Características da aplicação de bombas de vórtice

As bombas têm uma vasta gama de aplicações, servindo vários objectivos. No ambiente doméstico, são normalmente utilizados para irrigação e abastecimento de água. Em ambientes industriais, as bombas são essenciais para bombear água de poços, bem como para o manuseamento de substâncias gasosas e voláteis. Os serviços públicos municipais dependem frequentemente de bombas em pequenas salas de caldeiras. Existem diferentes tipos de equipamento de bombagem, cada um com as suas próprias características, design e objetivo. Neste artigo, vamos concentrar-nos nas bombas de vórtice, que ganharam popularidade nos últimos anos.

Onde é utilizada a bomba de vórtice

A bomba de vórtice funciona principalmente para bombear água, embora também seja capaz de transportar substâncias gasosas. Existem vários tipos diferentes de bombas de vórtice, mas todas elas apresentam um impulsor com lâminas especialmente concebidas para o efeito. A principal distinção entre as bombas de vórtice reside na sua capacidade de trabalhar com pequenas quantidades de água, fornecendo simultaneamente pressão suficiente. Como resultado, estas bombas são mais frequentemente utilizadas em situações em que é necessário manter uma grande altura de água com um volume limitado de água. As bombas de vórtice têm aplicações tanto a nível doméstico como industrial. São normalmente utilizadas em sistemas automáticos de abastecimento de água e sistemas de irrigação. São também adequadas para a transferência de vários tipos de líquidos e podem mesmo funcionar como compressores para aumentar a pressão do sistema de abastecimento de água. Especificamente, uma bomba de vórtice é utilizada para os seguintes fins:

• As estações de bombagem automatizadas são normalmente utilizadas para o abastecimento de água a casas de campo.
• As estações de serviço dependem de bombas para transferir gasolina e querosene.
• As unidades de caldeiras de baixa potência podem beneficiar da utilização de bombas para o abastecimento de combustível.

As bombas de vórtice são frequentemente utilizadas na indústria química para transportar substâncias quimicamente agressivas. O processo de fabrico das bombas de vórtice envolve a utilização de ligas quimicamente resistentes que são difíceis de moldar e fundir.

Conceção e princípio de funcionamento

Como mencionado anteriormente, o principal componente operacional deste dispositivo específico é uma roda (impulsor) equipada com lâminas que actuam como palhetas. Estas pás estão posicionadas radialmente ou obliquamente em relação ao eixo da roda. O impulsor propriamente dito é um disco de aço adornado com furos ao longo da sua circunferência exterior, que servem de base para as pás.

No interior da caixa cilíndrica, a roda com as palhetas roda, com o objetivo de minimizar a distância entre as extremidades das palhetas e a parede da caixa. O princípio de funcionamento de uma bomba de vórtice reside na atração e agitação da água num vórtice através do impulsor. Com um gasto mínimo de energia, a força do caudal é significativamente amplificada, resultando na expulsão de líquido a alta pressão da saída.

De referir que as ligações de entrada e de saída da bomba estão situadas na parte superior da máquina. Esta conceção particular confere a capacidade de auto-aspiração do líquido durante o funcionamento inicial do equipamento.

A bomba de vórtice possui um canal de fundição distinto que liga a saída à entrada, estando separado por um deflector especializado. O deflector inclui pelo menos duas palhetas e o espaço entre o deflector e o impulsor não ultrapassa 0.2 mm. Como resultado, o movimento do impulsor e da água bombeada gera uma força centrífuga que eleva a pressão. Através desta construção, não só foi possível aumentar a pressão de saída, mas também bombear substâncias gás-líquido.

Graças às suas características de conceção, a bomba de vórtice oferece uma eficiência cerca de 7 vezes superior à de uma bomba centrífuga com o mesmo tamanho de impulsor e velocidade de rotação.

Vantagens e desvantagens das bombas de vórtice

As bombas de vórtice têm vantagens e desvantagens. As vantagens destas bombas incluem uma altura elevada à saída, a capacidade de auto-sucção da água, a capacidade de bombear tanto líquidos como substâncias voláteis e a capacidade de lidar com estruturas com gás. Além disso, estes dispositivos podem não só bombear água, mas também transportá-la através de tubagens. As bombas submersíveis com um sistema de vórtice podem ser utilizadas a profundidades até 20 metros.

A principal desvantagem da bomba de vórtice é o seu baixo fator de eficiência, que é de aproximadamente 45%. Se for necessária uma elevada capacidade de produção, será mais económico optar por uma bomba centrífuga. Os modelos em questão são utilizados apenas em grandes empresas, quando as bombas centrífugas não são viáveis. Além disso, as bombas de vórtice são incapazes de lidar com água com inclusões de partículas sólidas e não são adequadas para substâncias viscosas.

Classificação

As bombas de vórtice podem ser identificadas com base numa série de factores. Atualmente, existem várias categorias de dispositivos de vórtice:

• Bombas de vórtice aberto e fechado;
• Bombas de vórtice submersíveis e de superfície;
• Bombas de vórtice combinadas.

Cada tipo serve uma função distinta e possui características estruturais únicas.

Bombas de vórtice aberto e de vórtice fechado

Uma caraterística distintiva de uma bomba de vórtice aberto em comparação com uma bomba de vórtice fechado é a utilização de pás mais longas, um diâmetro mais pequeno do impulsor em relação ao canal de saída e uma ligação apenas entre o canal anular e a ligação de descarga. Em contrapartida, as bombas de vórtice fechado apresentam pás mais curtas posicionadas em vários ângulos, um diâmetro de impulsor que corresponde ao diâmetro da câmara interior e um canal que liga as portas de entrada e de saída.

Eis as diferenças de funcionamento. A água entra pela entrada e vai para a câmara de trabalho, onde é enviada como um vórtice para o canal de ligação e depois sai sob pressão através do tubo de saída. Nos dispositivos fechados, como a câmara de trabalho e a roda têm o mesmo diâmetro, a água entra imediatamente no canal de ligação, onde se forma um vórtice e a pressão aumenta.

Modelos submersíveis e de superfície

É fácil distinguir estes modelos com base nos seus nomes: os modelos submersíveis são colocados diretamente no meio bombeado, enquanto os modelos de superfície estão localizados nas proximidades. A aplicação preferida para o primeiro tipo é a bombagem de líquidos ou de substâncias menos viscosas, enquanto o segundo tipo é normalmente utilizado para a circulação de água, como em sistemas de irrigação ou para o abastecimento de água em casa.

Versões combinadas

O manuseamento de substâncias altamente contaminadas pode ser conseguido com modelos de vórtice livre. Estes modelos são normalmente utilizados como bombas fecais ou de drenagem, particularmente em estações de tratamento de águas residuais e na indústria mineira, onde são empregues para bombear água dos poços durante a perfuração.

A eficiência das bombas centrífugas de vórtice é superior à dos modelos clássicos de vórtice. São capazes de trabalhar com líquidos que têm uma temperatura máxima de aquecimento de 105 graus Celsius. A principal diferença reside na instalação simultânea de impulsores centrífugos e de vórtice.

As bombas de vácuo do tipo vórtice são um tipo de ventilador. Têm várias aplicações, como a distribuição de ar quente ou frio e a obtenção de um pequeno vácuo. Uma utilização comum é a secagem de recipientes de vidro e o arejamento de massas de água.

Que bomba é melhor – uma bomba de vórtice ou centrífuga

Para determinar o que é superior, uma bomba de vórtice ou uma bomba centrífuga, é crucial examinar cuidadosamente as características distintas das bombas de vórtice:

• Têm um tamanho mais pequeno e um preço mais baixo em comparação com as bombas centrífugas;
• Têm a capacidade de gerar alta pressão;
• Podem tratar substâncias puras;
• Têm um nível de ruído relativamente elevado.

Atualmente, as bombas de vórtice são capazes de fornecer capacidades que variam entre 8 e 60 metros cúbicos por hora, com uma altura manométrica que varia entre 25 e 250 metros.

Ao considerar os modelos de vórtice, pode deduzir-se que são mais adequados para utilização industrial, uma vez que têm a capacidade de bombear mais do que apenas líquidos. No entanto, o seu elevado nível de ruído torna-os inadequados para utilização residencial ou nas proximidades. Com o seu preço acessível e tamanho compacto, são ideais para pequenas estações de bombagem, onde podem lidar com um caudal baixo, mas com um funcionamento de altura elevada. Além disso, são adequados para fins agrícolas, como o fornecimento de água para sistemas de irrigação em quintas. Estas bombas também se destacam como estações de caldeiras auxiliares e podem ser utilizadas como compressores para circulação de água. Nomeadamente, a sua construção e reparação são simples.

Dica! Recomenda-se a compra destas bombas para pequenas explorações agrícolas ou para a indústria química. Noutras esferas, podem ser menos eficazes do que as variantes centrífugas.