Bombas de Pistão Explicadas: Como Funcionam e Por Que Importam

Uma bomba de pistão é um tipo de bomba de deslocamento positivo que funciona no princípio de movimento para frente e para trás de um pistão. Diferente da bomba centrífuga que usa a energia cinética do impulsor no fornecimento do fluido. Você pode ler rapidamente sobre a diferença aqui

Esta classe de bombas de deslocamento positivo inclui bombas de pistão, bombas de êmbolo e bombas de diafragma. Estas bombas de pistão podem durar décadas se mantidas adequadamente. Bombas de pistão são frequentemente usadas onde uma quantidade relativamente pequena de líquido deve ser bombeada e onde a pressão de entrega é bastante grande.

Hoje você conhecerá a definição, aplicações, funções, componentes, diagrama, classificações, tipos e funcionamento de bomba de pistão. Também entenderá as vantagens e desvantagens desta bomba de pistão.

O que é uma bomba de pistão?

Como afirmado na introdução, uma bomba de pistão é uma classe de máquinas de deslocamento positivo tipicamente usadas para operações de baixa vazão, alta pressão. Bombas de pistão têm uma câmara estacionária que aprisiona líquido com um pistão ou êmbolo.

O Instituto Hidráulico e ANSI categorizam bombas de pistão em quatro tipos mencionados acima. Tanto pistões quanto diafragmas são usados para fornecer ação de bombeamento e válvulas são usadas para regular fluxo dentro e fora do corpo da bomba. Estas bombas estão disponíveis em vários tamanhos, variando de bombas de potência de grande escala a unidades menores de lavadora de alta pressão.

Aplicações de bomba de pistão

Abaixo estão as várias aplicações de bomba de pistão:

• Refinarias de petróleo
• Centros de lavagem de veículos
• Indústrias de gás
• Indústrias petroquímicas

São usadas para os seguintes propósitos:

• Limpeza de vasos, tubos, tanques, tubos, tubos de condensado, trocadores de calor, etc.,
• Perfuração de petróleo, refinarias, produção, descarte, injeções.
• Aplicações de pressão pneumática.
• Limpeza de veículos.
• Limpeza de linhas de esgoto.
• Jateamento úmido com areia
• Alimentação de caldeiras
• Bombas de alta pressão para sistema RO (Osmose reversa)
• Hidroteste de tanques, vasos, etc.
• Sistema de combate a incêndio.
• Sistema de tratamento de águas residuais.

Componentes de bomba de pistão

Abaixo estão os principais componentes da bomba de pistão e sua função:

Coador – remove todas as impurezas do fluido antes de entrar na bomba. É montado no tubo de sucção.

Tubo de sucção – é o que suga fluido do reservatório.

Válvula de sucção – é uma válvula de retenção, também instalada no tubo de sucção. Ajuda o fluxo de fluido do reservatório para a bomba.

Cilindro ou cilindro de líquido – é onde a pressão aumenta. É um cilindro oco com revestimentos, contém um pistão e seus anéis.

Pistão ou êmbolo e haste do pistão – o pistão é diretamente conectado a uma haste, formando uma haste de pistão. A haste do pistão é conectada à biela. Isso causa o movimento alternado dentro do cilindro.

Anéis do pistão – este é outro componente vital em uma bomba de pistão, pois protege a superfície do pistão. Também protege a superfície interna do cilindro contra desgaste, fazendo o sistema operar suavemente.

Vedação – vedação é necessária nesta bomba para ter vedação adequada entre cilindro e pistão. Ajuda a evitar vazamento.

Manivela e biela – o virabrequim é conectado a uma fonte de energia. A biela conecta a manivela e a haste do pistão. Todos trabalham juntos para atingir o movimento alternado.

Válvula de descarga (tipo retenção) – a válvula de descarga ajuda a construir a pressão assim como a válvula de sucção. Protege a bomba contra refluxo.

Tubo de descarga – esta parte de uma bomba de pistão ajuda a fornecer o fluido ao seu destino.

Vaso de ar – apenas alguns tipos de bombas de pistão têm vaso de ar. Ajuda a reduzir a carga de atrito ou carga de aceleração.

Diagrama de bomba de pistão:

Classificações de bomba de pistão:

Bombas de pistão são classificadas dependendo do seguinte:

Por fonte de trabalho, como:

• Bomba de pistão simples operada manualmente.
• Bomba de pistão de poço profundo operada por potência

mecanismo:

• Bomba de pistão de ação simples
• Bomba de pistão de ação dupla
• Bomba de pistão de ação tripla

número de cilindros:

• Cilindro único, consistindo de um cilindro único conectado a um eixo.
• Cilindro duplo – consistindo de dois cilindros conectados a um eixo.
• Cilindro triplo – consiste de três cilindros conectados a um eixo.

Tipos de bomba de pistão

Abaixo estão os vários tipos de bomba de pistão e sua função:

Bomba de pistão de potência:

Estes tipos de bombas de pistão são classificados por sua orientação (vertical ou horizontal), ação (simples ou dupla), elemento de bomba (pistão ou êmbolo), e número de estágios (simplex, duplex, triplex). Esta bomba de potência pode ser usada com lavadoras de potência e pressão. Podem fornecer água de alta pressão em baixos volumes.

Bombas de pistão de potência geralmente estão disponíveis como unidades duplex ou triplex. Bombas de ação simples pressurizam apenas em uma direção do curso, enquanto bombas de ação dupla pressurizam em ambas as direções. Tipos de bombas de potência de pistão são usadas em escala muito maior. Indústrias petroquímicas usam para fraturamento hidráulico, descarte de água salgada, etc. Também usado para bombear fluidos com areia e lamas.

Bomba de potência a vapor:

Tipos de bombas de pistão a vapor não convertem movimento rotativo em linear usando diretamente um pistão movido a vapor para o pistão da bomba de potência. As bombas são geralmente de ação dupla tanto na extremidade a vapor quanto na extremidade do fluido. Há uma alavanca conectada à haste do pistão que comuta o fluxo de vapor conforme o vapor. Isso ocorre quando o vapor e os pistões da bomba se aproximam do final de seu curso. Dois cilindros a vapor são comumente usados. Com padrão API 674, bombas de potência a vapor são usadas em locais perigosos por indústrias de petróleo, petroquímica e refino.

Bomba dosadora:

Com estes tipos de bombas, o meio de dispensar produtos químicos, pastas, etc. tornou-se muito fácil e eficaz. Isso é alcançado usando um pistão ou êmbolo alternado. O método de diafragma também pode ser usado em bombas dosadoras. Especialmente em processos industriais e aplicações farmacêuticas e alimentícias. Estes métodos de bombeamento geralmente têm comprimentos de curso ajustáveis para que níveis de dosagem possam ser definidos. As bombas dosadoras estão disponíveis em muitas incorporações diferentes, maiores para injeção de produtos químicos em plantas de processo. Os designs muito pequenos são usados para enchimento farmacêutico, dispensação de adesivos, etc.

Bomba de diafragma:

Estes tipos de bombas usam membranas flexíveis que ocultam as cavidades da bomba. É operada a ar ou elétrica. Bombas de diafragma são úteis para transferir óleos e fluidos perigosos semelhantes. Também variam em tamanho de unidades industriais usadas em instalações permanentes a pequenas bombas portáteis de contratantes usadas para trabalhos em campo. Vários métodos são usados para atuar esta bomba; ligações mecânicas, fluido hidráulico, ar, etc.

Princípio de funcionamento

O funcionamento de bombas de pistão é bastante simples e pode ser facilmente compreendido. Potência é fornecida ao sistema da bomba, o que permite que a manivela gire através de um motor elétrico. Há um ângulo feito pela manivela para que o movimento do pistão dentro do cilindro possa ser alcançado.

Usando o diagrama acima, o pistão move-se em direção à extrema esquerda do cilindro quando a manivela encontra a posição A. Inversamente, o pistão move-se em direção à extrema direita do cilindro quando a manivela encontra a posição C.

Quando o pistão está na posição extrema direita, um vácuo parcial no cilindro ocorre. Isso faz o líquido entrar no tubo de sucção. Bem, isso ocorre devido à pressão atmosférica no líquido do reservatório que é bem menor que a pressão dentro do cilindro. A água entra no cilindro através de uma válvula de retenção devido à diferença de pressão. A água que fica no volume do cilindro é então enviada para o tubo de descarga. É alcançado através de uma válvula de descarga e é feito quando a manivela gira de C para A. Este é quando o pistão move-se em direção frontal.

Devido ao movimento em direção frontal do pistão, a pressão aumenta dentro do cilindro. A pressão é maior que a pressão atmosférica. Isso faz a válvula de descarga abrir e o tubo de sucção fechar. No entanto, uma vez que a água entra na válvula de descarga, não pode retornar ao cilindro. É porque uma válvula unidirecional ou de retenção é usada. Neste ponto, a água entra no tubo de descarga para que possa ser enviada ao seu destino.

Assista ao vídeo abaixo para saber mais sobre o funcionamento da bomba de pistão:

Vantagens e desvantagens de bomba de pistão

Vantagens:

Abaixo estão os benefícios de uma bomba de pistão em suas várias aplicações:

1. Líquido pode ser entregue em alta pressão do reservatório a qualquer altura desejada.
2. Escorva não é necessária como na bomba centrífuga.
3. Taxa de descarga contínua é permitida na bomba de pistão.

Desvantagens:

Apesar das boas vantagens das bombas de pistão, algumas limitações ainda ocorrem. Abaixo estão as desvantagens de uma bomba de pistão em suas várias aplicações:

1. Custo de manutenção é alto devido a grande número de peças móveis.
2. O custo inicial do sistema também é alto.
3. Fluidos viscosos são difíceis de bombear. Finalmente,
4. Menor vazão.

Conclusão

Isso é tudo para este artigo onde explicamos a definição, aplicações, função, componentes, diagrama, classificação e tipos de bomba de pistão. Também explicamos o princípio de funcionamento, vantagens e desvantagens desta bomba de pistão.

Espero que tenha obtido muito do post; se sim, compartilhe com outros estudantes técnicos. Obrigado por ler. Até a próxima!