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Bomba Voluta: Projeto, Princípio de Funcionamento, Tipos e Guia de Seleção

Bomba de voluta com carcaça espiral para aplicações de bombeamento centrífugo

O que é uma bomba de voluta?

Uma bomba de voluta é uma tipo de bomba centrífuga. Possui uma voluta espiral ao redor do impulsor para coletar o líquido que flui do impulsor saída. Esta voluta faz com que o líquido se mova rapidamente ao longo da carcaça e seja então bombeado para fora através de um tubo na saída da bomba.

bombas centrífugas de voluta São caracterizadas por alta eficiência e estabilidade, e são comumente utilizadas no tratamento de água municipal., tratamento de águas residuais industriais, irrigação agrícola, e tratamento de lama de mineração.

Como funciona uma bomba de voluta?

Quando a bomba de voluta está funcionando, o impulsor gira em alta velocidade, criando uma pressão negativa na entrada de sucção, aspirando o líquido, que é então expelido pela saída do impulsor.

Nesse ponto, o líquido em alta velocidade entra na voluta da bomba, e o formato espiral da voluta reduz a velocidade do líquido, convertendo parte de sua energia cinética em energia de pressão. Finalmente, o líquido em alta pressão flui para fora da bomba.

Veja como funciona uma bomba centrífuga de voluta? >>>

Princípio de funcionamento da bomba de voluta, mostrando o fluxo de fluido do impulsor através da carcaça espiral e a conversão de pressão.

O que é uma voluta em uma bomba?

A voluta é um elemento de trabalho crucial. componente em uma bomba centrífuga. Localizado ao redor do impulsor, ele guia principalmente a água da saída do impulsor para o canal de fluxo espiral da voluta, convertendo parte da energia cinética do líquido em energia de pressão, reduzindo as perdas hidráulicas e bombeando o líquido para fora em alta pressão.

As volutas são normalmente fundidas em materiais como ferro fundido dúctil, aço inoxidável ou ligas de alto teor de cromo, apresentando características como robustez, resistência ao desgaste e à corrosão, o que lhes permite suportar o impacto de grandes taxas de fluxo.

Componentes principais de uma bomba de voluta

Vista explodida de uma bomba de voluta mostrando os principais componentes, incluindo carcaça, rotor, eixo, mancal e vedação.

Impulsor

O impulsor É um componente rotativo importante nas peças da bomba de voluta. O impulsor aspira o líquido para o centro do impulsor através da rotação e, em seguida, o lança em alta velocidade para a área circundante do impulsor.

Invólucro de voluta

Uma bomba invólucro de voluta É um recipiente que envolve o impulsor e possui um canal de fluxo espiral em seu interior, por onde o líquido se move, reduzindo as perdas hidráulicas.

Haste

O eixo da bomba serve para conectar o impulsor à unidade de acionamento. A energia cinética da unidade de acionamento é transferida para o impulsor através do eixo da bomba, que também fornece suporte à bomba.

Selo mecânico

UM selo mecânico Isola o líquido da atmosfera, evitando vazamentos e danos ao equipamento. Consiste em duas superfícies de vedação extremamente lisas: um anel dinâmico e um anel fixo.

Rolamentos

O consequência O rolamento suporta o eixo da bomba e contém um anel de esferas de aço. Quando a bomba é acionada, essas esferas começam a girar, reduzindo o atrito no eixo. O rolamento também ajuda a suportar as forças radiais e axiais no eixo, prolongando sua vida útil.

Projeto da carcaça da bomba de voluta

Geometria Espiral

À medida que o líquido é continuamente lançado em direção à voluta pelo impulsor, a velocidade do líquido aumenta. Para evitar turbulência e perda de energia, a voluta carcaça da bomba É projetado com uma estrutura espiral para reduzir a perda hidráulica e coletar continuamente o líquido que sai do impulsor.

Expansão da Área

O líquido é continuamente expelido em alta velocidade da periferia externa do impulsor, o que leva a um aumento da vazão total e a um aumento gradual da velocidade. Para reduzir o impacto da velocidade excessiva na bomba, que causa vibração e ruído, a voluta espiral possui uma área de seção transversal que aumenta gradualmente, o que faz com que a velocidade do líquido se aproxime da estabilidade e evita a perda de eficiência.

Recuperação de pressão

Durante todo o processo de operação, o impulsor é o principal responsável por fornecer velocidade ao líquido. O líquido que sai do impulsor possui alta velocidade, mas baixa pressão. À medida que a área da seção transversal do impulsor aumenta gradualmente, a velocidade do líquido diminui. Nesse ponto, parte da energia cinética do líquido é convertida em energia de pressão, e a pressão do líquido aumenta.

Material da carcaça da bomba de voluta

O material da carcaça da bomba de voluta determina diretamente sua vida útil. As bombas de voluta estão em contato constante com líquidos abrasivos, corrosivos, de alta velocidade e alta pressão. Materiais inadequados ou de qualidade inferior reduzem diretamente sua vida útil. A escolha do material adequado ao fluido bombeado pode maximizar a vida útil. Materiais comuns incluem ferro fundido, aço inoxidável, borracha e ligas de alto teor de cromo.

Tipos de bombas de voluta

TipoPrincipais característicasUso recomendadoIndústrias típicas
Bomba de Voluta SimplesFácil manutenção e baixo custoAdequado para cenários de fluxo e pressão baixos a médios.🔸Abastecimento de água industrial
🔸HVAC
🔸Irrigação
Bomba de dupla volutaCarga radial reduzida, estrutura robustaAdequado para cenários de alta tensão e alta corrente, especialmente em ambientes agressivos.🔸Águas residuais de mineração
🔸Lama de mineração
🔸Pasta TBM
🔸Recirculação de água em usina elétrica
Bomba Voluta VerticalEconomize espaçoAdequado para cenários com espaço limitado ou instalação vertical.🔸Usinas de energia
🔸Proteção contra incêndio
🔸Abastecimento de água municipal
Bomba de voluta de sucção finalFácil de manter e simples de instalar.Adequado para sistemas gerais de abastecimento de água e circulação de água.🔸Tratamento de águas residuais
🔸Irrigação
🔸Águas residuais da mineração
Bomba de voluta de dupla sucçãoAlto fluxo, equilíbrio hidráulico e maior estabilidade.Adequado para cenários com alta demanda de tráfego.🔸Sistemas de abastecimento de água em grande escala
🔸Abastecimento de água municipal
Bomba de carcaça de voluta bipartida axialmenteA carcaça da bomba separada facilita a manutenção.Especialmente adequado para cenários de emissões de alto volume.🔸Grandes estações de bombeamento
🔸Abastecimento de água para combate a incêndios
🔸Tratamento de água

Bomba Voluta vs Bomba Difusora

Infográfico comparativo entre bomba de voluta e bomba difusora, mostrando as diferenças em design, eficiência, recuperação de pressão e aplicações.

Diferença entre bomba de voluta e bomba difusora

Tanto as bombas de voluta quanto as bombas de difusor são bombas centrífugas que convertem energia cinética em energia de pressão para bombear líquidos. No entanto, diferentemente das bombas de voluta, que utilizam uma voluta espiral para aumentar a pressão, as bombas de difusor realizam essa conversão de energia por meio de múltiplos estágios de difusor (palhetas difusoras).

Uma bomba difusora contém uma série de pás difusoras. À medida que o líquido passa por cada pá, sua velocidade diminui gradualmente e sua pressão aumenta gradualmente. Isso permite que a bomba difusora forneça pressões mais altas e alcance maior eficiência de vazão. No entanto, devido ao grande número de pás difusoras, ela é mais pesada e maior.

RecursoBomba VolanteBomba difusora
Recuperação de pressãoRevestimento espiraladoPalhetas difusoras
Eficiência hidráulicaAltoGeralmente mais elevado próximo ao ponto de projeto.
Faixa de operaçãoMais amploMais estreito
Complexidade de fabricaçãoSimplesMais complexo
CustoMais baixoMais alto
ManutençãoMais fácilMais difícil
Manuseio de SólidosMelhorarMenos adequado para fluidos abrasivos ou com sólidos em suspensão.
Aplicações típicasAbastecimento de água, lama, águas residuaisAlimentação de caldeiras, bombas multiestágio, serviços de alta pressão

Qual você deve escolher?

Para tratamento geral de água industrial, escolha uma bomba de voluta. As bombas de voluta têm estrutura simples, são fáceis de manter, resistentes ao desgaste e têm um custo mais baixo, o que as torna adequadas para abastecimento geral de água, sistemas de irrigação, HVAC, proteção contra incêndio, sistemas de circulação de água e até mesmo tratamento de águas residuais e escória de mineração.

Se você precisa de água em alta pressão ou prioriza um fornecimento de alta eficiência, escolha uma bomba difusora. As bombas difusoras possuem capacidade de pressurização em múltiplos estágios, proporcionando pressões mais elevadas e sendo amplamente utilizadas nas indústrias química, de petróleo e gás natural, onde são necessários ambientes de bombeamento de alta pressão.

Aplicações comuns da bomba de voluta

Fornecimento de água

Em aplicações de abastecimento de água, as bombas de voluta são utilizadas principalmente para transportar água limpa, água potável e água industrial. O design de alta eficiência das bombas de voluta as torna uma escolha ideal para o abastecimento de água.

Mineração e Processamento de Minerais

Em mineração e processamento de minerais, Há grandes quantidades de lama, rejeitos e águas residuais contendo partículas sólidas, o que exige que as bombas de voluta tenham uma resistência excepcional à abrasão. Bombas de polpa ter excelência na execução dessas tarefas.

Dragagem

Durante dragagem Durante as operações, o líquido contém uma grande quantidade de lama, lodo, fibras e detritos. Isso exige que a bomba de voluta suporte a erosão prolongada por areia e cascalho, além de apresentar excelente desempenho anti-entupimento. bomba de draga É a escolha ideal para dragagem.

Usina de energia

Nos sistemas de circulação de água de resfriamento e de água de processo de usinas de energia, Para garantir o funcionamento estável de todo o processo, é necessário um equipamento de bombeamento confiável e estável. As bombas de voluta, com sua tecnologia estável e confiável, tornaram-se a melhor escolha para essa aplicação.

Águas residuais

As águas residuais contêm uma grande quantidade de impurezas, fibras e detritos. O amplo canal de fluxo da bomba de voluta permite bombear suavemente essas impurezas sólidas, e sua boa resistência ao desgaste também oferece melhor proteção contra a abrasão em alta velocidade dos sólidos na carcaça da voluta.

Materiais da Bomba Voluta

Alto teor de cromo

O material com alto teor de cromo possui excelente resistência à abrasão e à corrosão, suportando por longos períodos o atrito de partículas duras em pastas e adaptando-se também a pastas moderadamente corrosivas. É especialmente indicado para bombas de voluta que necessitam transportar pastas abrasivas e corrosivas.

Borracha

Quando a pasta contém um grande número de partículas finas ou contém substâncias químicas como ácidos e sais, recomendamos a escolha de material de borracha. 

Bombas revestidas com pasta de borracha Possuem excelentes propriedades elásticas, prevenindo eficazmente o atrito com partículas finas, e a borracha não reage facilmente com ácidos e sais, proporcionando excelente resistência à corrosão.

Ferro fundido

O ferro fundido é o material mais comum, com baixo custo, bom desempenho de fundição e alta rigidez. É adequado para a maioria dos ambientes com água limpa e condições levemente corrosivas, sendo amplamente utilizado. No entanto, o ferro fundido possui baixa resistência à abrasão e não é adequado para condições abrasivas.

Aço inoxidável duplex

O aço inoxidável duplex possui excelente resistência ao impacto e à corrosão, e as bombas de voluta em aço inoxidável duplex podem ser amplamente utilizadas em indústrias como têxtil, celulose, farmacêutica, química, refino de açúcar e metalurgia.

Cerâmica

A cerâmica resistente ao desgaste apresenta excelente resistência ao desgaste, resistência a altas temperaturas e dureza superior. Bombas de lama cerâmicas Além disso, possuem excelente resistência à oxidação e à corrosão, tornando-os adequados para uso em pastas de alta temperatura, rejeitos, pastas com ácidos e álcalis fortes e pastas altamente abrasivas, como argamassas.

Como selecionar a bomba de voluta correta

Curva de desempenho da bomba

A escolha da bomba de voluta adequada exige a consideração das características do fluido bombeado, dos requisitos do sistema e de informações essenciais como vazão, altura manométrica, material, eficiência e velocidade do motor.

Ao selecionar um modelo de bomba, geralmente usamos o curva da bomba Determinar as especificações finais da bomba. O objetivo é selecionar a bomba com a melhor eficiência para melhorar a vazão e reduzir o consumo de energia.

Fluxo

A vazão é um fator importante na seleção de uma bomba. Ela determina o tamanho da entrada e da saída da bomba, o tamanho do rotor e o ponto de operação. Somente após determinar a vazão é que outras decisões podem ser tomadas.

Cabeça

O cabeça da bomba Representa a pressão requerida pelo sistema, que é determinada pelo desempenho da bomba em termos de pressão e pela resistência do sistema.

Lama

As características do fluido bombeado também são um fator importante na seleção da bomba. Para fluidos como lamas e águas residuais, o teor de sólidos, o tamanho das partículas, a viscosidade, etc., precisam ser considerados, pois todos esses fatores afetam a seleção das especificações da bomba, como vazão, pressão e materiais.

Material

Na seleção de materiais, é necessário escolher materiais adequados com base na corrosividade, temperatura e abrasividade do meio, como ferro fundido dúctil, aço inoxidável, liga de alto cromo, borracha, cerâmica, etc. Materiais adequados podem maximizar a vida útil.

Eficiência

Ao selecionar um modelo, você deve escolher o Ponto de Melhor Eficiência (BEP, na sigla em inglês) dentro da faixa de eficiência. Não busque cegamente a alta eficiência, pois isso pode resultar em alto consumo de energia ou vida útil reduzida.

Selo

A vedação apropriada deve ser selecionada com base no fluido transportado, levando-se em consideração também a facilidade de manutenção e possíveis vazamentos. Geralmente, existem vedações mecânicas e vedações de gaxeta.

Velocidade

A velocidade do motor afeta a eficiência, o desgaste e a vida útil. Velocidades mais baixas resultam em menor desgaste, mas a determinação final depende da vazão, da altura manométrica e de outras especificações da bomba.

Por que escolher as bombas Kingda Volute?

Desde 1948, Kingda A empresa se concentra na pesquisa, desenvolvimento e fabricação de bombas. Possuímos uma cadeia completa de produção de bombas, desde a seleção de materiais de fundição e projeto do produto até o desenvolvimento de soluções para transporte de polpa, ostentando vasta experiência e uma longa trajetória.

Fábrica de bombas de voluta Kingda com equipamentos de produção e instalações de engenharia.

Nossos projetos abrangem o mundo todo, envolvendo 76 países, incluindo sistemas municipais de água, grandes estações de bombeamento, minas, dragagem, TBMs, E usinas de energia — onde quer que haja fluxo de líquidos, nossa presença pode ser encontrada.

Também contamos com uma equipe de manutenção profissional e experiente. Quando seus produtos de bombeamento apresentarem qualquer problema, eles fornecerão soluções rápidas e profissionais imediatamente.

Perguntas frequentes sobre bombas Volute


Qual é a função da voluta em uma bomba?

A principal função de uma voluta é guiar o fluxo de líquido, converter parte da energia cinética do líquido em energia de pressão e reduzir a perda hidráulica do líquido.


Por que se utiliza uma carcaça em forma de voluta em uma bomba centrífuga?

O princípio de funcionamento de uma bomba centrífuga baseia-se na rotação do rotor, que gera força centrífuga, a qual aspira o líquido e o lança em todas as direções. A voluta espiral suporta melhor o impacto de fluxos de líquido cada vez maiores e reduz a velocidade do líquido que entra continuamente na voluta, mantendo assim uma vazão estável e proporcionando uma melhor pressão de saída.


Qual a diferença entre uma bomba de voluta e uma bomba centrífuga?

Uma bomba de voluta é, na verdade, uma bomba centrífuga. A voluta é um componente essencial de uma bomba centrífuga; é o recipiente que contém o impulsor.


O que é uma bomba de dupla voluta e quando ela é utilizada?

A bomba de dupla voluta apresenta um design de casco duplo, que reduz eficazmente a carga radial e melhora a estabilidade. É adequada para ambientes de alta pressão e alto fluxo, como grandes estações de bombeamento, sistemas de irrigação e minas.


As bombas de voluta são adequadas para aplicações com lama?

As bombas de voluta são adequadas para aplicações com polpa devido à sua estrutura simples, alta eficiência e à possibilidade de seleção dos materiais de acordo com o fluido. Esses materiais são resistentes ao desgaste e à corrosão, como ligas de alto teor de cromo, aço inoxidável e borracha, que reduzem eficazmente os danos por abrasão e atrito causados pela polpa.


Quais são os materiais comumente usados para carcaças de bombas de voluta?

Ferro fundido dúctil, aço inoxidável, borracha elástica, cerâmica e ligas de alto teor de cromo são materiais comumente usados para carcaças de bombas de voluta.


Como é possível aumentar a vida útil de uma bomba de voluta?

A melhor maneira de prolongar a vida útil de uma bomba de voluta é escolher o modelo apropriado e realizar manutenção regular e profissional durante o uso diário.


A Kingda fornece bombas de voluta personalizadas e peças de reposição?

Sim, a Kingda pode fornecer bombas de voluta personalizadas e peças de reposição. A Kingda também pode personalizar soluções profissionais de transferência de fluidos de acordo com os ambientes de transferência dos clientes.

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