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APLICAÇÃO DAS EM SISTEMAS HIDRÁULICOS, MEDIÇÃO DE SISTEMAS HIDRÁULICOS
Tipologia: Resumos
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REPÚBLICA DE ANGOLA MINISTÉRIO DA ADMINISTRAÇÃO PÚBLICA TRABALHO E SEGURANÇA SOCIAL INSTITUTO NACIONAL DO EMPREGO E FORMAÇÃO PROFISSIONAL CENTRO POLIVALENTE DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL
Elaborado por: Engº Emanuel QUILUNGO
Engº Domingos FILIPE
1ª Versão Luanda 2021
Figura 44-Remoção do Rotor e da Cobertura da Bomba ............. Erro! Marcador não definido. Figura 45-Detalhe do ebaixamento .................................. Erro! Marcador não definido.
Figura 47-Remover assentos da vedação......................... Erro! Marcador não definido.
Figura 48-Remover assentos da vedação......................... Erro! Marcador não definido.
Figura 49-Remover a cobertura da caixa de engrenagem ............ Erro! Marcador não
definido.
Figura 50-Remover Plugue de Drenagem de Óleo.......... Erro! Marcador não definido.
Figura 51-Montagem de Bloqueio ................................... Erro! Marcador não definido.
Figura 52-Remover a Engrenagem e a Montagem de Bloqueio ... Erro! Marcador não
definido.
Figura 53-Remover parafusos ......................................... Erro! Marcador não definido.
Figura 54-Remover o eixo ................................................ Erro! Marcador não definido.
Figura 55-Remoção dos Mancias..................................... Erro! Marcador não definido.
Figura 56-Vedantes frontais ............................................ Erro! Marcador não definido.
Figura 57-Montagem dos mancais. ................................. Erro! Marcador não definido.
Figura 58-Montagem dos Mancais .................................. Erro! Marcador não definido.
Figura 59-Aplicação da graxa de mancal ........................ Erro! Marcador não definido.
Figura 60-Fixação da tampa de rosca ............................. Erro! Marcador não definido.
Figura 61-Verificação do torque ..................................... Erro! Marcador não definido.
Figura 62-Apertar os Parafusos de Aperto ..................... Erro! Marcador não definido.
Figura 63-Instalação da Vedação do Eixo ....................... Erro! Marcador não definido.
Figura 64-Instalação da Vedação do Eixo ....................... Erro! Marcador não definido.
Figura 65-instalação do corpo ......................................... Erro! Marcador não definido.
Figura 66-Instalação do rotor .......................................... Erro! Marcador não definido.
Figura 67-Instalação do Rotor......................................... Erro! Marcador não definido.
Figura 68-folga do Rotor para o Corpo .......................... Erro! Marcador não definido.
Figura 69-Montagem do Elemento de Bloqueio.............. Erro! Marcador não definido.
Tabela 1-Características Principais das máquinas de fluido................................... 24
Tabela 2-Componentes da bomba ............................................................................ 42
Tabela 3-Folga da Face Traseira e da Face Frontal ....... Erro! Marcador não definido.
Tabela 4-Volume de Óleo................................................. Erro! Marcador não definido.
Tabela 5-Volume da Grax ............................................... Erro! Marcador não definido.
Tabela 6-Referência de Torque ....................................... Erro! Marcador não definido.
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Curso Máquinas e Fluídos Título Bombas Hidráulicas CPFP Centro Polivalente De Formação Profissional Formadores Engº Emanuel Quilungo & Engº Domingos Filipe
Bombas hidráulicas
A primeira razão para o ser humano necessitar de uma bomba foi a agricultura. Embora a agricultura esteja em prática há mais de 10 000 anos, os primeiros registros que temos de irrigação são devidos aos egípcios. Inicialmente transportavam a água em potes, mas cerca de 1 500 a.C. apareceu a primeira máquina de elevação de água, a picota. Posteriormente apareceram o sarilho, usado para elevar um balde, a nora e a roda persa.Todas estas máquinas eram movidas por trabalho humano ou animal. O sarilho é empregado ainda hoje no abastecimento de água.
Bombas hidráulicas, são máquinas geratrizes cuja finalidade é realizar o deslocamento de um líquido por escoamento. Sendo uma máquina geratriz, ela transforma o trabalho mecânico que recebe para seu funcionamento em energia, que é
comunicado ao líquido sob as formas de energia de pressão e cinética. Figura 1-Bomba Hidráulica
As bombas podem ser classificadas pela sua aplicação ou pela forma com que a energia é cedida ao fluido em:
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As bombas são utilizadas nos circuitos hidráulicos, para converter energia mecânica em energia hidráulica. A ação mecânica cria um vácuo parcial na entrada da bomba, o que permite que a pressão atmosférica force o fluido do tanque, através da linha de sucção, a penetrar na bomba. A bomba passará o fluido para a abertura de descarga, forçando-o através do sistema hidráulico. Especificação de Bombas: As bombas são, geralmente, especificadas pela capacidade de pressão máxima de operação e pelo seu deslocamento, em litros por minuto, em uma determinada rotação por minuto. Relações de Pressão: A faixa de pressão de uma bomba é determinada pelo fabricante, baseada na vida útil da bomba. Obs.: Se uma bomba for operada com pressões superiores às estipuladas pelo fabricante, sua vida útil será reduzida.
São bombas de deslocamento não-positivo, usadas para transferir fluidos e cuja única resistência é a criada pelo peso do fluido e pelo atrito.
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Figura 2-construtiva de uma turbobomba Nas turbobombas a movimentação do fluído ocorre pela ação de forças que se desenvolvem na massa do mesmo, em conseqüência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco (rotor, impulsor) dotado de pás (palhetas, hélice), o qual recebe o fluído pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ação da força centrífuga, daí o seu nome mais usual (Bomba Centrífuga).
Nota: essas bombas raramente são usadas em sistemas hidráulicos, porque seu poder de deslocamento de fluido se reduz quando aumenta a resistência e também porque é possível bloquear-se completamente seu pórtico de saída em pleno regime de funcionamento da bomba.
As turbobombas, também chamadas bombas rotodinâmicas e kinetic pumps pelo Hydraulic Institute, são caracterizadas por possuírem um órgão rotatório dotado de pás, chamado rotor, que exerce sobre o líquido forças que resultam da aceleração que lhe imprime. Essa aceleração, ao contrário do que se verifica nas bombas de deslocamento
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Ao iniciar-se o processo de rotação, o rotor cede energia cinética à massa do fluído, deslocando suas partículas para a extremidade periférica do rotor. Isto ocorre pela ação da força centrífuga.
Figura 3-Bomba centrífuga pura ou radial
Com isso, inicia-se a formação das duas zonas de pressão (baixa e alta) necessárias para desenvolver o processo:
Com o deslocamento da massa inicial do fluído do centro do rotor para sua extremidade, formar-se-á um vazio (vácuo), sendo este, o ponto de menor pressão da bomba. Obviamente, novas e sucessivas massas do fluído provenientes da captação ocuparão este espaço, pela ação da pressão atmosférica ou outra força qualquer; Paralelamente, a massa do fluído que é arrastada para a periferia do rotor, agora comprimida entre as pás e as faces internas do mesmo, recebe uma crescente energia de pressão, derivada da energia potencial e da energia cinética, anteriormente fornecidas ao sistema. O crescente alargamento da área de escoamento (Teorema de Bernoulli), assim como as características construtivas do interior da carcaça da bomba (voluta ou difusores) ocasionam a alta pressão na descarga da bomba, elevando o fluído a altura desejada.
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As bombas do tipo radial, pela sua simplicidade, se prestam à fabricação em série, sendo generalizada sua construção e estendida sua utilização à grande maioria das instalações comuns de água limpa, descargas de 5 a 500l/s e até mais, e para pequenas, médias e grandes alturas de elevação.
Notemos que essas indicações são vagas e algo imprecisas, e que a escolha do tipo de rotor dependerá da noção de “velocidade específica”. Quando se trata de descargas grandes e pequenas alturas de elevação, o rendimento das bombas radiais torna-se baixo, e o seu custo se eleva em virtude das dimensões que assumem suas peças, tomando-se pouco conveniente empregá-las.
As bombas centrífugas são usadas no bombeamento de água limpa, água do mar, condensados, óleos, lixívias, para pressões de até 16 kgf cm2 e temperaturas de até 140 ºC. Existem bombas centrifugas também de voluta, para a indústria química e petroquímica, refinarias, indústria açucareira, para água quente até 300 ºC e pressões de até 25 kgf/ cm2. É ocaso das bombas CZ da Sulzer-Weise. As bombas de processo podem operar com temperatura de até 400 ºC e pressões de até 45 kgf /cm2 (ex.: bombas MZ da Sulzer-Weise).
b. Bomba de fluxo misto ou bomba diagonal
Constitui um caso intermediário ente as bombas radiais e axiais, tanto no que diz respeito à trajetória, como, inclusive, no campo de emprego. Assim, sua trajetória se faz numa diagonal e seu campo de emprego caracteriza-se pelo recalque de médias vazões em médias alturas.
Nas bombas hélico-centrífuga, o líquido penetra no rotor axialmente, atinge as pás cujo bordo de entrada é curvo e inclinado em relação ao eixo, segue uma trajetória que é uma curva reversa, pois as pás são de dupla curvatura, e atinge o bordo de saída que é paralelo ao eixo ou ligeiramente inclinado em relação a ele. Sai do rotor segundo um plano perpendicular ao eixo ou segundo uma trajetória ligeiramente inclinada em relação ao plano perpendicular ao eixo.
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As bombas axiais são empregadas para grandes descargas (até várias dezenas de metros cúbicos por segundo) e alturas de elevação de até mais de 40 m. Possuem difusor de pás guias, isto é, coletor troncônico com pás guias. O eixo em geral é vertical, e por isso são conhecidas como bombas verticais de coluna, porém existem modelos com o eixo inclinado e até mesmo horizontal.
Constroem-se bombas axiais com pás inclináveis (passo variável), podendo-se, por meio de um mecanismo localizado no interior da ogiva e comandado automaticamente por servomecanismos, dar às pás uma inclinação adequada a cada descarga desejada, para que o rendimento sofra pequena variação.
Figura 6-Bomba axial ou propulsora
d. Bombas Periféricas ou Regenerativas
São aquelas em que o fluido é arrastado através de um rotor com paletas na sua periferia, de tal forma que a energia cinética inicial é convertida em energia de pressão pela redução da velocidade na carcaça. A Figura a baixo mostra esse tipo de bomba. Elas são utilizadas em serviços de alimentação de caldeiras de pequena capacidade e aqueles em que se deseja uma carga elevada com vazões baixas.
a. Bombas de simples estágio
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Nela existe apenas um rotor e, portanto, o fornecimento da energia ao líquido é feito em um único estágio (constituído por um único rotor e um difusor, conforme apresentado na Fig.(7).
Figura 7-Bombas de simples estágio
Razões óbvias, determinadas pelas dimensões excessivas e correspondente custo elevado, além do baixo rendimento, fazem com que os fabricantes não utilizem bombas de um estágio para alturas de elevação grandes. Esse limite pode variar de 50 a 100 m, conforme a bomba, mas há fabricantes que constroem bombas com um só estágio, para alturas bem maiores, usando rotores especiais de elevada rotação, como é o caso das bombas Sundyne, com rotações que vão de 3.600 a 24.700 rpm, usando engrenagens para conseguir rotações elevadas.
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fixadas à carcaça ou ainda podem ser adaptáveis à carcaça. O eixo pode ser horizontal ou vertical.
Figura 10-instalação com bomba centrífuga multiestágios.
As bombas de múltiplos estágios são próprias para instalações de alta pressão, pois a altura total a que a bomba recalca o líquido é, não considerando as perdas, teoricamente igual à soma das alturas parciais que seriam alcançadas por meio de cada um dos rotores componentes. Existem bombas deste tipo para alimentação de caldeiras com pressões superiores a 250 kgf cm2. Usam-se também para poços profundos de água ou na pressurização de poços de petróleo.
a. Bomba de aspiração simples ou de entrada unilateral
Neste tipo, a entrada do líquido se faz de um lado e pela abertura circular na coroa do rotor, ou seja, o rotor possui uma única boca de sucção.
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Figura 11-Bomba Friatec de simples sucção. A Figura acima mostra uma bomba Friatec de simples sucção em material cerâmico. Todos os componentes hidráulicos em material cerâmico e rotor construído em titânio.
b. Bomba de aspiração dupla ou entrada bilateral
O rotor é de forma tal que permite receber o líquido por dois sentidos opostos, paralelamente ao eixo de rotação, construtivamente, o rotor de dupla sucção nada mais é que a justaposição de dois rotores de simples sucção pelo costato.
Nas bombas de entrada bilateral, tendo uma forma simétrica em relação a um plano normal ao eixo, o rotor equivale hidraulicamente a dois rotores simples montados em paralelo e é capaz de elevar, teoricamente, uma descarga dupla, daquela que se obteria com o rotor simples.
O empuxo longitudinal do eixo, que ocorre nas bombas de entrada unilateral em razão da desigualdade de pressão nas faces das coroas do rotor, é praticamente equilibrado nas bombas de rotores bilaterais, também chamados geminados, em virtude da simetria das condições de escoamento.
Geralmente, o rendimento dessas bombas é muito bom, o que explica seu largo emprego para descargas médias. Para permitir a montagem do eixo com o rotor (ou os rotores), a carcaça da bomba é bipartida, isto é, constituída de duas seções separadas por um plano horizontal à meia altura do eixo e aparafusadas uma à outra.
