NPSH e como se relaciona com bombas de polpa

Embora as bombas de polpa exijam projetos diferentes das bombas de água, ambas compartilham um requisito comum de altura de sucção positiva líquida (NPSH) adequada. O NPSH é basicamente a quantidade fornecida a uma bomba que cria uma redução na carga total não superior a 3%. Essa força afeta o funcionamento da bomba, e uma perda dela pode causar cavitação e sérios danos se não houver NPSH suficiente disponível a qualquer momento durante a operação. No entanto, os requisitos de NPSH geralmente são mais altos para bombas de polpa devido à maior viscosidade. Os usuários de bombas de polpa precisam entender como o NPSH é calculado em duas etapas para que possam evitar danos ao rotor e à carcaça. Por mais de 2 décadas existe um padrão usado para medir o NPSH de uma bomba. O padrão NPSH identifica o valor do NPSH exigido pela bomba com base em uma queda de carga de 3%.

O NPSH é dividido em duas forças diferentes com o objetivo de dimensionar uma bomba de polpa para que ela não seja danificada pelo uso regular. NPSHa, ou a cabeça de sucção positiva líquida disponível, mede a pressão absoluta que ocorre na porta de sucção de entrada de uma bomba específica. Esta medida é comparada com a classificação NPSHr de um modelo, ou a altura de sucção positiva líquida necessária. O NPSHr determina quanta pressão é necessária do resto do sistema para evitar a cavitação. Na EDDY Pump, nossos engenheiros de sistemas fornecerão ao usuário o número NPSHr. O NPSH disponível (NPSHa) deve ser sempre pelo menos 0,5 m mais do que o NPSH necessário (NPSHr). Isso é especificado pelo fabricante da bomba. Nossos engenheiros precisam medir cuidadosamente a classificação NPSHa do restante do sistema de polpa para garantir que ele seja capaz de fornecer o que uma bomba específica precisa antes do início do procedimento de instalação.

O que é cavitação da bomba?

O termo cavitação refere-se ao processo de formação rápida de bolhas de vaporização nos líquidos que se movem através da bomba. Mesmo em sistemas de manuseio de polpa e sólidos, há líquido suficiente na mistura para permitir a cavitação. A maioria das pessoas assume que o calor está relacionado a causar a troca de vapor que leva à ebulição e borbulhamento em líquidos.

A cavitação da bomba ocorrerá se houver NPSHa insuficiente. A cavitação causa danos e erosão de peças críticas da bomba, incluindo o impulsor, vedações da bomba e voluta, resultando em desempenho reduzido da bomba e substituição e manutenção dispendiosas.

A pressão também desempenha um papel importante. Como as bombas dependem da criação de padrões de níveis de alta e baixa pressão para mover materiais pelo sistema, as áreas de baixa pressão podem fazer com que os líquidos fervam espontaneamente. Ao garantir que o sistema sempre forneça NPSH suficiente, os níveis de pressão permanecem acima do ponto de cavitação e as bolhas de vaporização saem da bomba.

Uma vez que a baixa pressão inicia a formação de bolhas, a turbulência é introduzida no fluxo normal através da bomba de polpa. Os sintomas de cavitação dentro de uma bomba de polpa incluem:

• Ruídos de trituração ou estrondos que soam como pedras ou bolas de gude estão saltando dentro do rotor e da área da voluta
• Saída mais baixa através da bomba devido ao espaço perdido por bolhas de ar
• Poços se desenvolvendo dentro da área do rotor e da porta de entrada à medida que as bolhas começam a desgastar o metal à medida que colapsam.

A cavitação não faz apenas com que a bomba desperdice energia, perca produção e faça mais barulho. Os proprietários de bombas também experimentam uma vida útil bastante reduzida à medida que a corrosão causada pela cavitação se transforma em rachaduras e corrosão. Isso leva a tempo de inatividade e perda de dinheiro devido à manutenção frequente. Como as bombas de manuseio de polpa e sólidos já sofrem mais desgaste do que outras bombas, a cavitação é ainda mais importante para evitar nesses tipos de unidades.

Como o NPSH é calculado

Com a classificação NPSHr fornecida com a bomba, os engenheiros só precisam calcular o NPSHa por conta própria. Qualquer um pode fazer isso com a fórmula mostrada abaixo:

NPSHA = HA ± HZ – HF + HV – HVP

HA é a pressão atmosférica que afeta a superfície do líquido enquanto está no tanque de abastecimento. A menos que o sistema envolva um tanque fechado, esta é provavelmente a pressão absoluta local baseada na altitude. HZ mede a distância vertical que a lama percorre entre o tanque de abastecimento e a linha central da bomba. Trabalhe a partir do ponto mais baixo que o líquido pode atingir no tanque, pois a drenagem do volume altera o NPSHa. HF é responsável pelo atrito causado pela tubulação entre o tanque e a bomba. Os coeficientes de atrito são registrados para a maioria dos materiais de tubulação padrão. HV reflete a velocidade da cabeça encontrada na porta de sucção. Muitos engenheiros omitem essa medida, pois geralmente é muito pequena. Finalmente, insira o HVP na fórmula medindo a pressão de vapor do líquido, que é baseada em sua temperatura de bombeamento. A temperatura flutua em muitas operações de bombeamento de polpa, portanto, use a temperatura mais alta, pois ela também refletirá a pressão de vapor mais alta.

Usando uma fórmula simples para dimensionar adequadamente as bombas de polpa com NPSH, os usuários podem mantê-las funcionando por anos com manutenção e reparos mínimos. Prevenir a cavitação pode exigir um pouco de trabalho extra no início, mas valerá a pena por toda a vida útil da bomba de polpa.

Como a bomba EDDY supera os problemas de cavitação

Através de diferentes princípios hidrodinâmicos, a tecnologia EDDY Pump supera obstáculos, incluindo cavitação/perda de NPSH, falha de vedação e entupimento. A cavitação, que afeta a capacidade de uma bomba de fornecer alto percentual de sólidos, mantendo altas taxas de produção, é um problema constante na mineração e em outras aplicações de bombeamento de polpa . Através de diferentes princípios hidrodinâmicos, a tecnologia EDDY Pump pode superar a cavitação, para que a bomba não sofra perda de sucção ou desempenho.

Este fenômeno é realizado através do efeito de redemoinho sincronizado gerado pelo rotor de forma geométrica atuando em sincronia com o padrão hidrodinâmico da voluta. Testes mostram que não há evidência de cavitação em velocidades de até 2.000 rpm . O efeito cumulativo desta energia dá a esta bomba uma altura manométrica maior do que muitas bombas e a capacidade de bombear material mais concentrado em distâncias maiores.

Em vez de operar com um impulsor, a bomba EDDY usa um projeto de rotor patenteado, que pode evitar desgaste por muito mais tempo do que muitos impulsores tradicionais comumente encontrados em bombas centrífugas e outras. Devido ao formato do rotor e maior tolerância entre a voluta, a bomba garante um contato menos abusivo com o material bombeado. Placas de desgaste e anéis de desgaste também não são necessários para regular a eficiência, o que elimina o problema de anéis de desgaste entrarem em contato. Quando os anéis de desgaste entram em contato, gera uma grande quantidade de atrito, que produz calor que faz com que os anéis escorem (solda por fricção). Quando ocorre escoriação, a bomba pode emperrar.

Para obter mais informações sobre as Bombas EDDY, confira nossos Modelos de Bombas de Polpa.

Por que as bombas EDDY são melhores –  Destaques

Este vídeo mostra como a Bomba EDDY transporta alta lama e materiais abrasivos. O equipamento de bomba de dragagem em destaque inclui  a Subdraga Operada Remotamente , Bomba Operada por Mergulhador e uma Bomba de Draga Acessória de Escavadeira .