bombas

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UÉÅutá
O que é uma bomba?
� Máquina que transfere 
energia de uma fonte para 
um líquidos para 
transportá-lo de um local 
para outro, inclusive 
vencer desnível. 
Tipos
� Deslocamento positivo � Centrífugas 
(Rotodinâmicas): Utilizam 
da força centrífuga para 
transporte de fluidos
Bomba centrífuga
� Transformação de energia através do emprego de forças 
centrifugas. Possui pás cilíndricas, que giram transformando 
energia cinética em energia de pressão. Essas pás são fixas a 
um disco e a uma coroa circular, compondo o rotor da 
bomba.
O líquido é succionado pela 
ação de um impulsor que gira 
rapidamente dentro da 
carcaça. 
O movimento produz uma zona 
de vácuo (no centro) e outra de 
alta pressão (na periferia).
Carcaça
� É o componente fixo que 
envolve o rotor. Apresenta 
aberturas para entrada do liquido 
até ao centro do rotor e saída do 
mesmo para a tubulação de 
descarga.
Rotor
� É a peça fundamental de 
uma bomba centrífuga, a 
qual tem a função de 
receber o líquido e 
fornecer-lhe energia. Do seu 
formato e dimensões 
relativas vão depender as 
características de 
funcionamento da bomba.
Bomba centrífuga
� Alfa eficiência
� Construção simples
� Baixo consumo de energia
� Baixo nível de ruído
� Fluido é descarregado a uma pressão uniforme, sem pulsações
� A linha de descarga pode ser estrangulada (parcialmente fechada) 
ou completamente fechada sem danificar a bomba
� Permite bombear líquidos com sólidos
� Pode ser acoplada diretamente a motores
� Baixo NPSH requerido
� Manutenção fácil e barata
Princípio de operação
� O líquido é transportado do 
olho do “impeler” à periferia. 
� A bomba centrífuga deve ser escorvada antes de funcionar (a linha de 
sucção deve estar cheia de líquido). Quando a bomba tem ar, a 
pressão desenvolvida é muito pequena devido à baixa densidade do 
ar.
Dois tipos de escorva
Bombas de deslocamento positivo
Princípio de funcionamento
Princípio de funcionamento
� A energia é fornecida 
periodicamente, mediante 
superfícies sólidas móveis, 
que deslocam porções de 
fluido desde a sucção até a 
linha de descarga. 
� A pressão de saída é 
regulada através de 
válvulas de descarga 
unidirecionais.
� As bombas de deslocamento 
positivo liberam um 
determinado volume de 
fluido de acordo com a 
velocidade do sistema. 
Quando a saída se fecha a 
pressão aumenta e o fluxo 
da bomba deve ser dirigido 
para outro lugar, de maneira 
que se evite a sobre-
pressurização. 
� Para proteger a bomba, o fluido deve ser desviado por 
um 
by-pass, ou por meio da recirculação dentro da própria 
bomba (enviando o fluido da zona de alta pressão 
(descarga) para a de baixas pressões (sucção)).
� Válvulas de alívio internas:
� Muitos fabricantes fornecem bombas que incorporam 
válvulas de alívio internas. Quando uma válvula de 
alívio interna se aproxima do valor máximo de pressão 
permitido, se abre e o fluido é dirigido internamente para 
a zona de sucção. Dessa forma se evita a possibilidade 
de destruição da bomba e da tubulação e dos 
acessórios.
� Alívio externo e válvulas de by-pass: 
No projeto do sistema de escoamento, quando se 
utilizam bombas de deslocamento positivo e o risco de 
queda de vazão existe, é necessário considerar um 
arranjo de by-pass externo que devolva o líquido para 
a sucção. 
� A válvula do by-pass abrirá a uma pressão pré-
determinada, permitindo que a pressão interna não 
exceda níveis muito altos e evitando também que a 
bomba cavite. 
As válvulas de alívio internas são 
projetadas para proteger o sistema 
por períodos curtos de tempo. 
Quando o fluido recircula dentro da 
bomba, a potência introduzida pela 
bomba se dissipa na forma de calor, 
aumentando a temperatura do produto. 
Mesmo se o período de tempo é curto, 
a temperatura do produto pode subir 
até o ponto de evaporação na zona de 
baixas pressões. Quando há 
cavitação na zona de baixas pressões 
pode ocorrer a destruição da bomba.
A cavitação é uma situação que pode ocorrer em qualquer 
tipo de bomba. 
Acontece quando há falta de fornecimento de líquido e a 
bomba trabalha com uma vazão menor daquela para a qual 
foi projetada. 
As causas comuns da cavitação são a diminuição da 
pressão de sucção, NPSH insuficiente, ou operação a 
velocidades muito altas. 
A cavitação diminui a eficiência, desgasta os metais das pás 
do rotor, gera vibração mecânica e ruído.
O NPSH do sistema também depende da velocidade do rotor.
. Bombas alternativas
Bombas tipo pistão, com válvulas de retenção
Quando o pistão se desloca para a esquerda, a pressão no 
cilindro se reduz, a válvula de retenção na linha de sucção se 
abre e o líquido entra. 
Quando o pistão chega ao final do cilindro, o movimento se 
inverte e o pistão se desloca para a direita. Aumenta a pressão 
no cilindro e a válvula de admissão fecha. A pressão aumenta 
e a válvula de descarga se abre e o líquido sai pressurizado. 
Linha de descarga
Válvulas de retenção
Linha de sucção
Pistão
cilindro
Bombas rotativas
Na figura abaixo pode-se observar o princípio de funcionamento 
das bombas rotativas. Dentre as bombas rotativas, a de lóbulos é 
a mais amplamente usada na indústria de alimentos.
Posição 0º: O fluido escoa através do lóbulo superior. O selo é 
no lóbulo inferior. Posição 90º: O fluido escoa através do lóbulo 
inferior. O selo é no lóbulo superior. 
Bomba sanitária
� As bombas sanitárias são especificamente projetadas 
para manusear alimentos. Conseqüentemente devem 
preencher uma série de requisitos para serem 
adequadas:
• Altamente resistentes à corrosão
• Facilmente desmontáveis para limpeza
• Não provocam a formação de espuma
• O sistema de lubrificação não deve contaminar o alimento
• O atrito entre as partes internas deve ser mínimo para não 
haver incorporação de elementos metálicos no alimento
• O desenho mecânico das superfícies deve apresentar 
curvas suaves, sem espaços mortos, nos quais o alimento 
possa acumular-se.
• O sistema de gaxetas ou o selo mecânico deve vedar 
perfeitamente a carcaça
Condições ótimas de utilização das bombas
Todas as bombas têm condições ótimas de utilização, ou seja, 
são mais adequadas para um determinado tipo de fluido, em 
uma faixa de pressão e a uma dada vazão volumétrica. 
As bombas centrífugas são construídas de modo a 
fornecerem uma ampla faixa de vazões, desde uns poucos 
l/min até 3.104 l/min. As pressões de descarga podem atingir 
algumas centenas de atmosferas. Elas trabalham com 
líquidos límpidos, líquidos com sólidos abrasivos ou ainda, 
com alto conteúdo de sólidos, desde que o líquido não seja 
muito viscoso (500 centi-Stokes de viscosidade cinemática).
1 Stoke = 100 centistokes = 1 cm2/s = 0.0001 m2/s).
As bombas alternativas de pistão só podem ser utilizadas para 
deslocamento de fluidos clarificados e limpos, não podendo 
manusear fluidos abrasivos. São utilizadas para altas pressões, 
que somente são alcançadas para esses tipos de bombas, 
porém fornecem baixas vazões. 
As bombas rotativas são especificamente indicadas para 
fluidos viscosos, porém não abrasivos. Por isso são usadas, 
especialmente, com sucos concentrados, chocolate e geléias.
Algumas características das bombas:
Bombas
Características
Centrifuga 
radial
Centrifuga 
axial
Rotatória, 
parafuso, 
engrenagens
Alternativas
Vazão na 
descarga
Estacionária Estacionária Estacionária Pulsante
NPSH: altura 
de sucção 
máxima 
permitida
5 m 5 m 6,5 m 6,5 m
LíquidosClaros, limpos Abrasivos, 
sujos
Viscosos não 
abrasivos
Limpos e 
claros
Faixa de 
pressão
Baixa - alta Baixa Baixa- Média Baixa até 
máxima
Faixa de vazão Pequena -
máxima
Pequena -
máxima
Pequena -
média
Pequena
Processo de Seleção
� a) Definir ou calcular a vazão necessária (Q),
� b) Determinar a altura manométrica da bomba - HB,
� c) Entrar com a altura manométrica (HB) e a vazão (Q) em um 
diagrama de blocos de um catálogo de fornecedor de bombas, 
selecionando modelos adequados à aplicação em questão (verificar 
as diversas rotações),
Modelos
� Com os modelos selecionados, obter as curvas características da 
bomba, geralmente no próprio catálogo,
� Determinar as grandezas relativas ao ponto de trabalho para os 
diversos modelos selecionados (Q, HB, hB, NPSHREQ, NB)
� Verificar o rendimento da bomba p/ cada modelo selecionado,
� Analisar as condições cavitação p/ cd modelo ,
� Determinar a potência necessária no eixo de cada modelo 
selecionado,
� Em função da avaliação do rendimento, NPSHREQ, potência e 
custo, selecionar a bomba adequada à instalação.
Seleção de bombas
• GRANDEZAS CARACTERÍSTICASDE 
BOMBAS ROTATIVAS CENTRÍFUGAS
Vazão de bombeamento (Q)
Altura manométrica total (H)
Rotação (rpm)
Potência absorvida (P)
Eficiência da bomba (η)
VAZÃO DE BOMBEAMENTO
O primeiro passo para escolha de uma bomba é a
estimativa da vazão que a mesma deverá fornecer.
Esta informação deve ser obtida a partir de índices
técnicos existentes na literatura (tabelas).
Os fabricantes geralmente informam a vazão que uma
bomba é capaz de fornecer na unidade m3/h.
Composição da carga total
1. Desnível geométrico de sucção;
2. Desnível geométrico de recalque;
3. Perda de energia CONTÍNUAS nas tubulações de
sucção e de recalque;
4. Perda de energia LOCALIZADAS na sucção e no
recalque
5. Necessidade de pressão no final da tubulação
Desnível geométrico de sucção
Desnível 
geométrico de 
recalque
Perdas Localizadas
Dimensionamento de bombas
� http://www.pump-
flo.com
CIP
ADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO 
DE DIMENSIONAMENTO
Deseja-se captar água de um córrego para abastecer
um reservatório com capacidade de 150 m3. Selecione
uma bomba que atenda às necessidades especificadas:
A água armazenada será usada durante o dia e o
reservatório, depois de vazio, receberá água durante a
noite, das 21:00h às 7:00h do dia seguinte;
Desnível de sucção: 3 m
Desnível de recalque: 15 m
ADUTORA POR RECALQUE:EXEMPLO 
DE DIMENSIONAMENTO
Comprimento da tubulação de recalque: 250 m
Comprimento da mangueira de sucção: 4,5 m
Velocidade máxima desejada para a água na tubulação: v
= 1,5 m/s
Peças que deverão fazer parte do sistema:
• válvula de pé com filtro (1);
• redução excêntrica (1),
• ampliação concêntrica (1),
• registro de gaveta(1)
• válvula de retenção (1).
Roteiro de elaboração:
1. Determine o diâmetro que deverá ter a tubulação para
atender à exigência de velocidade máxima;
Resolução: Vazão da bomba
Volume do tanque = 150 m3
•Tempo de enchimento: das 21 horas às 7 horas (período 
noturno) = 10 horas
•Vazão a ser bombeada = 150 m3 / 10hs
= 15 m3/hora = 4,167 x 10-3 m3/s
Escolha do diâmetro da 
canalização de recalque.
Critério: 
V≤ 1,5 m/s
Q = V.A
4
.
.
2DVQ pi=
V
QD
.
.4
pi
=
D = 0,0595 m
� O diâmetro comercial superior ao valor encontrado é 60 mm 
e será adotado para a canalização de recalque.
� Para a canalização de sucção, os fabricantes recomendam o 
diâmetro comercial imediatamente superior, que é 75 mm.
Comprimentos equivalentes
Peça Diâmetro (mm) Comprimento equivalente 
(m)
Válvula de pé com filtro 
(pvc)
75 26,8
Redução excêntrica (pvc) 75 0,85
Total 27,65
� 2. Calcule a Altura Manométrica Total (perdas na tubulação + 
perdas localizadas + desnível geométrico);
Perdas localizadas no recalque pelo 
método dos comprimentos 
equivalentes (2 ½ pol):
Peça Diâmetro (mm) Comprimento equivalente (m)
Ampliação concêntrica 60 0,8
Registro de gaveta 60 0,9
Válvula de retenção 60 5,2
Total 6,9
Perdas totais na canalização:
Bomba selecionada:
�Modelo BC – 92S – JC
�Potência = 3CV
�Diâmetro do rotor = 131 mm
�Rendimento ≈ 47%
�60 Hz
�3450 rpm
Cavitação
� Cavitação é a formação de bolhas em transporte de um liquido. 
Ocorre por formação de zona de baixa pressão. As bolhas 
implodem em uma região de mais alta pressão. 
� Resulta em diminuição de eficiência da bomba e operação 
barulhenta. 
� Diminuição da vida útil da bomba, erosão e corrosão 
Para evitar cavitação
� Pressão na linha de sucção 
deve ser maior que a pressão 
de vapor do líquido 
bombeado.
S
Atm H
gρ
)PvapP(NPSH +−=
requeridoalRe NPSHNPSH >
� NPSHd = altura líquida de sucção positiva disponível. Calculado 
a partir da altura de sucção, temperatura da água e pressão 
atmosférica local e comparado com o NPSH requerido, 
fornecido pelo fabricante, para evitar cavitação, problema 
comum quando Hs > 10 m, a água tem + de 30oC ou a altitude 
é > 1.500m). 
�
Curva da bomba