As bombas são o segundo equipamento industrial mais comumente usado após os motores. Atualmente, milhões de bombas em todo o mundo estão operando, transmitindo milhares de líquidos. Escolher uma bomba adequada entre os muitos tipos de bombas disponíveis é uma tarefa muito complexa. A seleção de bombas é em grande parte um processo de correspondência dos recursos de uma bomba específica com os requisitos do sistema e as características do líquido a serem bombeadas. Neste artigo, começaremos com as propriedades do líquido bombeado, da perspectiva das necessidades do usuário e discutiremos a seleção específica da bomba.
Requisitos básicos:
Em qualquer aplicativo, a primeira etapa é entender os requisitos básicos do usuário da bomba. Por exemplo, condições de entrada, vazão necessária, diferença de pressão, temperatura e características de fluido, como viscosidade, abrasividade, sensibilidade ao cisalhamento e corrosividade, devem ser determinados para selecionar uma boa bomba.
A bomba deve operar bem nas condições de sucção corretas. De fato, o maior problema encontrado pelas bombas pode ser rastreado até más condições de sucção. Devido ao fato de que a capacidade da bomba de empurrar líquido é muito mais forte do que sua capacidade de absorver líquido, as condições de entrada devem ser mantidas dentro da faixa de capacidade da bomba.
A diferença de pressão também é uma parte crucial, especialmente da perspectiva da conservação de energia e da vida útil da bomba. O uso de diâmetros menores do tubo e comprimentos mais longos do tubo pode reduzir o custo inicial do sistema, mas também pode levar a diferenças de pressão mais altas na bomba. Essa maior diferença de pressão será convertida em consumo de energia e pode reduzir a vida útil da bomba, o que significa maiores custos operacionais e menor eficiência.
As características líquidas necessárias são geralmente conhecidas, e o importante é entender como uma determinada bomba afeta essas características. A grande maioria dos usuários está disposta a manter o líquido descarregado pela bomba na mesma condição que quando entra na bomba. A compatibilidade de materiais, viscosidade, sensibilidade ao cisalhamento e presença de substâncias ou sólidos específicos são de grande importância para a seleção correta de bombas.
Depois que os requisitos básicos são atendidos e as características do líquido são conhecidas, a seleção da bomba pode começar. As bombas geralmente são divididas em duas categorias básicas: bombas cinéticas (o maior tipo de bombas centrífugas) e bombas de deslocamento positivo (PD). De acordo com dados do Departamento de Comércio dos EUA, aproximadamente 70% de todas as vendas de bombas são bombas cinéticas, enquanto os 30% restantes são bombas volumétricas. Ao escolher uma bomba, o primeiro passo é determinar qual é mais adequado para suas necessidades, bomba centrífuga ou bomba volumétrica.
Devido ao fato de as principais bombas industriais serem bombas centrífugas, muitas pessoas consideram as bombas centrífugas. O custo das bombas centrífugas geralmente é menor que o das bombas volumétricas e também são o tipo de bomba correto para usar em muitos casos. Cada bomba agita o fluido à sua maneira, e cada bomba possui suas próprias características e curvas operacionais exclusivas. Porém, é importante ressaltar que as bombas centrífugas podem afetar a taxa de fluxo do líquido, resultando em uma certa quantidade de pressão na porta de descarga. Pelo contrário, quando uma bomba volumétrica agita o líquido, primeiro obtém uma quantidade específica de líquido e o entrega da porta de sucção à porta de descarga. Para bombas centrífugas, a pressão é formada primeiro e depois o fluxo é gerado. Para uma bomba de deslocamento positivo, primeiro forma o fluxo e depois faz com que a pressão apareça.
Desempenho
Para selecionar o tipo mais adequado de várias bombas, é importante entender as diferenças nas características operacionais entre esses dois tipos de bombas. Ao visualizar seu gráfico de desempenho (Figura 1A), você pode ver como seus princípios de funcionamento são diferentes. As bombas centrífugas têm taxas de fluxo variáveis que dependem da pressão (ou da cabeça), enquanto as bombas volumétricas têm taxas de fluxo mais ou menos constantes que são independentes da pressão.
Viscosidade
A viscosidade desempenha um papel importante na eficiência mecânica das bombas. Devido à bomba centrífuga que opera na velocidade do motor, sua eficiência diminuirá com o aumento da viscosidade causada pelo aumento da perda de atrito dentro da bomba. Observe que, à medida que a viscosidade aumenta, a eficiência da bomba centrífuga diminui rapidamente (Figura 1B).
Outra grande diferença está no efeito da viscosidade na capacidade da bomba. No medidor de fluxo (Figura 1C), você notará que uma bomba centrífuga experimentará uma diminuição na vazão à medida que a viscosidade aumenta, enquanto uma bomba volumétrica realmente aumentará a taxa de fluxo de acordo. Isso se deve à maior viscosidade do líquido que preenche as lacunas na bomba volumétrica, resultando em maior eficiência volumétrica. A Figura 1C mostra apenas o efeito da viscosidade na taxa de fluxo da bomba. Lembre -se de que também pode haver um aumento nas perdas de pipeline dentro do sistema. Isso significa que o fluxo dentro da bomba centrífuga diminuirá ainda mais à medida que a pressão diferencial da bomba aumenta.
Eficiência
Ao considerar o impacto da pressão diferencial na eficiência mecânica das bombas, bombas de energia cinética e bombas volumétricas também exibem características diferentes. A Figura 1D mostra como a eficiência de uma bomba é afetada pelo aumento da pressão. Para bombas volumétricas, a eficiência realmente melhora com o aumento da pressão, enquanto as bombas centrífugas têm um ponto de eficiência ideal (BEP). Nos dois lados deste ponto, a eficiência geral da bomba diminuirá significativamente.
Condição de entrada
Esses dois tipos de bombas têm requisitos significativamente diferentes para as condições de entrada. Uma bomba centrífuga requer uma certa quantidade de líquido com antecedência para formar uma diferença de pressão. Uma bomba seca sem líquido não pode começar por conta própria. Depois que a operação é iniciada, a bomba centrífuga precisa atender aos requisitos claros de pressão de entrada recomendados pelo fabricante.
Devido ao fato de a bomba volumétrica agitar o líquido através da expansão e contração do volume do líquido, uma situação de pressão negativa se formará na entrada, para que a bomba volumétrica possa começar a encher por conta própria. Em alguns casos, esse é o único fator determinante para a escolha de uma bomba de deslocamento positiva ou uma bomba centrífuga.
Resumir
Em geral, quando a viscosidade excede 150 cp, é necessário poder prever a taxa de fluxo em uma ampla faixa ou quando se deseja que a bomba possa começar a encher por conta própria, uma bomba volumétrica pode ser considerada. Ao escolher entre bombas centrífugas e bombas volumétricas, também deve ser considerada ao consumo de energia, pois pode haver diferenças significativas no consumo de energia entre esses dois tipos de bomba de emulsificação e bombas de lobo, etc. Isso é particularmente importante para situações em que a taxa de fluxo está abaixo de 100 galões por minuto, onde a diminuição da eficiência da bomba centrífuga será maior.
Dominar os princípios de trabalho de várias bombas é um bom ponto de partida para selecionar o modelo correto para um determinado ambiente de aplicativo. Embora as diferenças entre várias opções possam não ser muito claras, as diferenças básicas de operação e capacidade podem ser usadas para orientar a seleção. A seleção incorreta da bomba geralmente leva a custos mais altos. Especificamente, terá efeitos adversos no tempo de inatividade, perda de produção, custos de manutenção e consumo de energia. Gastar mais tempo escolhendo a bomba certa e apropriada pode minimizar custos desnecessários e obter benefícios mais altos a longo prazo.
Como uma empresa de pesquisa e fabricação de equipamentos de transporte de fluidos não-newtonianos, as bombas Durrex obtiveram 56 patentes nacionais, incluindo 11 patentes de invenção. A empresa desenvolveu bombas de rotor, bombas homogêneas, bombas de moagem, bombas de lóbulo de borracha, bombas magnéticas e outros produtos, fornecendo equipamentos de transporte de fluidos e serviços técnicos para mais de 10000 clientes em todo o mundo.
