8 Bombas Hidráulicas - Unesp - Faculdade de Engenharia

1 9. Bombas Hidr ulicas Introdu o Bombas s o M quinas Hidr ulicas geratrizes ou operatrizes cuja finalidade realizar o deslocamento de um l quido por escoamento. Elas transformam o trabalho mec nico que recebe para seu funcionamento em energia, que comunicada ao l quido sob as formas de energia de press o e cin tica. Classifica o As Bombas podem ser classificadas pela sua aplica o ou pela forma com que a energia cedida ao fluido. O quadro a seguir mostra resumidamente a classifica o dos principais tipos de Bombas . Posteriormente ser o apresentadas subclassifica es dentro de cada tipo espec fico de bomba.

2 centrifugas Din micas Puras ( Radiais). Fluxo Misto . ou turbobombas Tipo Francis Fluxo Axial Pist o . Alternativas Embolo . Volum tricas Diafragma .. ou deslocamento Engrenagens . positivo L bulos Rotativas .. Parafuso . Palhetas Desliz. Especiais Tipos de Bombas Turbobombas ou Bombas Din micas S o caracterizadas por possu rem um rg o rotat rio dotado de p s (rotor) que exerce sobre o l quido for as que resultam da acelera o que lhe imprime. A finalidade do rotor (impelidor ou impulsor) comunicar massa l quida acelera o, para que adquira energia cin tica e se realize assim a transforma o da energia mec nica de que dotado.

3 Ele pode ser: - aberto (figura ): quando n o existe esta coroa circular inferior. Figura - Impelidor aberto - fechado (figura ): quando, al m do disco onde se fixam as p s, existe uma coroa circular tamb m presa s p s;. Figura - Impelidor fechado - simples suc o(figura ). Figura - Impelidor de simples suc o - dupla suc o(figura ). Figura - Impelidor de dupla suc o Outro elemento constituinte das turbobombas o difusor (recuperador), no qual feita a transforma o da maior parte da elevada energia cin tica com que o l quido sai do rotor, em energia de press o. Em geral, tem se o transversal gradativamente crescente e dependente do tipo de turbobomba pode ser: de tubo reto tronc nico (nas Bombas axiais); de caixa com forma de caracol ou voluta ou coletor (nas demais Bombas ).

4 Entre a sa da do rotor e do caracol, em certos tipos de Bombas , colocam-se palhetas devidamente orientadas (p s diretrizes) para que o l quido que sai do rotor seja conduzido ao coletor com velocidade, dire o e sentido tais que a transforma o da energia cin tica em energia potencial de press o se processe com um m nimo de perdas por atrito ou turbul ncias. Em princ pio temos os seguintes tipos de carca a: - carca a em voluta (figura ). Figura - Carca a em voluta - carca a com p s difusoras(figura ). Figura - P s difusoras - carca a conc ntrica (figura ). Figura - Carca a conc ntrica - carca a em dupla voluta (figura ).

5 Figura - Carca a em dupla voluta - carca a mista (figura ). Figura - Bomba centr fuga com p s guias, bipartida radialmente H v rias maneiras de se fazer a classifica o das turbobombas. Vejamos as principais: Classifica o das Turbobombas Classifica o segundo a trajet ria do l quido no rotor. a) Bombas Centr fugas S o aquelas em que a energia fornecida ao l quido primordialmente do tipo cin tica, sendo posteriormente convertida em grande parte em energia de press o. A energia cin tica pode ter origem puramente centr fuga ou de arrasto, ou mesmo uma combina o das duas, dependendo da forma do rotor.

6 Nas Bombas centr fugas radiais puras toda energia cin tica obtida atrav s do desenvolvimento de for as puramente centr fugas na massa l quida devido ao movimento do rotor. O l quido penetra no rotor paralelamente ao eixo, sendo dirigido pelas p s para a periferia fazendo com que o l quido saia numa dire o perpendicular ao eixo (radial). Possuem p s cil ndricas (simples curvatura), com geratrizes paralelas ao eixo de rota o, sendo estas p s fixadas a um disco e uma coroa circular (rotor fechado) ou a um disco apenas (rotor aberto). A figura mostra este tipo de bomba. S o usadas quando se deseja fornecer uma carga elevada ao fluido e as vaz es s o relativamente baixas.

7 Ex: gua suja e esgotos, ind stria de papel, de celulose e petroqu mica. Figura - Bomba centr fuga radial Nas Bombas centrifugas tipo Francis, as p s possuem curvaturas em dois planos. A regi o inicial das p s se apresenta com a forma de superf cies de dupla curvatura, para melhor atender transi o das part culas l quidas, da dire o axial para radial, sem provocar choques (mudan as bruscas no sentido do escoamento) nem turbul ncias excessivas. A figura mostra este tipo de bomba. Figura - Bomba centr fuga ETA . Rotor fechado b) Bombas de fluxo Axial ou Propulsora Neste tipo de bomba toda a energia cin tica transmitida massa l quida por for as puramente de arrasto.

8 A trajet ria das part culas l quidas come am paralelamente ao eixo e se transformam em h lices cil ndricas (figura ). Figura - Trajet ria de uma part cula l quida numa bomba axial Possuem rotor tem o aspecto de uma h lice de propuls o e pode ter de 2 a 8 p s. As p s podem ser fixas como mostra a figura ou regul veis como mostra a figura (tipo Kaplan). Figura - Rotores de Bombas axiais Figura - Rotor de bomba axial de oito p s de passo vari vel O rotor colocado no interior de um tubo com formato tronc nico, e o motor que o aciona fica acima do tubo. As Figuras e mostram este tipo de bomba.

9 Figura - Bomba axial Figura - Bomba axial de p s de passo vari vel para irriga o Estas Bombas s o utilizadas em irriga o. Embora classificadas como centr fugas, no seu princ pio de funcionamento n o se constata o efeito desta for a. S o empregados para grandes descargas (at v rias dezenas de m3/s) e alturas de eleva o at mais de 40 m. c) Bombas Diagonais ou de fluxo misto Nas Bombas h lico-centr fuga, o l quido penetra no rotor axialmente, atinge as p s cujo bordo de entrada curvo e inclinado em rela o ao eixo, segue uma trajet ria que uma curva reversa, pois as p s s o de dupla curvatura, (ver figura 2) e atinge o bordo de sa da que paralelo ao eixo ou ligeiramente inclinado em rela o a ele.

10 Sai do rotor segundo um plano perpendicular ao eixo ou segundo uma trajet ria ligeiramente inclinada em rela o ao plano perpendicular ao eixo. A figura mostra a trajet ria da part cula no rotor. A figura 18. mostra uma bomba deste tipo. Figura - Trajet ria de uma part cula numa bomba h lico-centr fuga Figura - Bomba h lico axial Sulzer Nas Bombas helicoidais ou semi-axiais, o l quido atinge o bordo das p s que curvo e bastante inclinado em rela o ao eixo, a trajet ria uma h lice c nica, reversa (ver figura ), e as p s s o superf cies de dupla curvatura. Figura - Trajet ria de uma part cula numa bomba axial O bordo de sa da das p s uma curva bastante inclinada em rela o ao eixo.