Bombas de drenagem para água: tipos, dispositivo, características de operação

As bombas de drenagem são auxiliares indispensáveis na resolução de muitas tarefas relacionadas ao transporte de água. Graças às dimensões compactas e à facilidade de instalação, esses 'soldados universais' ajudarão a resolver rapidamente qualquer problema – desde bombear água suja de um poço até drenar um terreno.

Para que o aparelho cumpra as tarefas que lhe são atribuídas e a compra se justifique por uma operação ininterrupta, é necessário abordar com equilíbrio a questão da escolha do dispositivo.

Nós lhe diremos como funcionam as bombas de drenagem para água, quais modelos são apropriados usar em cada situação. Além disso, indicaremos fabricantes confiáveis de equipamentos e listaremos os principais critérios para a escolha de bombas de drenagem.

Estrutura da bomba de drenagem

A estrutura de qualquer bomba de drenagem, seja de fabricação nacional ou estrangeira, tem uma configuração semelhante e um princípio de funcionamento geral. No corpo da unidade estão alojados o motor elétrico e o conjunto da bomba.

Os elementos de trabalho do motor elétrico – estator, rotor e blindagens dos rolamentos. No eixo do rotor é montado o principal 'órgão' de trabalho – o impulsor centrífugo, denominado hélice ou rotor.

No conjunto da bomba são previstos orifícios de sucção. O diâmetro desses orifícios de entrada determina o tamanho máximo das partículas sólidas que o dispositivo pode passar através de si.

Na configuração da unidade geralmente estão incluídos adaptadores universais adequados para conectar tanto mangueiras flexíveis quanto tubos rígidos Ø 1ʺ e 1 1/4ʺ (+)

Para a segurança do funcionamento dos mecanismos móveis, o conjunto da bomba da unidade é equipado com:

• termorregulador – desliga o aparelho quando o motor atinge a temperatura crítica;
• interruptor de bóia – reage quando o nível do líquido processado cai para um valor crítico.

O interruptor de bóia – é um conjunto de sensores alojados em uma caixa de polímero hermética. Graças ao ar dentro da caixa, ele, como uma bóia, está sempre na superfície da água e se move conforme o nível dela.

O mecanismo de bóia é equipado com um interruptor elétrico e uma esfera de aço que abre e fecha os contatos do circuito à menor mudança na posição da bóia.

Hoje em dia, é cada vez mais comum encontrar dispositivos equipados com a nova tecnologia aquasensor. Eles são eficazes quando é necessário instalar tanques estreitos, em cujo interior não é possível colocar o interruptor de bóia.

Com este regulador incorporado, é conveniente definir o nível de água desejado para ligar e desligar automaticamente o dispositivo. O nível mínimo pode chegar a apenas 5 mm.

Se a unidade de drenagem for usada regularmente, tubos rígidos são conectados a ela. No caso de uso periódico da bomba, mangueiras flexíveis são suficientes para a conexão.

Princípio de funcionamento do aparelho

Ao escoar a água, a bomba de drenagem a desvia do reservatório cheio ou do ambiente inundado para uma estrutura próxima. O líquido processado primeiro entra na câmara de trabalho e, em seguida, graças à pressão gerada pela ação do impulsor da bomba, move-se em direção ao tubo de saída.

Devido ao projeto da maioria das bombas de drenagem, em que o impulsor é semiaberto, as unidades são capazes de bombear grandes volumes de líquido em um tempo mínimo.

Devido ao fato de que dispositivos deste tipo não conseguem gerar alta pressão, eles não podem elevar e bombear água por longas distâncias.

O líquido bombeado também desempenha a função de resfriar o motor. Graças a isso, a probabilidade de superaquecimento da bomba durante operação prolongada é reduzida a zero. Mas, por esse mesmo motivo, os fabricantes de bombas de drenagem impõem uma restrição à temperatura máxima da água bombeada. Para a maioria dos modelos, ela não deve exceder 50°C.

Também se encontra no mercado equipamento capaz de operar em condições incomuns e ambientes quentes. Mas esse equipamento é consideravelmente mais caro.

As bombas de drenagem podem funcionar eficientemente em ambientes com diferentes níveis de sujeira.

Os equipamentos disponíveis no mercado são divididos em três categorias:

1. Para água limpa e ligeiramente poluída. Transferem água com partículas de até 5 mm de tamanho. São usados para captação de água em poços de rebaixamento, esvaziamento de piscinas e remoção de água de reservatórios pluviais.
2. Para águas moderadamente poluídas. O tamanho das partículas sólidas transportadas com a água não excede 25 mm. São usados para esvaziamento de drenos pluviais e poços de drenagem.
3. Para líquidos sujos com inclusões de 38 mm. São utilizados para esvaziar tanques de decantação, bombear água suja em inundações.

A vazão dos dispositivos destinados a água limpa e ligeiramente poluída é de 83 a 230 l/min. E a altura de recalque pode atingir de 5 a 12 m.

Esses parâmetros são suficientes para garantir o funcionamento de fontes, sistemas de abastecimento de água e drenagem, bem como a operação de sistemas de irrigação.

Para bombear água suja contendo cascalho e partículas semelhantes com diâmetro de 10 a 15 mm, são utilizados equipamentos com vazão de 37 a 450 l/min. Eles são capazes de fornecer água a uma altura de 5 a 22 metros.

Modelos de drenagem industriais, projetados para trabalhar com sistemas de esgoto, podem processar partículas de até 120 mm.

A principal diferença entre as unidades de drenagem e as bombas de poço é a capacidade de bombear água que contém vários tipos de impurezas.

As unidades de drenagem só podem funcionar com máxima eficiência com líquidos que tenham um teor mínimo de elementos sólidos.

Com água suja saturada com resíduos sólidos, as bombas de esgoto com triturador são adequadas.

Classificação das bombas por tipo de construção

A variedade de equipamentos de bombeamento é dividida em duas categorias: unidades de superfície e submersíveis.

Modelos de superfície

As unidades de superfície são destinadas a serem instaladas acima do reservatório. O corpo dos dispositivos deste tipo é colocado em uma superfície plana e seca. A sucção da água é feita através de uma mangueira abaixada no reservatório: um tubo de PVC ou uma mangueira de borracha.

As bombas de superfície são móveis e fáceis de operar: são convenientes para transportar pelo local, instalando temporariamente ou permanentemente no local desejado.

Qualquer modelo de superfície possui dois tubos:

• de entrada – garante a entrada de água residual do tanque cheio;
• de saída – direciona os efluentes para fora da estrutura que está sendo esvaziada.

Tais dispositivos podem funcionar em modo automático. Para implementar o funcionamento automático, um mecanismo de flutuador que reage ao nível de líquido no reservatório é conectado ao interruptor de ligação.

Ele é submerso no líquido a ser bombeado junto com a mangueira. Quando a água sobe acima de uma determinada marca, os sensores do flutuador atuam, comandando a partida da bomba.

As principais vantagens das unidades submersíveis são:

• facilidade de instalação e desmontagem;
• a manutenção do dispositivo se resume apenas à limpeza e lubrificação periódicas das peças.

Mas tais unidades não são adequadas para fontes profundas. Elas são projetadas para operar com altura de sucção entre 8-12 m.

Deve-se também considerar que, ao conectar tal bomba ao sistema de esgoto, é necessário conhecer exatamente a seção da tubulação, pois a unidade é conectada a ela por meio de conexões.

Dispositivos de drenagem submersíveis

Os dispositivos submersíveis funcionam praticamente da mesma forma que as bombas de drenagem de superfície. Mas eles são mais destinados a bombear água de valas profundas ou limpeza de poços.

O bombeamento de águas residuais é feito pela própria bomba, sem o uso de mangueiras ou conexões. Um filtro de malha localizado na parte inferior da bomba protege os componentes da unidade contra partículas sólidas do solo, areia e partículas insolúveis.

A profundidade máxima de imersão das bombas em diferentes modelos geralmente não excede 50 m. Mas elas não podem ser usadas para esvaziar reservatórios e corpos d'água rasos cuja profundidade não atinja 20 m. Para permitir o funcionamento de dispositivos submersíveis em valas rasas, é necessário aplicar resfriamento adicional do motor com água.

As unidades submersíveis são instaladas no fundo do reservatório, e a água é sugada diretamente através da grade localizada na parte inferior do corpo.

A profundidade de instalação da unidade depende do tipo de reservatório. Mas existe uma regra simples: quanto mais baixo estiver a bomba submersível, mais fácil será trabalhar com ela.

Entre as principais vantagens dos dispositivos submersíveis, podemos destacar:

• alta potência e desempenho em comparação com unidades de superfície;
• possibilidade de drenagem de reservatórios profundos de várias dezenas de metros;
• funcionamento silencioso – as unidades submersíveis no recipiente praticamente não produzem ruído durante a operação.

A característica das instalações deste tipo é que elas funcionam automaticamente. O equipamento do dispositivo com um mecanismo de bóia ou bolha de plástico garante o funcionamento ininterrupto da bomba em modo automático. Ele desliga o motor da bomba quando o nível de água definido é atingido.

A presença de um interruptor de bóia é especialmente relevante quando é necessário bombear líquido de reservatórios que enchem lentamente.

O funcionamento constante do dispositivo debaixo d'água requer isolamento confiável da automação e vedação dos motores elétricos do aparelho. Portanto, na fabricação de unidades submersíveis, são utilizados apenas materiais resistentes à corrosão, capazes de suportar danos mecânicos.

Os materiais de fabricação para peças nodais, dependendo da finalidade e das cargas suportadas, podem ser:

• polímeros e plásticos de engenharia;
• ligas e aços elétricos, ligados e carbono.

Em modelos caros, para vedar o motor elétrico do dispositivo, são usados retentores feitos de mangas cerâmicas ou com selo de óleo.

A única desvantagem dos dispositivos submersíveis é que, para manutenção e reparo da bomba de drenagem, é necessário retirá-lo do reservatório para a superfície. Além disso, devido à estanqueidade do corpo, é bastante problemático fazer a manutenção e repará-los.

Tipos de bombas por finalidade

Dependendo da potência dos dispositivos e da área de aplicação, as bombas de drenagem são divididas condicionalmente em dois tipos: domésticas e industriais.

Unidades de uso doméstico

As bombas de drenagem criadas para necessidades domésticas têm uma ampla gama de aplicações.

Elas são usadas:

• para bombear água de porões e caves inundados;
• esvaziar poços técnicos;
• transferir água de piscinas;
• regar a horta a partir de um corpo d'água ou de um barril.

Bombas monofásicas de baixa potência têm, em média, uma vazão de 800 L/minuto e são capazes de elevar a água extraída de um tanque, lago ou poço a uma altura de até 25 m.

As unidades de drenagem são frequentemente usadas em sistemas de irrigação e rega, bem como para garantir o fornecimento rápido de água para o funcionamento de uma fonte.

Para uso doméstico, as bombas de drenagem são as mais adquiridas, com corpo feito de aço inoxidável ou polímero reforçado. Elas são capazes de bombear água com inclusão de impurezas sólidas de até 10 mm, cuja proporção é de 10% do volume total.

Bombas para fins industriais

As bombas de drenagem industriais têm maior potência e capacidade. As unidades motobomba e a diesel são amplamente utilizadas por serviços públicos, empresas de construção e o Ministério de Situações de Emergência (MChS).

Com elas, são realizados:

• bombeamento de reservatórios de esgoto e tubulações entupidas;
• eliminação de inundações de emergência;
• desvio de efluentes industriais;
• drenagem de poços de coleta e outros locais.

Em escala industrial, as bombas de drenagem mais comuns são as com motores elétricos alojados em corpos de ferro fundido. Um radiador potente desses dispositivos garante a dissipação eficiente de calor, e o corpo de ferro fundido protege contra deformação sob geração significativa de calor.

Elas são capazes de bombear efluentes e água suja contendo partículas de até 20 mm, cuja proporção é de 25% do volume total.

As bombas trifásicas industriais caracterizam-se por uma velocidade de sucção de até 1500 L/min. Elas são capazes de elevar a água processada a uma altura de cerca de 150 m.

Esses modelos têm uma construção mais complexa. Para a manutenção técnica, eles exigem a contratação de um especialista.

Principais fabricantes de bombas de drenagem

O mercado de equipamentos de bombeamento hoje oferece uma ampla gama de unidades de drenagem de vários fabricantes, tanto nacionais quanto estrangeiros.

Entre os compradores, os modelos mais procurados são os produzidos sob as seguintes marcas:

• Grundfos – empresa dinamarquesa especializada na produção de equipamentos de bombeamento, incluindo motores elétricos e componentes para eles. A ampla linha de modelos inclui dispositivos de superfície e submersíveis, destinados ao bombeamento de água limpa e suja em diferentes temperaturas. As unidades produzidas sob esta marca estão no segmento de alto preço, pois os preços dos modelos são uma vez e meia mais altos que a média.
• Perdollo – uma empresa italiana, guiada pelo princípio de ajudar a humanidade a resolver problemas de abastecimento de água, produz bombas de nova geração. No catálogo do fabricante, centenas de modelos, diferenciados pela finalidade, construção e características de desempenho. Os dispositivos resistentes e confiáveis que produzem, apesar de seu custo bastante alto, têm uma infinidade de avaliações positivas de compradores de diferentes partes do mundo.
• Wilo – uma marca alemã, que apareceu no mercado local há mais de duas décadas, é famosa pela introdução das mais recentes tecnologias e design moderno. A empresa produz equipamentos de alta qualidade para sistemas de abastecimento de água e drenagem, bem como ventilação e ar condicionado.

Nas empresas de cada uma das companhias listadas, há um controle de qualidade em várias etapas. Os produtos que fabricam atendem aos padrões internacionais de qualidade e segurança.

Recomendações para escolha do equipamento

A primeira coisa a considerar ao escolher a unidade são as condições de uso e o grau de contaminação da água.

O diâmetro nominal da passagem da bomba corresponderá ao tamanho máximo das partículas sólidas que ela é capaz de bombear.

Ao escolher o equipamento de drenagem para água, deve-se orientar pelas características técnicas do produto:

1. Vazão. É determinada com base no volume de trabalho que a unidade deve executar. Ou seja, a quantidade de líquido que ela deve bombear em um determinado período de tempo. O foco deve estar no processo mais exigente.
2. Altura manométrica. Para determinar esse parâmetro, é necessário saber a altura aproximada e a distância para a qual se planeja transportar a água. Esse valor é calculado como a diferença entre o ponto de saída de água do tubo e a profundidade de imersão da unidade.
3. Meio bombeado. O tamanho máximo permitido das partículas sólidas a serem bombeadas com a água está especificado na ficha técnica do aparelho. Nos modelos destinados ao trabalho com água contaminada, as dimensões da câmara de trabalho devem ser tais que garantam a passagem desobstruída das frações.
4. Limite máximo de temperatura. Ao escolher um modelo submersível, oriente-se pelo limite máximo de temperatura do líquido bombeado, pois o motor dessa unidade é resfriado pela transferência de energia térmica para o líquido transportado. Na maioria dos casos, o limite máximo de temperatura da água é de 50 °C.

A vazão máxima das unidades de uso doméstico é de 180 l/min. Isso é suficiente para secar um tanque ou remover a água de um porão. Para poder bombear água do fundo de um recipiente ou poço de forma ideal, escolha modelos cujas aberturas de sucção estejam localizadas na parte inferior.

Ao calcular a potência necessária, deve-se usar o parâmetro de que um metro de captação vertical de água corresponderá a dez metros na horizontal.

A pressão e a vazão da bomba de drenagem estão interligadas: quanto maior a profundidade de imersão do dispositivo, menor a pressão gerada (+)

Ao escolher um modelo, considere também o estado da superfície onde o equipamento será colocado. É melhor colocar a bomba de drenagem de superfície em um poço de 40x60 cm. Isso evitará que a água se espalhe em uma superfície plana.

Se você usar um sistema automático com flutuador na posição vertical, a superfície permanecerá completamente seca. Afinal, com uma configuração bem feita, os mecanismos de flutuação funcionam corretamente e de forma confiável.

Independentemente do tipo de modelo destinado a bombear líquido limpo, deve-se considerar que não é aconselhável operá-lo perto de um fundo lamacento ou arenoso de um corpo d'água. As partículas que entram no dispositivo o obstruirão, o que pode afetar negativamente a vida útil do equipamento.

Informações adicionais sobre as características de construção das bombas de drenagem e dicas para a escolha do equipamento são fornecidas neste artigo.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Princípio de funcionamento do equipamento de drenagem:

Regras para a escolha correta de uma bomba de drenagem:

Classificação do equipamento de bombeamento de drenagem:

A bomba de drenagem é um equipamento versátil que pode executar várias tarefas. Ao escolher o modelo com cuidado, você poderá usar uma única bomba em vários processos, obtendo assim uma excelente oportunidade de usar o equipamento por muito tempo e de forma produtiva.

Você está procurando uma bomba de drenagem eficiente e confiável para água? Ou tem experiência com esses equipamentos? Por favor, deixe comentários no artigo e compartilhe suas impressões sobre o uso das bombas de drenagem.