Bombas autoescorvantes para água: tipos, princípio de funcionamento, recomendações de operação

As bombas do tipo autoescorvante são um tipo especial de equipamento de superfície, projetado para aumentar a vida útil. Suas partes móveis estão sempre refrigeradas, os vedantes não estão danificados, o motor funciona perfeitamente. No entanto, devido à vasta gama, pode ser difícil escolher o modelo adequado. Concorda?

Tudo o que precisa saber sobre bombas autoescorvantes para água, você encontrará em nosso site. Descrevemos detalhadamente o princípio de construção e funcionamento dos equipamentos deste tipo, e apresentamos as diferenças no design. As informações fornecidas ajudarão a fazer uma compra ponderada.

Descrevemos detalhadamente diferentes opções de bombas autoescorvantes e fornecemos recomendações de operação. Fotos e vídeos úteis ajudarão a aprofundar o conhecimento.

Características dos equipamentos autoescorvantes

Ao adquirir um equipamento para uso em uma propriedade rural, é necessário analisar uma série de fatores que determinam a categoria adequada.

Entre elas estão:

• profundidade da fonte;
• distância da fonte até a casa;
• nível de pressão;
• qualidade da água fornecida;
• consumo de água.

Normalmente, esses dados são considerados no cálculo da capacidade do aparelho, mas também são úteis na escolha da bomba pelo tipo de sucção.

Existem dispositivos autoescorvantes e de sucção normal. A diferença está na construção que regula o processo de reenchimento em caso de entrada de ar no sistema.

Exemplo de bomba autoescorvante – Pedrollo PLURIJET, projetada para mover e elevar água limpa de fontes com profundidade não superior a 9 m, altura manométrica nominal até 120 m, vazão – 200 l/min (12 m³/h)

As bombas de sucção normal incluem as bombas submersíveis e semi-submersíveis, cujo funcionamento ocorre quando o líquido da fonte se desloca para o compartimento de trabalho por gravidade. Quando o ar entra, a proteção automática contra 'funcionamento a seco' é acionada e a operação para, pois o aparelho não pode funcionar em vazio. A bomba precisa ser reiniciada.

Esquema de funcionamento da bomba autoaspirante: 1 – abastecimento de água; 2 – separação da água e do ar na câmara de trabalho; 3 – conclusão da circulação, início do funcionamento da bomba; 4 – retenção do líquido ao desligar a bomba (+)

Os modelos autoaspirantes são projetados para remover o ar automaticamente, sem intervenção humana. Isso ocorre devido às características construtivas: na parte superior do compartimento de trabalho há uma purga de ar, por onde o ar é removido. Uma válvula de retenção impede que ele retorne.

As versões modernas com válvulas integradas realizam o reabastecimento automático, eliminando a necessidade de monitoramento constante do equipamento.

O pequeno desnível de elevação das unidades autoaspirantes – até 9 m – está relacionado ao processo de reabastecimento. É importante garantir que a câmara de trabalho esteja sempre cheia de água, e quanto mais curta a tubulação de descarga, mais rápido ocorre o processo de deslocamento da água.

Na maioria das vezes, as bombas autoaspirantes fazem parte de uma estação elevatória com acumulador hidráulico, bico de sucção (ou ejetor), válvulas de bloqueio e instrumentos de medição e controle.

Instalação correta da linha de sucção

Ao instalar um sistema de abastecimento de água, é importante não apenas a instalação da bomba autoaspirante ou da estação elevatória, mas também a montagem da tubulação de sucção.

O valor da altura manométrica (7-8 m) é calculado considerando a altura de elevação da água e os parâmetros de resistência hidráulica que ocorrem durante o deslocamento do líquido.

Ao criar uma tubulação de água vedada, deve-se verificar a relação entre o diâmetro da tubulação e o diâmetro do bico, bem como encurtar ao máximo (se possível) o comprimento de toda a linha.

Quanto mais longa a linha de sucção, maior a resistência e, consequentemente, menor a altura manométrica. A presença de vazamentos pode levar à quebra do equipamento – esta condição é relevante para modelos centrífugos, que não são projetados para bombear misturas ar-líquido.

Preste atenção à disposição dos tubos. A linha de sucção não deve apresentar curvas, dobras ou montagens complexas que se elevem acima do nível da bomba; caso contrário, podem se formar bolsas de ar que prejudicam o processo de sucção e são difíceis de remover do sistema.

Tente posicionar a tubulação de sucção de forma que ela tenha uma configuração simples com tubos retos e um ângulo, ou seja, que se assemelhe à letra "L".

Como equipamento adicional instalado diretamente na tubulação, utiliza-se válvula de retenção (ou um simples análogo unidirecional) e filtro. Graças à válvula, a água é mantida no cano e não escoa de volta, protegendo assim o proprietário da bomba de reabastecimentos repetidos.

O filtro protege o equipamento contra a entrada de sedimentos de fundo com grandes partículas, pedaços de plantas aquáticas e impurezas argilosas.

É possível substituir o modelo autoaspirante por uma bomba comum? Se não houver outra solução, faz-se isso – durante o reparo ou compra de novos equipamentos.

No entanto, não se deve esquecer de alguns detalhes:

• será necessário encher completamente a câmara da bomba e a tubulação com água antes de ligar;
• é necessário evitar a entrada de ar, caso contrário o equipamento quebrará;
• o reabastecimento deve ser feito após cada "acidente" causado pela despressurização da tubulação.

A prática mostra que os usuários de bombas autoaspirantes não têm pressa em mudar para as comuns, ainda mais porque a escolha do equipamento é frequentemente ditada pelas condições ideais de sucção.

Bombas centrífugas autoescorvantes

Uma opção adequada para uso autônomo em uma propriedade rural privada é a bomba autoaspirante centrífuga, que bombeia não apenas água limpa, mas também meios com pequenas partículas – por exemplo, sedimentos de um lago.

Ela lida perfeitamente com líquidos que são uma mistura de água e gás. O equipamento é de superfície, ou seja, é instalado acima do nível da água, e o processo de elevação da água é garantido pela depressão interna na tubulação de sucção.

Tipos de construções e suas características

É necessário conhecer a estrutura da bomba centrífuga autoescorvante para poder solucionar problemas e realizar a manutenção regular. O agregado é um mecanismo simples, alojado em um corpo resistente em forma de espiral com tampa, sendo o material do corpo em aço inoxidável, ferro fundido ou plástico.

No interior, há um rotor (de aço ou polímero) equipado com pás voltadas para o lado oposto. Além do rotor, as peças importantes são o difusor e o ejetor (tubo de Venturi).

Assim, praticamente todas as peças são estáticas, e o movimento é fornecido pelo único elemento dinâmico – o(s) disco(s) do rotor.

O projeto da bomba permite fácil acesso à peça principal para inspeção preventiva ou pequenos reparos (por exemplo, limpeza ou retificação). Como o aparelho fica do lado de fora, ao contrário de sua contraparte submersível, sempre é possível inspecioná-lo e substituir peças.

Esquema da estrutura da bomba centrífuga: 1 – corpo metálico ou plástico; 2 – tampa; 3 – ejetores integrados; 4 – rotor; 5 – eixo de fixação; 6 – vedação; 7 – rolamentos; 8 – capacitor; 9 – motor elétrico.

Os modelos centrífugos são mais robustos que os de vórtice, mas funcionam muito mais silenciosamente e são capazes de bombear água suja com inclusões de fração média. Para ambientes altamente contaminados, existem bombas de drenagem especiais e, se for necessária trituração adicional, bombas de esgoto.

Ao escolher um agregado com o fornecedor, pergunte sobre a possível configuração: além do motor elétrico, são usados motores a gasolina ou diesel, mas para uso em casa de campo, o equipamento elétrico é mais adequado. Com inspeções preventivas e manutenção regulares, a vida útil da bomba centrífuga pode chegar a 20 anos.

As características dos modelos variam, mas os valores médios podem ser os seguintes:

• temperatura interna do sistema – até +35°C;
• temperatura externa do ar (no local de instalação da bomba) – até +35°C;
• altura de elevação da linha de sucção – até 8 m;
• pressão máxima no sistema – 6 bar;
• motor – assíncrono bipolar (classe de proteção não inferior a IP 44).

A maioria das peças é feita de aço inoxidável, e o material de vedação da face é grafite ou cerâmica.

Bomba centrífuga autoescorvante multicelular KSB Multi Eco para abastecimento doméstico de água e aproveitamento de água da chuva; permite inclusões de areia (concentração – até 50 g/m³).

Assim, a unidade autoaspirante se assemelha muito a uma bomba centrífuga comum, com uma diferença: o processo de recirculação do líquido ocorre dentro do corpo, e não na tubulação externa.

Os bujões de enchimento e drenagem de água, o suporte de fixação ao motor, a localização dos bicos que conectam o aparelho à tubulação de pressão e de sucção – como em equipamentos simples.

Características e princípio de funcionamento

Pelo bico, a água entra da tubulação de sucção para dentro do corpo e preenche todo o espaço, após o que o rotor é automaticamente acionado. Sob a ação da força centrífuga, o líquido é deslocado do centro para as áreas periféricas e, sob pressão, segue para a tubulação de pressão, também conectada por meio de um bico.

Esquema de instalação da bomba centrífuga autoaspirante localizada na superfície, acima do nível da água no poço. A válvula de retenção serve como obstáculo para o movimento da água contrário ao fluxo.

Com a diminuição da pressão na parte central, ocorre novamente a aspiração de água para o corpo a partir da tubulação de sucção. A periodicidade de sucção e expulsão é a base do fornecimento contínuo de água pelo equipamento centrífugo.

O número de rotores nas bombas pode variar, de um a vários (monoestágio e multiestágio), porém o princípio de bombeamento do líquido para o corpo e depois para a tubulação não muda com isso.

Âmbito de aplicação dos equipamentos centrífugos

Os aparelhos centrífugos autoaspirantes são capazes de bombear líquidos que os modelos de tipo vortex não conseguem lidar:

• meios viscosos;
• líquidos com partículas sólidas;
• líquidos abrasivos.

Por isso, esta categoria de equipamentos de bombeamento é frequentemente utilizada na indústria, por exemplo, para bombear derivados de petróleo. No uso particular, a unidade não fica parada se os proprietários usam um lago de campo ou outro corpo d'água, cuja água não é limpa e transparente, para regar o jardim ou a horta.

O aparelho é capaz de mover líquido com sedimento denso de fundo, pedaços de lodo e outras plantas aquáticas.

As bombas domésticas também lidam muito bem com o bombeamento de água limpa, portanto são adequadas para a instalação de abastecimento de água autônomo do edifício e anexos (sauna, cozinha de verão). Uma bomba de alta potência é adequada para equipar um sistema de irrigação racional não apenas para canteiros, mas também para gramados, estufas, canteiros de flores e jardins.

Na partida, ocorre o processo de autoenchimento do encanamento, o que permite economizar em manutenção e garante estabilidade de operação.

Bombas de vórtice de impulsor

Entre as modificações autoaspirantes, existe um grupo de bombas de vórtice, porém, ao contrário dos análogos centrífugos, elas não são adequadas para bombear fluidos viscosos.

A presença de partículas sólidas na água deve ser excluída, caso contrário, o funcionamento do equipamento será prejudicado. As bombas de tipo vórtice são simples em construção e manutenção, mas possuem menor produtividade e baixa eficiência.

Bomba autoaspirante de vórtice Pedrollo PKm 60 para água extremamente limpa: potência – 0,37 kW, vazão – 0,3-2,4 m³/h, altura de elevação da água – até 5 m.

Esquema do dispositivo e princípio de funcionamento

As peças internas de uma bomba de vórtice diferem pouco das de equipamentos centrífugos. O principal componente dinâmico é o rotor de disco, equipado com pás dispostas em círculo.

As pás giram dentro de um canal peculiar, conectado aos tubos de entrada e saída. O líquido entra pelo tubo de sucção, sob a ação da rotação do rotor, é girado e se move em trajetória helicoidal em direção à saída.

A passagem repetida do líquido pelo espaço entre as pás gera energia adicional e pressão, elevando a água ao nível necessário. É nisso que se baseia o princípio de funcionamento da bomba autoaspirante de vórtice.

O ar aspirado se mistura com o líquido, então a mistura é novamente separada em dois componentes: o ar é expelido para fora, enquanto o líquido continua circulando na câmara de trabalho. Depois que todo o ar é removido, a câmara é completamente preenchida com água e entra em operação segundo o princípio do equipamento centrífugo.

Bomba de vórtice Optima (Polônia) em corpo de ferro fundido, com potência de 0,37 kW e pressão de 35 metros. Destinada ao abastecimento de água de uma casa ou jardim, bombeia apenas água limpa.

Um elemento obrigatório, como no equipamento centrífugo, é a válvula de retenção, que desempenha duas funções:

• impede a entrada de ar em sentido contrário;
• garante o enchimento da câmara de trabalho com água.

A altura máxima de elevação de água que o equipamento autoaspirante de vórtice proporciona – 8 metros. As bombas de vórtice diferem das centrífugas por duas qualidades fundamentais: elas não bombeiam fluidos sujos, mas lidam muito bem com o deslocamento de misturas de ar e líquido.

O baixo rendimento (de 25% a 45%) se explica pelo fato de que muita energia é gasta no processo de pressurização do líquido. Por esse motivo, os proprietários de terrenos rurais preferem os equipamentos centrífugos. Normalmente, o equipamento de vórtice é lembrado quando não é possível instalar um análogo mais produtivo.

Vantagens do uso doméstico

A vantagem desta categoria de bombas autoaspirantes são os tamanhos compactos e a pressão aumentada (5-7 vezes maior que a das bombas centrífugas). Assim, é racional utilizá-las no serviço de uma fonte de água localizada a uma grande distância dos pontos de consumo de água, desde que não seja necessária uma grande vazão.

As bombas de vórtice Speroni KPM são fabricadas em duas versões, que diferem em dimensões, peso, volume da câmara de trabalho e vazão. As modificações são usadas para encher tanques de membrana de pequeno volume e sistemas de aquecimento (+)

Um exemplo é o bombeamento de água de um poço, cuja altura de elevação não excede 7-8 m, para a chamada 'zona de trabalho', onde geralmente estão localizados os plantios do jardim, canteiros, estufas. Considerando a irregularidade do relevo e o contorno das construções campestres, deve-se contar com uma tubulação de até 100 m de comprimento, o que significa que será necessária uma grande pressão.

Além do uso das versões de vórtice em sistemas de abastecimento de água privados autônomos, elas são aplicadas no combate a incêndios, na instalação de ventilação, em sistemas de aquecimento.

Ejetor – dispositivo para fontes profundas

As bombas autoaspirantes com ejetor integrado são projetadas para corpos d'água naturais abertos, poços e furos, cuja profundidade de captação de água não excede 7 m ou 8 m.

Geralmente, as características técnicas desta categoria de equipamento se resumem aos seguintes parâmetros:

• vazão – 4-5 m³/h;
• pressão – 4-6 bar;
• altura manométrica – 50-60 m.

Juntamente com o acumulador hidráulico, o relé de pressão e o kit de automação, essas versões formam estações de bombeamento que funcionam de forma eficiente. Com certo afastamento do edifício onde estão localizados os principais pontos de consumo de água, o equipamento autoaspirante de superfície é insuficiente, sendo necessário um mecanismo adicional.

Esquema de instalação das bombas equipadas com ejetor remoto, para poços com profundidade de até 40-45 m e diâmetro da tubulação de 2 e 4 polegadas (+)

É possível aumentar a potência de sucção usando um ejetor remoto, que consegue elevar a água localizada a uma profundidade de 35-40 m. Os modelos industriais de ejetores são capazes de operar eficientemente se o nível da água estiver a uma profundidade de 19-20 m. Uma grande distância até a fonte também não é um obstáculo para o dispositivo ejetor.

Ao usar um ejetor remoto, a eficiência da estação de bombeamento cai drasticamente para 30-35%, mas o nível de ruído, típico de ejetores integrados, é reduzido.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Os vídeos apresentados ajudarão você a entender a construção e o princípio de funcionamento dos equipamentos de autoaspiração.

Vídeo #1. Montagem da bomba da empresa Asterion (série UP):

Vídeo #2. Princípio de funcionamento da bomba centrífuga de autoaspiração:

Vídeo #3. Análise profissional das bombas Aquario (série AJC):

As bombas centrífugas e de vortex de autoaspiração são os equipamentos mais adequados para uso particular em áreas rurais. Com elas, você pode criar um sistema de abastecimento de água ou irrigação.

Mas lembre-se de que a eficiência máxima só pode ser alcançada analisando cuidadosamente as condições de uso da estação de bombeamento e estudando as especificações técnicas do modelo escolhido.

Aguardamos seus relatos sobre a experiência pessoal com bombeamento de água usando uma bomba de autoaspiração. Por favor, deixe seus comentários no bloco abaixo. Aqui você também pode fazer perguntas sobre pontos de interesse e compartilhar fatos úteis.