Bombas Centrífugas Explicadas: Principais Características, Aplicações e Benefícios

O Que é uma Bomba Centrífuga?

Uma bomba centrífuga é um dispositivo usado para fornecer fluido com alta pressão e alta vazão pelo movimento rotacional de um ou vários impulsores dentro. Bombas centrífugas são amplamente usadas em variedade de aplicações, pois aceitam qualquer tipo de fluido com baixa viscosidade, exceto alguns outros tipos.

Existem variedade de aplicações onde bombas centrífugas são preferidas. Do uso doméstico, municipal, comercial, agrícola, ao industrial, podem trabalhar eficientemente com a força centrífuga que os impulsores fornecem quando acionados por motores com potência suficiente.

Como ambientes variáveis das aplicações às quais as bombas centrífugas são dedicadas, podem ser apresentadas com algumas formas diferentes nos discos aos quais os impulsores estão conectados, incluindo impulsores abertos, semi-abertos ou fechados.

Como uma Bomba Centrífuga é Formada?

Uma bomba centrífuga preparada (primed) seria conectada à tubulação pela entrada de sucção, que é a entrada do impulsor e onde o fluido é enviado. Envoltos dentro da carcaça externa da bomba, há um ou vários impulsores, e cada um é formado por várias pás curvas que estão serialmente ao redor do olho do impulsor.

Movendo-se para fora do impulsor, pode haver pás de difusor ou carcaça voluta. As primeiras são estacionariamente fixadas ao redor da circunferência do impulsor. A última permite o fluido fluir radialmente para fora do impulsor, e ser enviado de um funil curvo com área de seção transversal crescente em direção à saída de descarga, onde o fluido é entregue para suas aplicações.

Um eixo longo cilíndrico da bomba fica no meio do impulsor, que penetra através da carcaça e atua como eixo do impulsor. Existem uma série de vedações mecânicas colocadas ao redor do eixo na parte traseira da carcaça, para prevenir vazamento do fluido. Além disso, as vedações mecânicas entre o eixo e rolamentos mantêm o eixo no lugar, estabilizando-o dentro dos rolamentos.

Como Funciona uma Bomba Centrífuga?

O princípio de funcionamento começa na entrada de sucção. Se a entrada é bem preparada com a tubulação, o fluido seria constantemente entregue da tubulação à entrada.

Uma vez que o fluido passa com sucesso pela entrada, entraria no olho do impulsor. Com o motor girando na bomba, a energia elétrica pode ser convertida em energia cinética, e portanto faz o eixo e impulsor girar. Quando o impulsor começa a girar, seguido pelo fluido, a vazão seria influenciada pela constância na entrega do fluido da tubulação.

Então a força centrífuga move o fluido radialmente. Quando o fluido impacta o difusor ou a voluta, a pressão do fluido seria então aumentada. Para bombas centrífugas multietapas, que têm múltiplos impulsores cercados por difusores, a pressão seria gradualmente aumentada e atingiria a mais alta etapa após etapa. Depois, o fluido pressurizado seria enviado ao longo do difusor ou voluta através da saída de descarga, e os procedimentos terminam.

Quais São os Prós e Contras de uma Bomba Centrífuga?

● Prós

Bombas centrífugas são geralmente comparadas com outro tipo chamado bombas de deslocamento positivo, que funcionam por princípio diferente. Bombas de deslocamento positivo são usadas para fluidos com alta viscosidade em velocidades menores, e fornecem volume fixo de fluidos para suas aplicações. Como bombas centrífugas trabalham com velocidades relativamente altas, a eficiência de seus trabalhos excede consideravelmente a de bombas de deslocamento positivo.

Além disso, uma bomba centrífuga bem preparada pode efetivamente detectar diferenciação de pressão do fluido que recebe, e aumentar ou diminuir a vazão conforme requerido. Em contraste, para bomba de deslocamento positivo, sua capacidade de detectar mudança de pressão do fluido é mais fraca que a centrífuga, o que a torna ineficaz para trabalhar com fluido de baixa viscosidade.

● Contras

A fraqueza do tipo centrífugo está na viscosidade dos fluidos que pode efetivamente trabalhar, o que é por causa da construção e alta velocidade de operação. A chave de uma bomba centrífuga é o impulsor, que consiste em várias pás curvas. Quando substâncias contidas em fluido de alta viscosidade passam pelas pás, podem ser obstruídas, o que não só faz o impulsor funcionar mal, mas também causa falhas prematuras.

Mesmo que fluido ligeiramente viscoso consiga passar pelo impulsor, a rotação em alta velocidade pode causar dano a meios sensíveis ao cisalhamento, o que também causa falhas de operação. É por isso que bombas de deslocamento positivo são preferidas para trabalhar com fluido de maior viscosidade.

Onde uma Bomba Centrífuga Pode Ser Aplicada?

Como mencionado, há variedade de aplicações para as quais bombas centrífugas são adequadas, e a ampla gama pode ser categorizada em uso doméstico, municipal, comercial, agrícola ou industrial como abaixo.

● Bombas Centrífugas Domésticas

Nesta categoria, a mais comum tem a ver com sistema de abastecimento de água. Desde bombas de aumento de pressão de água para aumentar pressão para uso diário, até bombas de circulação especializadas em recircular água quente em conjunto com aquecedor, as bombas centrífugas funcionam bem fornecendo água para estas aplicações.

● Bombas Centrífugas Municipais

Bombas centrífugas municipais são dedicadas a plantas de tratamento de água e esgoto, que lidam com descarga de esgoto. Também, podem ser usadas em sistemas de sprinklers de proteção contra incêndio para apagar fogo causado acidentalmente.

● Bombas Centrífugas Comerciais

Em bombas centrífugas comerciais, o abastecimento de água é o mais comum também. Além disso, podem ser usadas em sistemas de ar condicionado, que melhoram a qualidade do ar espalhado na atmosfera.

● Bombas Centrífugas Agrícolas

Bombas centrífugas agrícolas podem ser vistas na irrigação de plantas, já que plantas requerem não só luz solar, mas também abastecimento constante de água para crescer.

● Bombas Centrífugas Industriais

Para uso industrial, são amplamente aplicadas em manufatura, químicas, farmacêutica, produção de alimentos, ou indústrias aeroespaciais também.

Conclusão

Uma bomba centrífuga funciona por princípio simples, que utiliza a força centrífuga quando o impulsor gira, para mover fluidos com baixa viscosidade em altas vazões e pressão eficientemente.

A construção pode ser com impulsor aberto, semi-fechado ou fechado, com voluta ou difusor ao redor. Além disso, vários impulsores e difusores podem compor bombas multietapas também.

Estas variações de construção em combinação com o princípio operacional natural fazem as bombas centrífugas serem amplamente usadas em várias aplicações, seja para uso doméstico, municipal, comercial, agrícola ou industrial.