Bombas Industriais e Turbobombas - Componentes e Funcionamento SENAI

Bombas Industriais Componentes 1 SENAI CIMATEC CENTRO UNIVERSITÁRIO Instrutor MSc Roberto Macedo de Souza 1 Turbomba Partes da turbobomba Descarga Eixo Voluta Lacre Mancais Sucção Acesso ao Lacre Componentes Componentes 1 Sucção 2 Impelidor 3 Descarga 4 Caixa de Selagem 5 Eixo 6 Selo mecânico Gaxeta 7 Sobreposta 8 Mancais radial e escora Seta curva ligeira com preenchimento sólido São caracterizadas por possuírem um rotor que é um órgão dotado de pás que exerce forças sobre o líquido e é resultado da aceleração que o rotor imprime ao líquido A descarga depende das características das bombas da rotação e das características do sistema de encanamento 3 Componentes Componentes Bocal de Descarga Flange de Descarga a montante Ponta do Eixo Voluta Rotor Flange de Sucção a montante Bocal de Sucção Seta indicadora do sentido de rotação Carcaça Partes da turbobomba CORTE DE UMA BOMBA CENTRÍFUGA TIPO EM BALANÇO KSB Carcaça com voluta Câmara de selagem Antiestacional Anel de desgaste Caixa de selagem Junta de carcaça caixa de selagem Dreno Impelidor Bucha de bueo Caixa de selagem Paninho extrartor Sobetpor Sobreposta Selo Eixo Anel sapicador Copa do nivelador de seio Caixa de manacais Mancal radial Entrada para lubrificação por névoa Dissipador do calordefletor Mancais de acocro Selagem da caixa de mancal Ventilador pera refriperação Mancal triplo para alta pressão de sucção Aletas pere pastriamento Levo do eixo Turbobomba Rotor É o conjunto de todas as peças girantes exceto os selos e rolamentos É composto pelo eixo impelidor e defletores É prática comum chamar o impelidor de rotor embora não seja correto 7 7 Turbobomba Impelidor Sua função é proporcionar aceleração à massa para que adquira energia cinética e tenha capacidade de deslocamento Tipo construtivo Aberto É utilizado para líquidos contendo pastas lamas areias sólido em suspensão esgoto sanitários indústria de celulose etc Semiaberto São utilizados para líquidos contendo pastas lamas areia ou esgotos sanitários Fechado É utilizado para líquidos sem sólido em suspensão 8 8 Turbobomba Impelidor Rotor aberto Rotor semiaberto Rotor fechado Seta curva ligeira com preenchimento sólido Seta curva ligeira com preenchimento sólido 9 9 Turbobomba Impelidor continuação Tipo de sucção Sucção Simples Sucção dupla Sucção simples Sucção dupla 10 10 Turbobomba Inclinação das pás dos impelidores Inclinação das pás Pás retas Pás para frente Pás para trás As bombas centrífugas não utilizam os impelidores com pás para frente por gerarem curvas instáveis A maioria dos impelidores de bombas centrífugas é projetada com pás para trás As bombas de alta rotação costumam utilizar impelidores de pás retas 11 11 Turbobomba Eixo Transmite o torque do acionador ao impelidor Deflexão mínima cargas suportadas Torque Peso dos componentes Forças radiais e axiais 12 Essa função deve ser realizada com um mínimo de deflexão para não permitir o contato das parte girantes com as estacionária 12 Turbobomba Carcaça ou difusor e palhetas Difusor recuperador Reduz na descarga da bomba a velocidade e simultaneamente aumenta a pressão do líquido Pode ser Tubo reto troncônico para as bombas axiais De caixa com forma de caracol ou voluta Palhetas Conduz o líquido para a área de descarga com velocidade direção e sentido 13 13 Turbobomba Difusor Palhetas Zona de alta pressão Bocal de saída Pá Guia ou Diretriz do Difusor Coletor em Caracol ou Voluta Zona de baixa pressão Pás do Rotor Caracol Pás do Rotor Eixo Saída Olho Cobertura Admissão Impelidor Carcaça Voluta Língua Turbobomba Carcaça Função Coletar o líquido que abandona o rotor guiálo adequadamente até o bocal de descarga e durante esse trajeto promover a transformação de parte da energia cinética em energia de pressão Bocais de sucção ou aspiração no qual o liquido é dirigido para parte central do rotor de descarga ou recalque que encaminha o líquido para fora da bomba Classificação Quanto ao formato Concêntrica Voluta Dupla voluta Difusora Difusoravoluta Difusoradupla voluta 15 15 Turbobomba Carcaça do tipo concêntrica Concêntrica Tem formato circular com centro coincidente com o centro do rotor A carcaça concêntrica apresenta seções iguais em quase toda periferia do rotor Esta configuração possui custo de fabricação baixo porém gera um alto nível de turbulência e consequentemente baixa eficiência 16 16 Turbobomba Carcaça do tipo voluta Voluta 𝐸𝑅 036 1 𝑄 𝑄𝑛 2 𝐷 𝑏 𝐻 231 ER Esforço radial lbf D Diâmetro externo do impelidor pol b Largura do impelidor pol H Carga da bomba pés É a mais usada em bombas industriais Esforços radiais quando opera fora do seu BEP São normalmente aplicadas para bombas de até 4 na descarga Tem um formato espiralado apresentando secções crescentes em volta do rotor É o tipo de carcaça mais empregado 17 a Carcaça Voluta A carcaça voluta tem um formato espiralado apresentando secções crescentes em volta do rotor Devido a sua simplicidade baixo custo de fabricação e possuir uma boa eficiência a carcaça voluta é o tipo de carcaça mais empregada em bombas centrifugas de simples estágio 17 Turbobomba Carcaça do tipo voluta dupla Desenvolve pequeno empuxo Consiste de duas volutas simples defasadas de 180 graus Parte do líquido passa externamente a uma das volutas e se junta próximo ao bocal de descarga É bastante utilizada em bombas verticais Vantagens São mais utilizadas em bombas maiores que 6 Grande range operacional 18 Desenvolve pequeno empuxo radial em virtude dos empuxos radiais provenientes de cada voluta serem iguais e opostos o que proporciona uma resultante nula 18 Turbobomba Carcaça do tipo voluta dupla Voluta dupla 19 19 Turbobomba Carcaça do tipo difusora Difusora São dotadas de pás diretrizes estacionárias formando canais com seções gradativamente crescente O difusor pode ser considerado como várias volutas de pequeno comprimento em volta do rotor É mais utilizada em bombas de multiestágio 20 20 Turbobomba Carcaça Classificação Quanto à partição Partida axialmente Partida radialmente 21 21 Turbobomba Carcaça partida axialmente Partida axialmente Possuem mancais em ambos os lados O corte da carcaça é paralelo ao eixo São empregadas na maioria das bombas horizontais com rotor em balanço Fácil acesso ao rotor Não necessita desconectála das tubulações de sucção e descarga 22 22 Turbobomba Carcaça partida radialmente Partida Radialmente São cortadas segundo um plano que passa perpendicularmente ao eixo Possui uma pequena área de junta 23 23 Turbobomba É através desta peça que o eixo sai para o exterior da bomba É uma câmera onde é instalada a selagem da bomba Os principais tipos de selagem são gaxeta e selo mecânico Caixa de selagem Fonte A1Selos Fonte Engenharia CIA Seta curva ligeira com preenchimento sólido 24 24 Turbobomba Selagem do tipo Gaxetas É um elemento de máquina muito utilizado para vedação dos mais variados tipos de equipamentos e dispositivos industriais e não industriais São elementos préformados de estrutura flexível empregadas para impedir ou reduzir a passagem de um fluido por uma determinada região denominada caixa de selagem Existem vários tipos de materiais formatos e construções de gaxetas e a maioria delas é uma espécie de corda com seção transversal quadrada 25 25 Turbobomba Selagem do tipo Gaxetas Trabalha sob compressão Esta é dada pelo chamado premegaxeta Um vazamento residual é normalmente esperado em vedações com gaxetas convencionais principalmente em equipamentos rotativos pois esse vazamento serve para lubrificar a gaxeta e reduzir o atrito entre ela e o eixo rotativo Um oring gaxeta de borracha é uma gaxeta mecânica redonda projetada para ser encaixada em uma ranhura e comprimida durante a montagem entre duas ou mais peças criando uma vedação na interface mas não é empregada na selagem de bombas 26 O premegaxeta nada mais é do que uma tampa que é apertada e ajustada por meio de parafusos prisioneiros A medida que se aperta o premegaxetas as gaxetas expandem radialmente reduzindo portanto a folga existente entre o eixo e a caixa de selagem e consequentemente o vazamento de produto operado 26 Turbobomba Partes da turbobomba Gaxetas Gaxeta do tipo algodão Gaxeta do tipo Fibra de Vidro Gaxeta do tipo grafitada Oring Anel O Seta curva ligeira com preenchimento sólido Seta curva ligeira com preenchimento sólido 27 27 Turbobomba Selos mecânicos Possuem um componente rotativo em relação ao eixo face rotativa e outro estático em relação à carcaça face estacionaria Possuem vedações primarias e vedações secundarias Tem o objetivo de realizar a vedação do eixo ou da luva de eixo garantindo que o fluido bombeado não vaze Ganham destaque por trabalhar em situações de pressão e temperatura elevadas sem apresentar desgastes consideráveis em razão do ambiente Diferentemente do que ocorre com as gaxetas quando em operação normal os selos têm uma perda por vazamento imperceptível Possuem vedações primarias faces de contato entre a estacionaria e estática e vedações secundarias orings e outras vedações estáticas que garantem estanqueidade entre a face estacionaria e a carcaça bem como a face rotativa e o eixo Assim como as gaxetas o selo mecânico tem o objetivo de realizar a vedação do eixo ou da luva de eixo garantindo que o fluido bombeado não vaze causando contaminações e colocando em risco as pessoas o meio ambiente e o processo produtivo São componentes utilizados para vedar todo tipo de equipamento que possua um eixo e uma carcaça no qual o eixo possua uma velocidade angular sob seu eixo axial em relação à carcaça Ganham destaque por aguentar trabalhar em situações de pressão e temperatura elevadas sem apresentar desgastes consideráveis em razão do ambiente Diferentemente do que ocorre com as gaxetas quando em operação normal os selos têm uma perda por vazamento imperceptível 28 Turbobomba Tipos de selos mecânicos Os selos mecânicos possuem diversos arranjos e modelos como Duplo Cartucho Simples Mola Única Múltiplas Molas Emanchado Soldado Balanceado Não Balanceado Dependente do sentido de rotação Independente do sentido de rotação Fole Metálico Mola Helicoidal Hidrodinâmico Fole de Borracha Back to Back Face to Face Tandem Entrada de limpeza Flush Entrada de Refrigeração Quench 29 29 Turbobomba Tipo selos mecânicos FonteApostila Burgmann do Brasil 30 30 Turbobomba Tipos de selos mecânicos 31 31 Turbobomba Tipos de selos mecânicos Selo mecânico duplo Selo mecânico cartucho Selo mecânico compressão por mola multimodal Selo mecânico compressão por mola Seta curva ligeira com preenchimento sólido Seta curva ligeira com preenchimento sólido Seta curva ligeira com preenchimento sólido 32 Turbobomba Mancal de deslizamento É um elemento de máquina que serve como apoio para a transmissão mecânica em elementos girantes eixos e rolamentos A função do mancal é dar apoio e suportar uma carga enquanto está em contato com um eixo ou elemento rolante 33 33 Turbobomba Mancal de deslizamento Tem como característica o uso de uma bucha fixada ao suporte Usado em máquinas pesadas ou equipamentos de baixa rotação com o objetivo de evitar o superaquecimento dos componentes expostos ao atrito Tipos Mancal Hidrodinâmicos Mancal Hidrostáticos Mancal Aerostáticos Mancal Magnéticos 34 34 Turbobomba Mancal de rolamento São utilizados em aplicações com alta velocidade e atrito menor Tipos Rígido de esferas De esferas de contato angular De rolos cilíndricos De rolos cônicos Axial de Esferas De agulhas Autocompensador de rolos e esferas Seta curva ligeira com preenchimento sólido 35 35 Turbobomba Partes da turbobomba Mancais Mancais de rolamento Mancais de deslizamento 36 36 Turbobomba Sua função é transmitir o torque do acionador para a bomba absorvendo pequenos desalinhamentos entre os eixos sem ocasionar aumentos consideráveis da vibração Acoplamento Acoplamento Seta curva ligeira com preenchimento sólido 37 37 Turbobomba Visão geral Seta curva ligeira com preenchimento sólido 38 38 Questões Turbobomba 1 Defina o que é o rotor da bomba e o seus componentes 2 Qual a função do impelidor Quais os tipos de impelidor Qual é mais adequado para fluido com sólidos em suspensão 3 Qual a função da carcaça em voluta Quais os tipos de voluta 5 O que é selo mecânico de uma bomba Qual é a função 39 39