As bombas centrífugas foram criadas pelo físico francês Denis Papin em 1689 e, sem dúvida, elas desempenham um papel importante na vida das pessoas hoje em dia.
Este artigo resume os pontos de conhecimento importantes, incluindo o princípio de funcionamento, diagrama, componentes, tipos e aplicações de bombas centrífugas. Leia este guia e você saberá tudo sobre bombas centrífugas.
O que é uma bomba centrífuga?
Definição de Bomba Centrífuga
As bombas centrífugas utilizam a rotação do impulsor para gerar força centrífuga, que acelera o fluido e o lança ao redor do impulsor, realizando assim o transporte do fluido.
Os principais componentes de uma bomba centrífuga incluem o corpo da bomba, o impulsor, os rolamentos, o eixo da bomba, a base, o selo mecânico, etc.
As bombas centrífugas pertencem a um tipo de bombas dinâmicas. Existem muitos tipos de bombas centrífugas, capazes de transportar quase todos os tipos de fluidos, como água de poços de irrigação agrícola, esgoto, rejeitos de mineração, lama de dragagem e outros fluidos.
Como funciona uma bomba centrífuga?
Escorvamento da bomba centrífuga
Antes de começar, a bomba precisa ser abastecida com líquido para evitar que funcione a seco.
Uma bomba centrífuga utiliza a força centrífuga para aumentar a pressão do fluido e, em seguida, fazer com que ele flua para fora pela saída. O processo operacional tem quatro etapas: admissão do fluido, pressurização, descarga e circulação de água.
A seguir, uma descrição detalhada do princípio de funcionamento da bomba centrífuga. Você também pode assistir a uma explicação em vídeo mais intuitiva.
Princípio de funcionamento da bomba centrífuga
Ⅰ. Sucção: Primeiramente, o movimento do rotor do motor da bomba aciona a rotação do impulsor, e a rotação do impulsor gera força centrífuga. Essa força centrífuga acelera o fluido do centro do impulsor para a periferia, criando uma pressão negativa ao redor do líquido no centro do impulsor e formando uma sucção. Finalmente, a bomba suga o fluido pela entrada.
II. Pressurização: O fluido acelera e flui em um vórtice na carcaça da bomba. À medida que o canal de fluxo na bomba se estreita gradualmente, a velocidade do fluido diminui e a pressão aumenta nesse processo, e parte da energia cinética é convertida em energia de pressão.
III. Descarga: A saída da bomba geralmente é de design menor, a pressão do fluido aumenta na saída e, finalmente, a bomba descarrega o fluido da saída.
IV. Trabalho contínuo: Sob a ação da rotação contínua do impulsor, a bomba aspira e descarrega o fluido continuamente, funcionando assim de forma ininterrupta.
Vídeo sobre o funcionamento de uma bomba centrífuga
Bem-vindo ao vídeo sobre como funciona uma bomba centrífuga. Este vídeo detalha como uma bomba bombeia líquidos de forma suave e, através dele, você obterá uma compreensão mais clara dos vários componentes de uma bomba e suas funções.
Tipos e aplicações de bombas centrífugas
Bombas centrífugas de estágio único
| Visão geral | Aplicações |
| As bombas de estágio único possuem apenas um impulsor, estrutura simples, alta pressão e fácil manutenção. | ●Irrigação agrícola ●Mineração ●Água municipal ●Energia elétrica ●Metalurgia |
Bombas centrífugas multiestágios
| Visão geral | Aplicações |
| Uma bomba centrífuga multiestágios possui mais de dois rotores com alta altura manométrica e alta pressão. | ●Águas residuais de minas ●Abastecimento de água de alta pressão ●Petroquímica ●Alimentação a vácuo |
Bombas centrífugas autoescorvantes
| Visão geral | Aplicações |
| As bombas centrífugas autoescorvantes não precisam ser abastecidas com água antes do funcionamento, e o esvaziamento do ar ocorre automaticamente. | ●Petroquímica ●Mineração ●Descarregamento de Navios ●Metalurgia |
Bombas Centrífugas Submersíveis
| Visão geral | Aplicações |
| As bombas centrífugas submersíveis funcionam por imersão em água, e a bomba possui uma vedação resistente. | ●Engenharia hidráulica ●Extração de água de poço profundo ●Draga ●Irrigação agrícola |
Bombas Centrífugas Verticais
| Visão geral | Aplicações |
| As bombas centrífugas verticais possuem uma estrutura vertical e podem operar em grandes profundidades abaixo do líquido. | ●Mineração ●Abastecimento de água da torre de resfriamento ●Carvões ●Condições que exigem submersão |
Bombas centrífugas em linha
| Visão geral | Aplicações |
| A bomba em linha possui entrada e saída alinhadas, tamanho reduzido e alta eficiência. | ●Irrigação agrícola ●Metalurgia ●Petroquímica ●Energia elétrica |
Bombas centrífugas de acionamento magnético
| Visão geral | Aplicações |
| A rotação do impulsor da bomba centrífuga de acionamento magnético é impulsionada por força magnética e ela não possui vedação no eixo, o que isola o fluido do motor. | ●Planta química ●Assistência médica ● Alimentos ●Aeroespacial ●Transporte de fluidos corrosivos, inflamáveis e tóxicos |
Bombas centrífugas para esgoto
| Visão geral | Aplicações |
| Bombas de esgoto podem lidar com fluidos contendo impurezas e fibras longas. | ●Estação de tratamento de água ●Fábricas de papel ●Tratamento de águas residuais industriais |
Bombas centrífugas de polpa
| Visão geral | Aplicações |
| A bomba centrífuga para lama pode lidar com lamas e fluidos viscosos contendo cascalho, lodo e óleo. | ●Mineração ●Draga ●Túnel de escudo ●Dessulfurização de gases de combustão |
Principais componentes das bombas centrífugas
As bombas centrífugas possuem uma estrutura simples e são fáceis de manter. Os principais componentes das bombas centrífugas incluem o impulsor, a carcaça da bomba, o mancal, a voluta, o eixo, a placa de proteção, a caixa de gaxetas e o selo mecânico. A seguir, uma explicação detalhada dos principais componentes das bombas centrífugas.
Diagrama de bomba centrífuga com peças
Peças para bombas centrífugas
| Nome das peças da bomba centrífuga | Função |
| Conjunto de rolamentos | O conjunto de mancais é uma parte importante da operação da bomba, garantindo a operação estável do impulsor e dando suporte ao eixo da bomba. |
| Placa de junta | A placa de junta é usada em vedações de bombas centrífugas para melhorar o desempenho da vedação. |
| Caixa de enchimento | A caixa de gaxeta faz parte da vedação da gaxeta e é usada para fechar a folga entre a carcaça da bomba e o eixo da bomba para evitar vazamento do meio transportado. |
| Selo de bomba centrífuga | Pare o vazamento de líquido ou impeça a entrada de ar na bomba. |
| Revestimento da placa do quadro | O revestimento da placa da estrutura segura o impulsor, direciona o fluxo e reduz o desgaste nas peças internas da bomba. |
| Impulsor de bomba centrífuga | O impulsor é uma parte importante da operação da bomba centrífuga, principalmente através da rotação do impulsor para transportar fluido. |
| Invólucro | A carcaça da bomba centrífuga é o recipiente que abriga os componentes internos da bomba e é usada para direcionar o fluido em um movimento de fluxo em forma de vórtice. |
| Revestimento da placa de cobertura | Orientar o movimento do fluido e reduzir o desgaste nas peças internas da bomba. |
| Placa de cobertura | Melhore o desempenho de vedação da bomba para evitar vazamento do meio. |
| Anel de Lanterna | O anel de lanterna na bomba centrífuga é usado no rolamento para vedar, resfriar e reduzir o desgaste. |
Curva Característica da Bomba Centrífuga
A curva de desempenho da bomba centrífuga contém muitos parâmetros e indicadores de desempenho da bomba, incluindo altura manométrica, vazão, velocidade do motor, ponto de melhor eficiência (BEP), NPSH e outros parâmetros.
A curva de desempenho da bomba é uma ferramenta importante para selecionarmos o tipo de bomba. De acordo com ela, podemos escolher o modelo de bomba apropriado para atingir a máxima eficiência.
Vantagens e desvantagens da bomba centrífuga
Vantagens
- Estrutura simples e funcionamento confiável: As bombas centrífugas têm menos componentes principais e são menos propensas a falhas.
- Manutenção fácil, longa vida útil: As peças de reposição para bombas centrífugas são fáceis de substituir, e a manutenção oportuna pode prolongar consideravelmente sua vida útil.
- Ampla gama de aplicações: As bombas centrífugas podem transportar não apenas água limpa, mas também fluidos contendo partículas em suspensão, viscosos e corrosivos.
Desvantagens
- Autoativação: As bombas comuns não possuem função de autoescorvamento e não conseguem descarregar automaticamente o gás armazenado, por isso é necessário enchê-las com líquido antes de ligá-las.
- Cavitação: Quando a pressão de sucção é muito baixa ou ocorre um bloqueio na entrada, bolhas de ar são facilmente geradas, resultando em cavitação da carcaça e do rotor da bomba, o que reduz sua vida útil.
Conclusão
Após séculos de desenvolvimento e múltiplos projetos, a produtividade melhorou muito e, sem dúvida, as bombas centrífugas desempenham um papel importante em nossa produção e vida.
Se você tiver algum problema com o transporte de fluidos em seu processo industrial, sinta-se à vontade para entrar em contato com os especialistas da Kingda e nós lhe daremos a melhor opção.
Perguntas frequentes sobre bombas centrífugas
Bomba de deslocamento positivo vs. centrífuga
| Bomba centrífuga | Bomba de deslocamento positivo | |
| Princípio de funcionamento | A força centrífuga gerada pela rotação do impulsor é utilizada para aspirar o fluido e descarregá-lo sob pressão. | O fluido é empurrado através da bomba por uma mudança cíclica no volume interno da bomba. |
| Tipo de fluido | Adequado para fluidos de baixa a média viscosidade | Adequado para transporte de fluidos de alta viscosidade e alta pressão |
| Taxa de fluxo | Adequado para vazões médias a altas | Adequado para transporte de fluidos de baixo fluxo |
| Autoescorvante | Sem capacidade de autoescorvamento, a bomba precisa ser enchida com líquido antes de iniciar. | Capacidade de autoescorvamento, pode esvaziar automaticamente a bomba de gás. |
| Aplicações | Química, petróleo, mineração | Alimentos, produtos farmacêuticos, combustível |
Lista de verificação para manutenção de bombas centrífugas
RUÍDO, VIBRAÇÃO: Caso detecte ruídos e vibrações anormais durante o funcionamento da bomba, pode estar ocorrendo um desequilíbrio no impulsor ou um fenômeno de cavitação. Nesse caso, pare a máquina imediatamente e verifique.
TEMPERATURA DO MOTOR: Se a temperatura do motor estiver muito alta, pare a máquina imediatamente, caso contrário o motor poderá queimar.
VAZAMENTO: Verifique se há vazamentos de fluidos nas linhas.
PRESSÃO: Verifique se o valor da pressão da bomba está normal.
MANUTENÇÃO REGULAR: Realize a manutenção regular de acordo com o conteúdo do manual do produto e substitua as peças de desgaste, como vedações, rolamentos, impulsores, parafusos, etc., a tempo.
Como preparar uma bomba centrífuga?
Ao ligar uma bomba, é necessário enchê-la com água e expelir o ar de seu interior para que ela inicie seu funcionamento normal.
Bomba centrífuga com função autoescorvante: As bombas autoescorvantes não precisam ser preenchidas com água previamente para serem ligadas. Elas conseguem expelir o ar do interior da bomba por meio de sua própria força de sucção e, após um curto período de funcionamento, podem aspirar água e entrar em operação normal.
As bombas centrífugas são de deslocamento positivo?
Uma bomba centrífuga não é uma bomba de deslocamento positivo. Uma bomba centrífuga é um tipo de bomba dinâmica. Uma bomba centrífuga utiliza a rotação do impulsor para gerar força centrífuga e aspira líquido para dentro da bomba por meio da rotação do impulsor.
Princípio de funcionamento de uma bomba de deslocamento positivo: Uma bomba de deslocamento positivo depende principalmente do movimento dos componentes dentro da bomba para causar mudanças periódicas no volume dentro da bomba, espremer o líquido e a vazão é relativamente estável.
As bombas centrífugas são autoescorvantes?
A maioria das bombas centrífugas não possui função autoescorvante e precisa ser enchida com água antes de ligar. Algumas bombas autoescorvantes também são bombas centrífugas, mas ainda precisam ser enchidas com água antes da primeira partida.
Bombas submersíveis são centrífugas?
Uma bomba submersível é uma bomba centrífuga que funciona imersa em água. Seu princípio de funcionamento é o mesmo de uma bomba centrífuga. A rotação do impulsor gera força centrífuga, sugando a água acima da superfície do líquido.
As bombas centrífugas podem funcionar a seco?
As bombas centrífugas não podem funcionar a seco. Antes de ligar, a bomba precisa ser preenchida com água para expelir o ar. A cavitação ocorre quando a bomba funciona sem refrigeração. O rotor, a voluta e outras peças da bomba ficam sem líquido para resfriá-las, o que causa o aumento da temperatura e, com o tempo, danos.
O que é bomba centrífuga vertical?
As bombas centrífugas verticais são instaladas verticalmente no solo, ocupando uma pequena área e dispensando a construção de uma casa de bombas, economizando custos e apresentando alta eficiência. Quando o ambiente de instalação é relativamente pequeno, uma bomba vertical pode ser escolhida.
O que é bomba centrífuga horizontal?
As bombas centrífugas horizontais são instaladas horizontalmente no solo, com estrutura simples, fácil manutenção e baixa vibração. No entanto, ocupam uma grande área e exigem uma casa para abrigar a bomba.
O que é cavitação em bomba centrífuga?
A cavitação é um problema comum em bombas centrífugas. Quando a sucção da bomba é insuficiente ou o líquido é reduzido, um pouco de ar entra na carcaça da bomba, causando cavitação.
Sintomas de cavitação: Após a ocorrência de cavitação, o impulsor, a carcaça da bomba e outras peças da bomba sofrerão cavitação pontual, e até mesmo cavitação em favo de mel ou impulsores quebrados. Após a ocorrência de cavitação, a bomba apresentará sintomas como aumento de ruído, alta frequência de vibração, alta temperatura do motor e redução da vazão.
O que é bomba centrífuga de aço inoxidável?
Bombas centrífugas de aço inoxidável referem-se a bombas cujo corpo ou componentes da bomba (impulsor, voluta, vedação, etc.) são feitos de aço inoxidável.
Em comparação com as bombas tradicionais de ferro fundido, as bombas centrífugas de aço inoxidável são mais resistentes à corrosão e à pressão, sendo utilizadas principalmente nas indústrias química, petrolífera e farmacêutica. No entanto, o preço das bombas centrífugas de aço inoxidável é mais alto do que o das bombas de ferro fundido.
Diagrama de bomba centrífuga multiestágio
Diagrama de bomba centrífuga de estágio único
Quais são os diferentes tipos de rotores para bombas centrífugas?
Existem sete tipos principais de rotores para bombas centrífugas: rotor fechado, rotor semiaberto, rotor aberto, rotor embutido, rotor de vórtice, rotor de lâminas e rotor helicoidal. Dentre esses, os três tipos de rotores mais utilizados são:
- Impulsor fechado: Um impulsor fechado possui proteções em ambos os lados, formando um canal de fluxo completamente fechado dentro do impulsor.
- Impulsor semiaberto: Um impulsor semiaberto possui proteção apenas de um lado.
- Rotor aberto: Um impulsor aberto é completamente aberto, com as pás conectadas diretamente ao centro do impulsor.
O que é a altura manométrica total em uma bomba centrífuga?
A altura manométrica total refere-se à altura que uma bomba pode elevar um líquido após superar todas as perdas de energia (atrito na tubulação, perdas em curvas, etc.), geralmente medida em metros.
Para obter detalhes, consulte a seguinte fórmula da altura manométrica da bomba:
Altura total = Hs(Cabeça de sucção) + Hd(Cabeçote de descarga)
NOTA: Esta fórmula só se aplica a condições de funcionamento simples.
Os 10 maiores fabricantes de bombas centrífugas do mundo
A tabela abaixo lista as empresas que têm um impacto significativo na indústria de bombas centrífugas em nível global. Você pode obter informações rápidas sobre os fabricantes de bombas centrífugas com base no conteúdo da tabela.
| Nome da empresa de bombas centrífugas | Visão geral |
| Flowserve | A Flowserve está localizada nos Estados Unidos e seus produtos incluem bombas centrífugas, válvulas, vedações e outros equipamentos, amplamente utilizados nas indústrias de petróleo, gás e energia. |
| Kingda | A Kingda, uma das pioneiras na fabricação de bombas centrífugas na China, possui uma longa história e vasta experiência. Seus principais produtos incluem bombas centrífugas para polpa e bombas de dragagem, amplamente utilizadas nos setores de mineração, dragagem, energia e outras indústrias. |
| Grundfos | A Grundfos, com sede na Dinamarca, oferece uma ampla gama de bombas, incluindo bombas de circulação, bombas submersíveis e bombas centrífugas, atendendo a setores como sistemas de abastecimento de água, tratamento de águas residuais e construção civil. |
| KSB | A KSB é uma fabricante alemã de bombas e válvulas cujos produtos são amplamente utilizados em indústrias como mineração, tratamento de água e química, e possui uma influência global significativa. |
| Sulzer | A Sulzer é uma empresa internacional com sede na Suíça, focada na resolução de problemas de transporte de fluidos, e seus produtos desempenham um papel importante nas indústrias de petróleo, gás e energia. |
| EBARA | A EBARA é uma empresa japonesa de fabricação industrial cujos produtos abrangem equipamentos de precisão, como bombas, compressores, equipamentos de energia e bombas de vácuo. É uma das principais fabricantes de bombas do mundo. |
| ITT | A ITT está localizada em Stanford, EUA, e seus produtos de bombas se concentram principalmente em sistemas de bombas centrífugas industriais, com especialização em setores como mineração, energia e química. |
| Represa | A Weir é uma fabricante de equipamentos de mineração sediada no Reino Unido que adquiriu a marca de bombas Warman em 1999. Suas bombas atendem principalmente a ambientes altamente abrasivos, como mineração e processamento de minerais, e a empresa presta serviços em todo o mundo. |
| Xilema | A Xylem é uma empresa de tecnologia hídrica sediada nos EUA, especializada em distribuição e tratamento de água, com operações comerciais que abrangem tratamento de água, abastecimento de água municipal, efluentes industriais e a indústria da construção civil. |
| Pentair | A Pentair, originária dos Estados Unidos, concentra-se no tratamento e transporte de água, fornecendo soluções para empresas e residências. Seus produtos de bombas são utilizados principalmente em sistemas de abastecimento de água, tratamento de esgoto, proteção contra incêndio, irrigação, etc. |
O que é NPSH de uma bomba centrífuga?
O NPSH é um valor de referência crucial para a prevenção da cavitação em bombas centrífugas. Durante a operação da bomba, somente quando o NPSHUM > NPSHR É possível garantir pressão de sucção suficiente, evitando assim a cavitação da bomba.
Explicação dos parâmetros:
NPSHUM: O NPSH necessário para o funcionamento real da bomba.
NPPSHR: O NPSH mínimo necessário para o funcionamento da bomba.
Qual é o ponto de máxima eficiência de uma bomba centrífuga?
O ponto de melhor eficiência é o ponto de operação ideal na curva de eficiência da bomba centrífuga. Nesse ponto, a bomba apresenta a vazão, a altura manométrica e a eficiência do motor mais adequadas.
Nesse ponto, a bomba atinge sua máxima eficiência, alcançando a capacidade de produção ideal e, ao mesmo tempo, economizando energia. A operação contínua no ponto de máxima eficiência prolonga significativamente sua vida útil.
