Vantagens do projeto sem vedação e vedações centrífugas em bombas rotodinâmicas
P. Quais são as vantagens e limitações de um projeto de bomba sem vedação?
UMA. Uma bomba sem vedação é usada quando há necessidade de conter fluidos tóxicos, perigosos e/ou valiosos. A aplicação pode ser ditada pelo espaço, ruído, ambiente ou regulamentos de segurança. Esta seção descreve os tipos, nomenclaturas e componentes de bombas do tipo rotodinâmicas sem vedação. O projeto da bomba sem vedação baseia-se na eliminação da vedação dinâmica do eixo entre a extremidade molhada de uma bomba centrífuga e a atmosfera. Isso é conseguido colocando a bomba e seu conjunto de rotor dentro de um vaso de pressão com o fluido bombeado. O vaso de pressão ou"contenção primária"é vedado por vedações estáticas, como gaxetas ou O-rings. O conjunto do rotor interno é acionado por um campo magnético rotativo que é transmitido através de uma barreira de contenção. As bombas sem vedação se enquadram em duas categorias: bomba acionada por magnetismo (MDP) e bomba de motor enlatado (CMP), conforme mostrado nas Figuras 5.1.3.1 e 5.1.2.1.
Figura 5.1.3.1. Bomba de acionamento magnético: acoplada separadamente (impulsor fechado ou semi-aberto) (Gráficos cortesia do Hydraulic Institute)
Figura 5.1.2.1. Bomba de motor enlatado: acoplamento fechado, sucção final, impulsor em balançoO projeto do rolamento lubrificado com líquido e as considerações de aplicação são essencialmente os mesmos para CMPs e MDPs. Fatores internos ao projeto da unidade, como pressões, temperaturas, fluxos e características de transferência de calor dentro da seção de acionamento e desempenho hidráulico da extremidade da bomba, devem ser entendidos para selecionar adequadamente os planos de circulação e avaliar as questões de aplicação.
Bombas sem vedação adequadamente projetadas, aplicadas e operadas podem oferecer as seguintes vantagens:
Maior segurança ao manusear líquidos perigosos
Vazamento eliminado através de contenção primária para o meio ambiente durante a operação normal
Contenção secundária de backup opcional
Eliminada a perda de líquidos valiosos
Nível de ruído mais baixo (projetos CMP)
A pressão de sucção geralmente não afeta o impulso axial
Reduziu ou eliminou o custo de substituição periódica da vedação do eixo
Algumas limitações devem ser compreendidas para aplicar corretamente uma bomba sem vedação:
Temperatura dos enrolamentos do motor (CMP) ou componentes magnéticos (MDP)
O controle do ambiente do mancal é necessário para fornecer um líquido limpo e sem chamas.
O invólucro de contenção primária é relativamente fino e o potencial de corrosão deve ser cuidadosamente considerado.
A reciclagem do pessoal de manutenção pode ser necessária.
O calor gerado pelo drive pode afetar o NPSH necessário com alguns planos de circulação para líquidos voláteis.
O superaquecimento da seção de acionamento pode ocorrer com perda de fluxo ou perda de sucção.
Potencial para um custo de reparo mais alto se os rolamentos falharem antes da detecção
Para obter mais informações sobre bombas sem vedação, consulte ANSI/HI 5.1-5.6 Bombas Rotodinâmicas Seladas para Nomenclatura, Definições, Aplicação, Operação e Teste.
P. O que é uma vedação centrífuga em bombas centrífugas rotodinâmicas?
UMA. Uma vedação centrífuga é uma vedação dinâmica que opera apenas quando o eixo da bomba está girando e não tem efeito de vedação quando o eixo está parado. Consiste em um expeller ou conjunto de expellers localizados em uma câmara separada atrás do impulsor, que normalmente é equipado com palhetas de expulsão na cobertura traseira.
Quando a bomba está funcionando, a vedação centrífuga gera pressão Sobre para equalizar a pressão Pb, conforme Figura 12.3.8.3.6, para que a bomba funcione sem vazamentos.
Figura 12.3.8.3.6. Selo centrífugo (dinâmico) com"tipo seco"embalagemUma vedação centrífuga (dinâmica) precisa ser combinada com uma vedação de backup ou estática para evitar vazamentos quando a bomba não estiver funcionando. Os requisitos gerais para o dispositivo de vedação de backup são que ele deve vedar estaticamente quando a bomba é desligada e deve funcionar a seco durante a operação da bomba. Isso pode ser feito por gaxetas do tipo seco, vedações de lábios múltiplos, outros dispositivos proprietários ou vedações mecânicas com recursos de funcionamento a seco ou equipadas com uma descarga separada.
Existe uma pressão de sucção máxima permitida Ps acima do qual, dependendo da velocidade de rotação, uma vedação centrífuga não funcionará corretamente. Por esta razão, as vedações centrífugas não são eficazes no segundo estágio ou superior de instalações de bombas múltiplas, onde as bombas são dispostas para ter a descarga total do estágio anterior aplicada à sucção do estágio seguinte.
Se as bombas forem instaladas em intervalos especificados e elevações espalhadas ao longo de uma linha de transporte de polpa, é possível usar selos centrífugos em todos os estágios. A disposição deve ser tal que as pressões de sucção em cada estágio sejam aproximadamente iguais e não excedam 10 a 20 por cento da pressão de descarga. Deve ser feita uma análise do desempenho da vedação centrífuga, com base na altura manométrica real, vazão e pressão de sucção, para garantir o funcionamento adequado.