Uma visão geral das Bombas Centrífugas da Indústria Química

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Bombas centrífugas são usadas em muitas indústrias como meio de mover um líquido a partir de um ponto para outro. Escolher a bomba centrífuga correta para uso na indústria química depende das necessidades de bombagem e os produtos químicos a serem processados. Para selecionar uma bomba, uma compreensão básica do funcionamento da bomba é necessário.

centrifugal pump
Item nº 480379

Funcionamento da Bomba Centrífuga

 

A bomba cria o fluxo do líquido, mas isso não cria pressão. A pressão é simplesmente a resistência criada pelo fluxo. “Head” ou carga é o termo utilizado para indicar a quantidade de energia cinética que será criada pelo fluxo. Esta medição é indicada em metros ou pés e indica a altura da coluna que o fluído alcançaria se não estivesse confinado. A quantidade de energia cinética é geralmente determinada pela velocidade de rotação do eixo e o diâmetro exterior do impulsor.
As bombas centrífugas trabalham através da rotação do impulsor, que, em seguida, move o líquido através do sistema. Um vácuo é criado com a saída do líquido da bomba, o que leva a entrada de mais líquido. As bombas padrão geralmente conseguem lidar com soluções com até 7% da solução. Existem modelos disponíveis que suportam misturas com até 15 % de sólidos.
O fluxo do líquido pode ser axial ou radial, dependendo da forma do impulsor. Observam-se bombas numa grande variedade de tipos:

  • As bombas verticais são também chamados de bombas de cantilever. A haste é colocada em uma posição vertical. Uma bomba vertical pode ser menor e permite temperaturas e pressões mais elevadas.
  • Bombas horizontais podem ser diretamente acopladas a turbinas ou motores elétricos. O design horizontal não exige muito espaço de overhead e este tipo de bomba é mais fácil de manter e inspecionar.
  • Bombas auto-aspirantes eliminam a necessidade de líquido estar dentro da bomba antes que ela comece a operar. Este modelo também supera o problema de se tornar ligada a gases se grandes quantidades de de ar ou de vapor se formarem na linha
  • Bombas centrífugas de velocidade variável medem o fluxo para ajustar a velocidade de funcionamento. Quando a bomba opera a uma velocidade mais baixa, o fluxo pode não ser suave. Uma proteção para fluxo baixo deve ser utilizada com este tipo de bomba.
  • Bombas multicelulares usam mais de um rotor, e os impulsores podem estar em um ou mais veios.
positive displacement pump
Item nº 521378

Bomba de Deslocamento Positivo

Bomba deslocamento positivo não são iguais a bombas centrífugas.  Este modelo movimenta uma quantidade definida de líquido através do compartimento durante cada ciclo. O fluxo de fluido não está relacionado com a pressão de descarga. A diferença fundamental com uma bomba de deslocamento positivo é que ela vai continuar a funcionar mesmo se a tomada estiver bloqueada ou fechada. Na ausência de uma válvula de segurança, a bomba funcionará até que se danifique ou quebre.

 

 

Ponto de Melhor Eficiência (BEP)

O BEP estabelece a taxa de vazão para máxima eficiência operacional. Uma série de fatores são usados para determinar essa classificação, incluindo a velocidade de sucção, o tamanho helicoidal e diâmetro do rotor. O funcionamento da bomba em 80-110% do BEP geralmente produz os melhores resultados.
O funcionamento de uma bomba centrífuga fora deste intervalo pode levar ao aumento do impulso ou a problemas de vibração. Operar uma bomba muito abaixo do BEP pode levar a concentração de resíduos resultando em problemas de confiabilidade.

 

 

Bombas em Paralelo

Uma única bomba pode não ser suficiente quando uma alta vazão é necessária. Nesta situação, o funcionamento de bombas em paralelo proporciona uma solução. A utilização paralela também pode ser usada quando a faixa de fluxo varia. Uma questão chave para este tipo de utilização é que duas bombas em paralelo irão lidar com menor fluxo do que o total de ambas as bombas separadamente. O menor número de bombas possível deve ser utilizado em qualquer operação de bombas em paralelo.

 

centrifugal pumps
Item nº 480385

Evitando Danos na Bomba Centrífuga

A cavitação ocorre quando ar ou bolhas de vapor formar-se no líquido. As bolhas, em seguida, explodem podendo causar danos à hélice ou de outras partes da bomba. Esta situação ocorre quando a pressão interna da bomba é mais baixa do que a pressão de vapor do líquido.

Danos de arrastamento do ar ocorrem quando o líquido já contém bolhas de ar antes de entrar na bomba. O ar arrastado reduz a eficiência e a capacidade da bomba e, ao mesmo tempo, acelera a corrosão. Em situações extremas, um aumento na vibração pode levar a ruptura do veio.

 

Ao selecionar uma bomba centrífuga para uso na indústria química é essencial considerar as propriedades dos materiais utilizados na fabricação. O selador da bomba, e até mesmo o impulsor, devem resistir a exposição à substâncias químicas específicas. Exemplos de selodores mecânicos incluem metais, cerâmicas e elastômeros. Os fabricantes devem fornecer as informações necessárias sobre a compatibilidade dos componentes com o tipo de produtos químicos que a unidade está usando

 


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Fontes:

http://centrifugalpump.org/pump_horizontal_vertical.html

http://centrifugalpump.org/BEP.html

https://www.chemicalprocessing.com/articles/2008/069/

http://www.engineeringtoolbox.com/centrifugal-pumps-d_54.html

http://www.engineeringtoolbox.com/pumps-t_34.html

http://www.engineeringtoolbox.com/classification-pumps-d_55.html

http://www.labourtaber.com/Entrained%20Air%20White%20Paper.pdf

http://turbolab.tamu.edu/proc/pumpproc/P22/15.pdf