Bombas de Helicoidal de Cavidade Progressiva – WHAT ?

ps: Esse é um Trecho do Livro Embarcações de Apoio Marítimo – Volume I

As bombas são compostas principalmente por um rotor helicoidal, também chamado de cavidade, que gira dentro de um estator com formato complementar. A rotação do rotor dentro do estator gera uma série de câmaras progressivas que se movem ao longo do comprimento da bomba, resultando no deslocamento axial do líquido da entrada para a saída da bomba.

O movimento helicoidal do rotor possibilita o transporte de líquidos com alta viscosidade, sólidos suspensos, líquidos com gás e até mesmo líquidos com pequenas partículas.

Uma das principais características dessas bombas é que o volume de líquido bombeado é diretamente proporcional à velocidade de rotação do rotor. Isso significa que é possível obter uma taxa de bombeamento linear e consistente, o que é vantajoso em muitas aplicações industriais.

Adicionalmente, as bombas de cavidade progressiva possuem alta eficiência em comparação com outros tipos de bombas de deslocamento positivo, como as bombas de engrenagem ou as bombas de pistão. A eficiência geralmente varia de 55% a 75%, dependendo do projeto da bomba, das condições de operação e das características do fluido bombeado.

Dentre os componentes principais, temos: [Insira aqui a lista dos componentes principais :

Gaxeta

A gaxeta é geralmente feita de materiais flexíveis, como borracha, grafite, amianto, entre outros. Ela é inserida em uma ranhura ou alojamento na junção de duas partes que precisam ser vedadas, e é comprimida para criar uma barreira contra vazamentos. A pressão aplicada na gaxeta faz com que ela se deforme e preencha eventuais espaços, evitando a passagem de fluidos.

Cardan

Os cardans são geralmente compostos por uma junta universal em cada extremidade do tubo, que permite a articulação e a transmissão de energia em ângulos diferentes.

Em bombas helicoidais, ela permite a movimentação do eixo na horizontal e na vertical do rotor dentro do estator.

Estator e Rotor

O estator e o rotor da bomba de fuso helicoidal operam com o mínimo de interferência entre eles. Para evitar danos causados por partida a seco, essas bombas são projetadas com um mecanismo de escorva automática durante o início do funcionamento.

É crucial evitar que essa bomba seja ligada sem a presença de líquido, pois essa situação é uma das principais causas de falhas. O estator é constituído de uma borracha especial e, sem o fluido atuando como lubrificante, o atrito excessivo resulta em aumento de temperatura e abrasão excessiva, levando à perda de eficiência ou até mesmo a falha completa da bomba.

Em caso de falha, é necessário substituir o estator. Devido ao formato de fuso, recomenda-se aplicar vaselina em todo o rotor da bomba e girar o estator até o final para facilitar a instalação. Esse cuidado garante uma operação adequada e prolonga a vida útil da bomba de fuso helicoidal.

Interpretando os Números

As bombas de deslocamento positivo se dividem em alternativa e rotativa, a bomba de fuso helicoidal é do tipo rotativa.

A vazão nominal destas bombas é dado por:

Q_n = V_d . N

Tal que:

• V_d – Volume deslocado em cm³/rotação
• N – Rotação da Bomba em Rpm
• Q_n –  Vazão nominal média em cm³/min

Logo, no caso da bomba de fuso a variação da vazão seria possível com a variação da rotação, considerando a bomba e as redes a mesma.

A potência motriz desta bomba é dado por:

P_mec= ΔP.Q/n_b

Tal que:

• P_mec –  Potência Motriz da Bomba em W
• ΔP –  Elevação da pressão da bomba em Pa
• Q – Vazão Efetiva da Bomba m³/s
• n_b – Rendimento totalda bomba

Como observado no gráfico abaixo, as bombas de deslocamento positivo, tem a vazão constante independente da pressão.

Devido a essa condição de vazão constante é importante ter uma válvula de alívio na descarga dessas bombas. Pois em condições de shutt-off (vazão igual a zero), ou seja, descarga fechada, a bomba continuará tentando manter a vazão constante resultando num aumento de pressão o ocasionando danos a bomba e componentes.

Nos planos do navio também é importante identificar as válvulas e qual tipo de bomba se trata.

Gostou do artigo? Esse é um trecho do Livro Introdução à Máquinas Navais para Embarcações de Apoio Marítimo – Volume I, esse livro aborda o princípio de funcionamento de forma didática, prática e com exercícios resolvidos, desafios, categorizado em 13 capítulos,.

Abordando toda a base e fundamentação física aos poucos, construindo o conhecimento com os principais componentes de navios de Apoio Marítimo.

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