Entendendo os Princípios Básicos de uma Bomba Centrífuga (Parte 1)

Imagine a seguinte situação: você está regando as flores do seu jardim, tampa metade da saída da mangueira com seu dedão e o jato de água alcança 10 metros ou mais. Mas quando você diminui ainda mais a secção de saída da mangueira, reduzindo em três quartos, por exemplo, a distância que o jato de água alcança, aumenta ou diminui? E o volume de água que sai pela mangueira nesta nova condição, aumenta ou diminui?

É claro que a distância alcançada pelo jato de água com a diminuição da secção de saída da mangueira aumenta, assim como o volume de água diminui. O inverso também é verdadeiro, ou seja, quando você aumenta a secção de saída da mangueira, a distância do jato de água diminui e o volume de água aumenta.

Se você é capaz de entender este simples conceito, então você também será capaz de entender como 99% das bombas centrífugas trabalham. Acredite quando eu afirmo que entender estes princípios básicos irá ajuda-lo a tomar a decisão certa na compra (menor custo x melhor projeto) de sua bomba centrífuga.

A bomba centrífuga utiliza a rotação do impelidor ou rotor para converter a energia rotacional, fornecida pelo motor elétrico, em energia cinética. O fluido que entra pelo olho do impelidor em uma zona de baixa pressão criada pela força centrífuga gerada na rotação, desloca-se pelas pás do rotor até a voluta, ocorrendo neste trajeto a conversão gradual da energia cinética em energia de pressão, consequência do aumento progressivo na área do escoamento.

A energia de pressão gerada é que permitirá o escoamento do fluido pela tubulação. A quantidade de energia de pressão gerada, assim como o volume de fluido escoado, dependerá do projeto e da aplicação da bomba.

Fazendo uma analogia com o caso da mangueira, podemos verificar que quanto menor a seção ou área de escoamento, maior a energia cinética (ou velocidade) do fluido, motivo pelo qual bombas de alta rotação (3500 rpm) são capazes de atingir maiores pressões ou carga manométrica que as bombas de baixa rotação (1750 rpm) já que a energia rotacional (força centrífuga) gerada é muito maior.

O rotor ou impelidor é o componente da bomba que transmite ao fluido um movimento circulatório, acelerando a massa líquida para a periferia das pás em decorrência da força centrífuga. Tem a função básica de fornecer energia cinética e de pressão ao líquido sendo a peça mais importante da bomba, merecendo atenção especial dos fabricantes e projetistas.

Quando se diminui o diâmetro externo do rotor (rebaixamento) diminui-se a quantidade de energia cinética que será transmitida ao fluido, permitindo atender faixas menores de altura manométrica por causa da menor energia de pressão gerada.

A carcaça tem a função de coletar o fluido que sai do rotor e guiá-lo adequadamente até o bocal de saída promovendo, durante o trajeto, a transformação de parte da energia cinética em energia de pressão. A Carcaça não fornece energia ao líquido. Ela opera como conversora de energia, isto é, reduz a velocidade do líquido aumentando a pressão.

No ponto A da figura a área da voluta é menor, a velocidade é alta e a pressão é baixa. Com o escoamento do fluido e a expansão da área da voluta no ponto B, a velocidade diminui e a pressão aumenta. Este é o fenômeno de conversão de energia cinética em energia de pressão.

No próximo capítulo explicarei sobre curva característica da bomba fazendo uma analogia com o caso da mangueira de jardim e o fenômeno de “correr na curva”

Um grande abraço!

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