Para começar a compreender o que é e para que serve uma Bomba Hidráulica, precisamos primeiro conhecer o conceito de Máquina de Fluído: Máquina de Fluído é um equipamento que promove a troca de energia entre um sistema mecânico e um fluido, transformando energia mecânica em energia de fluído ou vice-versa. A bomba hidráulica se enquadra no primeiro caso, onde o fluído recebe energia de um sistema mecânico, sendo chamada, portanto, de Máquina de Fluído Geradora ou Operatriz.
Assim, uma Bomba Hidráulica trabalha recebendo energia potencial, que pode vir através do eixo de um motor e transforma parte desta potência mecânica em energia de movimento e energia de pressão, cedendo estas duas energias ao fluído que será bombeado, permitindo assim o seu transporte de um ponto a outro.
Mas, afinal, você sabe qual a importância da bomba hidráulica para a sociedade? As Bombas sempre tiveram ampla utilização na sociedade para diversos propósitos. Exemplos de aplicações incluíam o uso de rodas d’água no bombeio de água para a irrigação ou consumo humano e de animais. Atualmente, as bombas são utilizadas nos mais diversos setores da indústria, comércio e residência. Alguns locais de aplicação das mesmas são na indústria petroquímica, no bombeamento de combustíveis, na irrigação, em sistemas de refrigeração, na movimentação de produtos químicos e de águas residuais, no combate a incêndio, entre outras diversas aplicações.
Quais os tipos de bomba hidráulica e quando utilizar cada uma?
Por causa da grande variedade de aplicações, as bombas apresentam uma variedade extrema de formas, tipos e tamanhos. Levando em conta o modo pelo qual a transformação do trabalho em energia hidráulica é feita e como ela é cedida ao líquido, classificam-se as bombas em dois grandes grupos: Bombas de deslocamento positivo, hidrostáticas ou volumógenas (volumétricas), nas quais o aumento da energia do fluído é obtido por meio do deslocamento de um volume pré determinado ou Turbobombas, também chamadas de hidrodinâmicas, rotodinâmicas ou simplesmente dinâmicas, que serão melhor detalhadas neste texto.
As turbobombas são caracterizadas por possuírem um elemento rotativo (conhecido como rotor) que exerce sobre o fluído uma força causando uma aceleração do mesmo. As forças geradas irão transferir quantidade de movimento ao fluído a ser bombeado.
No mercado, essas bombas são comumente chamadas de bombas centrífugas. Apesar de esse ser apenas um dos tipos de turbobombas existentes, essa nomenclatura acabou se popularizando, por ser a mais utilizada.
Dessa forma, quanto à trajetória do líquido no rotor, a bomba hidráulica pode ser classificada em três tipos:
a) Bomba centrífuga pura ou radial
O líquido penetra no rotor paralelamente ao eixo, sendo dirigido pelas pás para a periferia, segundo trajetórias radias, contidas em planos normais ao eixo. Para descargas grandes e pequenas alturas de elevação, o rendimento das bombas radiais torna-se baixo, e o seu custo se eleva em virtude das dimensões, tornando inconveniente empregá-las. Portanto, este tipo é o ideal para bombear vazões relativamente pequenas e alturas relativamente grandes. A bomba centrífuga é a mais usada no mundo, principalmente para o transporte de água.
b) Bomba de fluxo misto ou bomba diagonal
Constitui um caso intermediário entre as bombas radiais e axiais, tanto quanto à trajetória como, inclusive, ao campo de emprego. Assim, sua trajetória se faz numa diagonal e seu campo de emprego caracteriza-se pelo recalque de médias vazões em médias alturas.
c) Bomba axial ou propulsora
Nestas bombas, a água bombeada sai agora paralela ao eixo. As bombas axiais são empregadas para grandes descargas e alturas de elevação relativamente baixas.
Outros tipos de classificação de bomba como, por exemplo, quanto ao número de rotores empregados, quanto ao número de entradas para aspiração, quanto à abertura do rotor são, ainda, alguns dos pontos que podem ser analisados para a escolha da bomba correta para cada aplicação.
Para traduzir o campo de aplicação de cada tipo de bomba em números, cálculos teóricos, como o cálculo da velocidade específica da bomba, e análises específicas, como vazão e altura de carga necessários, devem ser realizadas por profissionais capacitados da área.
Componentes principais de uma bomba hidráulica
Uma bomba hidráulica é constituída por diversos componentes essenciais para seu funcionamento, alguns são específicos para cada tipo de bomba, porém, a maioria dos componentes são padrões para toda bomba hidráulica.
Os principais componentes são o eixo, rotor, selos, mancais, carcaça, motor, bocal de sucção e bocal de descarga. A figura abaixo nos mostra a disposição desses componentes em uma bomba centrífuga.
Alguns componentes são críticos e devem ser observados com maior atenção, pois garantem o pleno funcionamento de uma bomba hidráulica. Como, por exemplos, o eixo, responsável por transmitir a potência do motor para o fluído; os mancais, que realizam o suporte desse eixo da bomba; a carcaça, que contém o fluído bombeado; o rotor, que é responsável por converter a energia mecânica em energia cinética para o fluído, o qual escoa pela carcaça da bomba hidráulica; e por fim, porém não menos importante, o motor, responsável por gerar a força motriz do funcionamento da bomba.
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Dicas para escolher a bomba hidráulica ideal
Toda bomba hidráulica apresenta condição ótima de utilização quando implantada em um sistema adequado a suas características de uso. Assim, cada tipo de bomba hidráulica é ideal para usos distintos, com base em alguns parâmetros. Como, por exemplo, tipo de fluído a ser movimentado, ganho de elevação, pressão desejada e vazão necessária no sistema.
Desse modo, para determinar a bomba hidráulica adequada para o seu sistema, é essencial que além do conhecimento desses parâmetros citados, calcule-se as perdas de cargas totais ao longo do caminho, ou seja, perdas nas tubulações, conexões e acessórios utilizados no sistema.
Sabendo-se de todas essas questões, trouxemos três dicas de como selecionar a bomba hidráulica ideal para o seu sistema. Abordando pontos a se analisar e calcular antes dessa importante decisão.
Dica 1: Conheça a altura do seu projeto
O primeiro aspecto chave para selecionar uma bomba hidráulica, é a altura de projeto, que representa a altura total exigida pelo sistema no qual a bomba deverá converter a energia mecânica fornecida ao sistema em energia cinética para executar o serviço. Portanto, a energia fornecida deve ser suficiente para que o fluído vença todas as resistências ao escoamento, possibilitando que ele tenha o ganho de elevação necessário, respeitando a vazão ideal do sistema.
Em complemento a altura de projeto, é interessante se ter conhecimento de algumas alturas específicas. Primeiramente, a altura de sucção (AS), que é a altura entre o nível dinâmico da captação e o bocal de sucção da bomba hidráulica. A outra, é a altura de recalque (AR), que é a altura entre o bocal de sucção da bomba hidráulica e o ponto de maior elevação do fluído até o destino final de instalação.
Ter conhecimento sobre os valores dessas alturas é essencial para tomar uma decisão assertiva sobre qual bomba utilizar em seu sistema. Essa informação é o pilar para a análise de outros aspectos importantes, atuando em conjunto com a nossa segunda dica.
Dica 2: Conheça a vazão que você precisa
Todo sistema de fluídos possui uma vazão necessária para que o mesmo consiga funcionar adequadamente. Assim, saber a vazão necessária de fluído que a bomba hidráulica deve fornecer ao sistema é vital para encontrar a bomba hidráulica ideal.
A vazão demandada pelo sistema, em conjunto ao ganho de elevação necessário, fornecem as informações básicas para selecionar sua bomba hidráulica, como mostrado na figura a seguir, essa relação de altura H (em metro) e vazão Q (em m³/h) possibilitam visualizar qual tipo de bomba hidráulica é adequada em seu sistema.
O gráfico nos mostra que bombas para grandes vazões de fluído, normalmente não compactuam com grandes ganhos de elevação, já bombas de menor vazão, podem atuar com maiores alturas de projeto.
Dica 3: Trabalhe com um profissional qualificado
Por fim, juntamente com as outras dicas, é essencial entrar em contato com um profissional com conhecimento sobre bombas hidráulicas para encontrar a bomba ideal para a sua necessidade. Pois, os cálculos de altura do projeto e consequente dimensionamento da bomba hidráulica, de modo a garantir a vazão adequada ao sistema e boa eficiência no processo, não são simples de ser realizados. Por isso, a relevância desse contato com especialistas da área.
Está com dúvidas em qual bomba hidráulica selecionar para o seu sistema? Nós podemos te ajudar! A Soluções Consultoria conta com um time de especialistas na área, que podem lhe auxiliar no dimensionamento de uma bomba hidráulica para o seu sistema. Indicando qual tipo e tamanho de bomba ideal.
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