Considerações de contenção para bombas acionadas por magnetismo e projetos para motores integrais em bombas de motor enlatado
P. Quais considerações de contenção primária e secundária são recomendadas para bombas acionadas por ímã?
UMA. A principal consideração de projeto para bombas sem vedação é evitar vazamentos para a atmosfera. Uma bomba de acionamento magnético (MDP) (consulte a Figura 1) é um tipo de bomba sem vedação que usa um anel externo de ímãs permanentes para acionar um conjunto rotativo interno através de um invólucro de contenção resistente à corrosão. A transmissão de torque por um acoplamento magnético elimina a necessidade de uma vedação de eixo tradicional.
Figura 1. Bomba de acionamento magnético (Gráficos cortesia do Instituto Hidráulico)Como a contenção primária pode desenvolver vazamentos como resultado do desgaste das peças rotativas adjacentes, corrosão ou abrasão, pode ser necessária uma contenção secundária de vazamentos. A contenção secundária é um limite de pressão secundário que fornece contenção absoluta do líquido bombeado no caso de um invólucro de contenção rompido.
O material de construção do limite de pressão secundária deve ser avaliado para garantir que seja compatível com o líquido bombeado. Os requisitos e soluções para contenção secundária variam de acordo com a aplicação e a configuração da bomba, portanto, o comprador e o fornecedor da bomba devem discutir esses pontos.
A contenção primária e secundária terá classificações de pressão de projeto iguais ou superiores à pressão máxima de trabalho da bomba nas condições nominais. Para MDPs, quando as barreiras de pressão primária ou secundária são metálicas, elas são projetadas para a pressão máxima de trabalho permitida dentro dos valores de tensão para os materiais na Seção VIII do Código de Caldeiras e Vasos de Pressão da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME).
Os invólucros de contenção primários ou secundários não metálicos são comprovados por meio de projeto e teste para ter uma relação mínima entre a pressão de ruptura e a pressão de projeto de 2 para 1 para a faixa de pressão/temperatura.
A contenção secundária foi projetada para conter vazamentos por um período mínimo de 48 horas em caso de vazamento do reservatório de contenção e ter uma vida útil mínima de espera de três anos. Em caso de vazamento através do invólucro de contenção, a operação da bomba deve ser interrompida imediatamente. O usuário da bomba é responsável por fornecer dispositivos de desligamento e procedimentos necessários para segurança.
Para obter mais informações, consulte a norma recentemente revisada ANSI/HI 5.1-5.6 Bombas Rotodinâmicas Sem Selo para Nomenclatura, Definições, Projeto, Aplicação, Operação e Teste.
P. Quais são as recomendações de projeto para motores integrais usados em motobombas enlatadas?
UMA. Uma bomba de motor enlatado (CMP) (consulte a Figura 2) é um tipo de bomba sem vedação que combina uma bomba centrífuga e um motor de indução em uma unidade hermeticamente vedada. O rotor do motor é normalmente suportado por mancais hidrodinâmicos em cada extremidade, e os enrolamentos do estator e as barras do rotor são protegidos do líquido do processo por revestimentos não magnéticos e resistentes à corrosão. O fluido – normalmente retirado da descarga da bomba ou uma descarga introduzida de uma fonte externa – é usado para resfriar o motor e lubrificar os rolamentos.
Figura 2. Bomba de motor enlatadoA circulação do fluido bombeado no motor deve remover o calor gerado pelas perdas por correntes parasitas, perda de vento do rotor e perdas elétricas do motor. A temperatura do enrolamento do estator deve ser mantida igual ou abaixo dos valores estabelecidos para o grau de isolação dos fios utilizados nos enrolamentos do estator. A proteção térmica dos enrolamentos do estator é fornecida juntamente com o ajuste de temperatura. Além disso, o comprador pode especificar um teste de elevação de temperatura do enrolamento do motor para verificar se os enrolamentos do motor não excederão a temperatura máxima de isolamento na carga do motor de projeto e na temperatura de resfriamento do líquido do motor.
Para uma vida útil satisfatória do CMP, é necessário fornecer líquido limpo (não vapor) para lubrificação interna do rolamento e resfriamento do motor na faixa de operação pretendida da bomba. Isso é feito por meio do projeto da unidade e da seleção do plano de circulação adequado. A seleção de um plano de tubulação de circulação depende do conhecimento das propriedades do líquido, como limpeza, volatilidade, viscosidade, gravidade específica, toxicidade, temperatura, corrosividade e qualquer tendência a formar sólidos.
Taxas de vazão pretendidas, altura de sucção positiva líquida disponível (NPSHA), frequência de partidas, disponibilidade de resfriamento ou aquecimento e perda potencial de líquido de sucção também devem ser considerados. O comprador deve fornecer esses dados de aplicação para que o fabricante recomende o plano de circulação mais adequado. Como o fluxo interno é crítico para uma operação confiável, instrumentação e controles para detectar a perda de fluxo através da unidade de acionamento são desejáveis.
Quando são necessárias unidades à prova de explosão, o fabricante e o comprador devem selecionar o projeto aprovado que atenda aos requisitos de temperatura, pressão e divisão apropriada, grupo e classe. Informações sobre a temperatura externa do motor podem ser exigidas pelo fabricante para uma seleção adequada.