Conhecimento do sistema de bombeamento de bomba centrífuga: O que é um impulsor de corte?

O corte do impulsor é o processo de usinagem do diâmetro do impulsor (pás) para reduzir a quantidade de energia adicionada ao fluido do sistema. O corte do impulsor pode ser uma correção útil para o desempenho da bomba quando uma bomba tiver sido superdimensionada devido a práticas de projeto excessivamente conservadoras ou a alterações nas cargas do sistema.

• O que é um impulsor de corte?

O desempenho de uma bomba centrífuga pode ser alterado alterando o diâmetro do impulsor, ou seja, cortando o impulsor.

A norma API610 estipula que ao substituir um impulsor por diâmetro maior ou projeto hidráulico diferente, com capacidade de regulação de velocidade ou utilizando estágio vazio, a altura manométrica da bomba deve ser capaz de aumentar em pelo menos 5%. Ou seja, para bombas centrífugas com velocidade constante e número constante de estágios, não é permitida a utilização do rotor de diâmetro máximo, ou seja, o desempenho requerido precisa ser atendido cortando o rotor.

Cada bomba centrífuga padrão possui um impulsor de diâmetro máximo instalado na carcaça/paleta guia, que geralmente é um impulsor de projeto padrão (atendendo a requisitos de desempenho específicos). Naturalmente, cada bomba centrífuga padrão também possui um impulsor de diâmetro mínimo relativo. É chamado de impulsor de diâmetro mínimo “relativo” porque (após o corte do impulsor) o desempenho que ele produz é aceitável tanto para o comprador quanto para o vendedor.

Ao aumentar ou diminuir o diâmetro do impulsor, a saída da bomba pode ser aumentada ou diminuída. Impulsores com diâmetros maiores produzem maior altura manométrica e vazão do que impulsores com diâmetros menores. Mudanças no diâmetro do impulsor também afetarão a eficiência da bomba. Quando a quantidade de corte é pequena, o efeito da eficiência não é óbvio; entretanto, quando a quantidade de corte excede um determinado valor, a eficiência da bomba cairá significativamente. Portanto, os fabricantes de bombas fornecerão um diâmetro mínimo de impulsor recomendado para cada bomba centrífuga.

• Quando considerar o corte do impulsor?

Os usuários finais devem considerar cortar o impulsor quando ocorrer qualquer uma das seguintes condições:
1. Muitas válvulas de derivação do sistema estão abertas, indicando que há excesso de fluxo disponível para o equipamento do sistema.
2. É necessário estrangulamento excessivo para controlar o fluxo através do sistema ou processo.
3. Altos níveis de ruído ou vibração indicam fluxo excessivo.
4. A bomba está operando longe do ponto de projeto (funcionando em fluxo baixo)

• Método de corte do impulsor

Existem três maneiras de cortar o impulsor:
1. Corte de diâmetro igual. Este é o método de corte mais comumente usado.
2. Corte chanfrado. Geralmente usado em impulsores de sucção única de baixa velocidade específica.
3. Corte em forma de V. Geralmente usado em impulsores de dupla sucção.
Para bombas centrífugas, independentemente do método de corte utilizado, normalmente apenas as pás do impulsor são cortadas e a placa de cobertura é retida.

• Benefícios de cortar impulsores

O principal benefício da redução do tamanho do impulsor é a redução dos custos operacionais e de manutenção. Além da economia de energia, o corte dos impulsores reduz o desgaste da tubulação do sistema, das válvulas e dos suportes da tubulação. As vibrações da tubulação induzidas pelo fluxo tendem a fadigar as soldas dos tubos e as juntas mecânicas. Com o tempo, podem ocorrer rachaduras na solda e juntas soltas, causando vazamentos e tempo de inatividade para reparos. A energia excessiva do fluido também é indesejável do ponto de vista do projeto. Os suportes de tubos são normalmente espaçados e dimensionados para suportar cargas estáticas do peso da tubulação e do fluido, cargas de pressão da pressão interna do sistema e expansão causada por mudanças de temperatura em aplicações termodinâmicas. Vibrações causadas pela energia excessiva do fluido colocam cargas inaceitáveis ​​no sistema e levam a vazamentos, tempo de inatividade e manutenção adicional.