Guia completo para a escolha de bombas

  1. Guia completo para a escolha de bombas

A procura da bomba centrífuga mais adequada para uma instalação industrial não é fácil: para o ajudar na sua avaliação, apresentamos abaixo o nosso guia completo para a escolha de bombas.

Os principais elementos a considerar ao escolher uma bomba para o seu sistema são, em primeiro lugar

  • vazão necessária (isto é, o volume a ser transportado na unidade de tempo);
  • as características do circuito hidráulico (por exemplo, altura total, quedas de pressão, acessórios, etc.);
  • as características do fluido a bombear (composição, concentração, temperatura, etc.).

Estes fatores fundamentais são, indubitavelmente, complementados por aspetos económicos relacionados ao investimento para o sistema.

Logo que esta informação tenha sido recolhida, é mais fácil escolher o tipo de bomba mais adequado para cada aplicação, com o rotor ideal e a potência correta do motor.

Entre os vários tipos disponíveis no mercado, as bombas centrífugas são decerto as mais versáteis, e podem destacar-se por uma gama particularmente vasta de aplicações.

Quais são os diferentes tipos de bombas

Os diferentes tipos de bombas centrífugas no mercado dividem os principais elementos constituintes, nomeadamente:

  • rotor (parte móvel que transfere a energia);
  • corpo, que canaliza o fluxo primeiro para a admissão e depois para a saída;
  • eixo (normalmente ligado ao motor), sobre o qual o rotor é fixo;
  • motor (geralmente elétrico ou de combustão interna).

No entanto, é possível distinguir entre os diferentes tipos de bombas pelo número de rotores. Teremos, por conseguinte:

  • bombas monoestágio, isto é, com um único rotor;
  • bombas multiestágio, com dois ou mais rotores.

Segundo a posição do eixo, é possível distinguir entre bombas

  • horizontais;
  • verticais.

Estas últimas são particularmente adequadas em caso de problemas de espaço.

Uma classificação adicional e fundamental a ser considerada ao escolher entre diferentes tipos de bombas conduz-nos a distinguir:

  • bombas submersíveis
  • bombas de superfície.

O principal critério de escolha entre estes dois tipos diferentes de bombas é a altura de aspiração: se a profundidade a que o líquido se encontra for superior a 7 metros, uma bomba de superfície não será adequada para tratá-lo, e será necessário recorrer a uma bomba submersível.

Bombas para líquidos multiestágio

Para aumentar a capacidade de aspiração é possível escolher bombas para líquidos multiestágio, a saber, com dois ou mais rotores em vez de um só.

As bombas monoestágio destinam-se a tratar grandes volumes de fluidos, mas funcionam melhor quando operam com, ou ligeiramente abaixo da sua capacidade nominal: noutras condições tornam-se menos eficazes e são mais suscetíveis ao desgaste, obrigando-se a forçar a velocidade de rotação para compensar uma pressão mais baixa.

Vejamos abaixo quais são as características das bombas para líquidos multiestágio, o que pode levar a preferi-las em vez de uma monoestágio.

Características

As características que diferenciam as bombas para líquidos multiestágio das bombas monoestágio podem ser identificadas em quatro áreas:

  • desempenho
  • duração
  • complexidade de funcionamento
  • custo.

Ao nível de desempenho, as bombas para líquidos multiestágio, que podem ser em série ou em paralelo, oferecem realmente um serviço “dois em um”: quando operadas em posição de volume (paralelo), correspondem ao desempenho das bombas monoestágio. Na posição de pressão (série), funcionam até 70% da sua capacidade nominal com maior eficiência (a uma velocidade inferior do motor) em relação a uma bomba de um só estágio.

A característica mais peculiar das bombas para líquidos multiestágio é certamente a sua durabilidade: dada a sua maior eficiência, são mais resistentes ao desgaste do que as bombas monoestágio, especialmente se são frequentemente utilizadas para aplicações de baixa capacidade e alta pressão.

Relativamente à complexidade de funcionamento, no papel uma bomba monoestágio é mais simples do que uma bomba multiestágio, porque o operador desta última deve decidir se a bomba deve ser instalada em paralelo ou em série. No entanto, a formação necessária para aprender a completar eficazmente esta etapa é mínima.

Finalmente, no que diz respeito aos custos, o investimento inicial adicional para as bombas para líquidos multiestágio é largamente compensado por custos de funcionamento mais baixos e, sobretudo, pelo maior tempo de vida útil relativamente às bombas monoestágio.

Aplicações

As bombas multiestágio são utilizadas em aplicações que requerem uma altura total superior: garantem uma maior fiabilidade do processo, uma eficiência elevada e custos de operação mais baixos do que o sistema de bombagem de um só estágio.

Encontramos as principais aplicações das bombas para líquidos multiestágio nos seguintes sectores industriais:

  • indústria de mineração, atividade extrativa e de transformação;
  • indústrias de cerâmica;
  • trabalho da pedra (serragem de mármore e granito);
  • tratamento da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos;
  • estações depuradoras de água;
  • indústrias siderúrgicas;
  • indústrias química, petroquímica e farmacêutica.

Bombas submersíveis

As bombas submersíveis são bombas centrífugas que podem ser posicionadas diretamente no fluido a tratar: tornam-se indispensáveis quando o fluido em questão se encontra a uma profundidade superior a 7 metros, enquanto, se a profundidade for inferior, podem ser utilizadas bombas de superfície.

As bombas submersíveis têm motores e corpos de bombas estanques, e oferecem a vantagem de nunca terem de ser escorvadas. Com efeito, contrariamente às bombas de superfície, não necessitam aspirar o fluido através de uma linha de bombagem: o líquido entra por uma abertura na parte inferior do dispositivo, depois um rotor motorizado empurra-o, por força centrífuga, para o tubo coletor, de onde é conduzido para o tubo de descarga e, então, para fora da bomba.

Quando utilizadas num único local, as bombas submersíveis de alta qualidade como as da gama PEMO PUMPS podem ser deixadas permanentemente no local de aplicação: são extremamente resistentes e não são afetadas pelos danos causados pela humidade.
A realização de reparações ou substituições pode ser mais complexa do que com bombas de superfície, porque as bombas submersíveis podem estar constantemente imersas em líquidos ou lodos, mesmo a dezenas de metros no subsolo, e seladas em sistemas de tubagem. Contudo, submeter as bombas submersíveis as verificações de rotina regulares, definidas em conjunto ao fabricante, permite assegurar uma expectativa de vida útil de até 30 anos.

Características

Concebidas para funcionar completamente submersas em fluidos e/ou lodos, as bombas submersíveis têm um motor hermeticamente selado acoplado ao corpo da bomba.

Normalmente, o invólucro estanque à volta do motor é enchido com óleo para o proteger de danos, impedindo a entrada de qualquer líquido que possa causar um curto-circuito.

Quando a bomba é submersa, o fluido exerce uma pressão positiva na entrada da bomba: é justamente esta pressão que determina a maior eficiência das bombas submersíveis, que requerem menos energia para mover o fluido.

De fato, as bombas submersíveis funcionam “empurrando” o fluído, em vez de o bombear: a própria altura total do líquido é utilizada para o funcionamento, sem recorrer à energia adicional para o aspirar para a bomba.

O aquecimento do motor de uma bomba submersível é impedido pela ação de arrefecimento causada pelo próprio líquido ou lodo em que está imersa.

Eis algumas das principais características das bombas submersíveis, que as podem tornar mais interessantes em relação a outros tipos de bombas:

  • não requerem escorvamento: funcionando abaixo da superfície do fluido bombeado, são autoescorvantes;
  • não estão sujeitas à cavitação, estando completamente submersas;
  • são eficientes e requerem menos energia para mover fluidos e lodos, devido à pressão positiva que estes exercem na entrada da bomba;
  • são muito silenciosas na maioria das aplicações.

Dada a sua localização, as bombas submersíveis também apresentam alguns desafios:

  • acessibilidade: especialmente nas aplicações em poços profundos, este tipo de bomba não é frequentemente de fácil acesso para inspeções, ou manutenção de rotina;
  • risco de corrosão: as bombas submersíveis costumam ser utilizadas para o tratamento de líquidos corrosivos e abrasivos, pelo que as vedações são muito suscetíveis ao desgaste, o que pode causar fugas e danos ao motor;
  • custo: precisamente para combater a corrosão, as bombas submersíveis devem ser constituídas por materiais particularmente resistentes (por exemplo, ferro fundido, revestimento epóxi), o que as pode tornar mais onerosas do que outros tipos de bombas com a mesma capacidade.

Tratam-se de desafios que podem ser superados contando com fabricantes de qualidade e experientes, tais como a Perissinotto S.p.A.

Aplicações

As bombas submersíveis são geralmente muito fiáveis e adequadas para o funcionamento, mesmo em condições extremas.

A seguir estão as principais aplicações em que podem ser utilizadas:

  • águas residuais: as bombas submersíveis são amplamente utilizadas na indústria da areia e das águas residuais, frequentemente em estações de bombagem e elevação;
  • tratamento de esgotos: estas bombas reduzem frequentemente o material de descarga em partículas, para facilitar o manuseamento e tratamento a jusante;
  • sector da mineração: as bombas submersíveis são utilizadas, por exemplo, para a remoção de bacias de decantação;
  • dragagem: as autoridades portuárias utilizam com frequência bombas submersíveis, concebidas para manejar líquidos com um elevado teor de sólidos, para dragar um porto;
  • poços de água: para trazer água à superfície;
  • indústria do petróleo e do gás: as bombas submersíveis transportam o recurso para a superfície a partir de poços profundos.

 

Bombas de superfície

As bombas de superfície estão localizadas fora do fluido que têm de tratar e extrair através de uma linha de sucção; são projetadas para bombear líquidos ou lodos até 7 metros de profundidade, para além dos quais o risco de cavitação aumenta e as bombas submersíveis devem ser utilizadas.

As bombas de superfície podem ser de diferentes tamanhos e tipos: desde as destinadas à utilização num contexto doméstico (para máquinas de lavar roupa, máquinas de lavar louça, sanitários) até às bombas de superfície industriais.

No que respeita ao funcionamento, as bombas de superfície criam aspiração por rotação de um ou mais rotores a grande velocidade com um motor elétrico, dependendo se são bombas monoestágio ou multiestágio.

Ao contrário das bombas submersíveis, que só podem ser verticais, as bombas de superfície, segundo a posição do eixo, podem ser horizontais ou verticais: estas últimas são particularmente adequadas se a área onde vão ser instaladas for limitada.

Os elementos que determinam a opção por uma bomba de superfície, ou uma bomba submersível são, portanto:

  • a profundidade dos líquidos, fluidos ou lodos a bombear;
  • as características das próprias bombas.

Características

As principais características das bombas de superfície incluem:

  • funcionamento: contrariamente às bombas submersíveis, as bombas de superfície devem ser escorvadas, isto é, colocadas em condição de sucção do fluido. Este processo pode realizar-se através de uma linha de sucção, ou por escorvamento automático;
  • a necessidade de aspirar o fluido requer mais energia para o funcionamento das bombas de superfície do que é necessário para as bombas submersíveis;
  • facilidade de acesso: por não estarem completamente imersas num fluido, as bombas de superfície são mais acessíveis e a de manutenção é mais facilitada (e normalmente menos dispendiosa);
  • no entanto, a manutenção pode ter que ser mais frequente, visto que as bombas de superfície estão mais expostas a agentes externos;
  • o custo de uma bomba de superfície é normalmente inferior ao de uma bomba submersível, que requer materiais impermeáveis e mais resistentes à corrosão;
  • o nível de ruído das bombas de superfície é maior com respeito ao das bombas submersíveis, cujo ruído é atenuado pelo fluido circundante.

Para ter a certeza da escolha mais adequada às suas necessidades, é aconselhável recorrer a fabricantes que possam garantir qualidade e perícia: a Perissinotto S.p.A. é certamente um deles.
Em atividade desde 1947, a nossa empresa já produziu e entregou mais de 40.000 bombas industriais em todo o mundo, e está em condições de adequar todos os modelos da gama PEMO PUMPS às necessidades de qualquer cliente.

Aplicações

As bombas de superfície adequam-se a várias aplicações:

  • centrais elétricas e instalações de dessulfuração;
  • mineração, pedreiras e lavagem de materiais inertes;
  • transferência de carvão, esgotos e lodos;
  • indústria química, cerâmica e papel;
  • gestão da FORSU (fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos).

 

Bombas de elevação

As bombas de elevação são bombas submersíveis incorporadas numa instalação (ou estação) elevatória.

Este tipo de instalação é necessário quando se deve descarregar fluidos (especialmente águas residuais) que não podem fluir naturalmente apenas por gravidade (por exemplo, se a bacia de captação estiver numa posição elevada acima do ponto de calado).

Os principais componentes de uma estação elevatória são:

  • um tanque de retenção;
  • uma ou mais bombas de elevação;
  • um sistema de escorvamento e regulação.

O funcionamento é simples: quando os fluidos atingem um certo nível no tanque de retenção, as bombas de elevação entram em ação e empurram a água para o ponto de descarga desejado.

O sistema de escorvamento e controlo é regulado segundo o fluxo de água que chega ao tanque, e o volume deste último, com o objetivo de nunca deixar as bombas de elevação funcionar vazias.

Características

As características das bombas de elevação devem considerar vários fatores:

  • características e granulometria (ou passagem granular) do fluido;
  • fluxo da bomba;
  • altura de elevação da água.

O tamanho das partículas indica, em milímetros, o tamanho máximo de partículas e impurezas que podem passar através das bombas de elevação sem as obstruir.

No caso de águas residuais, distinguem-se:

  • água negra, altamente carregada, contendo materiais sólidos, papel, etc.: as bombas devem tolerar uma granulometria superior a 50 mm (e possivelmente incluirá um triturador na entrada);
  • água cinzenta, pouco carregada, com pequenas partículas sólidas e pouca concentração: neste caso, a granulometria situa-se entre 20 e 50 mm;
  • água branca ou tratada, para a qual são ideais bombas de elevação com uma granulometria de 5 a 20 mm.

O fluxo, expresso em litros por minuto (l/min) ou metros cúbicos por hora (m3/h), é a principal característica de qualquer bomba, e está intimamente relacionado com a altura manométrica total (ATM), que também é expressa em metros. A ATM das bombas de elevação deve permitir que o fluxo chegue intacto à saída.

Por outro lado, a altura de elevação da água determina o tamanho e a forma do tanque de retenção: se a altura for limitada, será possível utilizar um tanque de coluna, enquanto se a elevação for ampla, será necessário instalar um tanque.

Aplicações

As bombas de elevação são principalmente utilizadas para a recolha e elevação de águas claras, pluviais e residuais.

É igualmente possível utilizá-las na indústria do petróleo e do gás para trazer combustíveis de poços profundos para a superfície.