O que é uma bomba submersível?
UM bomba submersível É uma bomba que opera submersa em água. Ela utiliza um motor selado para acionar um impulsor, que por sua vez transfere energia cinética para o líquido. A carcaça da bomba ou voluta Converte a energia cinética do líquido em pressão.
Essa pressão força o líquido a vencer a resistência da tubulação e as diferenças de altura, transportando-o acima da superfície da água.
Como funciona uma bomba submersível? Passo a passo
O motor aciona o eixo e o impulsor.
O campo magnético gerado pelo motor energizado faz o rotor girar, convertendo energia elétrica em energia mecânica. O eixo da bomba, como componente de conexão crucial, liga o motor ao impulsor. Por fim, o motor transfere energia para o impulsor, fazendo-o girar.
O líquido entra pela entrada.
A rotação em alta velocidade do impulsor cria uma zona de baixa pressão estática na entrada do impulsor, gerando assim uma diferença de pressão entre a entrada do impulsor e a área circundante. Essa diferença de pressão permite a entrada de líquido na bomba.
O impulsor transfere energia para o líquido.
A rotação do impulsor gera força centrífuga. À medida que o impulsor continua a girar, ele lança o líquido continuamente em todas as direções e transfere energia para o líquido, aumentando assim a vazão e a pressão do líquido.
O difusor ou voluta ajuda a aumentar a pressão.
O impulsor lança o líquido do centro para fora, em direção ao difusor ou voluta. A voluta coleta o líquido e o direciona para a saída da bomba.
Durante esse processo, o canal de fluxo da voluta, que se expande gradualmente, reduz a velocidade do fluido e converte parte da energia cinética do líquido em pressão estática.
O líquido entra no tubo de descarga e vence a pressão do sistema.
O líquido é conduzido para a saída da bomba pela carcaça em espiral, momento em que adquire toda a sua energia mecânica, também conhecida como altura manométrica. O líquido então flui pela tubulação, atingindo finalmente o local de destino.
Durante esse processo, o líquido precisa vencer a diferença de altura entre a saída da bomba e o local de destino, além das perdas de energia causadas pela tubulação, curvas e válvulas. Contanto que a altura manométrica seja suficiente, o líquido eventualmente atingirá o local de destino.
Componentes principais de uma bomba submersível e suas funções
Carcaça da bomba
A carcaça da bomba é um recipiente que abriga os diversos componentes. componentes da bomba, E geralmente é feito de metal.
Motor
O motor da bomba submersível possui um design selado integrado, permitindo que ela opere debaixo d'água e forneça energia para o fluxo de líquido.
Haste
A principal função do eixo da bomba é conectar o motor e o impulsor, transmitir a energia do motor e suportar o impulsor.
Impulsor
Os impulsores são usados para transferir energia para líquidos e impulsioná-los.
Selos mecânicos
Normalmente, os selos mecânicos são instalados entre o impulsor e o motor para vedar o espaço entre o eixo da bomba e o motor, impedindo que o líquido entre no motor através desse espaço e cause danos ao equipamento.
Como o motor permanece vedado e refrigerado debaixo d'água?
Como as vedações e as entradas de cabos impedem a entrada de água?
Existem três pontos potenciais de vazamento durante a operação normal de uma bomba submersível:
- A ligação entre a carcaça do motor e a tampa da extremidade.
- A folga entre o eixo da bomba e a carcaça do motor.
- O ponto onde o cabo entra na carcaça do motor.
São utilizados diferentes métodos de vedação para evitar vazamentos nesses três locais:
- A ligação entre a carcaça do motor e a tampa traseira: anéis de vedação, juntas e outros componentes de borracha são usados para vedar o espaço na ligação.
- O espaço entre o eixo da bomba e a carcaça do motor: Uma vedação mecânica é utilizada para impedir a entrada de líquido ao longo do eixo sem afetar sua rotação.
- O ponto de entrada do cabo na carcaça do motor: A entrada é normalmente vedada comprimindo-se uma junta de borracha resiliente na entrada do cabo. Outras bombas submersíveis utilizam resina para obter a vedação.
Como funcionam os diferentes sistemas de refrigeração?
Os métodos comuns de resfriamento de motores incluem: resfriamento por líquido ambiente e resfriamento por camisa de refrigeração.
- Resfriamento por camisa de refrigeração: Uma camisa de refrigeração é essencialmente um revestimento externo instalado ao redor do motor. Durante o funcionamento do motor, um fluido entra na camisa de refrigeração, absorve o calor do motor e retorna à bomba.
- Resfriamento por líquido ambiente: Durante o funcionamento do motor, o calor gerado é transferido para a carcaça do motor, e o líquido que circula ao redor resfria continuamente o motor.
Como funcionam os interruptores de nível e os controles de bombas?
Partida e parada automáticas com interruptor de flutuador
A principal função de uma chave de bóia para bomba submersível é controlar automaticamente o arranque e a paragem da bomba, impedindo que o motor funcione a seco ou que a água transborde.
Um interruptor de nível com fio utiliza uma caixa flutuante selada que contém um interruptor de inclinação ou microinterruptor. Em sistemas comuns de controle de drenagem, um nível alto de líquido faz com que o contato normalmente aberto se feche, enviando um sinal de partida para realizar a função de iniciar em níveis altos de líquido e parar em níveis baixos.
Qual a função de um painel de controle?
A caixa de controle da bomba submersível funciona como um cérebro, monitorando constantemente o status operacional da bomba e ligando-a e desligando-a automaticamente conforme necessário.
Normalmente, uma caixa de controle de bomba submersível contém um controlador de potência, relés, interfaces de sinal de flutuador e outros equipamentos. Os usuários podem instalar componentes adicionais de acordo com suas necessidades, como interruptores temporizadores e controle de conversor de frequência. Esses recursos opcionais podem ser definidos em consulta com o fabricante da bomba ou um engenheiro.
Todas as bombas submersíveis funcionam da mesma maneira?
Não, nem todas as bombas submersíveis funcionam com o mesmo princípio. A maioria das bombas submersíveis comuns são centrífugas, ou seja, transferem energia para o líquido através de um rotor. As bombas submersíveis centrífugas são de vários tipos, categorizadas pelo tipo hidráulico (radial, fluxo misto, axial) e pelo número de rotores (estágio único, múltiplos estágios). Este artigo se concentra em uma bomba submersível de fluxo radial de estágio único, bastante comum.
Em uma bomba de fluxo radial, o líquido flui radialmente para fora. Em uma bomba de fluxo axial, o rotor se assemelha mais a uma hélice, com o líquido se movendo axialmente através dele. Em uma bomba de fluxo misto, o líquido se move tanto axialmente quanto radialmente.
Os processos de funcionamento das bombas de estágio único e das bombas de múltiplos estágios também diferem. Uma bomba de estágio único contém apenas um rotor; o líquido, após o trabalho realizado pelo rotor e guiado pela voluta, flui para fora através da saída. Em uma bomba de múltiplos estágios, após passar pelo primeiro rotor, o líquido entra no segundo rotor. Cada rotor transfere energia para o líquido, permitindo, em última análise, que a bomba de múltiplos estágios alcance uma maior altura manométrica.
O que determina a vazão e a pressão de uma bomba submersível?
Qual a relação entre vazão e altura manométrica?
A vazão e a altura manométrica são os principais parâmetros que representam o desempenho de uma bomba. Cada bomba possui sua própria curva de vazão-altura manométrica, baseada na estrutura do rotor e do corpo da bomba. Em curvas comuns de bombas centrífugas, a altura manométrica é maior quando a vazão é menor e diminui gradualmente à medida que a vazão aumenta.
No entanto, a determinação do ponto de operação real da bomba também se baseia em uma curva do sistema com inclinação ascendente gradual. A interseção da curva do sistema com a curva de vazão-altura manométrica representa o ponto de operação real.
Por que o nível da água e a resistência da tubulação são importantes?
O nível do líquido de trabalho, a diferença de elevação e as perdas na tubulação são cruciais para o cálculo da altura manométrica total e a seleção da bomba. A altura manométrica total inclui fatores como a diferença de nível do líquido e as perdas na tubulação.
Quanto menor o nível de bombeamento, maior a altura manométrica estática e menor a vazão. Além disso, o líquido precisa vencer a resistência causada por diferenças de elevação, atrito na tubulação e curvas ao longo do seu percurso. Portanto, a profundidade de instalação não pode ser usada como um indicador direto da altura manométrica total.
Como os sólidos e o desgaste afetam o desempenho
Existem diferenças significativas de desempenho entre bombas que transportam lama contendo sólidos em suspensão e água limpa. A lama com sólidos em suspensão aumenta o atrito no rotor e na tubulação, resultando em maior resistência ao transporte. O transporte prolongado de lama com sólidos em suspensão também pode corroer o rotor e outras peças da extremidade úmida, deteriorando o desempenho hidráulico da bomba. Os sólidos também podem causar obstruções nas tubulações e no rotor.
Em resumo, a lama contendo sólidos em suspensão e abrasão tem um impacto significativo no desempenho da bomba, levando, em última análise, à diminuição da vazão e da altura manométrica, vibração e ruído, e possíveis alterações na potência do motor.
Vídeo - Como funciona uma bomba de lama? (Bombas Centrífugas)
Perguntas frequentes sobre bombas submersíveis
Uma bomba submersível precisa ser escorvada?
Não, as bombas submersíveis não precisam de escorva porque funcionam inteiramente debaixo d'água, e o líquido irá preencher a bomba naturalmente antes do arranque.
Diferentes tipos de bombas submersíveis
- Bomba de água submersível
- Bomba de polpa submersível
- Bomba submersível com enchimento de óleo
- Bomba submersível de aço inoxidável
- Bomba de reforço
- Bomba trituradora
- Bomba de poço submersível
- Bomba de poço seco
- Bomba de esgoto submersível
- Bomba de desidratação
Por que minha bomba submersível está funcionando, mas não está bombeando água?
Se uma bomba submersível estiver funcionando, mas não estiver bombeando água, geralmente é devido a entrada de ar no sistema, bloqueio na entrada ou bloqueio na válvula.
Primeiro, desligue a fonte de alimentação e resolva o problema de bloqueio de ar. Ajuste o ângulo da bomba debaixo d'água para expelir o ar. Inspecione a entrada e o filtro e remova quaisquer detritos que estejam obstruindo a entrada. Verifique se todas as válvulas estão totalmente abertas.
Uma bomba submersível pode funcionar continuamente?
Sim, as bombas submersíveis podem funcionar continuamente, mas é importante garantir que não haja falhas e que estejam sempre submersas em líquido.
