Princípios de bombeamento centrífugoMuitos sistemas hidráulicos empregam bombas centrífugas para passar o fluido através de um sistema de tubulação. Estas bombas todas confiam na força centrífuga como o princípio fundamental pelo qual elas operam. A força centrífuga atinge um objeto ou material em movimento em um padrão circular, fazendo com que ele se afaste do eixo central ou do ponto central do caminho por onde ela passa. Esta força pode ser usada para regular a pressão e o movimento dentro de uma unidade de bombeamento, e quando aplicada em combinação com uma série de outros princípios de bombeamento centrífugo, faz parte integrante dos mecanismos hidráulicos.

Geralmente, uma bomba centrífuga é baseada em uma caixa cheia de líquido, normalmente água. Uma unidade especial dentro da embalagem exerce um rápido movimento de rotação que faz com que a água gire, gerando força centrífuga nos canais através de um orifício de descarga. A descarga de água cria um vácuo na pressão atmosférica para forçar a saída de mais água da caixa. É um processo contínuo, dependente principalmente de um movimento rotativo contínuo e um fornecimento constante de água. A maioria das bombas centrífugas confia em rotação de rotores ou palhetas para prover o movimento rotativo, embora o desenho e implementação destes sistemas possa variar de acordo com os requisitos de capacidade e de projeto.

Conceitos básicos de bombeamento centrífugo

Para melhor ilustrar os princípios essenciais de bombeamento centrífugo, pode ser útil considerar uma versão simplificada de um mecanismo de bombeamento industrial. Uma lata cilíndrica com um par de palhetas rotativas ao longo do seu interior pode ser presa a um eixo. Este eixo tem uma unidade de roldana responsável por se agitar o possível com os movimentos de rotação. Uma vez que a lata é cheia de água, a polia começa a girar o eixo em alta velocidade, fazendo com que a lata gire. Enquanto a água na lata gira, a força centrífuga empurra-a em direção às paredes da lata onde é pressionada contra as bordas do recipiente.

Bombeamento centrífugoComo a água não pode continuar se expandindo através das paredes da lata, ela começa a expandir para cima, acabando por transbordar enquanto a água no ponto central é extraída para baixo. O movimento de água transbordando esta na mesma velocidade que ela faz na borda, significando que a energia cinética produzida pode ser mantida se a água é captada e mais água é fornecida à bomba. Portanto, um recipiente receptor é normalmente utilizado para recolher a água que transborda e um tanque de excedente é ligado ao eixo para manter um fornecimento contínuo de líquido. O mesmo efeito da força centrífuga pode ser alcançado sem o mecanismo de polias, girando somente as hélices ou rotores dentro da lata.

Funções da aleta e do impulsor

As aletas radiais dentro de um invólucro da água fazem com que a água gire quando o invólucro gira ou quando as hélices são giradas, tornando-os elementos fundamentais para a maioria dos sistemas de bombeamento centrífugo. Da mesma forma, o rotor é uma unidade integral de bombeamento, pois fornece a força rotacional que move as pás. Os tipos mais comuns de desenhos e modelos de palhetas e rotor incluem:

• Aleta reta: Nesta configuração básica, a água entra na caixa através de uma entrada sobre o rotor. O rotor gira suas lâminas, fazendo com que a água gire e gere a força centrífuga que gera pressão ao longo do diâmetro externo do rotor. Quando uma força suficiente é aplicada, a água é empurrada para fora da turbina e move-se através de um canal de descarga em uma extremidade do invólucro.

• Aleta curvada: Este projeto apresenta tanto palhetas curvadas como uma cobertura curva. Uma tubulação canaliza a entrada da água em direção ao centro, ou "olho" da unidade de turbina, onde as palhetas curvas começam a empurrá-la em direção à borda da caixa em forma de espiral. Como a força giratória continua a aplicar pressão, a água é direcionada para um canal de descarga.

• Voluta: A voluta é um plano único em curva espiralada que se afasta de um ponto central. Ela é projetada para combinar a forma da caixa que envolve o rotor em uma bomba centrífuga, formando uma passagem para a água ser descarregada. A espiral se expande em determinados intervalos, quanto maior o crescimento, maior o volume de fluxo da água.

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Autor(es): Flávio Saraiva

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