Bombas Industriais

As bombas industriais são equipamentos que servem para fazer um líquido escoar de um ponto a outro do processo. Na maioria dos casos, é desejável controlar esse escoamento (necessidade de inserir um controlador de vazão no sistema). Isso pode ser feito através de uma das formas a seguir:

• Através de uma válvula de controle.
• Através de um variador de rotação da bomba (variando sua rotação, varia-se a vazão de bombeamento).
• Recirculando parte da vazão de volta para a sucção.

A Figura 1 apresenta a estratégia do controle de vazão da bomba através de uma válvula de controle.

No controle utilizando válvulas, deve-se instalar um medidor de vazão antes da válvula e um controlador de vazão (FIC) atuando sobre a válvula (o fechamento/estrangulamento da válvula ocasiona a perda de carga, em consequência há uma diminuição da vazão). O princípio de funcionamento dessa estratégia não se distancia daquilo que já estamos familiarizados, ou seja, quando o controlador mede uma vazão abaixo do valor desejado, ele envia um sinal para abrir a válvula na descarga, de forma a diminuir a perda de carga, aumentando a vazão.

A grande vantagem dessa técnica é a sua simplicidade, no entanto a sua desvantagem é o consumo de energia, pois o líquido é bombeado para uma pressão maior do que a necessária e em seguida ocorre uma queda de pressão e de energia na válvula. Nesse caso, não estamos atuando na bomba e sim na válvula, a bomba pode estar em capacidade máxima de rotação.

Como outra opção, a Figura 2 ilustra a estratégia do controle de vazão da bomba com variador de velocidade (através de variação da sua rotação).

Em motores elétricos, por exemplo, é possível o uso de equipamentos eletrônicos que permitem variar sua velocidade. Esse equipamento é chamado de inversor de frequência. A variação da velocidade permite uma variação na vazão da bomba. O grande problema desse tipo de controle é que, em alguns casos, ao se diminuir pouco a velocidade de rotação da bomba, a sua vazão já cai para zero (não há força suficiente para bombear o líquido pela tubulação). Nesses casos, seu controle é difícil, pois grande parte da faixa de operação (range) da bomba possui vazão nula. Como exemplo, possa ser que uma bomba funcione com até 24 V (rotação máxima), e se aplicado 10 V (rotação intermediária), dependendo do meio em que esteja inserida não consiga bombear líquido algum.

O controle de vazão da bomba com recirculação é mostrado na Figura 3.

Essa estratégia possui uma grande desvantagem, não é eficiente. O sistema gasta muita energia elevando a pressão do líquido, para depois desperdiçá-la lançando-a na corrente de circulação para sucção. Usualmente utiliza-se essa estratégia associada à estratégia anterior, por exemplo. Na estratégia anterior, verificamos que a bomba pode produzir vazão nula com pequenas variações de rotação. Neste caso, coloca-se o controle de recirculação para pequenas vazões.

Além da bomba, podemos citar como equipamentos industriais os compressores, as turbinas a vapor, as caldeiras industriais, entre outros.