Classificação das Bombas

As bombas podem ser classificadas de diversas formas: quanto a forma a qual a energia é cedida ao fluido, quanto ao número de rotores empregados e quanto ao número de entradas para aspiração.

Quanto à Forma pela qual a Energia é Cedida ao Fluido

Essa classificação pode ser dividida em:

Dinâmicas ou turbo bombas; Volumétricas ou de deslocamento positivo.

Dinâmicas ou Turbo Bombas

As turbo bombas são caracterizadas por possuírem uma peça rotativa chamada rotor (ou impelidor), que tem como finalidade fornecer aceleração à massa líquida para queesta adquira energia cinética. O rotor é um disco ou uma peça de formato cônicodotado de pás. Ele poder ser:

Fechado: possui uma coroa circular ou paredes laterais que protegem as pás (palhetas). O liquido entra no rotor por uma abertura nessa coroa. Esse tipo de rotor necessita de um anel de desgaste, e isso representa um problema para a manutenção;

Semi-aberto: possui uma parede incorporada no rotor para prevenir que matéria estranha se aloje no rotor e interfira na operação;

Aberto: não há a presença da coroa que envolve as pás (palhetas). Esse tipo de rotor possui menor probabilidade de entupir, mas precisam de um ajuste manual da voluta pare evitar a recirculação interna.

A distinção entre os diversos tipos de turbo bombas é feita em função da forma como o rotor cede energia ao fluido, bem como pela orientação do fluido ao sair do impelidor, podendo, então, termos:

Bombas centrífugas; Bombas de fluxo axial; Bombas de fluxo misto.

Bombas Centrífugas (Radiais)

Neste tipo de bomba, a energia fornecida ao fluido é inicialmente cinética (tendo origem centrífuga), sendo posteriormente transformada em energia de pressão. A transformação de grande parte de energia cinética para energia de pressão é obtida fazendo com que o fluido que sai do impelidor se movimente através de um conduto de área crescente. Essas bombas são utilizadas quando se deseja fornecer carga elevada ao fluido e as vazões são pequenas. A direção do fluido bombeado é perpendicular (normal) ao eixo de rotação; por isso elas também são chamadas de bombas centrífugas puras.

Bombas de Fluxo Axial

Nas bombas de fluxo axial, o escoamento do fluido é paralelo ao eixo de rotação e a energia cinética é transmitida à massa do fluido por forças de arrasto. O rotor aplica uma aceleração ao fluido, fornecendo a ele, na saída, um movimento helicoidal superposto ao movimento axial. Bombas desse tipo são empregadas quando se deseja vazão elevada e as cargas a serem fornecidas ao fluido são pequenas.

Bombas de Fluxo Misto

Na análise das bombas centrífugas puras e das bombas axiais, vimos os dois extremos de forma de transmissão da energia cinética para a massa líquida. As bombas centrífugas mistas fornecem essa energia ao líquido de forma intermediária entre os dois extremos, isto é, parte da energia é fornecida devido à força centrífuga e parte devido à força de arrasto. A composição das duas é que caracteriza o fluxo ser misto, com um ângulo de saída, em relação à entrada, entre 90° e 180°.

Volumétricas ou de Deslocamento Positivo

Possuem uma ou mais câmaras, onde em seu interior o movimento de um órgão propulsor fornece energia de pressão ao líquido, ocasionando desta forma o seu escoamento. O líquido em contato com esse órgão propulsor tem praticamente a mesma trajetória que a parte do órgão em que ele está em contato. As bombas de deslocamento positivo podem ser:

Alternativas; Rotativas.

Bombas Alternativas

Nas bombas alternativas um pistão ou êmbolo ou uma membrana flexível (diafragma) fornece a ação de forças diretamente ao líquido. As bombas são equipadas com válvulas de sucção e de descarga de líquido, que estão relacionadas com o movimento do pistão. De modo geral, as bombas alternativas são usadas com vantagem para o transporte de fluidos viscosos, com altas pressões, baixas capacidades, alturas manométricas acima de 1500 m, servindo como bombas dosadoras e onde a vazão pulsante seja tolerada. As desvantagens são os altos custos iniciais e o de manutenção. Podem ser:

Pistão ou êmbolo : o pistão (ou êmbolo) é o elemento móvel, possuindo um movimento de vai e vem, ou seja, alternativo. Quando o pistão se desloca para esquerda, a pressão no cilindro se reduz, a válvula de retenção na linha de sucção se abre e o líquido entra. Quando o pistão chega ao final do cilindro, o movimento passa a ter sentido invertido (o pistão se desloca para direita), a pressão no interior do cilindro aumenta e a válvula de admissão fecha. Como a pressão aumenta, a válvula de descarga abre e o líquido sai. É a repetição dos movimentos do pistão que dá o escoamento do líquido. O movimento das válvulas de sucção e descarga é provocado pela diferença de pressão entre os lados interno e externo. Esta diferença de pressão é gerada pela distensão e pressão devido ao movimento do pistão no cilindro.

Diafragma : o funcionamento é semelhante às bombas de pistão. A diferença é que o movimento alternativo é executado por um diafragma flexível de metal, borracha ou material plástico. O diafragma pode ser acionado por um motor elétrico ou por ar comprimido. Têm a vantagem de que o sistema de selagem não entra em contato com o fluido. Por este motivo, estas bombas são usadas para líquidos tóxicos ou perigosos.

Bombas Rotativas

Nas bombas rotativas, o líquido recebe a ação de forças oriundas de uma ou mais peças que possuem movimentos de rotação que, fornecem energia de pressão, realizando assim o escoamento. A parte móvel, ao girar, cria uma cavidade onde o líquido entra e é transportado da sucção para a descarga da bomba empurrada pelo elemento rotativo. As bombas rotativas fornecem vazões quase constantes, operam em faixas moderadas de pressão, possuem baixa e média capacidade e são normalmente usadas para fluidos viscosos. Os principais tipos de bombas rotativas são:

Palhetas : possui um rotor cilíndrico que gira dentro de um anel circular, com palhetas que se deslocam radialmente. Pela ação da força centrífuga, as palhetas são acionadas para fora quando o rotor gira. As palhetas dividem o espaço existente entre o corpo e o rotor em uma série de câmaras que variam de tamanho de acordo com sua posição ao redor do anel. A entrada do fluido fica situada na parte onde as câmaras aumentam de tamanho e o movimento

das palhetas o conduz para a saída da bomba, onde as câmaras diminuem de tamanho, empurrando-o para a linha de descarga.

Engrenagens : possui duas engrenagens que giram juntas, porém apenas uma está ligada ao eixo do motor. Elas giram em direções opostas dentro de uma caixa com folgas muito pequenas em volta e dos lados das engrenagens. O fluido é transportado lateralmente, através do espaço entre os dentes, e é forçado a sair pela tubulação. As bombas de engrenagens internas também possuem duas engrenagens, sendo que, nesse caso, uma é interna à outra e elas são separadas por uma meia-lua. Quando elas giram o fluido é transportado nas câmaras criadas entre as engrenagens e a meia-lua. Quando as engrenagens se juntam, o líquido é forçado para a linha de descarga.

Parafusos: composta por dois parafusos que possuem movimentos sincronizados através de engrenagens. Devido ao movimento de rotação e aos filetes dos parafusos, o fluido é empurrado das extremidades para a parte central, onde é conduzido para a saída da bomba. Os filetes dos parafusos possuem folgas muito pequenas, mas não tem contato entre si.

Lóbulos : o funcionamento é similar ao da bomba de engrenagens.

Comparação entre Bombas Volumétricas e Turbo Bombas

Tipo / Característica Bombas Volumétricas Turbo Bombas

Vazão

Depende da rotação (ela praticamente independe

da altura e/ou pressões a serem vencidas).

Depende das características de projeto da bomba, rotação e das características do sistema

a qual a bomba está operando.

Movimento do líquido e do órgão impulsionador

São iguais (mesma natureza, mesma

velocidade de grandeza, direção e sentido).

São diferentes, apesar de serem relacionados entre

si.

Vazão de bombeamento com o tempo

Nas bombas alternativas, é variável e nas rotativas,

não.É constante

Forma de transmissão de energia ao líquido

Exclusivamente, sob a forma de pressão.

Vem da energia de velocidade e pressão.

Característica de partidaA presença de ar no seu interior não prejudica a

partida da bomba.

A partida deve ser feita sem a presença de ar na bomba e no sistema de sucção, isto é, as turbo bombas necessitam de

escorva.