No domínio do manuseamento de fluidos industriais
É fundamental assegurar a utilização do tipo de bomba adequado para cada aspeto da transferência. As bombas de deslocamento não positivo são, em particular, importantes para as indústrias em que o caudal do fluido é mais importante do que manter a pressão a um nível constante. Vale a pena salientar que existem dois tipos de 'bombas de deslocamento não positivo e bombas de deslocamento positivo, que todos os indivíduos que trabalham com sistemas de bombas industriais devem compreender. Neste guia, vamos definir o que são bombas de deslocamento não positivo, como funcionam, quais são as suas formas e casos de utilização.
O que é uma bomba de deslocamento não positivo?
Uma bomba de pressão não positiva é definida como uma bomba que realiza o movimento de líquidos por extensão de energia ao fluido de trabalho, principalmente por adição de velocidade. Para uma bomba de deslocamento positivo, existe um elemento no seu funcionamento que provoca o envolvimento da matéria relativamente a um determinado volume, o que não é verdade para uma bomba não positiva. Com esta incapacidade de grau, um certo grau de bombagem pode ser efectuado através deste tipo de bombas para um líquido. De facto, apresenta a possibilidade de fornecer um caudal variável e ininterrupto, o que é vantajoso nos casos em que a necessidade de manter a pressão não é primordial.
Principais caraterísticas das bombas de deslocamento não positivo
- O caudal não é constante e é determinado pela resistência do sistema
- Geralmente, utilizado em aplicações baixas
- Menos leve em comparação com as bombas de deslocamento positivo em trabalhos a grande altura.
- Bom para movimentar grandes quantidades de fluidos de baixa viscosidade.
Qual é o funcionamento das bombas de deslocamento não positivo?
A bomba de deslocamento não positivo funciona de tal forma que a energia mecânica é transformada em movimento de velocidade do fluido. Um impulsor ou rotor no interior da bomba é capaz de girar, aplicando velocidade ao fluido. Quando o fluido está a girar, o fluido sai do corpo da bomba e entra na linha de distribuição.
As bombas de deslocamento não positivo distinguem-se pelo facto de não fornecerem um volume pré-determinado de líquido num determinado tempo devido a algum meio de acionamento da bomba. Neste caso, a energia cinética das partes móveis, e não a energia de pressão do líquido, é transferida para a energia de movimento do corpo líquido. Neste caso, o volume fornecido é chamado de variável e está de acordo com a pressão e outros factores que afectam o sistema.
Resumo do princípio de funcionamento:
- O impulsor (ou outras partes semelhantes da bomba) faz girar o fluido.
- O fluido é acelerado no seu movimento devido às forças magnéticas do impulsor.
- O impulsor enche-se rapidamente de líquido e empurra-o para fora através de uma saída na descarga da bomba.
- O caudal depende da resistência disponível no sistema, por exemplo, alterações na pressão.
Tipos de bombas de deslocamento não positivo
Existem outros tipos de bombas de deslocamento não positivo que são mais adequadas para diferentes utilizações. Alguns dos tipos que podem ser encontrados com frequência são:
Bombas centrífugas
As bombas centrífugas são talvez os tipos mais conhecidos de bombas de deslocamento não positivo, bem como um dos mais aplicados. Funcionam através de um impulsor rotativo que efectua o movimento do fluido. Quando o impulsor gira, cria também uma força de perseguição central que empurra o fluido do interior da bomba para a saída de descarga. Por isso, as bombas centrífugas são utilizadas quando a transferência de fluidos, que têm baixa viscosidade, precisa de ser feita em grandes quantidades.
Aplicações: Sistemas de ar condicionado, processos de tratamento de água, processamento e bombagem de produtos químicos, irrigação.
Bombas de fluxo axial
Uma bomba de fluxo axial é uma bomba que é utilizada principalmente para transmitir fluidos na direção paralela ao eixo da bomba. Estas bombas, em vez de um parafuso único como nas bombas de veio, utilizam um motor rotativo a jato ou unidirecional montado no seu eixo para forçar o líquido no eixo da bomba. Na bomba de fluxo axial, os aumentos de pressão são muito reduzidos com rotores de grandes dimensões e caudais elevados.
Aplicações: Ação de controlo de inundações, circulação no interior de torres de arrefecimento de ciclones, sistemas de drenagem.
Bombas de caudal misto
São auto-explicativas; quando se trata de bombas de fluxo misto, estas caraterísticas podem ser designadas como uma conceção bipolar de utilidades para bombas de fluxo centrífugo e axial. Nestes tipos de bombas hidráulicas, o fluido é auxiliado tanto na direção radial como na direção axial, o que torna estas bombas multifuncionais. A maior parte das aplicações exige caudal e pressão em simultâneo, mas a níveis moderados.
Aplicações: Recuperação de água, agricultura, tratamento de águas residuais e desidratação.
Vantagens das bombas de deslocamento não positivo
As vantagens destes tipos de bombas em relação às bombas de deslocamento positivo envolvem a utilização adequada de cada uma delas quando necessário no contexto da aplicação.
Design simples
As bombas de deslocamento não positivo, tais como as bombas centrífugas, têm muito poucas peças móveis, o que reduz as complicações durante a manutenção ao longo da sua vida útil.
Caudal elevado
As bombas de elevado caudal estão equipadas com essa capacidade e podem dispersar e fazer circular grandes volumes de fluido num curto espaço de tempo.
Custo-efetivo
Estas bombas não têm estruturas complexas e, por conseguinte, não implicam muitas despesas de aquisição e de manutenção, ao contrário, geralmente, das bombas de deslocamento positivo.
Manutenção reduzida
Uma vez que as bombas de deslocamento não positivo têm menos peças e funcionam a baixa pressão, a frequência dos programas de manutenção que lhes são aplicados é menor, o que significa que o tempo de inatividade também diminui.
Desvantagens das bombas de deslocamento não positivo
Embora as bombas de deslocamento não positivo possam ser eficazes em situações particulares, existem algumas restrições:
Escoamento não uniforme a pressão elevada
As bombas de deslocamento não positivo podem funcionar a taxas de débito variáveis, mas é mais difícil obter um débito medido quando a pressão do sistema é aumentada. Esta caraterística torna-as inadequadas para utilizações que exijam precisão tanto no caudal como na pressão.
Gama de viscosidade restrita
Estas bombas são ineficientes para fluidos de elevada viscosidade, uma vez que o impulsor ou a hélice começam a perder eficiência na transferência de energia cinética para líquidos mais espessos.
Fugas
As bombas de deslocamento não positivo não têm um bom desempenho em determinadas condições. Em particular, em alguns casos de bombas de deslocamento não positivo, ocorre cavitação.
Aplicações das bombas de deslocamento não positivo
Factores que incluem a sua capacidade de descarregar grandes volumes de fluido de forma eficiente tornaram as bombas de deslocamento não positivo comuns em muitas indústrias. Algumas das aplicações comuns incluem:
Gestão da água e das águas residuais
As bombas centrífugas de grandes dimensões encontram-se frequentemente em estações de tratamento de água e são utilizadas para transferir grandes volumes de água para tratamento, purificação e distribuição.
Transformar a água em chuva
Na agricultura, as bombas de fluxo axial fornecem água às culturas onde é necessário irrigar grandes extensões de terra.
Sistemas HVAC
As bombas de deslocamento não positivo são frequentemente utilizadas em sistemas AVAC como bombas de circulação de água ou refrigerante em edifícios para um controlo eficiente da temperatura.
Aplicações marítimas
Estas bombas são igualmente utilizadas no sector marítimo para bombear o porão, sistemas de água de arrefecimento e água de lastro.
Como é que a bomba de deslocamento não positivo seria corretamente selecionada
O processo de escolha da bomba ideal para a sua aplicação é influenciado por:
Requisitos de caudal
As grandes aplicações de movimentação de fluidos requerem a utilização de uma bomba de caudal centrífugo ou axial.
Condições de pressão
Quando a pressão constante não é um fator crucial, é preferível uma bomba de deslocamento não positivo porque é mais barata e mais eficiente.
Caraterísticas do fluido
Determinar o tipo de fluido e a sua temperatura, bem como as bombas de deslocamento não positivo são mais adequadas para líquidos de baixa viscosidade, enquanto a água ou produtos químicos finos também se encontram nesta categoria.
Conclusão
As bombas de deslocamento não positivo para poços profundos são parte integrante de várias indústrias, pois são altamente eficientes no bombeamento de fluidos de grande volume, mas que não operam sob níveis de pressão constantes. O conhecimento dos vários tipos de bombas de deslocamento não positivo, dos seus mecanismos de funcionamento e das funções que desempenham ajudá-lo-á a fazer a escolha correta das bombas de que necessita e das tarefas que irá realizar.
Para todos os que se dedicam ao tratamento de água, sistemas AVAC ou mesmo irrigação agrícola, as aplicações de bombas de deslocamento não positivo são flexíveis e económicas no que diz respeito à gestão de fluidos. No entanto, quando se trata de bombas, existe uma solução que permite garantir parâmetros operacionais máximos e eficiência.
