Bomba submersível de dragagem de areia

As bombas submersíveis de dragagem de areia são concebidas para suportar as condições adversas encontradas nas operações de dragagem, onde as partículas abrasivas entram constantemente em contacto com os componentes internos da bomba. O design resistente ao desgaste é crucial para manter a eficiência da bomba e prolongar a sua vida útil, reduzindo, em última análise, o tempo de inatividade e os custos de manutenção.

Um dos principais elementos de design que contribuem para a resistência ao desgaste é o impulsor da bomba. As bombas submersíveis de dragagem de areia apresentam frequentemente impulsores especialmente concebidos com palhetas grossas e robustas que podem suportar o impacto de partículas abrasivas. A geometria do impulsor é otimizada para manter um equilíbrio entre o bombeamento eficiente e a minimização do desgaste. Alguns projetos incorporam impulsores embutidos, que criam um vórtice que ajuda a manter as partículas abrasivas afastadas das bordas do impulsor, reduzindo ainda mais o desgaste.

Outro aspeto importante do design resistente ao desgaste é a carcaça da bomba. As superfícies internas da caixa são frequentemente concebidas com maior espessura em áreas de elevado desgaste. Alguns fabricantes utilizam placas de desgaste ou revestimentos substituíveis no interior da carcaça, permitindo uma fácil manutenção e substituição de componentes desgastados sem a necessidade de substituir toda a bomba submersível de dragagem de areia.

As folgas entre as peças rotativas e estacionárias são também cuidadosamente consideradas em projetos resistentes ao desgaste. As folgas ideais ajudam a minimizar o efeito de retificação das partículas abrasivas retidas entre os componentes, reduzindo o desgaste e mantendo a eficiência do bombeamento.

Além disso, o design hidráulico geral da bomba desempenha um papel importante na resistência ao desgaste. Trajetos de fluxo suaves e transições graduais entre os componentes da bomba ajudam a reduzir a turbulência e as áreas localizadas de alta velocidade, que podem contribuir para o desgaste acelerado.

Tabela de seleção de bomba submersível de dragagem de areia

Materiais de elevada qualidade

A escolha dos materiais é crucial para garantir a resistência ao desgaste das bombas submersíveis de dragagem de areia. Os fabricantes empregam uma variedade de materiais duráveis e de alta qualidade que podem suportar a natureza abrasiva do meio bombeado. Estes materiais são selecionados com base na sua dureza, tenacidade e resistência à erosão e à corrosão.

Um dos materiais mais utilizados em componentes de bombas resistentes ao desgaste é o ferro branco com alto teor de crómio. Este material, contendo frequentemente 25-28% de crómio, forma carbonetos duros que proporcionam uma excelente resistência ao desgaste abrasivo. O ferro branco com alto teor de crómio é frequentemente utilizado na construção de impulsores, placas de desgaste e outros componentes que entram em contacto direto com a lama abrasiva.

Outro material frequentemente empregue em bombas submersíveis de dragagem de areia é o aço inoxidável duplex. Este material oferece uma combinação de alta resistência, boa resistência à corrosão e resistência moderada ao desgaste. O aço inoxidável duplex é particularmente útil para veios de bombas e outros componentes estruturais que exijam resistência e resistência à corrosão.

Para aplicações extremamente abrasivas, alguns fabricantes utilizam materiais especiais, como o carboneto de tungsténio ou compósitos cerâmicos para componentes críticos de desgaste. Estes materiais oferecem uma dureza e resistência ao desgaste excecionais, embora a um custo mais elevado.

A seleção de materiais envolve normalmente um equilíbrio entre a resistência ao desgaste, o custo e outros fatores, como o peso e a capacidade de fabrico. Os materiais avançados podem oferecer uma resistência superior ao desgaste, mas podem aumentar significativamente o custo e o peso da bomba. Os fabricantes oferecem normalmente diferentes opções de materiais para se adequarem a diversas aplicações e orçamentos.

Superfícies Endurecidas

Além de utilizarem materiais de base resistentes ao desgaste, muitas bombas submersíveis de dragagem de areia incorporam técnicas de endurecimento superficial para aumentar ainda mais a sua durabilidade. Estas técnicas envolvem o tratamento da superfície dos componentes da bomba para aumentar a sua dureza e resistência ao desgaste sem afetar as propriedades do material subjacente.

Um método comum de endurecimento superficial é o revestimento duro, também conhecido como revestimento duro ou revestimento duro. Este processo envolve a aplicação de uma camada de material resistente ao desgaste na superfície dos componentes da bomba, utilizando técnicas de soldadura. O material de revestimento duro é normalmente uma liga especialmente formulada que oferece uma resistência ao desgaste superior em comparação com o material de base. As ligas de revestimento duro comuns incluem compósitos de carboneto de tungsténio, compósitos de carboneto de crómio e várias ligas à base de ferro.

O revestimento duro pode ser aplicado seletivamente em áreas de elevado desgaste da bomba, como as palhetas do impulsor, o corte da voluta e o revestimento de sucção. Esta abordagem direcionada permite aos fabricantes otimizar o equilíbrio entre a resistência ao desgaste e o custo.

Outra técnica de endurecimento superficial utilizada em algumas bombas submersíveis de dragagem de areia é a nitretação. Este processo envolve a difusão do azoto na superfície dos componentes de aço a temperaturas elevadas. A nitretação cria uma camada dura e resistente ao desgaste na superfície do material sem alterar significativamente as suas dimensões. Esta técnica é particularmente útil para componentes que requerem tolerâncias precisas, como veios e rolamentos.

Alguns fabricantes também empregam técnicas de pulverização térmica para aplicar revestimentos resistentes ao desgaste nos componentes da bomba. Estes revestimentos, que podem ser feitos de materiais como carboneto de tungsténio ou óxido de crómio, proporcionam uma camada superficial extremamente dura e durável que pode prolongar significativamente a vida útil dos componentes da bomba.

A escolha da técnica de endurecimento superficial depende de fatores como o material de base, os requisitos específicos de desgaste da aplicação e a geometria do componente. Muitas vezes, pode ser utilizada uma combinação de técnicas para obter uma resistência ideal ao desgaste em diferentes partes da bomba.

Vedação Mecânica

O sistema de vedação é um componente crítico nas bombas submersíveis de dragagem de areia, responsável por evitar a entrada de partículas abrasivas em zonas sensíveis da bomba, como os rolamentos e o motor. Os empanques mecânicos resistentes ao desgaste são essenciais para manter a integridade e o desempenho da bomba ao longo do tempo.

As modernas bombas submersíveis de dragagem de areia empregam frequentemente vários arranjos de vedação para proporcionar uma proteção robusta contra partículas abrasivas. Uma configuração típica pode incluir:

1. Empanque mecânico primário: Este empanque está em contacto direto com o meio bombeado e foi concebido para resistir ao ambiente abrasivo. Utiliza frequentemente materiais de revestimento duro, como carboneto de silício ou carboneto de tungsténio, nas faces da vedação para proporcionar uma excelente resistência ao desgaste.

2. Empanque mecânico secundário: Este empanque proporciona uma barreira adicional contra quaisquer partículas que possam passar através do empanque primário. Pode utilizar materiais um pouco menos resistentes ao desgaste, pois não está em contacto direto com a pasta abrasiva.

3. Vedantes de labirinto: São vedantes sem contacto que criam um percurso tortuoso para as partículas, dificultando a sua entrada em zonas sensíveis da bomba.

4. Sistemas de lavagem das vedações: Muitas bombas submersíveis de dragagem de areia incorporam um sistema de lavagem com água limpa que lava continuamente as vedações mecânicas, ajudando a arrefecê-las e evitando a entrada de partículas abrasivas.

O projeto do sistema de vedação também considera fatores como a deflexão do veio, a expansão térmica e as variações de pressão para garantir um desempenho consistente sob diversas condições de funcionamento. As tecnologias avançadas de vedação, como as vedações mecânicas equilibradas e as vedações tipo cartucho, são frequentemente empregues para aumentar a fiabilidade e simplificar a manutenção.