Quantos tipos de bombas de caudal axial vertical existem?

As bombas de fluxo axial vertical são componentes essenciais em diversas aplicações industriais, principalmente onde grandes volumes de fluido necessitam de ser movimentados de forma eficiente. Estas bombas são concebidas para lidar com caudais elevados com pressões de cabeça relativamente baixas, tornando-as ideais para aplicações como controlo de cheias, sistemas de irrigação e circulação de água de refrigeração em centrais elétricas. Compreender os diferentes tipos de bombas de fluxo axial vertical é crucial para que os engenheiros e os gestores de projeto selecionem a bomba mais adequada às suas necessidades específicas.

Bomba de hélice de fluxo axial vertical

As bombas de hélice são um tipo de bomba de fluxo axial vertical que, como o nome sugere, utiliza um impulsor do tipo hélice. Estas bombas são caracterizadas pelo design do impulsor, que apresenta pás torcidas ao longo do seu comprimento para proporcionar um padrão de fluxo mais eficiente.

O design de pá torcida das bombas de hélice oferece diversas vantagens. Em primeiro lugar, permite uma aceleração mais gradual do fluido à medida que passa pelo impulsor. Esta aceleração gradual reduz a turbulência e as perdas de energia, contribuindo para a eficiência global da bomba. O design torcido também ajuda a manter uma distribuição de pressão mais uniforme ao longo do comprimento da lâmina, o que pode ajudar a minimizar os riscos de cavitação.

As bombas de hélice são particularmente adequadas para aplicações de elevado caudal e baixa altura manométrica. Podem mover grandes volumes de fluido de forma eficiente contra cabeças de pressão relativamente baixas. Isto torna-os ideais para aplicações como o controlo de cheias, sistemas de irrigação e circulação de água de refrigeração em centrais elétricas.

Uma das principais vantagens das bombas de hélice é a sua capacidade de lidar com grandes volumes de fluido com um consumo mínimo de energia. O design permite a transferência eficiente de energia do motor para o fluido, resultando numa elevada eficiência volumétrica. Esta característica torna as bombas de hélice uma escolha económica para aplicações que exijam a movimentação de grandes quantidades de fluido.

As bombas de hélice também tendem a ter uma construção relativamente simples em comparação com alguns outros tipos de bombas. Esta simplicidade traduz-se em custos de fabrico mais baixos e manutenção mais fácil, o que pode ser vantagens significativas em instalações de grande escala ou em aplicações onde é necessária manutenção frequente.

No entanto, as bombas de hélice têm limitações. Não são adequados para aplicações de alta pressão, uma vez que o seu design é otimizado para o fluxo e não para a geração de pressão. Além disso, podem não funcionar tão bem quando se manipulam fluidos com elevada viscosidade ou quantidades significativas de sólidos em suspensão.

As bombas de hélice encontram aplicações em diversos setores. São comummente utilizados em estações de tratamento de águas residuais para movimentar grandes volumes de água ou esgotos. Desempenham também um papel crucial nos sistemas de irrigação agrícola, onde a sua capacidade de movimentar grandes volumes de água de forma eficiente é particularmente valiosa. Na indústria de geração de energia, as bombas de hélice são frequentemente utilizadas para a circulação de água de refrigeração em centrais térmicas e nucleares.

Bombas de lâmina fixa

As bombas de fluxo axial vertical de pá fixa são o tipo mais básico e comum nesta categoria. Como o nome sugere, estas bombas possuem pás do impulsor ajustadas a um ângulo fixo, que é determinado durante o processo de fabrico. O ângulo da lâmina é cuidadosamente concebido para otimizar o desempenho para uma condição de funcionamento específica, normalmente caracterizada por um caudal e pressão de cabeça específicos.

Bombas de lâmina ajustável

As bombas de fluxo axial vertical de pás ajustáveis representam uma solução mais versátil em comparação com as suas congéneres de pás fixas. A principal característica destas bombas é a capacidade de alterar o ângulo das pás do impulsor, manualmente ou automaticamente, enquanto a bomba está em funcionamento. Esta capacidade de ajuste permite que a bomba mantenha uma elevada eficiência numa gama mais ampla de caudais e pressões manométricas.

O mecanismo de ajuste da lâmina pode variar consoante o design da bomba. Alguns modelos utilizam um sistema hidráulico para alterar o ângulo da lâmina, enquanto outros utilizam ligações mecânicas. Os projetos avançados podem incorporar sistemas de controlo eletrónico que ajustam automaticamente o ângulo da lâmina com base em sensores de fluxo e curvas de desempenho pré-determinadas.

Bombas tubo-axiais

As bombas tubo-axiais são um tipo específico de bomba de fluxo axial verticalcaracterizada pela sua carcaça cilíndrica e impulsor do tipo hélice. Nestas bombas, o impulsor está dentro de um tubo, que orienta o fluxo do fluido e contribui para a eficiência da bomba.

O design das bombas tubulares axiais oferece diversas vantagens. Em primeiro lugar, o revestimento tubular proporciona uma excelente orientação do fluxo, reduzindo a turbulência e melhorando a eficiência hidráulica global. Este design também contribui para a natureza compacta da bomba, tornando-a adequada para instalações onde o espaço é escasso.

Uma das características de destaque das bombas tubulares axiais é a sua elevada eficiência. O percurso de fluxo simplificado criado pela carcaça tubular minimiza as perdas de energia, permitindo que estas bombas atinjam classificações de eficiência mais elevadas em comparação com alguns outros projetos de bombas de fluxo axial. Esta elevada eficiência traduz-se em menor consumo de energia e custos operacionais, tornando as bombas tubulares axiais uma opção atrativa para aplicações que requerem um funcionamento contínuo.

Bombas de turbina de bulbo

As bombas de turbina de bulbo representam um tipo especializado de bomba de fluxo axial vertical utilizada principalmente em centrais hidroelétricas. Estas bombas são caracterizadas pelo seu invólucro exclusivo em forma de bolbo que alberga tanto o impulsor como o gerador ou motor.

O design em forma de bolbo destas bombas oferece diversas vantagens. Em primeiro lugar, proporciona uma excelente eficiência hidráulica, criando um caminho de fluxo simplificado para a água. As superfícies lisas e curvas do bolbo minimizam a turbulência e reduzem as perdas de energia à medida que a água flui através da bomba.

Uma das principais características das bombas de turbina de bulbo é a sua reversibilidade. Em aplicações hidroelétricas, estas unidades podem funcionar tanto como bombas como turbinas. Quando funcionam como bomba, movem a água de um reservatório inferior para um reservatório superior, normalmente durante períodos de baixa procura de eletricidade. Ao operarem como turbina, geram eletricidade à medida que a água flui do reservatório superior para o inferior durante períodos de elevada procura. Esta dupla funcionalidade torna as bombas de turbina de bulbo um componente crucial nos sistemas hidroelétricos de armazenamento bombeado, que desempenham um papel importante na estabilidade da rede e na gestão de energia.

As bombas de turbina de bulbo são conhecidas pela sua elevada eficiência, tanto no modo de bombagem como no modo de geração. O design compacto e integrado minimiza as perdas de energia associadas à transmissão de energia entre os componentes elétricos e hidráulicos. Esta elevada eficiência é particularmente valiosa no contexto da geração de energia hidroeléctrica, onde mesmo pequenas melhorias na eficiência podem traduzir-se em aumentos significativos na produção de energia ao longo do tempo.

Fabricantes de bombas de caudal axial vertical

A Tianjin Kairun desenvolveu um sistema abrangente de garantia de qualidade que cobre todos os aspetos da sua produção de bombas, desde o desenvolvimento inicial e design, passando pelo fabrico e testes, até ao serviço pós-venda. Esta abordagem holística ao controlo de qualidade ajuda a garantir que as suas bombas de fluxo axial vertical cumprem os mais elevados padrões de desempenho e fiabilidade.

O compromisso da empresa com a qualidade começa na fase de desenvolvimento, onde os engenheiros trabalham para criar projetos inovadores que satisfaçam as necessidades específicas dos clientes, ao mesmo tempo que aderem às normas da indústria. O seu processo de design incorpora o que há de mais moderno em modelação de dinâmica de fluidos e ciência de materiais para otimizar o desempenho e a eficiência da bomba.

Para aqueles que estão no mercado das bombas de fluxo axial vertical, a Tianjin Kairun agradece consultas e está pronta para ajudar na seleção da bomba certa para aplicações específicas. Podem ser contactados através do e-mail catherine@kairunpump.com para obter mais informações sobre os seus produtos e serviços.

Referências:

1. Karassik, I. J., Messina, J. P., Cooper, P., & Heald, C. C. (2008). Pump Handbook (4th ed.). McGraw-Hill Education.

2. Gülich, J. F. (2020). Centrifugal Pumps (3rd ed.). Springer.

3. Tuzson, J. (2000). Centrifugal Pump Design. John Wiley & Sons.

4. Lobanoff, V. S., & Ross, R. R. (2013). Centrifugal Pumps: Design and Application (2nd ed.). Elsevier.

5. Nelik, L. (1999). Centrifugal and Rotary Pumps: Fundamentals with Applications. CRC Press.