Qual é a velocidade específica de uma bomba submersível de caudal misto?

Os produtos são componentes essenciais nos setores industriais e municipais devido às suas distintas capacidades de fluxo axial e radial. As bombas submersíveis de caudal misto lidam eficientemente com caudais moderados a elevados a alturas manométricas moderadas, tornando-as altamente adequadas para uma vasta gama de aplicações, tais como sistemas de abastecimento de água, projetos de irrigação, medidas de controlo de cheias e estações de tratamento de águas residuais. A sua capacidade de funcionar submerso no fluido bombeado aumenta a eficiência e a fiabilidade operacionais, especialmente em ambientes exigentes onde as bombas convencionais podem ter dificuldades.

O conceito de velocidade específica é particularmente pertinente neste contexto. Ajuda os engenheiros e operadores a avaliar e comparar estas bombas com base na sua velocidade de rotação, caudal e características de altura manométrica. Ao calcular a velocidade específica, os profissionais podem determinar o design ideal da bomba para requisitos operacionais específicos, garantindo um desempenho eficiente e uma longevidade em serviço. Este parâmetro não só auxilia na seleção inicial da bomba, como também desempenha um papel crucial na manutenção contínua e nos esforços de otimização, garantindo que as bombas continuam a operar de forma fiável e eficaz durante a sua vida útil operacional. Assim, a compreensão da velocidade específica é fundamental para maximizar a utilidade e a eficiência da bomba submersível de caudal misto em diversas aplicações industriais e municipais.

Conceito de velocidade específica

A velocidade específica é um parâmetro adimensional crucial na engenharia de bombas, auxiliando na classificação e previsão do desempenho das bombas. Estabelece uma relação entre a velocidade de rotação, o caudal e a altura manométrica de uma bomba, permitindo aos engenheiros e fabricantes comparar e diferenciar vários projetos de bombas de forma eficaz. Originalmente desenvolvida para auxiliar na categorização de bombas com base nas suas características de funcionamento, a velocidade específica evoluiu para uma ferramenta essencial para otimizar a seleção de bombas e a avaliação de desempenho em diferentes aplicações. Ao quantificar o desempenho das bombas em relação ao seu tamanho e condições de funcionamento, a velocidade específica facilita decisões informadas no projeto de engenharia e garante sistemas eficientes de manuseamento de fluidos em indústrias que vão desde a gestão da água aos processos de fabrico. A sua utilidade reside em fornecer informações sobre a eficiência de uma bomba, tendências de cavitação e adequação operacional geral, tornando-a indispensável nas práticas modernas de engenharia que envolvem a dinâmica de fluidos e a tecnologia de bombas.

A velocidade específica de uma bomba é calculada através da seguinte fórmula:

Ns = (N * Q^0.5) / H^0.75

Onde:

Ns = Specific speed

N = Rotational speed of the pump (rpm)

Q = Flow rate at the best efficiency point (m³/s)

H = Total head at the best efficiency point (m)

Esta fórmula permite uma comparação normalizada de bombas que operam a diferentes velocidades, caudais e alturas manométricas. O valor de velocidade específico resultante ajuda a determinar o tipo de bomba mais adequado para uma determinada aplicação e fornece informações sobre as características de desempenho esperadas da bomba.

Velocidade específica de bombas submersíveis de caudal misto

Tem normalmente uma gama de velocidade específica de 50 a 200. Esta gama reflete a capacidade da bomba para lidar com caudais moderados a elevados a alturas manométricas moderadas, combinando as características das bombas de caudal radial e axial.

A velocidade específica de uma bomba submersível de caudal misto afeta significativamente as suas características de caudal e altura manométrica. As bombas com velocidades específicas mais baixas (mais próximas de 50) tendem a ter capacidades de altura manométrica mais elevadas e caudais mais baixos, enquanto que aquelas com velocidades específicas mais elevadas (mais próximas de 200) são mais adequadas para caudais mais elevados a alturas manométricas mais baixas.

À medida que a velocidade específica aumenta dentro desta gama, o design do impulsor da bomba muda para acomodar a mudança nas características do fluxo. As bombas de velocidade específica mais baixa possuem impulsores que se assemelham aos das bombas de caudal radial, com um olhal de impulsor mais pequeno e palhetas mais curvas. À medida que a velocidade específica aumenta, o design do impulsor torna-se mais axial, com um diâmetro do olho maior e palhetas mais direitas.

Esta alteração no design do impulsor afeta a curva de desempenho da bomba. As bombas de velocidade específica mais baixa têm normalmente curvas de capacidade manométrica mais acentuadas, o que significa que a sua altura manométrica diminui mais rapidamente à medida que o caudal aumenta. As bombas de velocidade específica mais elevada, por outro lado, têm curvas de capacidade manométrica mais planas, mantendo uma altura manométrica mais consistente numa gama mais ampla de caudais.

Exemplos de aplicação

A versatilidade da bomba submersível de caudal misto é evidente na sua vasta gama de aplicações a diferentes velocidades específicas. Eis alguns exemplos práticos:

①Baixa velocidade específica:

Estas bombas são adequadas para aplicações que exijam alturas manométricas mais elevadas e caudais mais baixos. Por exemplo, em sistemas de abastecimento de água de poços profundos, um produto com uma velocidade específica de cerca de 80 pode ser utilizado para elevar água de profundidades de 100 a 150 metros. Estas bombas podem fornecer água de forma eficiente para tanques de armazenamento elevados ou diretamente para sistemas de distribuição em áreas montanhosas.

②Velocidade específica média:

As bombas desta gama são frequentemente utilizadas em sistemas municipais de abastecimento de água e projetos de irrigação. Uma bomba com uma velocidade específica de cerca de 120 poderia ser ideal para uma estação de tratamento de águas de média dimensão, onde é necessário elevar a água de um rio ou reservatório para instalações de tratamento a alturas moderadas, ao mesmo tempo que se lida com caudais substanciais.

③Alta velocidade específica:

Estas bombas são excelentes em aplicações que exigem caudais elevados a alturas manométricas relativamente baixas. Por exemplo, nas estações de controlo de cheias, pode ser empregue uma bomba submersível de caudal misto com uma velocidade específica de cerca de 180 para movimentar rapidamente grandes volumes de água a baixas alturas de elevação. Estas bombas também são normalmente utilizadas em estações de tratamento de águas residuais para transferir grandes quantidades de água entre fases de tratamento ou para descarga final.

Fabricantes de bombas submersíveis de caudal misto

Ao selecionar uma bomba submersível de fluxo misto, é crucial escolher um fabricante de confiança que garanta produtos de alta qualidade. A Tianjin Kairun, um notável fabricante de bombas, realiza rigorosas inspeções de qualidade para garantir que cada bomba cumpre normas rigorosas e está isenta de defeitos. O seu compromisso com o controlo de qualidade ajuda a garantir a fiabilidade e a eficiência das suas bombas em diversas aplicações.

Se está à procura de um produto no mercado e à procura de um fabricante, a Tianjin Kairun agradece as suas perguntas. Para mais informações sobre os seus produtos e serviços, pode contactá-los através do catherine@kairunpump.com.

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. (2014). Centrifugal Pumps (3rd ed.). Springer.

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

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

5. Sulzer Pumps. (2010). Centrifugal Pump Handbook (3rd ed.). Elsevier.