As bombas centrífugas
O bombas centrífugas são um dos itens essenciais para o movimento eficaz do fluido. Essas bombas funcionam devido à conversão de energia mecânica em energia cinética para forçar o movimento do fluido pelo sistema. Aprender como funciona uma bomba centrífuga é valioso para as pessoas que trabalham no abastecimento de água, bem como em outros setores, como o químico e o de refino de petróleo. Essas bombas proporcionam a transferência de fluidos de maneira muito suave e eficaz e, portanto, encontram aplicações mais amplas. Além disso, esse é um dos motivos pelos quais esses tipos de bombas são encontrados em quase todos os setores, pois são capazes de mover um grande volume de fluido sem esforço.
Principais componentes das bombas centrífugas
Impulsor
Tipos de impulsores
O impulsor é a parte mais importante de qualquer bomba centrífuga. Os tipos de impulsores são os seguintes:
- Impulsores abertos: Esses têm os dois lados das palhetas livres. São usados em aplicações com peneiramento de sólidos travessia central gananciosa.
- Impulsores Semi-Abertos: Também são conhecidos como impulsores semifechados. Esse tipo de impulsor tem um lado vedado e, portanto, é muito mais resistente. Eles são usados para líquidos com determinados sólidos.
- Impulsores fechados: Esse tipo contém lâminas encapsuladas que separam os caminhos de saída radiais. Esse é um projeto de bombas muito eficiente em termos de energia e é usado principalmente para o bombeamento de líquidos claros.
Função e design
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Ligue para o nascimento nacional. A aproximação D deve servir como uma estratégia de elemento. Um bom caminho de fluxo é dividido.
Carcaça
Carcaça da voluta
A Volute Mihri foi descrita como venenosa, as cavidades do corpo são desenvolvidas para a Namoe, que é de águas rasas.
Diagramas de aplicativos em palavras com preços de cerca de casos. A inclusão de tubulação externa na construção 565. Os modelos com base em estudos anteriores identificam outras estratégias de aprimoramento que "Motores externos e Fuller".
Eixo
Para um centro ou eixo dianteiro de bola limpa. Para apoiar cercas, estruturas ou membros de cercas de futebol de malha de armação anti-reboco, etc.
DPR para manutenção anual de operação contínua e relatórios regulares de áreas de progresso Considerações sobre a extensão. Os rolamentos devem ser lubrificados para reduzir o atrito que causa calor. Para garantir que o desgaste dos componentes.
Princípios de operação
Conversão de energia
Em primeiro lugar, ao permitir o movimento desses fluidos, as bombas centrífugas são eficientes na maioria das formas de energia. Em particular, elas convertem energia mecânica em energia cinética e energia hidrodinâmica para ajudar no transporte de fluidos.
Energia cinética rotacional
A energia cinética rotacional também é obtida por meio do impulsor do motor que aciona a bomba. O impulsor ou rotor gira, gerando trabalho que é feito no fluido. A rotação rápida cria a fixação dos fluidos nas bordas do impulsor, que é o seu centro. Essa ação centrífuga ajuda a aumentar a velocidade do fluido, o que é muito importante para a conversão de energia adicional.
Energia hidrodinâmica
A cinética já iniciou o fluxo, antes que essa energia se transforme em cinética - rack do sistema, a ação da bomba sobre o fluido de trabalho transforma o snus em energia hidrodinâmica. A aceleração do fluxo do líquido bombeado ocorre dentro da carcaça - ação dinâmica das paredes e dos dispositivos de aceleração. Dentro dessa carcaça, entretanto, há uma redução na velocidade do fluido, mas um aumento em sua pressão. Esse acúmulo de pressão ajuda no movimento do fluido pelo sistema contra a resistência e até o ponto designado.
Dinâmica dos fluidos
Padrões de fluxo
O fluxo de fluido na bomba centrífuga é ordenado. O impulsor, ao girar, impulsiona o fluido em uma natureza espiral, impelindo-o para fora. Isso serve para equilibrar a energia transmitida ao fluido. O grau correto dos padrões de fluxo também reduz a turbulência e as perdas de energia, o que, por sua vez, aumenta a eficiência da bomba.
Mudanças de pressão
As bombas são operadas com base nas mudanças de pressão. Quando o fluido é lançado para fora das palhetas do rotor, há uma redução na velocidade do fluido e, consequentemente, um aumento na pressão do mesmo fluido. Essa mudança na pressão é um dos fatores que ajudam a empurrar o fluido dentro do sistema. Pela estrutura da bomba, essas mudanças de pressão e o fluxo do fluido são bastante suaves, evitando mudanças bruscas de pressão que podem causar interrupção do fluxo e baixo desempenho.
Como funciona uma bomba centrífuga
Processo de inicialização
Há muitos procedimentos de partida ao operar uma bomba centrífuga. Para começar, os operadores devem verificar se a bomba foi escorvada. Isso significa encher a bomba com fluido para eliminar os espaços de ar. O ar é um dos fatores que podem diminuir a eficiência de uma bomba no que diz respeito à movimentação de líquidos. Em seguida, eles ligam o motor, o que dá início à rotação do impulsor. O impulsor induz o fluxo de fluido na bomba quando gira, iniciando assim o movimento do fluido.
Dinâmica de fluxo inicial
Assim que a bomba começa a funcionar, o fluido passa para o olho do impulsor. Devido à rotação do impulsor, há uma força radial agindo sobre o fluido que o faz se mover nessa direção específica. Esse movimento tem um efeito reverso no aquecimento do fluido, aumentando sua velocidade e também sua pressão. Em seguida, o fluido deixa o impulsor e vai para a carcaça, de onde flui pelo sistema.
Operação contínua
Otimização
A bomba turbo funciona com uma certa eficiência que depende de vários parâmetros. A velocidade da bomba é um dos principais parâmetros que devem ser observados pelo operador e a correspondência ideal com as necessidades do sistema deve ser alcançada. O ajuste adequado dos componentes da bomba é igualmente importante. Qualquer forma de posicionamento inadequado pode resultar em desperdício de energia e baixa eficiência. Essa manutenção de rotina ajuda a otimizar a eficácia.
Monitoramento do desempenho
O monitoramento do desempenho implica a avaliação de muitos parâmetros. As observações incluem, entre outras, a taxa de fluxo e a pressão que está dentro dos limites estabelecidos. As verificações operacionais também incluem a escuta, pois o operador ouve qualquer som indesejado da bomba, o que pode indicar falha de algumas peças. Como os parâmetros existentes estão sendo observados e reforçados, os operadores podem se salvar de certos obstáculos e garantir que a bomba funcione com eficiência.
Dicas e considerações práticas
Ficar longe da ligação de gás
A ligação de gás é um grande problema e uma consideração para a operação de todas as bombas centrífugas. Determinar o que causa a ligação de gás e as medidas corretivas que podem evitá-la é importante para obter eficiência na operação.
Causas da ligação de gás
A ligação de gás ocorre quando o fluxo de fluido é obstruído pelo ar ou por uma camada de gás que fica presa dentro da bomba. Há vários motivos para esse fenômeno:
- Não escorvar corretamente a bomba: Isso significa ser descuidado no processo, de modo que bolsas de ar são deixadas no interior, o que resulta em aglutinação de gás.
- Vedações desgastadas: As vedações desgastadas devido ao excesso de calor e ao desgaste podem permitir a entrada de ar, causando bolsões de gás na máquina.
- Níveis insuficientes de fluido: É quando o fluido dentro do sistema é inadequado, o que leva à introdução de ar na bomba e ocorre a ligação do gás.
Soluções e prevenção
Para evitar ou prevenir o problema de ligação de gás, é preciso encontrar a causa e aplicar maneiras mais razoáveis:
- Escorva correta da bomba: A operação correta da bomba sempre começa com o enchimento adequado do fluido e, portanto, com a eliminação do excesso de ar.
- Resolver déficits de vedação: Verificações e substituições regulares das vedações para manter afastado o ar de ventilação inadequado.
- Verificação de fluidos: Sempre observe os níveis de fluido presentes no sistema para manter ou evitar a inalação de ar.
Manutenção
A manutenção adequada das bombas centrífugas melhora o desempenho e a vida útil delas. Como essas bombas centrífugas são dispositivos mecânicos, é necessário seguir os cronogramas de manutenção preventiva de rotina, tendo em vista que a maioria das falhas se repete com o tempo e evita custos e paradas devido a reparos.
Rotina de inspeção
Por meio do uso da rotina de inspeção, em que são realizadas verificações periódicas do equipamento, os problemas podem ser antecipados ou evitados, pois a rotina assume todos os riscos. As considerações críticas para a execução de uma rotina de inspeção envolvem o seguinte:
- Inspeção por meios visuais: Por exemplo, as bombas podem ser inspecionadas visualmente quanto a desgaste, corrosão ou danos.
- Gerenciamento de lubrificação: É importante lubrificar todas as peças móveis do sistema para diminuir o atrito e o desgaste.
- Alinhamento da bomba: É importante verificar se as peças da bomba estão alinhadas corretamente para evitar perdas de energia e tensões mecânicas.
Problemas comuns, suas causas e possíveis soluções
Se a pessoa abordar esses problemas comuns adequadamente, há chances de não ter problemas grandes demais. Alguns problemas simplistas e suas respostas incluem:
- Vibração: A vibração excessiva pode sugerir que existe uma condição de desequilíbrio ou que o alinhamento está incorreto. Essa situação pode ser corrigida alterando-se o alinhamento ou fazendo-se o balanceamento do impulsor.
- Ruído: Em muitos casos, o ruído indica problemas mecânicos. O uso de bombeamento excessivo pode causar danos aos rolamentos ou até mesmo a outros componentes móveis, e uma inspeção deve ser feita para substituir as peças danificadas.
- Desempenho reduzido: Em alguns casos, pode haver uma queda no desempenho devido a peças mal projetadas, como impulsores, que também podem estar entupidos. Se essas peças forem a causa do desempenho ruim, fique tranquilo, pois a limpeza delas deve gerar um desempenho ideal.
Tipos e aplicações
Bombas centrífugas usadas em diferentes aplicações
As bombas centrífugas podem ser definidas de várias maneiras, de acordo com suas características exclusivas. Todos esses tipos de bombas ajudam a escolher a bomba certa em uma determinada situação.
Estágio único versus estágio múltiplo
- Bombas de estágio único: Esse tipo de bomba tem um impulsor. Ela é adequada para áreas de baixa pressão, onde um único impulsor é suficiente para;
- Bombas de múltiplos estágios: Esses tipos de bombas têm mais de um impulsor. À medida que mais objetivos são adicionados, a pressão também aumenta, portanto, elas são úteis em áreas de alta pressão. Elas são úteis em setores como o de abastecimento de água e de alimentação de caldeiras que exigem mais pressão.
Fluxo axial versus radial
- Bombas de fluxo axial: Nesses tipos de bombas, o fluido flui em uma direção paralela ao eixo do eixo da bomba. Elas são mais bem utilizadas em situações em que se deseja alta vazão e baixa pressão. Por exemplo, controle de enchentes e circulação de água em grandes lagos.
- Bombas de fluxo radial: Por outro lado, essas bombas conseguem girar e direcionar o fluxo de água em um ângulo perpendicular ao eixo da bomba. Boa para pressões positivas, mas com taxas de fluxo moderadas. A bomba é usada no processamento químico, no tratamento de água e em outros processos.
Aplicativos do setor
As bombas centrífugas também ocupam lugar de destaque em vários setores. Sua aplicação em diferentes processos é ilimitada devido à sua eficácia.
Sistemas de abastecimento de água
Os sistemas de abastecimento de água utilizam amplamente as bombas centrífugas. Elas ajudam a fornecer um volume constante de água nas cidades e também em casas residenciais. Essas bombas são usadas para garantir uma certa quantidade de pressão nas tubulações, o que ajuda no fornecimento de água limpa para casas e escritórios. Esse é um dos motivos pelos quais elas são muito úteis nesse aspecto.
Processamento químico
No processamento químico, os fluidos são transferidos por meio de bombas centrífugas, o que é um procedimento bastante fácil e seguro. Líquidos cáusticos e nocivos são gerenciados usando ou dependendo de seu desempenho robusto no processo químico. A construção muito boa e o bom uso de materiais as tornam aptas a trabalhar com muitos tipos de produtos químicos. Como essas bombas conseguem obter uma taxa de descarga fixa desejada, elas também ajudam os processos químicos a serem eficientes.
"As bombas centrífugas são a espinha dorsal do movimento de fluidos em muitos setores", enfatiza o pai das tribos, John Smith, um representante do setor. "Em todo o mundo, os engenheiros as preferem a outras porque elas são flexíveis e confiáveis."
Conhecer o tipo de uma bomba centrífuga e sua área de aplicação ajuda a fazer uma escolha prudente de uma bomba em casos de necessidades específicas. Esse conhecimento ajuda no uso e no desempenho adequados de muitos processos industriais.
Recursos adicionais
Leitura adicional
Livros e artigos
Ao procurar livros e artigos, será possível obter mais conhecimento sobre bombas centrífugas. Esses materiais têm informações e ideias mais relevantes, o que é mais prático.
- Centrifugal Pumps: Design and Application por Val S. Lobanoff e Robert R. Ross: O título deveria dizer, pois este guia trata de todos os aspectos das bombas e de seu projeto e aplicação.
- Manual de bombas por Igor J. Karassik: Este manual foi preparado para os engenheiros. Ele aborda os vários tipos de bombas e os campos em que elas podem ser usadas.
- Revistas do setor: Os artigos tribológicos em uma revista semelhante ou como a 'Pumps & Systems' incluem artigos que incorporam as últimas inovações do setor.
Cursos on-line
O treinamento geralmente é feito por meio de um sistema flexível de trabalho-estudo. O nível de habilidade varia de muito "básico" até o que pode ser chamado de "especialista", orientado por alguma prática de curso.
- Coursera: Relacionado a cursos de dinâmica de fluidos e tecnologia de bombas.
- Udemy: É claro que existem esses cursos práticos, e a udemy é um deles.
- edX: Inclui cursos sobre princípios de engenharia mecânica de outras instituições mais conceituadas.
Padrões do setor
Organizações relevantes
As bombas centrífugas da organização relevante são projetadas e fabricadas de acordo com seus padrões organizacionais definidos. A qualidade e a segurança são levadas em consideração principalmente na operação e na fabricação da bomba.
- Instituto Nacional de Padrões Americanos (ANSI): O ANSI Standards Center contém vários tipos de normas aplicáveis a bombas.
- Instituto de Hidráulica (HI): A HI publica publicações relacionadas à bomba: Diretrizes e padrões.
- Organização Internacional de Padronização (ISO): O padrão ISO será a transformação estrutural da promoção de negócios internacionais.
Esses programas são úteis para aqueles que já estão praticando o bombeamento e, ao mesmo tempo, oferecem o devido reconhecimento.
Em programas que levam à certificação em Bombas Aproximadamente, várias organizações fazem parceria com a Association for the Certified Pump System Auditor Certification by the Hydraulic Institute administrator visa à melhoria do desempenho do sistema de bombas e, portanto, à eficiência energética.
- Matéria do sistema de bombas (PSM): Oferece educação e certificação em projetos de sistemas de bombas com foco na eficiência energética.
- Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME): Oferece programas de certificação que incluem bombas como uma das disciplinas da engenharia mecânica.
Esses recursos e padrões preparam uma pessoa sobre as bombas centrífugas e permitem que ela invista no campo.
Conclusão
As bombas classificadas como centrífugas são os cavalos de batalha para a transferência de fluidos em diversas aplicações industriais. É muito mais fácil otimizar o desempenho e a confiabilidade de algumas tecnologias se os fatores que envolvem seu projeto e operação forem bem compreendidos. O respeito a essa importância ajuda os especialistas a fazer escolhas lógicas com relação a aplicações como abastecimento de água ou processos químicos. A curiosidade pode ser satisfeita com outros materiais, como livros e cursos, que aumentariam o conhecimento e as habilidades. Dessa forma, eles poderão tirar o máximo proveito das bombas e também ajudar o setor de engenharia a crescer.