Máquinas de Fluxo: Tipos de Bombas, Rotores e Compressores

Resumo

O texto apresenta as máquinas de fluxo, explicando a classificação das bombas em dinâmicas (turbobombas) e volumétricas, e os tipos de cada uma. Aborda também a classificação por fluido, os tipos de rotores e a diferença entre ventiladores e compressores, além das máquinas operatrizes e motrizes.

Pontos-chave

Bombas fornecem energia a um fluido para vencer grandes desníveis geométricos e atingir determinadas vazões.
As turbobombas (dinâmicas) podem ser axiais, radiais (centrífugas, as mais comuns) ou mistas.
As bombas volumétricas podem ser alternativas (diafragma, pistão, êmbolo) ou rotativas (engrenagens, palhetas, parafuso, lóbulos).
Rotores fechados são indicados para fluidos limpos; rotores abertos são mais adequados para fluidos com sólidos em suspensão.
Ventiladores movimentam gases, enquanto compressores aumentam a pressão dos gases.
Máquinas operatrizes transferem potência ao fluido (ventiladores, bombas, compressores), e máquinas motrizes obtêm potência do fluido (turbinas a vapor, a gás, expansores).

Teste-se

Bombas são máquinas que fornecem energia a um fluido para atingir grandes desníveis geométricos e determinadas vazões.

Classificação das Bombas

As bombas podem ser classificadas de acordo com o tipo de operação:

Turbobombas (Dinâmicas)
Bombas Volumétricas

Turbobombas (Bombas Dinâmicas)

As turbobombas, também conhecidas como bombas dinâmicas, operam com alta energia cinética (altas velocidades), pois o movimento do fluido é contínuo. São classificadas de acordo com o caminho percorrido pelo fluido:

Axial: O líquido sai do rotor na mesma direção do eixo de rotação, ou seja, o caminho é paralelo. O fluido entra e sai na mesma direção.
Radial: Também conhecida como bomba centrífuga, é a mais comum. O fluido entra na horizontal e sai na vertical, percorrendo um caminho perpendicular.
Mista: O caminho do fluido é uma mistura dos tipos de fluxo axial e radial.

Bombas Volumétricas

As bombas volumétricas são aquelas em que pressões elevadas podem ser alcançadas com baixa velocidade do fluido bombeado. Isso ocorre porque o fluido não está em rotação contínua, como nas bombas centrífugas. O aumento da pressão se dá pela ocupação e expulsão de um volume de fluido. Podem ser classificadas em:

Rotativas
Alternativas

Bombas Volumétricas Alternativas

As bombas alternativas são do tipo diafragma, pistão e êmbolo. A peça que movimenta o fluido possui movimento alternativo. São utilizadas para baixas vazões e elevado diferencial de pressão.

Bombas Volumétricas Rotativas

As bombas rotativas podem ser do tipo: engrenagens, palhetas, parafuso e lóbulos. As peças que impulsionam o fluido possuem movimento rotativo. São utilizadas para elevado diferencial de pressão com vazões mais altas que as alternativas.

Classificação de Máquinas de Fluxo por Fluido

As máquinas de fluxo também podem ser classificadas de acordo com o fluido utilizado:

Máquinas para Fluidos Líquidos: Exemplos incluem turbinas hidráulicas e bombas centrífugas.
Máquinas para Fluidos Gasosos: Exemplos incluem turbinas eólicas, turbinas a vapor, compressores e ventiladores.

Tipos de Rotores

Os rotores podem ser classificados em fechados, abertos ou semiabertos, e devem ser escolhidos de acordo com as características do fluido:

Para fluidos limpos, podem-se utilizar os rotores fechados, que causam menos perdas.
Para fluidos que apresentam sólidos em suspensão, os rotores abertos são mais adequados.

Ventiladores e Compressores

Os ventiladores e compressores são máquinas muito semelhantes, já que ambos trabalham com gases:

Ventiladores: São utilizados para movimentar gases.
Compressores: São utilizados para aumentar a pressão dos gases.

Máquinas Operatrizes

As máquinas operatrizes transferem potência a um escoamento de fluido. Exemplos incluem:

Ventiladores
Bombas
Compressores
Máquinas Multifásicas

Máquinas Motrizes

As máquinas motrizes obtêm potência a partir de um escoamento de fluido. Exemplos incluem:

Turbinas a vapor
Turbinas a gás
Expansores

Perguntas frequentes

Qual a diferença entre bombas dinâmicas e volumétricas?

As bombas dinâmicas (turbobombas) operam com alta energia cinética e movimento contínuo do fluido. As volumétricas alcançam pressões elevadas com baixa velocidade, aumentando a pressão pela ocupação e expulsão de um volume de fluido.

Quando usar rotores abertos ou fechados?

Para fluidos limpos recomendam-se rotores fechados, que causam menos perdas. Para fluidos com sólidos em suspensão, os rotores abertos são mais adequados.

Qual a diferença entre ventilador e compressor?

Ambos trabalham com gases. O ventilador é usado para movimentar gases, enquanto o compressor é usado para aumentar a pressão dos gases.