As bombas centrífugas, devido à sua estrutura simples e estabilidade, têm conquistado cada vez mais reconhecimento e utilização em diversas empresas. Com os avanços tecnológicos, os engenheiros otimizaram suas estruturas, resultando em muitos tipos diferentes de bombas centrífugas aplicáveis em vários setores industriais.
Este artigo categoriza bombas centrífugas usando 7 das dimensões mais amplamente aceitas e autorizadas, abrangendo 15+ Tipos de bombas centrífugas. Fornecerei um guia completo abordando sua estrutura, princípios de funcionamento, aplicações e métodos de seleção.
O que é uma bomba centrífuga e como ela funciona?
UM bomba centrífuga É um tipo de bomba de água que utiliza a rotação de um impulsor para impulsionar o movimento do fluido. Possui uma estrutura simples, com componentes principais incluindo o impulsor, voluta, invólucro, e consequência.
Quando uma bomba centrífuga está em funcionamento, o impulsor transfere energia mecânica para o líquido, conferindo-lhe energia cinética. Finalmente, sob a ação da voluta, o líquido converte sua energia cinética em energia de pressão e é então descarregado pela saída.
Diferentes tipos de bombas centrífugas e suas aplicações
As bombas centrífugas são classificadas principalmente de acordo com sete dimensões: tipo de fluxo (radial, axial e misto), estágios (estágio único e multiestágio), orientação do eixo (vertical e horizontal), carcaça (voluta, difusor e carcaça bipartida) e outras dimensões, como escorva, aplicações e projeto de sucção.
Por tipos de fluxo
Bomba centrífuga de fluxo radial
As bombas de fluxo radial são o tipo mais comum de bombas centrífugas. Fluxo radial significa que, após o líquido entrar pelo centro do rotor, este gira e lança o líquido radialmente para a área circundante, transferindo energia cinética para o líquido. Após o líquido aumentar de pressão no canal de fluxo em forma de voluta, ele é descarregado pela saída perpendicular ao eixo da bomba.
| Bombas centrífugas de fluxo radial | |
| Vantagens | As bombas centrífugas radiais possuem uma estrutura simples, são fáceis de manter, operam de forma estável e são adequadas para uso a longo prazo. |
| Limitações | A eficiência é bastante afetada pelas condições de operação; esses equipamentos não são adequados para o transporte de fluidos de alta viscosidade. |
| Aplicações típicas | Adequado para o transporte de fluidos de fluxo médio e viscosidade baixa a média, como água limpa, esgoto, lama e argamassa. |
Bomba centrífuga de fluxo axial
As bombas de fluxo axial, também conhecidas como bombas de hélice, utilizam impulsores de fluxo axial (semelhantes a hélices). Quando o impulsor gira, ele gera sustentação (empuxo), que impulsiona o líquido ao longo do eixo da bomba. Após o líquido passar pelo impulsor, sua energia cinética é convertida em energia de pressão, sendo então descarregado pela saída.
| Bomba centrífuga de fluxo axial | |
| Vantagens | Em comparação com as bombas de fluxo radial, as bombas de fluxo axial atuam mais como uma grande hélice para impulsionar o fluido, tornando-as adequadas para aplicações com água de alta vazão. |
| Limitações | Embora as bombas de fluxo axial ofereçam altas taxas de fluxo, sua altura manométrica é menor do que a das bombas de fluxo radial, o que as torna inadequadas para aplicações que exigem alta pressão. |
| Aplicações típicas | As bombas de fluxo axial são mais adequadas para aplicações que exigem altas vazões, mas com menor altura manométrica, como grandes sistemas de drenagem, sistemas de circulação de água em usinas de energia e grandes sistemas de irrigação. |
Bomba centrífuga de fluxo misto
As bombas de fluxo misto utilizam rotores de fluxo misto (pás curvas). Como o nome sugere, elas combinam fluxo radial e axial. Possuem uma vazão maior e maior eficiência do que as bombas de fluxo radial, além de uma pressão mais elevada (cabeça da bomba) do que bombas de fluxo axial.
| Bomba centrífuga de fluxo misto | |
| Vantagens | As bombas de fluxo misto oferecem taxas de fluxo mais elevadas do que as bombas de fluxo radial e alturas manométricas maiores do que as bombas de fluxo axial, proporcionando também um funcionamento estável e reduzindo o risco de cavitação. |
| Limitações | As bombas de fluxo misto são mais caras do que as bombas de fluxo axial, e sua eficiência varia significativamente dependendo das condições de operação. |
| Aplicações típicas | A versatilidade das bombas de fluxo misto as torna particularmente adequadas para aplicações de média altura manométrica e alta vazão, como controle de enchentes, sistemas de abastecimento de água municipais, irrigação em larga escala e estações de tratamento de águas residuais. |
Por número de estágios
Bomba centrífuga de estágio único
Uma bomba de estágio único é uma bomba com apenas um rotor. O número de estágios representa o número de rotores. Uma bomba de estágio único impulsiona o fluido através de um único rotor e é o tipo de bomba centrífuga mais utilizado.
| Bomba centrífuga de estágio único | |
| Vantagens | As bombas centrífugas de estágio único possuem uma estrutura simples, são fáceis de manter, têm peças de reposição facilmente disponíveis e baixos custos operacionais. |
| Limitações | As bombas de estágio único têm uma altura manométrica relativamente baixa, o que dificulta o transporte eficiente de líquidos em condições de alta altura manométrica. |
| Aplicações típicas | As bombas de estágio único têm uma ampla gama de aplicações e são adequadas para o transporte de água limpa, águas residuais e líquidos contendo pequenas quantidades de sólidos. |
Bomba centrífuga multiestágios
Uma bomba centrífuga multiestágios possui vários rotores internos. À medida que o líquido passa por cada rotor, sua pressão aumenta. Após ser impulsionado por múltiplos rotores, o líquido atinge uma altura manométrica e pressão maiores.
| Bomba centrífuga multiestágios | |
| Vantagens | As bombas centrífugas multiestágio são ideais para aplicações que exigem alta altura manométrica e alta pressão, pois sua altura manométrica e pressão são várias vezes maiores que as das bombas de estágio único. |
| Limitações | As bombas multiestágio têm uma estrutura mais complexa, são mais difíceis de manter e apresentam custos de produção e operação ligeiramente superiores aos das bombas monoestágio. Os numerosos rotores fazem com que não sejam adequadas para o transporte de líquidos que contenham sólidos. |
| Aplicações típicas | As bombas multiestágio são ideais para abastecimento de água em edifícios altos, abastecimento de água para caldeiras, estações elevatórias urbanas e equipamentos de limpeza de alta pressão. |
Por orientação do eixo
Bomba centrífuga vertical
Como o próprio nome sugere, uma bomba centrífuga vertical é uma bomba centrífuga com estrutura e instalação verticais. Seu princípio de funcionamento é o mesmo de uma bomba centrífuga convencional, porém pode ser instalada em espaços confinados.
| Bomba centrífuga vertical | |
| Vantagens | As bombas centrífugas verticais têm dimensões reduzidas e são mais flexíveis na instalação. Parte do corpo da bomba em bombas verticais de eixo longo pode até mesmo ficar submersa no líquido, resultando em bom desempenho de cavitação. |
| Limitações | As bombas verticais de eixo longo apresentam custos de manutenção mais elevados e exigem inspeções regulares do eixo. |
| Aplicações típicas | As bombas centrífugas verticais são ideais para uso em poços profundos, sumidouros ou aplicações que exigem submersão em água, como drenagem de sumidouros e captação de água em poços profundos. |
Bomba centrífuga horizontal
Uma bomba horizontal é uma bomba centrífuga instalada horizontalmente com seu eixo paralelo ao solo. Em comparação com uma bomba vertical, uma bomba horizontal é instalada horizontalmente com seu eixo paralelo ao solo. bomba centrífuga horizontal Possui uma gama mais ampla de aplicações e é mais fácil de manter.
| Bomba centrífuga horizontal | |
| Vantagens | As bombas horizontais possuem uma estrutura simples, geralmente empregando um design de extração, o que torna a desmontagem e a manutenção simples e convenientes. |
| Limitações | As bombas centrífugas horizontais requerem uma área maior do que as bombas verticais. Se o ambiente operacional for severo, será necessário um casa de bombas separado, o que resultará em custos iniciais mais elevados. |
| Aplicações típicas | As bombas centrífugas horizontais são amplamente utilizadas em indústrias como abastecimento de água, irrigação, tratamento de águas residuais, drenagem de cheias e tratamento de rejeitos. |
Por revestimento
Bomba centrífuga de voluta
As bombas de voluta são bombas com uma carcaça que se assemelha a uma voluta ou a um canal de fluxo em forma de espiral. As bombas de voluta são o tipo mais importante de bomba centrífuga, pois convertem a energia cinética do líquido que flui através da voluta em energia de pressão, permitindo assim que o líquido seja descarregado.
| Bomba centrífuga de voluta | |
| Vantagens | As bombas de voluta são tecnologicamente avançadas, fáceis de manter e possuem peças de reposição relativamente baratas, tornando seus custos operacionais adequados para a maioria dos usuários. |
| Limitações | Em comparação com as bombas centrífugas de difusor, as bombas de voluta tradicionais têm menor altura manométrica e pressão, mas, sob as mesmas condições de operação, as bombas centrífugas de difusor são mais eficientes. |
| Aplicações típicas | As bombas de voluta têm uma ampla gama de aplicações, como abastecimento de água municipal, irrigação, tratamento de esgoto, mineração e dragagem. |
Bomba centrífuga difusora
As bombas de difusor funcionam com o mesmo princípio das bombas de voluta. A diferença é que, na carcaça de uma bomba de difusor, o rotor é envolvido por um difusor (lâminas fixas). Quando o rotor gira e lança o líquido em todas as direções, o difusor entra em contato com o líquido primeiro, o que diminui a velocidade do líquido e, assim, aumenta a pressão.
| Bomba centrífuga difusora | |
| Vantagens | As bombas centrífugas de difusor oferecem maior eficiência, altura manométrica e pressão. Sob as mesmas condições (mesma vazão), as bombas de difusor são mais eficientes. |
| Limitações | As bombas de difusão exigem alta precisão de fabricação e são mais caras do que as bombas de voluta tradicionais. Elas não são adequadas para líquidos que contenham sólidos grandes. |
| Aplicações típicas | As bombas difusoras são mais adequadas para aplicações que exigem alta altura manométrica e pressão estável, como alimentação de caldeiras, equipamentos de limpeza de alta pressão, água de circulação de produtos químicos e abastecimento de água em edifícios altos. |
Bomba centrífuga de caixa bipartida
A principal diferença entre uma bomba de carcaça bipartida e outras bombas centrífugas reside na estrutura de sua carcaça. A carcaça de uma bomba de carcaça bipartida é dividida em seções superior e inferior, com o eixo horizontal da bomba como linha central.
| Bomba centrífuga de caixa bipartida | |
| Vantagens | A estrutura modular da bomba de carcaça bipartida simplifica a desmontagem e a manutenção. O design de dupla sucção equilibra as forças axiais, resultando em maior estabilidade durante a operação. |
| Limitações | A estrutura da carcaça dividida horizontalmente resulta em uma bomba maior e mais pesada, o que dificulta a instalação. Ela não é adequada para líquidos com alto teor de sólidos, sendo mais indicada para água limpa e líquidos com pequenas quantidades de impurezas. |
| Aplicações típicas | As bombas de carcaça bipartida são mais adequadas para sistemas de distribuição de água potável em grande escala, como sistemas de abastecimento de água municipais, drenagem de grandes reservatórios e irrigação de terras agrícolas. |
Por meio de preparação
Bomba centrífuga autoescorvante
Como é sabido, uma bomba centrífuga precisa ser preenchida com líquido antes de ser ligada para evitar o acúmulo de ar em seu interior. Uma bomba autoescorvante, no entanto, não requer isso, pois já contém o líquido necessário para a partida, tornando-a mais adequada para situações que exigem partidas e paradas frequentes.
| Bomba centrífuga autoescorvante | |
| Vantagens | As bombas centrífugas autoescorvantes oferecem uma entrada de água e um arranque/desligamento mais fáceis, reduzindo efetivamente a frequência de manutenção. |
| Limitações | As bombas autoescorvantes possuem uma estrutura interna mais complexa, exigindo que o líquido vença mais atrito, resultando em menor eficiência em comparação com as bombas centrífugas tradicionais. |
| Aplicações típicas | Sistemas portáteis (móveis) de abastecimento e distribuição de água, equipamentos para irrigação e coleta de água para uso doméstico. |
Bomba centrífuga submersível
Como o próprio nome sugere, uma bomba centrífuga submersível é uma bomba que pode ser submersa em água e operar em poços verticais ou águas profundas, sendo capaz de bombear água contendo partículas em suspensão.
| Bomba centrífuga submersível | |
| Vantagens | Em comparação com as bombas de superfície, as bombas submersíveis operam na água com níveis de ruído mais baixos, economizam espaço significativo e oferecem instalação flexível. |
| Limitações | As bombas submersíveis são mais complexas de manter do que as bombas tradicionais e exigem água de melhor qualidade para evitar a corrosão química. |
| Aplicações típicas | Bombas submersíveis podem extrair água levemente poluída, lodo e sedimentos, como em poços profundos, drenagem de sumidouros e drenagem de minas. |
Por meio de aplicação
Bomba centrífuga para lama
A bomba centrífuga para polpa é fabricada com uma liga de alta resistência ao desgaste, permitindo o transporte de polpas altamente abrasivas. Além disso, o rotor e o canal de fluxo são otimizados para o transporte prolongado de polpas contendo partículas grandes e alta abrasividade.
| Bomba centrífuga para lama | |
| Vantagens | As bombas de polpa têm uma vida útil mais longa do que as bombas centrífugas tradicionais, são mais resistentes ao desgaste e à corrosão e mantêm as vantagens da estrutura simples e da fácil manutenção das bombas centrífugas tradicionais. |
| Limitações | A vida útil dos componentes da bomba depende das propriedades do fluido bombeado. Se forem bombeadas pastas altamente abrasivas, os componentes que se desgastam com frequência precisam ser substituídos; o consumo de energia é maior do que o das bombas centrífugas de água comuns; e os custos são mais elevados. |
| Aplicações típicas | As bombas centrífugas para lama são amplamente utilizadas para transportar lamas contendo materiais como cascalho e cinzas volantes, em aplicações como drenagem de poços de coleta, tratamento de esgoto, transporte de rejeitos, dragagem, irrigação e transporte de lama em máquinas de perfuração de túneis. |
Bomba centrífuga química
As partes úmidas da bomba centrífuga química são feitas de uma liga especial resistente à corrosão, o que permite transportar facilmente líquidos com propriedades corrosivas ou químicas.
| Bomba centrífuga química | |
| Vantagens | As bombas químicas são mais resistentes à corrosão do que as bombas centrífugas comuns. Diferentes materiais resistentes à corrosão podem ser selecionados para os rotores e outros componentes, dependendo do fluido. |
| Limitações | As bombas químicas são geralmente mais caras de fabricar do que as bombas centrífugas comuns, e sua vida útil é significativamente afetada pelas propriedades do fluido. |
| Aplicações típicas | Petróleo, produtos químicos, gás natural, águas residuais industriais. |
Bomba centrífuga para esgoto
A bomba centrífuga para esgoto é uma bomba centrífuga projetada especificamente para o tratamento de águas residuais. O impulsor e o canal de fluxo da bomba são projetados para evitar entupimentos, permitindo o transporte suave de lamas contendo partículas sólidas, fibras longas e lodo.
| Bomba centrífuga para esgoto | |
| Vantagens | As bombas de esgoto são mais resistentes a entupimentos do que as bombas de água centrífugas comuns, têm uma gama mais ampla de aplicações e uma vida útil mais longa. |
| Limitações | As bombas de esgoto são mais caras de fabricar do que as bombas de água comuns e exigem manutenção regular e verificações para detectar obstruções. |
| Aplicações típicas | As bombas de esgoto podem lidar facilmente com água limpa, esgoto, fluidos contendo partículas em suspensão e fibras longas, como em tratamento de esgoto, drenagem de sumidouros e tratamento de efluentes industriais. |
Por sucção
Bomba centrífuga de sucção simples
As bombas centrífugas de sucção simples são um dos tipos mais comuns de bombas centrífugas. Sucção simples significa que a bomba aspira o líquido apenas por um lado, e o líquido é expelido pelo outro lado pela rotação do rotor.
| Bomba centrífuga de sucção simples | |
| Vantagens | As bombas de sucção simples possuem estrutura simples, tecnologia consolidada, são fáceis de manter e têm baixos custos operacionais. |
| Limitações | Em comparação com bombas de dupla sucção, as bombas de sucção simples são mais suscetíveis a forças axiais e menos estáveis durante o funcionamento. |
| Aplicações típicas | As bombas de sucção simples são amplamente utilizadas em irrigação, abastecimento e distribuição de água, tratamento de águas residuais industriais e drenagem de sumidouros. |
Bomba centrífuga de dupla sucção
Como o próprio nome sugere, uma bomba centrífuga de dupla sucção possui duas entradas de sucção, que aspiram o líquido simultaneamente durante o funcionamento. Ao contrário de uma bomba de sucção simples, uma bomba de dupla sucção possui uma entrada de sucção em cada lado do rotor para aspirar o líquido.
| Bomba centrífuga de dupla sucção | |
| Vantagens | Uma bomba de dupla sucção possui uma entrada de sucção em cada lado do rotor, o que equilibra a força axial durante a operação, resultando em maior estabilidade. As duas entradas de sucção também permitem uma vazão maior. |
| Limitações | As bombas de dupla sucção são mais caras de fabricar, e sua estrutura de dupla sucção as torna maiores e menos flexíveis para instalar do que as bombas de sucção simples. |
| Aplicações típicas | As bombas de dupla sucção são amplamente utilizadas no abastecimento de água municipal, em sistemas de drenagem de grande escala e no tratamento de águas residuais industriais. |
Em resumo, expliquei os tipos de bombas centrífugas com base nas dimensões mais comuns. Acredito que, com as informações acima, você poderá compreender os aspectos importantes dos tipos de bombas centrífugas. Naturalmente, a questão principal é: como escolher a bomba certa? Continue a leitura.
Como escolher a bomba centrífuga certa?
Critérios de seleção de bombas
1. Vazão
A vazão é um dos parâmetros importantes na seleção de uma bomba. Geralmente é expressa em m³/h e representa o volume de líquido transportado durante um determinado período de tempo.
Se você não tiver certeza da vazão necessária, poderá estimá-la com base na eficiência de produção do seu projeto. Por exemplo:
🔸Se você precisar transportar 70 m³ de lama por hora, então a vazão será de 70 m³/h.
🔸 Se você precisar transportar 60 toneladas de lama mineral (densidade 1,5) por hora, então a vazão será de aproximadamente 60/1,5 ≈ 40 m³/h.
Ao determinar a vazão, você pode decidir se deve selecionar uma bomba adequada para altas vazões.
2. Cabeça
A altura manométrica representa a altura que o líquido precisa ser elevado após vencer a resistência ao atrito e outras perdas. Geralmente é expressa em metros (m) e é um índice importante na seleção de bombas.
🔸Baixa altura manométrica (<20m): Bomba radial, bomba de sucção simples, bomba de estágio único
🔸Altura manométrica média (20-70 m): Bomba centrífuga padrão, bomba axial, bomba de carcaça bipartida
🔸Alta altura manométrica (>70m): Bomba multiestágios, bomba difusora, estação de bombeamento de reforço
3. Eficiência (η)
Conforme explicado acima, a eficiência da bomba varia de acordo com as condições de operação. Cada bomba centrífuga possui uma faixa de eficiência, sendo a eficiência ideal alcançada apenas próximo ao Ponto de Melhor Eficiência (PME).
4. Requisitos do NPSH
O NPSH é um indicador crucial que afeta a cavitação da bomba, normalmente medido em metros (m). NPSHA (NPSH real necessário), NPSHR (NPSH mínimo necessário)
Ao selecionar uma bomba, certifique-se de que NPSHA > NPSHR para melhor prevenir a cavitação.
5. Teor de Sólidos/Tamanho das Partículas
Se o material que você está bombeando contém partículas sólidas ou fibras longas, preste atenção ao teor de sólidos e ao tamanho das partículas da pasta, pois esses parâmetros afetam o desempenho de transporte da bomba.
Notas
Os parâmetros acima são os pontos a serem considerados na seleção de tipos de bombas centrífugas. Somente obtendo o máximo de informações possível você poderá escolher a bomba centrífuga adequada dentre os diversos tipos disponíveis.
Recomendações de bombas por aplicação
Escolher a bomba centrífuga certa entre tantos tipos diferentes não é tarefa fácil. Se ainda tiver dúvidas, consulte a tabela de recomendações.
| Aplicativo | Tipo de bomba recomendado | Manuseio de Sólidos | Eficiência | Manutenção | Custo |
| Rejeitos de mineração | Bomba de lama / Bomba de cascalho | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐ |
| Água de resfriamento | Sucção final de estágio único / Fluxo misto | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ |
| Transferência Química | Bomba centrífuga química | ⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ |
| Esgoto / Águas residuais | Bomba centrífuga/submersível para esgoto | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐ |
| Irrigação / Agricultura | Bomba de fluxo axial/fluxo misto | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ |
| Combate a incêndios / Água de alta pressão | Bomba multiestágios / Carcaça bipartida | ⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ |
| Bombeamento de poços profundos / sumidouros | Bomba submersível / Bomba autoescorvante | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ |
Dicas de manutenção de bombas centrífugas
Embora existam muitos tipos diferentes de bombas centrífugas, fornecerei dicas de manutenção que são, em sua maioria, gerais para bombas centrífugas. Somente por meio de inspeções e manutenções oportunas é possível maximizar a vida útil da bomba. Por exemplo:
1. Verifique diariamente se há ruídos e vibrações anormais e certifique-se de que a vazão e a altura manométrica estejam dentro dos valores ideais.
2. Limpe regularmente as impurezas da entrada de líquido, como fibras longas e partículas sólidas.
3. Verifique regularmente o nível de óleo para garantir que o óleo lubrificante esteja dentro da faixa normal.
Cada bomba vem com um manual de instruções do fabricante. Devemos ler o manual antes de usar a bomba para entender os requisitos de manutenção e solucionar quaisquer problemas prontamente, evitando maiores prejuízos.
Este artigo forneceu informações importantes sobre os diferentes tipos de bombas centrífugas e como selecionar a mais adequada. Se você tiver alguma dúvida ou precisar de ajuda, por favor... Contate um especialista da Kingda Para obter orientação rápida e profissional.
