Bombas e Compressores

Bombas e Compressores

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INTRODUÇÃO

Bombas

Para deslocar um fluido ou mantê-lo em escoamento é necessário adicionarmos energia,  o equipamento capaz de fornecer essa energia ao escoamento do fluido é  denominamos de Bomba. 

Figura 1: Exemplo de bomba

Tipos de Bombas

Existem dois tipos de bombas, as de deslocamento positivo, que podem ser alternativas e rotativas, e bombas centrifugas.

Bombas de Deslocamento Positivo

As bombas de deslocamento positivo impelem uma quantidade definida de fluido em cada golpe ou volta do positivo e o volume do fluido é proporcional a velocidade

Bombas Alternativas

Nestas bombas acontece um movimento de vai e vem de um pistão cilíndrico que resulta num escoamento intermitente. Para cada golpe de pistão, um volume fixo do liquido é descarregado na bomba. A taxa de fornecimento do liquido é função do volume varrido pelo pistão no cilindro e o número de golpes do pistão por unidade de tempo.

Figura 2: Exemplo de bomba alternativa.

Figura 3: Principio da bomba alternativa.

Aplicações das Bombas Alternativas:

- bombeamento de água de alimentação de caldeiras, óleos e de lamas;

- imprimem as pressões mais elevadas dentre as bombas;

- Podem ser usadas para vazões moderadas;

Vantagens

- podem operar com líquidos voláteis e muito viscosos;- capaz de produzir pressão muito alta;

Desvantagens

- Produz fluxo pulsante;

- Capacidade de intervalo limitado;

- Opera com baixa velocidade;

- precisa de mais manutenção;

Bombas Rotativas

As Bombas Rotativas depende de um movimento de rotação que resulta em um escoamento continuo.

O rotor da bomba provoca uma pressão reduzida no lado da entrada, o que possibilita a admissão do líquido à bomba, pelo efeito da pressão externa. À medida que o elemento gira, o líquido fica retido fica retido entre os componentes do rotor e a carcaça da bomba.

Figura 4: principio de funcionamento de uma bomba rotativa.

Características:

- Provocam uma pressão reduzida na entrada (efeito da pressão atmosférica), e com a rotação, o fluido escoa pela saída;

- Vazão do fluido: função do tamanho da bomba e velocidade de rotação, ligeiramente dependente da pressão de descarga;

- Fornecem vazões quase constantes;

- Eficientes para fluidos viscosos, graxas, melados e tintas;

- Operam em faixas moderadas de pressão;

- Capacidade pequena e média;

- Utilizadas para medir "volumes líquidos".

Tipos:

- Engrenagens (para óleos);

- atuada externamente (as duas engrenagens giram em sentidos opostos);

- atuada internamente (só um rotor motriz);

- Rotores lobulares: bastante usada em alimentos;

- Parafusos helicoidais (maiores pressões);

- Palhetas: fluidos pouco viscosos e lubrificantes;

- Peristáltica: pequena vazão permite transporte asséptico.

Usos:

As bombas rotativas costumam ser de grande utilidade nas indústrias farmacêuticas, de alimentos e de petróleo.

Bomba Centrifuga

Características:

- Opera com vazão constante;

- Simplicidade de modelo;

- Muito utilizadas na indústria: pequeno custo inicial, manutenção barata e flexibilidade de aplicação;

- Permite bombear líquidos com sólidos em suspensão;

- Vazão desde 1 Gal/min até milhares galões/min, e centenas psi;

- Constitui em duas partes: carcaça e rotor;

- O fluido entra nas vizinhanças do eixo do rotor e é lançado para a periferia pela ação centrífuga.

Energia Cinética:

Aumenta do centro para a periferia do rotor (ponta das palhetas propulsoras). Esta energia cinética é então convertida em pressão quando o fluido sai do rotor para a carcaça espiral (voluta ou difusor).

A bomba centrifuga transforma energia mecânica em energia cinética.

Bomba centrifuga com Difusor:

O fluido escoa através de uma série de palhetas fixas que formam um anel difusor. Isso aumenta a conversão da energia cinética em energia de pressão (mais do que na bomba de voluta simples).

Figura 5: Escoamento dentro de uma bomba centrífuga.

  1. Bomba de voluta simples; b) Bomba com difusor.

O fluido é descarregado na voluta ou no difusor, onde é desacelerado. A energia cinética é convertida em energia de pressão. Quanto maior é o número de palhetas menor é a perda por turbulência.

Voluta:

O rotor descarrega fluido num canal de área de seção reta contínua e crescente. Aumentando a área, a velocidade diminui, reduzindo assim a formação de turbilhões.

Escoamento Axial:

Descarrega o fluido axialmente (é adequado para altas vazões e baixas pressões).

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