Baixe Bombas centrífugas e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia de Produção, somente na Docsity! BOMBAS 1 - TIPOS DE BOMBAS As bombas são equipamentos usados para o transporte de 1íquidos. Segundo o princípio de funcionamento, as bombas são classificadas nos tipos seguintes: - Centrífugas - Rotativas - Alternativas 2 - BOMBAS CENTRÍFUGAS As bombas centrífugas são as mais empregadas, pela simplicidade, baixo custo e facilidade de operação nas condições mais variadas de temperatura, pressão e vazão. O princípio empregado numa bomba centrifuga é o do acionamento do 1íquido pela ação da força centrífuga. A noção de força centrífuga pode ser visualizada quando rodamos um barbante com um objeto amarrado na ponta. Soltando-se o barbante, o objeto é lançado longe pela ação da 0 0 1 Fforça centrífuga. Quanto mais rápido for o movimento rota tório, maior a força centrífuga e mais longe será lançado o objeto. A força centrífuga é proporcional à velocidade de rotação. 2.1 - Partes Componentes A bomba centrífuga consta, em resumo, de dois tipos de elementos. - Elementos rotatórios - eixo e rotor - Elementos fixos - corpo ou carcaça, câmara de vedação e mancal. As funções destes elementos são as seguintes: - Eixo - suporta e faz girar o rotor da bomba. - Rotor - está preso ao eixo e é formado de pás. É acionado pelo eixo e impulsiona o líquido. - Corpo ou carcaça - envolve o rotor e possui duas finalidades: 1ª - encaminha o líquido que entra na bomba para o centro do rotor 2ª - recebe o líquido deslocado pelo rotor e encaminha-o para a saída da bomba - Câmara de vedação 0 01 F - impede o vazamento de líquido no ponto em que o eixo a flora do corpo da bomba: EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 1 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA - Mancal - suporta o peso do conjunto “eixo-rotor”. Estes cinco elementos são os constituintes essenciais da bomba centrífuga; os demais 0 0 1 Fcomponentes constituem aprimoramentos de projeto, suplementando as fun ções dos elementos principais. O encaminhamento do líquido dentro da bomba é o seguinte: - O líquido que entra no corpo da bomba é encaminhado por este para o centro do rotor. - Pelo movimento de rotação do rotor, as pás jogam o 1íquido (ação da força centrífuga) contra a parte interna do corpo da bomba. - 0 01 FO líquido lançado pelo rotor é recolhido pela parte interna do corpo e en caminhado à saída da bomba. - O líquido ao passar pela bomba tem a sua pressão aumentada. 2.1.1 - Eixo O eixo de uma bomba centrífuga pode ser montado na posição horizontal ou vertical: - Eixo horizontal - bomba horizontal - Eixo vertical - bomba vertical 2.1.2 - Rotor O rotor, também chamado de impelidor, é formado de pás ou palhetas e pode ser aberto, semi-aberto ou fechado . - Rotor aberto - as palhetas são reforçadas por uma parede reduzida como um pé de pato. - Rotor fechado - tem duas paredes laterais que funcionam como suporte das palhetas. - Rotor semi-aberto - com parede lateral apenas em um dos lados. O rotor fechado é o que dá melhor rendimento, sendo por isto utilizado, a não ser em 0 0 1 Fcaso de líquido contendo matéria sólida, ou de liquido de alta viscosi dade ou líquido abrasivo. O líquido pode chegar ao centro do rotor vindo de um único lado ou simultaneamente de ambos os lados. 2.1.3 - Estágios EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 2 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA eixo da bomba, é o elemento móve1 do selo mecânico. O sistema de molas mantém a face polida, do elemento rotatório, firmemente em contato contra a face polida em um anel de carvão fixo. Este anel de carvão faz parte do elemento fixo do selo mecânico que fica solidamente preso ao corpo da bomba. As superfícies polidas dos dois discos , rotatório e fixo, formam o meio vedante e frequentemente operam por longo tempo sem o menor vazamento. Atualmente há uma tendência de generalização do uso do selo mecânico. Entre as vantagens do selo mecânico encontramos as seguintes: a) Menor custo de manutenção; b) Não precisa de ajustes; c) Vedação perfeita; d) Não há contaminação do líquido em bombeamento. 1. Sede rotativa - Gira junto com o eixo. Desliza sobre a sede estacionária e é responsável pela vedação primária. 2. Sede estacionária - Fica fixa à carcaça através da sobreposta. 3. Vedação secundária - Evita vazamento entre o eixo e a sede rotativa. 4. Mola - Mantém a sede rotativa sempre em contato com a sede estacionária. 5.Vedação secundária - Evita vazamento entre a sobreposta e a sede estacionária. 2.1.6 - Mancal O mancal pode variar em número e tipo, de acordo com as condições de trabalho e tamanho da bomba centrífuga. Geralmente para bombas centrífugas de grande porte onde as cargas axiais e radiais são consideravelmente grandes se utiliza os mancais de deslizamento, onde o eixo desliza sobre uma outra superfície metálica lubrificada com óleo sob pressão, mais adequados a essas condições. O mais comum é o mancal de rolamento 0 01 F lubrifica do óleo ou graxa. Este mancal é 0 0 1 Fconstituído de uma série de esfe ras montadas entre duas guias, uma interna e outra externa. A guia interna gira com o eixo e a externa é fixa na caixa do mancal. O lubrificante serve para reduzir o desgaste pela diminuição do atrito entre as partes em contato. EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 5 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA 2.1.7 - Refrigeração Quando a bomba trabalha com líquido quente, para que a temperatura do equipamento não suba muito, é feita refrigeração do mancal e de outras partes possíveis de serem afetadas por meio de camisas de refrigeração, que envolvem o elemento em questão. Nas camisas de refrigeração circula água tratada para a remoção do calor. Uma água não 0 0 1 Ftratada pode acarretar depósitos e corrosão nas camisas de refrige ração. 2.1.3 - Acionador, Acoplamento e Base Uma bomba centrífuga dá ao líquido que está sendo bombeado um aumento de pressão que é conseguido a custa de um fornecimento de energia. Esta energia é suprida pela acionador da bomba, que pode ser um motor elétrico, uma turbina a vapor ou um motor a explosão. Como a bomba e o acionador são montados em separado, é necessário o emprego de uma 1igação entre ambos. O eixo da bomba é ligado ao eixo do acionador por um dispositivo chamado acoplamento. A bomba e seu acionador ficam montados sobre uma placa única que serve de base. O corpo da bomba fica apoiado na base por meio de um pedestal. 2.1.9 - Proteção ao Desgaste Contra o desgaste pelo atrito, o eixo está protegido em diversos pontos por luvas e anéis de desgaste. Por exemplo, na altura da caixa das gaxetas o eixo é mais grosso pela existência 0 0 1 Fde uma luva de desgaste. Assim, com o des gaste são trocados os anéis e luvas de desgaste do eixo, permanecendo a peça principal intacta. EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 6 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA 0 0 1 FA manutenção fica mais barata, pois um anel ou uma luva do eixo tem menor cus to do que o eixo inteiro. 3 - BOMBAS ROTATIVAS A Bomba Rotativa consta, em essência, de uma parte móvel girando dentro de uma carcaça. A rotação desta parte móvel cria uma cavidade onde o líquido é transportado da sucção 0 0 1 Fpara a descarga. O líquido aprisionado na cavidade é força do a passar da sucção para a 0 0 1 Fdescarga por efeito do empurrão dado pelo elemen to rotatório. 0 0 1 FNas figuras abaixo podemos verificar o princípio de funcionamento de uma bom ba rotativa. O elemento rotatório ao entrar em movimento cria um espaço, onde o líquido penetra e é aprisionado. Com o deslocamento do espaço, o líquido é empurrado para a descarga da bomba. 0 0 1 FExistem diversos tipos de bombas rotativas: de palhetas, de engrenagem, de pa rafusos e de lóbulos. Bomba rotativa de palhetas 0 01 F: esta bomba possui um rotor cilíndrico com ranhu ras radiais dentro das quais são montadas as palhetas. Este rotor é montado excentricamente dentro de 0 0 1 Fuma carcaça cilíndrica. Com o movimento de rota ção do rotor as palhetas deslizam sobre a superfície cilíndrica interna da carcaça, sendo pressionadas contra ele pela força 0 0 1 Fcentrífuga devido ao movi mento de rotação, e também pelo efeito de um sistema de molas dentro das ranhuras conforme o tipo de bomba. 0 0 1 FAs bombas de palhetas são empregadas para pressões não muito altas. Traba lham 0 0 1 Fgeralmente com produtos viscosos e são lubrificadas pelo próprio líqui do em bombeamento. EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 7 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA 4.2 - Partes Componentes Na bomba alternativa encontramos os seguintes elementos: - Êmbolo - Corpo - Haste. O êmbolo (também chamado de pistão) é o elemento móvel da bomba alternativa que possui um movimento de vai e vem, isto é, alternativo. O corpo (ou carcaça) é constituído do cilindro, das válvulas de retenção da sucção e da descarga, e do engaxetamento 0 01 F. O engaxetamento é o sistema de ga xetas que impede o 0 0 1 Fvazamento do líquido no ponto em que a haste aflora do ci lindro. A haste é o elemento que une o embalo com o acionador da bomba. 4.2.1 - Lado do Vapor O êmbolo esta ligado por uma haste ao acionador da bomba. O acionador pode ser uma turbina ou um motor elétrico ou um motor de explosão. O acoplamento da haste da bomba ao acionador á feito por um dispositivo que transforme o movimento rotatório do acionador em movimento alternativo. Em muitos casos, o acionador á um sistema inverso do da bomba alternativa, formando parte integrante da bomba. Este sistema consta de um cilindro dentro do qual corre um êmbolo. Este cilindro acionador tem o seu êmbolo movimentado pela ação da um agente acionador, ar comprimido , vapor d'água sob pressão ou motor. O vapor entrando, alternadamente, de um lado e de outro do êmbolo, aciona êmbolo de um lado para outro. A válvula distribuidora de vapor regula a admissão e a exaustão do vapor alternadamente em cada um dos lados. A haste do êmbolo do vapor está ligada à haste do êmbolo de líquido, possibilitando assim a transmissão do movimento. 4.2.2 - Lado do Líquido 0 0 1 FQuando o volume aumenta, o liquido á succionado para o interior do ci lindro e quando o volume diminui, o líquido é expulso para o exterior da bomba. As duas válvulas de retenção, uma colocada na entrada e outra na saída, obrigando o líquido a manter apenas um único sentido de escoamento. O movimento das válvulas de retenção da sucção e da descarga é provocado pela diferença de pressão entre os lados interno e externo. Esta diferença de pressão é gerada tela distensão e compressão decorrente do movimento do êmbolo dentro do cilindro. A repetição destes movimentos dá o escoamento do líquido, num regime dito pulsátil, pois o movimento do líquido não á continuo. EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 10 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA A pulsação geralmente á indesejável em um bombeamento. Para diminuí-la usam-se diversos melhoramentos e artifícios que foram introduzidos com o desenvolvimento da tecnologia mecânica. Entre eles, temos: 4.3 - Bomba de dupla ação 4.4 - Bomba duplex de dupla ação 0 0 1 FConsta de uma bomba com dois cilindros de dupla ação, funcionando defa sados, a fim de diminuir a pulsação, conforme se verifica na figura 18 ( vazão x tempo). A capacidade de uma bomba alternativa independe da pressão a ser exercida; é função apenas do cilindro, do percurso e da velocidade do embolo. Desta forma, uma maneira de variar a vazão de uma bomba alternativa é alterar o percurso do êmbolo, conforme representado na figura abaixo. Um recurso ainda pode ser utilizado: abrir o desvio da descarga para a sucção, de forma que, embora permaneça constante a vazão da bomba, parte do líquido bombeado é 0 0 1 Frecirculado. A pressão na descarga á função apenas da ação do sis tema sobre a bomba. Assim, se formos fechando gradativamente a válvula de descarga da bamba, a pressão irá se elevando sem, contudo, haver variação na quantidade de líquido bombeado. Por esta razão é que não se deve fechar a descarga de uma bomba alternativa, pois ocorrerá uma das duas hipóteses: - o motor pára, podendo se danificar; - se o motor for suficientemente potente, a bomba romperá. No caso de o acionador ser do tipo cilindro, movido a ar comprimido ou vapor d’água sob 0 0 1 Fpressão , ocorrerá o seguinte: à medida que fechamos a vál vula na descarga da bomba 0 0 1 Falternativa, a pressão irá se elevando. Esta eleva ção de pressão do lado do cilindro de liquido será transmitida ao cilindro de vapor pela haste. Desta forma, o movimento 0 0 1 Fimprimido pelo vapor ao êmbolo se rá menos acelerado, em virtude de encontrar maior reação por parte do êmbolo e, consequentemente, menor será a vazão e a pressão em uma tal bomba alternativa, mas não e inerente à bomba e dependerá do sistema de bombeamento e da pressão do agente que cede energia ao acionador. Ainda aqui é extremamente perigosa a prática de fechar a descarga da bomba pois a pressão no cilindro atingirá valores muito altos, passíveis de danificá-lo. A bomba alternativa pode fornecer praticamente qualquer pressão que se deseje. As limitações são a resistência do material, o tamanho da bomba e a potência do acionador. Na placa de operação da bomba alternativa estão marcados os seguintes dados: (DCV) x (DCL) x (P) DCV = Diâmetro do cilindro de vapor EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 11 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA DCL = Diâmetro do cilindro de líquido P = Percurso. O percurso (stroke)é a extensão percorrida pelo êmbolo de líquido em cada movimento num sentido. 4.4.1 - Aplicações das bombas alternativas - Bombas proporcionadoras - Baixas capacidades e altas pressões - Cargas acima de 1500 m - Líquidos muito viscosos - Casos em que o comportamento pulsátil pode ser tolerado. 4.5 - Vedação Conforme foi visto, as válvulas de sucção e descarga do corpo da bomba funcionam como as válvulas de retenção. Na figura 20 temos um exemplo típico destas válvulas. O assento da vá1vu1a está preso no corpo da bomba e possui no centro um eixo no qual desliza um disco de borracha. O disco de borracha desliza sob a pressão da mola e das diferenças de pressão do líquido. O engaxetamento do cilindro no ponto em que a haste aflora do corpo da bomba é semelhante ao caso das gaxetas da bomba centrífuga. O embolo possui um sistema de vedação colocado em sua periferia. São os anéis de segmento. Em algumas bombas o engaxetament o é colocado e o êmbolo fica parcialmente mergulhado no cilindro. 5 - CARAC TERÍSTICA S DAS BOMBAS Na transferência de um líquido por meio de uma bomba, há um aumento de pressão e de vazão do líquido, aumentos estes, obtidas a custa de um consumo de energia que é fornecida pelo acionador da bomba. Em toda a transferencia de energia, uma parte da energia transferida é perdida. Assim, a 0 0 1 Fenergia adicionada ao líquido pela bomba é sempre menor do que a con sumida pelo acionador. A relação entre estas duas quantidades de energia é de importância na avaliação EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 12 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA 5.4 - Comparação dos Tipos de Bombas 5.4.l - Características Operacionais das bombas Quadro 1 Bomba Centrífuga Bomba Rotativa Bomba alternativa Bombeamento Contínuo Contínuo Intermitente Efeito do fechamento da válvula de descarga: 1 - Pressão 2- Potência Pequeno aumento Diminui Aumento excessivo Aumento excessivo Aumento excessivo Aumento excessivo O 0 01 Fquadro comparativo 01 mostra um resumo das diferenças de características en tre os tipos de bombas estudados. De um lado fica a bomba centrífuga, com o movimento do 1íquido provocado por um efeito dinâmico, que é a ação da força centrífuga. Do outro lado ficam as bombas rotativas e as alternativas com o movimento, do líquido provocado por um deslocamento positivo, em que o líquido é realmente empurrado. Estas são as causas básicas das diferenças de características entre os três tipos estudados. 5.4.2 - Sucção Uma bomba succiona o líquido por uma diferença de pressão, entre a pressão que atua sobre a superfície do líquido no reservatório e o vácuo parcial criado na bomba. Este vácuo é produzido em uma bomba de deslocamento positivo (bombas rotativas e alternativas) 0 0 1 Fpelo movimento do êmbo lo, engrenagem etc. Numa bomba centrífuga este vácuo è produzido pela saída do líquido através da descarga da bomba. Nas figuras abaixo a pressão que atua contra o vácuo parcial criado na bomba é a seguinte: (Pressão do meio ambi ente) + (Pres são da colu na líqui da) EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 15 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA A bomba alter nativa, ao deslo car o seu êmb olo, succi ona por si mes ma o líquido para dentro do corpo da bomba. Ela empurra o ar ou vapor para fora do sistema, trazendo o líquido para dentro da bomba. A bomba centr ífuga, não emp urra o líquido, o bombeamento é feito apenas pela ação da força centrífuga. Ela não consegue fornecer ao gás (ar ou vapor) que está no seu interior, a energia suficiente para 0 0 1 Fvencer a resistência ao escoa mento existente na descarga da bomba. O ar ou vapor fica circulando dentro do corpo sem escoar pela descarga da bomba. Assim, a bomba centrífuga necessita de um sistema auxiliar para seu enchimento com líquido, que uma vez 0 0 1 Ffeito, pos sibilita o bombeamento. Com o corpo cheio da líquido ela consegue dar a este líquido a energia suficiente para a sua saída pela descarga. Quando o líquido começa a sair do corpo da bomba, pelo efeito do vácuo, ela obtém sucção. No caso da figura (B), a 0 0 1 Fprópria pressão do meio ambiente somada à da coluna lí quida é suficiente para encher a bomba. As bombas de deslocamento positivo podem partir a seco, sem necessidade de enchimento preliminar (escorvamento). Elas possuem a propriedade de succionar o líquido para o seu interior ainda sem líquido. Entretanto, as bombas rotativas devem partir com o corpo cheio, para 1ubrificação das partes móveis, com o próprio líquido em bombeamento e para a selagem das folgas de suas partes moveis. 5.4.3 - Descarga 0 0 1 FNa figura abaixo é feita a comparação das condições de descarga das bombas centri fugas 0 0 1 Fe alternativas. A bomba centrífuga deve ter um acionador de potência su ficiente para manter, com qualquer um dos três líquidos, a mesma velocidade de rotação. As pressões das descargas nos três casos serão as seguintes: 1 - água (densidade 1,0) - 3,11 kg/cm2 EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 16 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA 2 - Salmoura (densidade 1,2) - 3,66 kg/cm2 3 - Gasolina (densidade 0,8) - 2,43 kg/cm² As alturas alcançadas são as seguintes: 1 - Água (densidade 1,0) - 30,480 m 2 - Salmoura (densidade 1,2) - 30,480 m 3 - Gasolina (densidade 0,8) - 30,480 m Na operação da bomba alternativa, em que a pressão é criada pelo empurrão do êmbolo, as pressões de descarga são as seguintes: 1 - Água - 3,11 kg/cm2 2 - Salmoura - 3,11 kg/cm² 3 - Gasolina - 3,11 kg/cm2 As alturas alcançadas são as seguintes: 1-Agua (densidade 1,0) -30,480 m 2 -Salmoura (densidade 1,2) -29,390 m 3 -Gasolina (densidade 0,8) -38,100 m As diferenças encontradas nos exemplo acima são decorrentes das bombas alternativas e centrifugas serem baseadas em princípios de operações diferentes. No exemplo, verificamos que as alturas alcançadas, com a bomba centrífuga, são as mesmas e independem do líquido em bombeamento. A pressão de descarga varia com o líquido e quanto mais denso for o mesmo, maior a pressão. Assim, com um líquido mais 0 0 1 Fleve a pressão é menor. Com um gás, que possui sempre uma densi dade menor do que qualquer líquido, a pressão é ainda menor, apesar da altura ser a mesma. No caso do ar, a bomba centrífuga obteria uma pressão de descarga de 0,004 Kg/cm², o que não seria capaz de produzir o seu bombeamento. 6 - OPERAÇÃO 6.1 - Partida de Bomba centrífuga EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 17 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA 0 0 1 Fa bomba não fique funcionando a seco e não haja supera quecimento. 1 - Abertura da válvula de recirculação 2 - Fechamento da válvula de descarga 3 - Parada do acionador 4 - Abertura da válvula de aquecimento caso seja necessário manter a bomba quente 5 - Fechamento dos sistemas de refrigeração e líquidos de selagem 6 - Fechamento da válvula da sucção. 6.3 - Cuidados Operacionais da Bomba Centrífuga Durante a operação de uma bomba centrífuga vários cuidados deverão ser tomados, para 0 0 1 Fum melhor rendimento do equipamento e una maior segurança opera cional (Quadro 02). Os cuidados mecânicos a serem tomados são os seguintes: 1- Verificação das pressões de sucção e descarga 2 - Verificação do acionador 3 - Verificação da câmara de vedação e do mancal 4 - Verificação dos sistemas auxiliares de refrigeração e líquido de selagem 5- 0 01 FVerificação do escoamento, para possibilitar o fechamento da válvula de re circulação quando a vazão for suficiente para não provocar superaquecimento. 6.4 - Filtro da Sucção da Bomba Centrifuga 0 0 1 FNa sucção da bomba pode existir um filtro, cuja função é impedir a entra da de sujeira e corpos estranhos no interior da bomba. O filtro constitui a proteção das partes móveis da bomba. A acumulação de sujeira aumenta a queda de pressão através do filtro. O aumento da queda de pressão através do filtro pode ser reconhecido das maneiras seguintes: 1- Diferença de pressão entre os manômetros colocados antes e depois do filtro. 2 - Variação da pressão de sucção 3 - Perda de sucção da bomba. Quando o filtro estiver sujo torna-se necessária a parada da bomba para a limpeza do filtro. 6.5 - Sistema de Selagem da Bomba Centrífuga A caixa das gaxetas deve ter um vazamento suficiente para lubrificação das gaxetas. 0 0 1 FQuando o vazamento é excessivo deve ser dado um aperto na so breposta. Quando não há 0 0 1 Fvazamento é porque as gaxetas estão muito aper tadas, e não havendo vazamento não há 0 0 1 Flubrificação das gaxetas. O resul tado é um rápido desgaste da luva do eixo. O aperto da sobreposta deve ser lento, com uma volta da porca por vez, para dar tempo que 0 0 1 Fa compressão se distribua por todas as gaxetas e estas fiquem todas apertadas por igual. Um aperto rápido, fixa apenas as primeiras gaxetas interrompendo o vazamento, mas dando oportunidade a que gaxetas e luvas fiquem arranhadas. A sobreposta nunca deve ser desapertada com a bomba em funcionamento.0 01 F 0 0 1 FIsto faria com que todas as gaxetas sofressem um deslocamento para fora sem di minuir a pressão delas sabre a luva do eixo. EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 20 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA A bomba deve estar parada ao ser afrouxada a sobreposta. Em geral é dada a partida na bomba com as gaxetas frouxas e depois dado o ajuste 0 0 1 Fadequado. Na operação com selo mecânico, havendo vazamento, deve ser feita a substituição do selo mecânico e nunca tentado o seu ajuste. 0 01 FTodo o selo mecânico que apre sentar vazamento ou aquecimento excessivo deve ser substituído. 6.6 - Mancal da Bomba Centrífuga O mancal constitui um ponto de elevada fricção 0 01 F e, portanto, de grande desga ste. Este atrito também provoca um aquecimento que por sua vez, aumenta a fricção e proporciona maior desgaste. O ó1eo lubrificante forma uma película líquida entre as partes em contato o que diminui o atrito. Assim é de grande importância, para a conservação da luva do eixo e do mancal , a manutenção de um nível adequado de óleo lubrificante. 6.7 - Operação da Bomba Centrifuga A bomba centrífuga 0 01 Fdeve ser parada caso seja constatada alguma anormali dade, como aquecimento do mancal , aquecimento da câmara de vedação, vazamento do selo mecânico, vibração ou ruído anormal. Quando a pressão de descarga cair a zero a bomba deve ser parada imediatamente, ventilada e a seguir dada nova partida. Nunca deve ser regulada a operação da bomba centrífuga pelo estrangulamento da válvula de sucção. O estrangulamento da válvula de sucção diminui a pressão da sucção da bomba provocando a perda de sucção. A válvula de sucção deve ficar sempre totalmente aberta durante o funcionamento da bomba centrífuga. 0 0 1 FA regulagem da bomba deve ser feita pelo ajuste da válvula de descarga. Restringindo a válvula de descarga acontece o seguinte: 1 - Diminui a vazão da bomba 2 - Aumenta a pressão dentro da bomba, isto é, antes da válvula de descarga, e diminui a pressão depois da válvula de descarga. 3 - 0 01 FO consumo de energia diminui e a eficiência varia. Numa mesma bomba cen trífuga, quanto mais denso for o líquido mais energia é necessária para manter o mesmo bombeamento. Com a mesma velocidade de rotação, a pressão de descarga é tanto maior 0 0 1 Fquanto mais denso for o líquido. Aumentando a velo cidade de rotação da bomba aumenta a pressão de descarga do líquido. Uma bomba que opere com um líquido quente (l70ºC, por 0 0 1 Fexemplo), deve ser aquecida an tes da partida. Quando acionada não deve estar mais do que 25ºC abaixo da temperatura de operação. A bomba partindo fria, a temperatura do líquido deve ser gradualmente aumentada ou, se isto não for possível é recomendável 0 0 1 Fcircular líquido quente através da bomba durante algum tempo antes da par tida. Uma 0 0 1 Fbomba é deixada de sobreaviso, com as válvulas de sucção e des carga abertas e a 0 0 1 Fválvula de retenção fechada, para impedir um fluxo inver so através da mesma. Para que EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 21 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA a bomba fique quente, deixa-se o líquido quente entrar pela sucção e sair pela válvula de aquecimento. A linha de aquecimento descarrega num ponto do circuito de pressão inferior a sucção da bomba. Sempre que for constatada uma anormalidade na operação da bomba deve ser solicitada a presença da manutenção. QUADRO 02 INSTRUÇDES PARA OPERAÇÃO DE BOMBAS CENTRÍFUGAS A - CUIDADOS GERAIS 1 - Limpeza a) O equipamento (bomba e acionador) deve estar sempre limpo e livre de: - Ferramentas, parafusos e porcas - Trapos, estopas e panos - Tábuas, pedaços de madeira e detritos - Latas, material solto e vidros - Material não em uso b) 0 01 FA área ao redor do equipamento a ser utilizado pelo operador da bom ba deve estar sempre limpa e desimpedida de: - Ferramentas. parafusos e porcas - Latas, vidros e material solto - Tábuas, pedaços de madeira e detritos - Trapos , estopas e panos - Material não em uso. 2 - Segurança a) Boas condições das coberturas para proteção do acoplamento e das diversas partes do acionador. b) Posição adequada e boas condições de funcionamento dos equipamentos de combate ao fogo e dos dispositivos de proteção individual (óculos, luvas etc.). 3 - Montagem a) Condições adequadas de montagem dos itens seguintes: - Bombas - Acionador (motor, turbina etc.) - Alinhamentos de sucção e descarga - Posição correta dos drenos e respiradores - Linhas de serviço (refrigeração e selagem) - Acoplamento - Sistemas de controle - Instrumentação 4 - Lubrificação EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 22 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA 2 - Verificar a pressão de descarga. 3 - Verificar sistema de lubrificação 3.1 - Nível de óleo 3.2 - Lubrificação 3.3 - Temperatura de saída 3.4 - Eficiência do selo mecânico 4 - Verificar câmara de vedação - Vazamento adequado na caixa das gaxetas - Alimentação e descarga do líquido de selagem - Eficiência do selo mecânico. 5 - Verificar sistema de refrigeração - Vazão de agua - Refrigeração da câmara de vedação - Refrigeração da sobreposta - Refrigeração do mancal - Refrigeração do óleo lubrificante - Refrigeração do pedestal - Retorno de água. 6 - Verificar a bomba quanto a barulho fora do comum 7 - Verificar a bomba quanto a vibração 8 - Verificar acionador. RECOMENDAÇÕES: 1- Manter as bombas reservas em condições de entrarem rapidamente em operação. Manter as turbinas quentes e as bombas em sobreaviso. 2 - São atribuições privativas da manutenção, os trabalhos seguintes: - Ajuste da sobreposta - Reparos de engaxetamento - Reparos de selo mecânico - Troca de óleo de lubrificação. 3 - Sempre que for constatada uma anormalidade na bomba deve ser solicitada a presença da manutenção. 6.8 - Problemas Operacionais Os principais problemas operacionais das bombas centrífugas são a cavitação, corrosão, desgaste de engaxetamento e desgaste do mancal. EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 25 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA A cavitação, que é denunciada pelo som de bombeamento de pedras ou de borbulhamento, e provocada por deficiência de pressão de sucção. Assim, num ponto qualquer do rotor, existindo uma pressão baixa, é provocada a formação de bolhas no líquido. Estas bolhas são formadas pela vaporização do líquido, ao encontrar uma região de pressão inferior à sua pressão de vapor. Mais a frente, no rotor, as bolhas ao encontrarem uma região de 0 0 1 Fpressão mais elevada são con densadas. Este fenômeno de vaporização e sucessiva condensação recebe a denominação de cavitação. A cavitação provoca destruição da superfície do rotor. Os problemas de corrosão e erosão também danificam as partes internas da bomba . A corrosão é o ataque químico do material e a erosão o desgaste pelo líquido contra as partes 0 0 1 Finternas da bomba. A falta de lubrificação e os esforços exa gerados causam gastos acelerados de engaxetamento e do mancal. 9. - Operação de Bomba Alternativa - Passos para a partida: 1 - Medidas Preliminares - Deve ser feita uma inspeção da bomba, do acionador das linhas, dos dispositivos auxiliares e do local de trabalho, referente aos itens seguintes: a) Limpeza b) Condições de segurança pessoal c) Condições de segurança do equipamento d) Facilidade de combate ao fogo e) Montagem correta f) Disponibilidade de óleo lubrificante g) Desimpedimento para a operação. Esta inspeção preparatória é necessária para garantir uma partida normal da bomba sem anormalidades prejudiciais ao pessoal e ao equipamento (Quadro 03). 2 - Partida a) Alinhamento b) Abertura do desvio c) Colocação do manômetro em operação d) Partida do motor e) Abertura da descarga f) Regulagem da vazão. Os passos da parada de uma bomba alternativa são praticamente os mesmos da partida na ordem inversa (Quadro 03). O cuidado mais importante da operação de uma bomba alternativa é o controle da pressão 0 0 1 Fde descarga. É sempre perigoso deixar subir a pressão sem o de vido cuidado. A pressão de descarga da bomba, subindo excessivamente, pode acarretar um dos efeitos seguintes: EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 26 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA - Parar por insuficiência de força, por parte do acionador, em impulsionar o embolo. - Estouro de uma das partes da bomba com vazamento do líquido. Normalmente o rompimento ocorre no ponto de menor resistência do material. - Indicada por presença de óleo no vapor exausto - Indicada pelo gotejamento na haste do êmbolo. c) Em bombas acionadas a motor elétrico, manter nível adequado de óleo lubrificante na caixa de redução. d) Nos sistemas de lubrificação forçada, encher o visor apenas até o topo para evitar que o óleo escorra nos cilindros e na bomba. e) Na primeira partida da bomba com sistema de 1ubrificação forçada acionar um pouco, 0 0 1 Fcom a mão, lubrificante para lubrificação prelimi nar das válvulas e êmbolo de vapor. 0 0 1 Ff) Durante a operação da bomba, verificar periodicamente o funcionamen to do sistema de lubrificação forçada. 5 - Engaxetamento Verificar as condições de engaxetamento da bomba. B - PARTIDA DE BOMBA ALTERNATIVA ACIONADA A MOTOR ELÉTRICO Neste caso, ao ser colocado em operação o motor elétrico, a bomba alcança a velocidade normal de operação. A fim de prevenir uma condição de pressão demasiado elevada, e necessário que as instruções abaixo sejam seguidas: 1- Alinhamento 0 0 1 FAbrir a válvula de sucção da bomba deixando a válvula de descarga fe chada. 2 - Abertura de desvio Abrir a válvula de desvio entre a sucção e a descarga. 3 - Colocação do manômetro em operação Abrir a válvula do manômetro. 4 - Partida do motor Colocar o motor em operação. Verificar a operação do sistema de redução. 5 - Abertura da descarga Abrir a válvula de descarga. 6 - Regulagem da vazão pelo desvio EFET – CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO DE SIMÕES FILHO 27 PAGE 46 PROF. RÚI MOTA DEPTº MANUT. MECÂNICA