressões mais elevadas no interior da bomba onde pressões mais elevadas no interior da bomba onde

ocorre a implosão das mesmas com a condensação do ocorre a implosão das mesmas com a condensação do vapor e retorno ao estado líquido.Este fenômeno causa vapor e retorno ao estado líquido.Este fenômeno causa

a retirada de material do rotor e da carcaça, sendo a retirada de material do rotor e da carcaça, sendo acompanhado de vibrações e ruído característico ao de acompanhado de vibrações e ruído característico ao de

um misturador de concreto.um misturador de concreto.

1717


1818

EFEITOS DA CAVITAÇÃOEFEITOS DA CAVITAÇÃO

1919


2020

RECIRCULAÇÃORECIRCULAÇÃO

Como o próprio nome indica, a recirculação caracteriza-Como o próprio nome indica, a recirculação caracteriza-se por uma parcela de fluido que após passar pelo se por uma parcela de fluido que após passar pelo flange de sucção, permanece circulando no interior da flange de sucção, permanece circulando no interior da bomba.bomba.Este fenômeno torna-se mais ou menos intenso à Este fenômeno torna-se mais ou menos intenso à medida que a vazão se afasta ou se aproxima do ponto medida que a vazão se afasta ou se aproxima do ponto de melhor eficiência.de melhor eficiência.

SINTOMAS DA RECIRCULAÇÃOSINTOMAS DA RECIRCULAÇÃO-Aumento da temperatura da bomba-Aumento da temperatura da bomba-Vibração característica-Vibração característica-Ruído (semelhante ao de cavitação)-Ruído (semelhante ao de cavitação)

2121


2222


2323

ENTRADA DE ARENTRADA DE AR

*NÃO É CAVITAÇÃO*NÃO É CAVITAÇÃO

Sintomas:Sintomas:

-Operação ruidosa-Operação ruidosa

-Variação na amperagem do motor-Variação na amperagem do motor

-Pressão de descarga errada-Pressão de descarga errada

-Bombeamento intermitente ou nulo-Bombeamento intermitente ou nulo

-Vibração-Vibração

2424

FORÇAS AXIAIS

Definição:são forças geradas através do desequilíbrio causado pela diferença de área das paredes do rotor.

Alívio do Empuxo AxialEmpuxo Axial

Palhetas traseiras

2525

FORÇAS RADIAIS

Definição: são forças geradas pela interação entre rotor e carcaça ou difusor da bomba.

2626

MANUTENÇÃO DO MANUTENÇÃO DO ENGAXETAMENTOENGAXETAMENTO

Quando o ajuste das gaxetas não for mais possível e o Quando o ajuste das gaxetas não for mais possível e o vazamento for excessivo, devemos proceder da vazamento for excessivo, devemos proceder da seguinte forma:seguinte forma:-Parar a bomba-Parar a bomba-Soltar as porcas do aperta gaxeta e extrair o mesmo-Soltar as porcas do aperta gaxeta e extrair o mesmo-Extrair, com auxílio de uma haste flexível, todos os -Extrair, com auxílio de uma haste flexível, todos os anéis de gaxeta e o anel cadeado. Atentar para o anéis de gaxeta e o anel cadeado. Atentar para o posicionamento em que estavam todas as peças.posicionamento em que estavam todas as peças.-Limpar a câmara.-Limpar a câmara.-Verificar a superfície da luva protetora. Caso apresentar -Verificar a superfície da luva protetora. Caso apresentar rugosidade ou sulcos excessivos reusina-la ou troca-la.rugosidade ou sulcos excessivos reusina-la ou troca-la.

2727


Cortar novos anéis de gaxeta, de preferência com extremidades Cortar novos anéis de gaxeta, de preferência com extremidades oblíquas.oblíquas.

-Colocar graxa no diâmetro interno de cada anel de gaxeta.-Colocar graxa no diâmetro interno de cada anel de gaxeta.-Nos diâmetros externos do anel cadeado, na bucha de fundo e no -Nos diâmetros externos do anel cadeado, na bucha de fundo e no anel de fundo (quando existirem) passar molycote pasta G.anel de fundo (quando existirem) passar molycote pasta G.-Proceder a montagem na sequência inversa da desmontagem, -Proceder a montagem na sequência inversa da desmontagem, introduzindo cada peça no interior da câmara com auxílio do aperta introduzindo cada peça no interior da câmara com auxílio do aperta gaxeta. Os anéis de gaxeta deverão ser montados com o corte gaxeta. Os anéis de gaxeta deverão ser montados com o corte defasado cerca de 90 graus um em relação ao outro.defasado cerca de 90 graus um em relação ao outro.

2828


2929

OPERAÇÃOOPERAÇÃOPROVIDÊNCIAS PARA A 1a. PROVIDÊNCIAS PARA A 1a.

PARTIDAPARTIDAConferir o alinhamento do equipamento.Conferir o alinhamento do equipamento.Verificar se as tubulações não estão causando esforços nos flanges Verificar se as tubulações não estão causando esforços nos flanges da bomba.da bomba.Conferir a rotação do motor com a bomba desacoplada. A rotação Conferir a rotação do motor com a bomba desacoplada. A rotação incorreta pode fazer com que o rotor se solte rompendo a carcaça incorreta pode fazer com que o rotor se solte rompendo a carcaça da bomba.da bomba.Escorvar a bomba e a tubulação de sucção.Escorvar a bomba e a tubulação de sucção.Assegurar que a vedação do eixo esteja em ordem e que a pressão Assegurar que a vedação do eixo esteja em ordem e que a pressão do suprimento de água de selagem esteja correta.do suprimento de água de selagem esteja correta.Nunca operar a bomba com a válvula de descarga fechada.Perigo Nunca operar a bomba com a válvula de descarga fechada.Perigo de explosão da carcaça.de explosão da carcaça.Nunca operar a bomba a seco ou em vazões abaixo da mínima Nunca operar a bomba a seco ou em vazões abaixo da mínima recomendada pelo fabricante.recomendada pelo fabricante.Nunca operar a bomba sem o protetor de polias ou acoplamento Nunca operar a bomba sem o protetor de polias ou acoplamento corretamente instalado.corretamente instalado.

3030

OPERAÇÃOOPERAÇÃOPROVIDÊNCIAS IMEDIATAS PROVIDÊNCIAS IMEDIATAS

APÓS A PARTIDAAPÓS A PARTIDA

Ajustar a bomba para o ponto de operação (pressão e vazão).Ajustar a bomba para o ponto de operação (pressão e vazão).Controlar a corrente consumida (amperagem) pelo motor elétrico.Controlar a corrente consumida (amperagem) pelo motor elétrico.Certificar-se de que a bomba opera livre de vibrações e ruidos Certificar-se de que a bomba opera livre de vibrações e ruidos anormais.anormais.Controlar a temperatura do mancal.Controlar a temperatura do mancal.Ajustar o engaxetamento apertando as porcas do aperta gaxeta Ajustar o engaxetamento apertando as porcas do aperta gaxeta cerca de 1/6 de volta. Como todo engaxetamento recém-executado cerca de 1/6 de volta. Como todo engaxetamento recém-executado requer certo período de acomodação, o mesmo deve ser observado requer certo período de acomodação, o mesmo deve ser observado nas primeiras 4 horas de funcionamento, e em caso de vazamento nas primeiras 4 horas de funcionamento, e em caso de vazamento excessivo apertar as porcas do aperta gaxeta cerca de 1/6 de volta. excessivo apertar as porcas do aperta gaxeta cerca de 1/6 de volta. Durante o funcionamento todo engaxetamento deve gotejar. Tendo Durante o funcionamento todo engaxetamento deve gotejar. Tendo as gaxetas atingido o estágio de acomodação bastará um controle as gaxetas atingido o estágio de acomodação bastará um controle semanal.semanal.

3131

PROVIDÊNCIAS PARA PROVIDÊNCIAS PARA PARADA DA BOMBAPARADA DA BOMBA

-Fechar o registro de recalque.-Fechar o registro de recalque.

-Desligar a máquina acionadora e observar a -Desligar a máquina acionadora e observar a parada gradativa e suave do conjunto.parada gradativa e suave do conjunto.

-Fechar o registro de sucção (se houver).-Fechar o registro de sucção (se houver).

-Fechar as tubulações e conexões auxiliares -Fechar as tubulações e conexões auxiliares desde que não haja contra-indicação.desde que não haja contra-indicação.

3232

MANUTENÇÃOMANUTENÇÃO

TIPOS DE MANUTENÇÃOTIPOS DE MANUTENÇÃO1- Corretiva ou “apagando incêndio”1- Corretiva ou “apagando incêndio”

2- Preventiva ou manut. baseada em prazo2- Preventiva ou manut. baseada em prazo

3- Preditiva ou sob condições3- Preditiva ou sob condições

4- Por oportunidade4- Por oportunidade

5- Pró-ativa ou baseada no sistema5- Pró-ativa ou baseada no sistema

3333


CORRETIVA OU “APAGANDO INCÊNDIO”CORRETIVA OU “APAGANDO INCÊNDIO”- Equipamento trabalha até sua total falhaEquipamento trabalha até sua total falha

- Nenhuma atenção é dada ao mesmoNenhuma atenção é dada ao mesmo

- Pode ser apropriada para equipamentos Pode ser apropriada para equipamentos pequenos que não ocasionem problemas de pequenos que não ocasionem problemas de produção.produção.

- Costuma levar aos maiores custos de produção.Costuma levar aos maiores custos de produção.

3434


PREVENTIVAPREVENTIVA- Realizada por tempo de funcionamento ou de Realizada por tempo de funcionamento ou de

algum outro parâmetro.algum outro parâmetro.

- Apropriada nos casos em que o custo não Apropriada nos casos em que o custo não justifica a análise. Exemplo: troca de óleo do justifica a análise. Exemplo: troca de óleo do motor do carro que é realizada por tempo ou motor do carro que é realizada por tempo ou quilometragem.quilometragem.

- É a segunda em custos.É a segunda em custos.

3535


PREDITIVAPREDITIVA- É a manutenção realizada baseada em sintomas.É a manutenção realizada baseada em sintomas. Para bombas, os seguintes parâmetros podem ser Para bombas, os seguintes parâmetros podem ser

acompanhados para tomada de decisão:acompanhados para tomada de decisão: VibraçãoVibração Temperatura dos mancaisTemperatura dos mancais Corrente elétrica do acionadorCorrente elétrica do acionador Análise do óleoAnálise do óleo

Obs: Queda de rendimento já seria justificativa para Obs: Queda de rendimento já seria justificativa para manutenção corretiva.manutenção corretiva.

3636


POR OPORTUNIDADEPOR OPORTUNIDADE

- Realizada por ter ocorrido uma oportunidade para tal.Realizada por ter ocorrido uma oportunidade para tal.

Exemplificando: a planta parou por algum imprevisto e Exemplificando: a planta parou por algum imprevisto e só tornará a parar daqui a alguns meses.Sabemos pelo só tornará a parar daqui a alguns meses.Sabemos pelo histórico que nesta unidade tem uma bomba cujo o histórico que nesta unidade tem uma bomba cujo o rolamento irá falhar dentro de pouco tempo. Pode ser rolamento irá falhar dentro de pouco tempo. Pode ser interessante aproveitar esta oportunidade e realizar logo interessante aproveitar esta oportunidade e realizar logo a manutenção.a manutenção.

3737


PRÓ-ATIVA OU BASEADA NO SISTEMAPRÓ-ATIVA OU BASEADA NO SISTEMA

- É a que leva ao menor custo e a mais efetiva É a que leva ao menor custo e a mais efetiva abordagem.abordagem.

- Analisa o sistema completo em torno da máquina.Analisa o sistema completo em torno da máquina.

- Analisa a causa básica da falha, procura eliminá-la, evita Analisa a causa básica da falha, procura eliminá-la, evita falhas repetitivas causadas pela “simples troca de partes falhas repetitivas causadas pela “simples troca de partes componentes” e de uma visão focada simplesmente no componentes” e de uma visão focada simplesmente no equipamento, quando o ideal seria olhar o sistema como equipamento, quando o ideal seria olhar o sistema como um todo.um todo.

3838


DIAGNÓSTICODIAGNÓSTICO

Para fazer um diagnóstico, determinando qual ouPara fazer um diagnóstico, determinando qual ouquais as causas da falha da bomba, é sempre quais as causas da falha da bomba, é sempre interessante dispor das seguintes informações:interessante dispor das seguintes informações:

a)a) Características da bombaCaracterísticas da bombab)b) Características do sistemaCaracterísticas do sistemac)c) Características do fluido bombeadoCaracterísticas do fluido bombeadod)d) Informações sobre o acionadorInformações sobre o acionador

3939


DIAGNÓSTICODIAGNÓSTICOa)a) Características da bomba:Características da bomba:

Folha de dados (data sheet)Folha de dados (data sheet)Fichas de manutençãoFichas de manutençãoCurvas característicasCurvas característicasValores de folgas e tolerânciasValores de folgas e tolerânciasLista de materiais dos componentesLista de materiais dos componentesEsforços admissíveis sobre os bocaisEsforços admissíveis sobre os bocaisInformações sobre os acessóriosInformações sobre os acessóriosTipo e plano de selagemTipo e plano de selagem

4040



b) Características do sistema:b) Características do sistema:

* Vazão de operação – fixa ou variável* Vazão de operação – fixa ou variável

* NPSH disponível* NPSH disponível

* Operação sozinha, em paralelo ou em série* Operação sozinha, em paralelo ou em série

* Serviço contínuo ou intermitente* Serviço contínuo ou intermitente

4141



c) Características do fluido bombeado:c) Características do fluido bombeado:

* Viscosidade na temperatura de bombeamento* Viscosidade na temperatura de bombeamento * Pressão de vapor na temperatura de * Pressão de vapor na temperatura de

bombeamentobombeamento * Densidade na temperatura de bombeamento* Densidade na temperatura de bombeamento * Partículas sólidas em suspensão (%)* Partículas sólidas em suspensão (%) * Corrosividade / PH* Corrosividade / PH

4242



Não pode ser negligenciado.Não pode ser negligenciado.

Fazer manutenção desnecessária ou deixar de Fazer manutenção desnecessária ou deixar de fazer na hora adequada, pode elevar fazer na hora adequada, pode elevar

significativamente os custos.significativamente os custos.

É comum os catálogos dos fabricantes de bombas É comum os catálogos dos fabricantes de bombas apresentarem tabelas correlacionando os apresentarem tabelas correlacionando os

sintomas e as possíveis causas.sintomas e as possíveis causas.

4343



Quando uma bomba volta de manutenção com um Quando uma bomba volta de manutenção com um sintoma diferente do que tinha antes do reparo, sintoma diferente do que tinha antes do reparo, por exemplo, vibrando, é sempre bom começar por exemplo, vibrando, é sempre bom começar

a análise pelo que foi substituído na bomba.a análise pelo que foi substituído na bomba.

Logo a seguir, a análise pode se concentrar no Logo a seguir, a análise pode se concentrar no que pode ter sido modificado no sistema.que pode ter sido modificado no sistema.

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BOMBAS BOMBAS CENTRÍFUGASCENTRÍFUGAS

OBRIGADO PELA ATENÇÃOOBRIGADO PELA ATENÇÃO

Jorge MártiresJorge Mártires

091xx8306-2601091xx8306-2601

bombas centrÍfugas

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