Bombas de Polpa - Básico

Bombas de Polpa - Básico

Diretrizes Básicas para o Bombeamento de Polpas Apresentando o Software para o Dimensionamento de Bombas - Metso PumpDim™ para Windows™

Uma publicação daMetso Minerals (Sweden) AB

S-733 25 Sala, SwedenTelephone +46 224 570 00

Telefax +46 224 169 50

Índice

HISTÓRICO 1

INTRODUÇÃO 2

DEFINIÇÕES BÁSICAS 3

MECÂNICA 4

COMpONENTES 5

pROTEÇÃO AO DESGASTE 6

SELAGENS 7

EIXO E MANCAIS 8

ACIONAMENTO 9

DESEMpENHO HIDRÁULICO 10

SISTEMAS 11

pONTO DE MELHOR EFICIÊNCIA (BEp - BEST EFFICIENCy pOINT) 12

NOMENCLATURA E CARACTERÍSTICAS 13

DESCRIÇÕES TÉCNICAS 14

GUIA DE ApLICAÇÃO 15

DIMENSIONAMENTO 16

INTRODUÇÃO AO SOFTWARE METSO MINERALS pUMpDIM™ 17

MISCELÂNEAS 18

TABELAS DE RESISTÊNCIA QUÍMICA 19

NOTAS 20

ÍndiceBOMBAS DE pOLpA

Índice

1. HISTÓRICOBombas de Polpa - Histórico ......................................................................................................1-1Bombas de Polpa Horizontais ....................................................................................................1-2Bombas de Espuma Verticais .....................................................................................................1-2Bombas Verticais de Poço e de Tanque ..................................................................................1-3

2. INTRODUÇÃOTransporte hidráulico de sólidos .............................................................................................................2-5Quais tipos de sólidos? ................................................................................................................................2-5Quais tipos de líquidos? ..............................................................................................................................2-5Definição de polpa ........................................................................................................................................2-5Quais são as limitações de vazão? ...........................................................................................................2-6Quais são as limitações em relação aos sólidos? ...............................................................................2-6Bombas de Polpa como conceito de mercado ...................................................................................2-6

3.DEFINIÇÕES BÁSICASPor que Bombas de Polpa? ........................................................................................................................3-9Bomba de Polpa - nome conforme o serviço ......................................................................................3-9Bomba de Polpa - nome conforme a aplicação .................................................................................3-9Bomba de Polpa - Seca ou Semi-seca? ............................................................................................... 3-10Bomba de Polpa e condições de desgaste........................................................................................ 3-12

4. MECÂNICAComponentes básicos .............................................................................................................................. 4-15Projetos básicos .......................................................................................................................................... 4-15

5. BOMBA DE pOLpA - COMpONENTESRotor / Carcaça ............................................................................................................................................ 5-17Rotor de bomba e carcaça - os principais componentes de todas as Bombas de Polpa . 5-17O rotor da Bomba de Polpa .................................................................................................................... 5-18Vane do rotor - desenhos ........................................................................................................................ 5-19Quantidade de vanes do rotor? ............................................................................................................ 5-19Rotor semi-aberto ou fechado? ............................................................................................................ 5-20Rotores fechados ........................................................................................................................................ 5-20Rotores semi-abertos ................................................................................................................................ 5-20Rotores Vórtex / rotores de vazão induzido ...................................................................................... 5-21Regras básicas ............................................................................................................................................. 5-21Diâmetro do rotor ...................................................................................................................................... 5-21Largura do rotor .......................................................................................................................................... 5-22Limitações de geometria e por quê? ................................................................................................... 5-23A carcaça da Bomba de Polpa ................................................................................................................ 5-23Coletor em voluta ou concêntrico? ..................................................................................................... 5-24Carcaças bipartidas ou sólidas?.... ....................................................................................................... 5-24

Índice

6. pROTEÇÃO AO DESGASTEAbrasão .......................................................................................................................................................... 6-27Erosão ............................................................................................................................................................. 6-28Efeito da erosão sobre componentes de bombas .......................................................................... 6-29Proteção ao desgaste - quais são as opções? ................................................................................... 6-30Seleção de materiais de desgaste ........................................................................................................ 6-31Efeito do tamanho de partícula sobre a seleção do material ..................................................... 6-32Selecão de material de desgaste - Metais ......................................................................................... 6-33Selecão de material de desgaste - Elastômeros .............................................................................. 6-33As famílias de elastômeros...................................................................................................................... 6-34Revestimentos cerâmicos ........................................................................................................................ 6-35

7. SELAGENS

Parâmetros críticos para a escolha de selagens .............................................................................. 7-37Função básica da selagem de eixo ....................................................................................................... 7-38Tipo de vazamento .................................................................................................................................... 7-38Localização e tipos de selagens ............................................................................................................ 7-38Selagens com lavagem de descarga (flushing) ............................................................................... 7-39Selagens sem lavagem de descarga (sem ‘flushing’) ..................................................................... 7-40Selagens centrífugas ................................................................................................................................. 7-41Limitações das selagens centrífugas ................................................................................................... 7-40Selagens mecânicas .................................................................................................................................. 7-41Bombas de Polpa sem selagem - projetos verticais ...................................................................... 7-43

8. EIXOS E ROLAMENTOS (MANCAIS)Tipos de transmissões............................................................................................................................... 8-45Eixos de bombas e o fator SFF (Fator de Flexibilidade de Eixo) ................................................. 8-45Informações básicas sobre mancais .................................................................................................... 8-46Vida L10 ......................................................................................................................................................... 8-46Configurações de mancais ...................................................................................................................... 8-46Rolamentos e conjuntos de rolamentos (mancais) ........................................................................ 8-46Escolha de mancais .................................................................................................................................... 8-47 9. ACIONAMENTOS pARA BOMBAS DE pOLpAAcionamentos indiretos ........................................................................................................................... 9-49Acionamentos diretos .............................................................................................................................. 9-50Comentários sobre arranjos de acionamentos................................................................................ 9-50Transmissões por correia em V (acionamentos de velocidade fixa) ........................................ 9-51Transmissões por correia em V - limitações ...................................................................................... 9-51Acionamentos de velocidade variável ................................................................................................ 9-52Acionamentos com ”motor a combustão” ........................................................................................ 9-52

Índice

10. DESEMpENHO HIDRÁULICO Desempenho hidráulico ........................................................................................................................10-55Curvas de bombeamento .....................................................................................................................10-56Desempenho hidráulico - que curvas são necessárias? .............................................................10-57Curvas H/Q - as leis de afinidade das bombas ...............................................................................10-58Efeitos da polpa no desempenho da bomba .................................................................................10-59Desempenho de bombas com polpas que sedimentam ..........................................................10-60Desempenho de bombas com polpas que não sedimentam (polpas viscosas) ...............10-61Tabela de correção de desempenho .................................................................................................10-62Altura manométrica e pressão ............................................................................................................10-63Condições hidráulicas no lado da sucção........................................................................................10-64Altura Líquida de Sucção Positiva (NPSH) .......................................................................................10-64Pressão de vapor e cavitação ...............................................................................................................10-64NPSH - cálculos ..........................................................................................................................................10-66Bombas que operam com elevação da sucção .............................................................................10-69Preparação de Bombas de Polpa ........................................................................................................10-69Bombeamento de Espuma ...................................................................................................................10-71Dimensonamento de bombas horizontais para espuma ..........................................................10-72Bombas de Polpa Verticais - a escolha ótima para bombeamento de espuma ................10-73A bomba VF - projetada para o bombeamento de espuma .....................................................10-74

11. SISTEMAS DE BOMBAS DE pOLpAGeral ..............................................................................................................................................................11-77O sistema de tubulação .........................................................................................................................11-78Perdas de carga .........................................................................................................................................11-79Tubulações retas .......................................................................................................................................11-79Perdas de carga - conexões (fittings) ................................................................................................11-79TEL - Comprimento Equivalente Total ..............................................................................................11-79Velocidades e perdas de carga - Tabela de Cálculo ......................................................................11-80Válvulas, conexões, perdas de altura manométrica .....................................................................11-81Efeitos da polpa sobre as perdas de carga ......................................................................................11-82Perdas de carga - polpas sedimentadoras ......................................................................................11-82Perdas de carga - polpas não-sedimentadoras .............................................................................11-83Arranjos de Poço .......................................................................................................................................11-84Instalações com várias bombas ..........................................................................................................11-86Bombas em série ......................................................................................................................................11-86Bombas em paralelo ...............................................................................................................................11-86Conceitos básicos sobre viscosidade ................................................................................................11-87Viscosidade aparente ..............................................................................................................................11-88Outros fluídos não-Newtonianos .......................................................................................................11-89

12. pONTO DE MELHOR EFICIÊNCIA (BEp - BEST EFFICIENCy pOINT)

Efeito hidráulico da operação no ponto de eficiência ................................................................12-91Carga radial .................................................................................................................................................12-92

Índice

Carga axial ...................................................................................................................................................12-93Os efeitos da deflexão do eixo .............................................................................................................12-93BEP - Resumo .............................................................................................................................................12-94

13. NOMENCLATURAS E CARACTERÍSTICASPrograma de Bomba de Polpa Metso Minerals .............................................................................13-95Nomenclatura ............................................................................................................................................13-95Bombas para serviços altamente abrasivos ....................................................................................13-96Bombas para serviços abrasivos .........................................................................................................13-97Bombas verticais .......................................................................................................................................13-98Selagem de Polpa .....................................................................................................................................13-99

14. DESCRIÇÕES TÉCNICAS

Geral ........................................................................................................................................................... 14-101Bomba de Polpa tipo XM .................................................................................................................... 14-106Bomba de dragagem tipo Thomas Simplicity ............................................................................ 14-108Bomba de Polpa tipo Vasa HD e XR ................................................................................................ 14-110Bomba de Polpa tipo HR e HM ......................................................................................................... 14-112Bomba de Polpa tipo MR e MM ........................................................................................................ 14-114Bomba de Polpa tipo VT ..................................................................................................................... 14-116Bomba de Polpa tipo VF ...................................................................................................................... 14-118Bomba de Polpa tipo VS ...................................................................................................................... 14-120Bomba de Polpa tipo VSHM - VSMM .............................................................................................. 14-123Configurações modulares de estrutura e via úmida ................................................................ 14-126Selagem de Polpa .................................................................................................................................. 14-127Bomba de Polpa tipo STGVA ............................................................................................................. 14-129Bomba de Polpa tipo STHM ............................................................................................................... 14-132

15. GUIA DE ApLICAÇÃO Seleção por serviço ou por aplicação industrial ........................................................................ 15-135Seleção por serviço ............................................................................................................................... 15-135Como bombear ...................................................................................................................................... 15-136Como alimentar ..................................................................................................................................... 15-136Seleção por sólidos ............................................................................................................................... 15-137Partículas grossas .................................................................................................................................. 15-137Partículas finas ........................................................................................................................................ 15-137Partículas pontiagudas (abrasivas) ................................................................................................. 15-137Alto percentual de sólidos ................................................................................................................. 15-137Baixo percentual de sólidos ............................................................................................................... 15-138Partículas fibrosas ................................................................................................................................. 15-138Partículas de tamanho único ............................................................................................................ 15-138Serviços relativos a “altura manométrica” e ”Volume”.... .......................................................... 15-139Altura manométrica elevada (high head) .................................................................................... 15-139Altura manométrica variável ............................................................................................................. 15-139

Índice

Vazão constante (altura manométrica) ......................................................................................... 15-139Alta elevação da sucção ...................................................................................................................... 15-139Alta vazão ................................................................................................................................................. 15-140Baixa vazão .............................................................................................................................................. 15-140Vazão oscilante ....................................................................................................................................... 15-140Serviço relacionados com o tipo de polpa ................................................................................... 15-141Polpas frágeis .......................................................................................................................................... 15-141Polpas de hidrocarbonetos (contaminados por óleo e reagentes) ..................................... 15-141Alta temperatura ................................................................................................................................... 15-141Polpas perigosas .................................................................................................................................... 15-141Polpas corrosivas (baixo pH) ............................................................................................................. 15-142Fluídos de alta viscosidade (Newtonianos).................................................................................. 15-142Fluídos de alta viscosidade (não-Newtonianos) ........................................................................ 15-142Serviços relativos a processos de mistura .................................................................................... 15-142Seleção de Bombas de Polpa por aplicação industrial ............................................................ 15-143Segmento industrial: Minerais metálicos e industriais ............................................................ 15-143Bombas para circuitos de moagem ................................................................................................ 15-143Bombas para espuma .......................................................................................................................... 15-143Bombas para reservatórios de piso ................................................................................................ 15-144Bombas para rejeitos de mineração ............................................................................................... 15-144Bombas para alimentação de hidrociclone ................................................................................. 15-144Bombas para alimentação de filtro prensa .................................................................................. 15-144Bombas para alimentação de prensa tubular ............................................................................. 15-144Bombas para lixiviação ........................................................................................................................ 15-145Bombas para mídia densa (mídia pesada) ................................................................................... 15-145Bombas para aplicações gerais com minerais ............................................................................ 15-145Segmento industrial: Construção .................................................................................................... 15-145Bombas para água de lavagem (areia e brita) ............................................................................ 15-145Bombas para transporte de areia .................................................................................................... 15-145Bombas para desaguamento de túneis ........................................................................................ 15-146Bombas de drenagem ......................................................................................................................... 15-146Segmento industrial: Carvão ............................................................................................................. 15-146Bombas para lavagem de carvão .................................................................................................... 15-146Bombas para espuma (carvão) ......................................................................................................... 15-146Bombas para mídia densa (carvão) ................................................................................................. 15-146Bombas para misturas carvão/água ............................................................................................... 15-146Bombas para uso geral (carvão) ....................................................................................................... 15-147Segmento industrial: Lixo e reciclagem ........................................................................................ 15-147Bombas para manuseio de efluentes ............................................................................................. 15-147Transporte hidráulico de lixo leve ................................................................................................... 15-147Bombas para tratamento de solos .................................................................................................. 15-147Bombas para uso geral (carvão) ....................................................................................................... 15-147Segmento industrial: Energia & FGD (desulfurização de gases de combustão) ............. 15-147Bombas para alimentação de reator FGD (calcário) ................................................................. 15-147Bombas para descarga de reator FGD (gypsum - gesso) ........................................................ 15-148

Índice

Bombeamento de cinzas de fundo ................................................................................................. 15-148Bombeamento de cinzas volantes (fly ash) ................................................................................. 15-148Segmentos industriais: Papel & Celulose ...................................................................................... 15-148Bombas para liquores/licores ........................................................................................................... 15-148Bombas para calcário e lama cáustica ........................................................................................... 15-148Bombas para rejeito de celulose (contendo areia) ................................................................... 15-149Bombas para sólidos provenientes de descascamentos de árvores .................................. 15-149Bombas para transporte hidráulico de cavacos de madeiras ............................................... 15-149Bombas para extensor de papel e de revestimentos de papel ............................................ 15-149Bombas para derramamentos em pisos ....................................................................................... 15-149Segmento industrial: Metalúrgico ................................................................................................... 15-150Bombas para transporte de carepa de siderurgia ..................................................................... 15-150Bombas para transporte de escória ................................................................................................ 15-150Bombas para efluentes de lavadora de gases ............................................................................ 15-150Bombas para transporte de pó de ferro ....................................................................................... 15-150Bombas para limalhas de usinagem .............................................................................................. 15-150Segmento industrial: Químico .......................................................................................................... 15-151Bombas para polpas ácidas ............................................................................................................... 15-151Bombas para salmouras ...................................................................................................................... 15-151Bombas para produtos cáusticos .................................................................................................... 15-151Segmento industrial: Mineração ...................................................................................................... 15-151Bombas para aterros hidráulicos (com ou sem cimento) ....................................................... 15-151Bombas para água de mina (com sólidos) ................................................................................... 15-151

16. DIMENSIONAMENTOOs passos para o dimensionamento .............................................................................................. 16-153Checagem para verificação de cavitação ..................................................................................... 16-159O dimensionamento em resumo .................................................................................................... 16-159

17. INTRODUÇÃO AO SOFTWARE pumpDim™ DA METSO Introdução ............................................................................................................................................... 17-161Formulário de registro ......................................................................................................................... 17-162

I8. MISCELÂNEASFatores de conversão ........................................................................................................................... 18-165Escala de padrão de tela (Tyler) ....................................................................................................... 18-166 Densidade de sólidos ........................................................................................................................... 18-167Água e sólidos - dados sobre densidade de polpa ................................................................... 18-169

19. TABELAS DE RESISTÊNCIA QUÍMICAMateriais elastoméricos (elastômeros) .......................................................................................... 19-185Alto cromo ............................................................................................................................................... 19-187

20. NOTAS .............................................................................................................................................. 20-191

Índice

1-1 Histórico

1. HISTÓRICO

Bombas de Polpa – sua história

Apesar da Denver e Sala (duas empresas que mais tarde constitui-riam a área de Bombas e Processos dentro do Grupo Svedala - que, em setembro de 2001, tornou-se Metso) trabalharem ativamente com ‘Bombeamento de Polpas’, elas não começaram, originalmente, oferecendo ao mercado bombas projetadas pelas próprias empresas.

Ambas começaram como fabricantes de equipamentos para proces-samento mineral: A Denver com foco na flotação como seu produto chave e a Sala oferecendo tanto equipamentos para flotação quanto para separação magnética como seus principais produtos.

Após um período de sucesso trabalhando com equipamentos para processamento mineral, as empresas logo perceberam a clara neces-sidade delas se tornarem ativas no fornecimento de Bombas de Polpa.

A primeira bomba vertical, fabricada em 1933.

1-2Histórico

Bombas de Polpa HorizontaisO Bombeamento de Polpas - base de todo processamento mineral a úmido - ganhava cada vez mais importância para os clientes tanto da Denver quanto da Sala.

A solução encontrada pela Denver foi tornar-se uma licenciada da Allis Chalmers para utilização do ‘design’ de sua Bomba de Polpa SRL (Soft Rubber Lined - com revestimento de borracha macia).

A versão desenvolvida desta bomba constituiu a base do programa de bombas de polpa da Denver por muitas décadas e ainda é considerada por muitos como o padrão da indústria.

Em 1984, a Denver adquiriu o portfolio de Bombas de Polpa em metal duro Orion. Essa série, paralelamente às bombas SRL, vem sendo desenvolvida ao longo dos anos; com ambos os projetos se comple-mentando.

A aquisição da Thomas Foundries (Fundições Thomas) em 1989 acres-centou uma série de bombas muito grandes em metal duro, para dragagem e agregados, ao programa de bombas da Denver.

No caso da Sala, a situação era parecida. Os clientes da Sala continua-vam a solicitar que as Bombas de Polpa fossem fornecidas junto com os equipamentos para processamento mineral. Assim, pela primeira vez, entregava-se um pacote completo.

O contrato - assinado pela Sala - tratava do licenciamento de um pro-jeto inglês: a Bomba de Polpa “Vac-Seal”.

No início dos anos 60, a Sala desenvolveu uma nova série de Bombas de Polpa para serviços de média severidade. Essa série, conhecida como VASA (Vac Seal - Sala), foi complementada no fim da década de

Bombas de Espuma VerticaisO uso da flotação como método de separação de minerais exigia que as Bombas de Polpa passassem por um desenvolvimento maior.

Ainda em 1933, uma “bomba aberta” vertical foi desenvolvida numa planta de flotação na Suécia. Esse tipo de desenho de bomba se fazia necessário devido aos circuitos, por vezes muito complicados, exis-tentes nessas plantas.

Os reagentes e a tecnologia de controle de nível não eram particu-larmente avançados. As variações da vazão de espuma nas diversas partes do circuito causavam bloqueios de ar nas Bombas de Polpa convencionais.

Pela primeira vez, a “bomba aberta”, com seu tanque de alimentação integral, proporcionava desaeração, estabilidade e autoajuste; pro-priedades que, hoje em dia, são consideradas normais.

1-3 Histórico

Bombas de Poço e de Tanque VerticaisComo muitos dos pisos nas plantas estavam sujeitos a derramamentos e inundação, os clientes também tentavam desenvolver um conceito de bomba que pudesse dar conta do trabalho de manter o piso da planta livre de polpa derramada. Assim, foi desenvolvida a bomba de poço “sump pump”.

O nascimento da primeira bomba de poço, para uso nesses serviços de limpeza, se deu em meados da década de 40. Mais uma vez, elas foram desenhadas especificamente para atender a uma necessidade.

Tanto a bomba de tanque vertical quanto a bomba de poço vertical foram desenvolvidas dentro da Boliden Mining Company ao longo da década de 40. A Sala era uma fornecedora usual dessas bombas para a Boliden, como sua subcontratada, até o ano de 1950 quando a Sala assinou um contrato pelo qual começava a fabricá-las sob licença.

Essas linhas de bombas foram então comercializadas com sucesso pela Sala junto com o programa de bombas VASA.

Ao longo dos anos, estas bombas verticais passaram por desenvol-vimento adicional e se estabeleceram como um produto da Sala. O acordo de licenciamento se encerrou no início dos anos 70 quando a Boliden comprou a Sala. Além da bomba de tanque vertical, desen-volveu-se uma bomba de espuma especial que serviu para aprimorar ainda mais o conceito básico de manuseio de espuma.

Hoje, a bomba de poço da Metso é o padrão da indústria para o bom-beamento de drenagem.

Quando a Svedala Pumps & Process (Svedala Bombas e Processos) foi formada em 1992, foi decidido que a série de bombas deveria ser mais ‘enxuta’ e atualizada para melhor servir ao mercado, oferecendo Bombas de Polpa “de ponta”.

Em setembro de 2001, a Svedala foi comprada pela empresa finlan-desa Metso.

Desde então, uma série inteiramente nova de Bombas de Polpa hori-zontais e verticais foi desenvolvida, conforme apresentamos neste manual.

1-4Histórico

2-5 Introdução

2. INTRODUÇÃO

Transporte hidráulico de sólidosEm todos os processos industriais, o ”transporte hidráulico de sólidos” é uma tecnologia que visa avançar os processamentos entre os diferentes estágios de mistura Sólido/Líquido, separação Sólido/Sólido, separação Sólido/Líquido, etc.

Maiores detalhes sobre estes processos industriais a úmido encontram-se na seção 15.

Quais tipos de sólidos?Podem ser considerados ‘sólidos’ praticamente qualquer coisa que seja:

Dura

Grossa

Pesada

Abrasiva

Cristalina

Cortante

Pegajosa

Floculenta

De fibra longa

Espumosa

Seja o que for - pode ser transportado hidraulicamente !

Quais tipos de líquidos?Na maioria das aplicações, o líquido é somente o “veículo”. Em 98% das aplicações industriais, esse líquido é água.

Outros tipos de líquidos podem ser soluções químicas como ácidos e sodas, álcool, líquidos leves derivados de petróleo (querosene), etc.

Definição de uma polpaNormalmente chamamos uma mistura de sólidos com líquidos de “polpa”!

Uma polpa pode ser descrita como um meio bifásico (líquido/sólido).

Polpa misturada com ar (comum em muitos processos químicos) é descrita como um meio fluído trifásico (líquido/sólido/gás).

2-6Introdução

Quais são as limitações na vazão?Teoricamente, não há limites em relação a ‘o que’ pode ser transpor-tado hidraulicamente. Veja o desempenho do transporte hidráulico de sólidos realizado pelas geleiras do mundo e pelos grandes rios!

Na prática os limites de vazão para uma instalação de Bomba de Polpa são de 1 m3/ hora (4 GPM) até 20000 m3/hora (88000 GPM).

O limite inferior é determinado pela queda em eficiência nas bombas menores.

O limite superior é determinado pelo aumento dramático nos custos de Bombas de Polpa grandes (comparado às instalações com múltiplas bombas).

Quais são as limitações em relação aos sólidos?As limitações em relação aos sólidos são sua forma geométrica, seu tamanho e o risco de bloqueio da passagem através da Bomba de Polpa.

O tamanho máximo permissível do material a ser transportado em massa por uma Bomba de Polpa é de aproximadamente 200 mm.

Entretanto, aglomerações individuais de material passando através de uma bomba de dragagem grande podem ter até 350 mm de tamanho (dependendo do dimensionamento da extremidade úmida).

Bombas de Polpa como conceito de mercado De todas as bombas centrífugas instaladas na indústria de processa-mento, proporção entre as bombas de polpa e outras bombas para líquidos é de 5 : 95.

Se examinarmos os custos operacionais destas bombas, a relação é quase inversa, isto é, 80 : 20.

Isso configura um perfil muito especial para o Bombeamento de Polpas e o conceito de mercado foi formulado assim:

”Instale uma bomba para líquido limpo e esqueça-a”!

”Instale uma bomba para polpa e você terá potencial para realização de serviços pelo resto da vida dessa bomba”!Isso vale tanto para o usuário final quanto para o fornecedor.

O objetivo desse manual é orientar sobre o procedimento a ser aplicado no dimensionamento e seleção de várias aplicações de Bombas de Polpa de forma a minimizar os custos com o transporte hidráulico de sólidos!

2-7 Introdução

2-8Introdução

3-9 Definições básicas

3. Definições básicas

Por que bombas de Polpa? Por definição as Bombas de Polpa são uma versão pesada e robusta de uma bomba centrífuga, capazes de atender a serviços difíceis e abrasivos. ”O nome ‘Bomba de Polpa’ também deve ser considerado um termo genérico, para diferenciá-la de outras bombas centrífugas que visam principalmente os líquidos límpidos/transparentes.”

bomba de Polpa – nome conforme o serviçoO termo Bomba de Polpa, conforme dissemos, abrange vários tipos de bombas centrífugas para serviços pesados utilizadas no transporte de sólidos. Uma terminologia mais precisa se faz utilizando a classificação de sólidos processados nas várias aplicações de bombas. bombas de Polpa fazem o bombeamento de lama/argila, lodo e areia na faixa de tamanho de sólidos com até 2 mm. as faixas de tamanho são:Lama/argila menos 2 micrasLodo 2-50 micrasAreia, fina 50-100 micrasAreia, média 100-500 micrasAreia, grossa 500-2000 micras

bombas de areia e brita cobrem o bombeamento de cascalho e brita na faixa de tamanho entre 2 e 8 mm.

bombas de brita fazem o bombeamento de sólidos com tamanhos de até 50 mm.

bombas para Dragagem cobrem o bombeamento de sólidos menores e maiores de 50 mm.

bomba de Polpa - nome conforme a aplicaçãoAplicações de processamento também configuram uma terminologia, sendo esta tipicamente: bomba de espuma define, pela sua aplicação, o manuseio de polpas espumosas, principalmente nas operações de flotação. bomba de Transferência de carbono define o transporte delicado de carbono nos circuitos CIP (carbono em polpa) e CIL (carbono em lixiviação). bomba de Poço é também um nome já estabelecido tipicamente para aquelas bombas que operam em drenagem de poços/pisos, com carcaças (‘pump houses’) submersas, mas com mancais e acionamento mantidos á seco. bomba submersível. Todo o equipamento, inclusive o acionamento, fica submerso.

3-10Definições básicas

bomba de Polpa - seca ou semi-seca?instalações secas

A maioria das Bombas de Polpa horizontais são instaladas no seco, onde o acionamento e os mancais são mantidos fora da polpa e a “via úmida” (“wet end”) é fechada. As bombas não requerem suportes ou apoios, mantendo-se livres do líquido ao seu redor.

A Bomba de Tanque vertical possui um reservatório aberto com o corpo da bomba montado diretamente na superfície inferior do tanque. O eixo do rotor em balanço, com sua caixa de rolamentos e acionamento montado na parte superior do tanque, faz girar o rotor dentro da carcaça da bomba. A polpa vai do tanque para dentro da via úmida em volta do eixo e é descarregada horizontalmente pela descarga. Não há selagens do eixo ou mancais submersos no seu desenho.


instalações semi-secas

Um arranjo especial pode ser utilizado para as aplicações de dragagem na quais bombas horizontais são utilizadas com a via úmida -“wet end” - (e mancais) imersos. Isto requer uma combinação de selagens especiais para os mancais.

A bomba de poço possui uma via úmida -“wet end” - imersa, instalada no final do eixo em balanço (sem mancais submersos) e um acionamento seco.


instalações úmidas

Para determinadas aplicações de Bombas de Polpa, é necessário uma bomba inteiramente submergível.

Por exemplo, para elevar uma polpa de dentro de um poço com níveis de polpa que oscilam bastante.

Neste caso, tanto a carcaça da bomba quanto o acionamento são imersos, exigindo um desenho especial e arranjo de selagens.

bombas de Polpa e condições de desgastePara assegurar um bom desempenho em operações envolvendo uma variedade de condições de trabalho e aplicações, as seguintes diretrizes são utilizadas para a escolha da bomba baseado no material a ser transportado.

• Altamenteabrasivo

• Abrasivo

• Levementeabrasivo


em resumo:Todas as bombas dentro da série de Bombas de Polpa são bombas centrífugas!

“Bomba de Polpa” (“Slurry Pump”) é uma designação genérica !

Todas as bombas de Polpa recebem, na prática, nomes provenientes de sua aplicação em particular:

• BombasdePolpa

• BombasdeBrita

• BombasdeDragagem

• BombasdePoço

• BombasdeEspuma

• BombasdeTransferênciadeCarbono

• Bombassubmersíveis

existem principalmente três desenhos diferentes:

• Tanquehorizontaletanquevertical(instalaçãoseca)

• Verticaldepoço(instalaçãosemi-seca)

• Tanque(instalaçãoseca)

• Submersível(instalaçãomolhada)

Os desenhos de bombas de Polpa são escolhidos e fornecidos de acordo com as condições de desgaste provocado por material

• Altamenteabrasivo

• Abrasivo

• Levementeabrasivo


4-15 Mecânica

4. Mecânica

Comparado à maioria dos equipamentos para processamento, a Bomba de Polpa tem um projeto simples, descomplicado. Apesar da simplicidade de seu desenho, há poucas máquinas na indústria pesada que trabalham sob condições tão severas.

As Bombas de Polpa e seus sistemas são fundamentais para todos os processos úmidos.

Trabalhando 100% do tempo disponível sob condições variáveis de vazão, teor de sólidos, etc., o desenho mecânico tem que ser muito confiável em todos os detalhes.

componentes básicosOs componentes básicos de todas as Bombas de Polpa são:

1. O rotor

2. A carcaça

3. O arranjo de selagem

4. O conjunto de mancais

5. O acionamento

Desenhos básicos

Horizontal

Eu tenho todos

4-16Mecânica

Vertical Tank Sump

Submersível

Olha ! Não tem 3.

Aqui Tambén não.

Número 5 está in-tegrado em

mim.

5-17 Componentes

5. BomBa de PolPa - comPonentes

Nesta seção, veremos em maior detalhe, o desenho dos vários componentes de uma Bomba de Polpa

Rotor/carcaça

Rotor da bomba e carcaça - componentes chaves de todas as Bombas de Polpa

O desempenho do bombeamento de todas as Bombas de Polpa é regido * pelo desenho do rotor e da carcaça.Outros componentes mecânicos servem para vedar, apoiar e proteger esse sistema hidráulico de rotor e carcaça. Para todos os quatro tipos de Bombas de Polpa, os princípios que norteiam o sistema hidráulico (rotor e carcaça) são os mais ou menos mesmos * enquanto o desenho (projeto) do restante da bomba, não. Imagens mostrando os mesmos componentes hidráulicos para o desenho de bomba submersível, vertical e horizontal.

5-18Componentes

o rotor da Bomba de Polpa Sem compreender a função do rotor de uma Bomba de Polpa, nunca entenderemos porque ou como uma bomba é projetada e funciona.O Rotor = um conversor de energia!”A função do rotor que gira é ‘carregar’ a massa de polpa de energia cinética e acelerá-la”. Uma parte dessa energia cinética é posteriormente convertida em energia de pressão antes de sair do rotor.Além da transformação hidráulica estrita - nas Bombas de Polpa - é conseguido parcialmente pela capacidade especial dos sólidos na própria polpa de transmitir a energia através de ‘forças de arraste hidráulico’. Estas forças de arraste são utilizadas em várias máquinas hidráulicas para o processamento a úmido (classificadores, clarificadores, separadores, etc.).

conversão de energia feita?Abaixo, você pode ver as forças cinéticas/hidráulicas geradas pelos vanes do rotor da Bomba de Polpa.

”Os vanes do rotor são o seu coração. O resto, que constitui o ‘design’ ou projeto do rotor, somente existe para carregar, proteger e equilibrar os vanes durante sua operação!”

concepções dos vanesOs rotores de Bombas de Polpa possuem vanes externas e internas

Vanes externasEstas vanes, também chamadas de pás de saída ou de expulsão, são rasas e localizadas do lado de fora dos “shrouds” do rotor. Esses vanes contribuem para a selagem e eficiência da bomba.

Vanes internasTambém conhecidos por vanes principais. São elas que realmente bombeiam a polpa. Normalmente, utilizamos dois tipos de desenhos para as vanes principais nas Bombas de Polpa:

5-19 Componentes

Vane Francis ou Vane simples

Quando utilizar simples ou Francis?

”Como o vane Francis é mais eficaz na conversão de energia, ele é utilizado quando a preocupação principal é com a eficiência - apesar de suas vantagens serem menos evidentes quando se trata de rotores de polpa largos.”

“O inconveniente do vane Francis é que seu desenho a torna mais complicada de produzir e esse desenho acarreta, também, maior desgaste quando bombeamos polpas com partículas grosseiras!” Portanto, vanes Simples são utilizadas quando estamos bombeando partículas grossas.

Quantidade de vanes do rotor? Maior número de vanes proporciona maior eficiência. Isso quer dizer que sempre utilizamos o número máximo de vanes toda vez que isso é prático. (A exceção o torque da vazão.)

As limitações são criadas pela espessura dos vanes que é necessária para proporcionar boa durabilidade e a necessidade de dar passagem a partículas de um determinado tamanho.

Na prática, o número máximo de vanes é cinco, sendo utilizadas em rotores metálicos com diâmetro superior a 300 mm e de borracha superiores a 500 mm.

Abaixo desses diâmetros, a área dos vanes relativa à área do rotor se torna crítica (área de vanes grande demais produz atrito em excesso) e a eficiência começa a cair, podendo ocorrer bloqueios.

5-20Componentes

Rotor semi-aberto ou fechado?O desenho do rotor da Bomba de Polpa não está relacionado a uma configuração fechada ou aberta. Isso é determinado por aspectos de produção e pelos tipos de aplicações para a quais o rotor será utilizado.

Rotores fechadosRotores fechados são, por sua própria natureza, mais eficientes do que rotores abertos devido à redução dos vazamentos “em curto circuito” por cima dos vanes.

A eficiência é menos afetada por desgaste.

”Se o que você procura é eficiência - use um rotor fechado sempre que possível!”

limitações

O rotor fechado, com seu desenho confinado, é naturalmente mais propenso a entupir quando encontra partículas grossas.

Esse fenômeno é mais crítico com rotores pequenos.

Rotores semi-abertosRotores semi-abertos são utilizados para superar as limitações de um design fechado e dependem do diâmetro do rotor, tamanho ou estrutura dos sólidos, presença de ar aprisionado, alta viscosidade, etc.

Limitações

A eficiência é um pouco menor do que nos rotores fechados.

5-21 Componentes

Rotores tipo vórtex/vazão induzidoRotores tipo vórtex/vazão induzido são utilizados quando o bloqueio do rotor é fator crítico ou quando as partículas são frágeis.

O rotor é recuado dentro da carcaça. Somente um volume limitado do vazão fica em contato com o rotor, proporcionando um tratamento delicado para a polpa e grande capacidade de sólidos.LimitaçõesA eficiência é significativamente menor do que em rotores fechados ou mesmo em rotores semi-abertos.

Regras básicasRotores fechados são utilizados para polpas contendo partículas grossas visando a mais alta eficiência e melhor durabilidade (resistência ao desgaste) – verifique os tamanhos máximos de sólidos.Rotores abertos são utilizados para polpas de alta viscosidade, ar aprisionado e quando problemas de bloqueio podem ser previstos. Rotores tipo vórtex/vazão induzido são utilizados para materiais grandes com sólidos moles, fibrosos ou para o manuseio ‘delicado’, ou partículas frágeis, alta viscosidade e ar aprisionado.

diâmetro do rotor“O diâmetro de um rotor determina a altura manométrica produzida em qualquer velocidade.” Quanto maior o diâmetro do rotor, maior será a altura manométrica alcançada.Um rotor de grande diâmetro operando muito lentamente alcançaria a mesma altura manométrica quanto um rotor menor operando muito mais rapidamente (um aspecto chave quanto se trata de desgaste - vide seção 6).

5-22Componentes

Qual será o diâmetro correto? Os fatores que orientaram a Metso em relação a este aspecto são:Para serviços altamente abrasivos, queremos grande durabilidade e eficiência razoável! Para serviços abrasivos e levemente abrasivos queremos durabilidade razoável e alta eficiência!Resumindo:Para os serviços altamente abrasivos, utilizamos rotores grandes que proporcionam longa vida útil e eficiência razoável. Portanto, mesmo que grandes rotores sejam mais caros e proporcionem eficiência um pouco menor, eles compensam mais (em termos de retorno financeiro) nos serviços altamente abrasivos. Para os serviços abrasivos, onde o desgaste não é a principal preocupação, rotores pequenos são mais econômicos, e proporcionam maior eficiência.Esta relação é conhecida como: ImPelleR asPect RatIo (IAR - Relação de Aspecto do Rotor) = Diâmetro do rotor / Diâmetro do bocal de admissão.

Por exemplo:

para serviços altamente abrasivos, utilizamos um IAR = 2,5:1para serviços abrasivos,utilizamos um IAR = 2,0:1para serviços levemente pesados, podemos utilizar um IAR abaixo de 2,0:1.

Todos os parâmetros acima foram considerados pela Metso ao projetar sua série de Bombas de Polpa, proporcionando ótima economia operacional nos vários tipos de serviço.

largura do rotor“A largura do rotor determina o vazão da bomba em qualquer velocidade.”

Um rotor de grande largura operando lentamente poderia produzir a mesma vazão (velocidade de vazão) quanto um rotor mais estreito operando a velocidade maior, mas ainda mais importante - a velocidade relativa ao vane e shroud seria consideravelmente mais alta (um aspecto chave quando falamos em desgaste - vide seção 6).

5-23 Componentes

Lembre-se:

Comparadas às bombas d’água e dependendo do ‘perfil de desgaste’, as Bombas de Polpa normalmente têm rotores que são

não só maiores,

mas também

muito mais largos.

limitações em geometria e por quê? Naturalmente há vários limites práticos em relação à geometria dos rotores de Bombas de Polpa.

Estes limites são determinados por:

“o desempenho hidráulico ótimo em relação a cada tamanho de bomba”

“a necessidade de padronização do produto”

“o custo de produção do rotor e da carcaça”

Considerações práticas a partir destas limitações proporcionam um portfólio ou série de produtos hamônica.

a carcaça da Bomba de PolpaUma das funções da carcaça é captar o vazão proveniente de toda a circunferência do rotor, convertendo-o num padrão de vazão desejável e dirigindo-o para uma saída (ponto de descarga) da bomba. Outra função importante é a de reduzir a velocidade do vazão e converter sua energia cinética em energia de pressão.

5-24Componentes

e quanto à forma da carcaça?A carcaça e o rotor são combinados de modo a permitir o melhor padrão de vazão (e conversão de energia) possível.

em voluta semi-voluta concêntrica

Voluta ou concêntrica?A forma voluta proporciona maior eficiência em conversão de energia comparado com a forma concêntrica e, por volta do ponto de trabalho ideal de vazão/altura manométrica , ela ocasiona cargas radiais muito baixas no rotor.

carcaças bipartidas ou inteiriças?

carcaça inteiriçaNo caso da maioria das bombas de metal duro, a voluta normalmente é constituída de uma única peça maciça. Este desenho é o mais custo-eficiente em termos de fabricação e não há exigências de ordem prática para se dividir a voluta em duas metades.

Algumas bombas revestidas de borracha também utilizam uma voluta inteiriça, especialmente nos tamanhos menores em que é mais prático e econômico utilizar uma voluta sólida.

5-25 Componentes

carcaça bipartidaDividir uma carcaça acrescenta custo à bomba e, por isso, só é feito quando necessário.

A bipartição facilita a substituição de peças, particularmente no caso de bombas revestidas de borracha maiores.

5-26Componentes

6-27 Proteção ao desgaste

6. Proteção ao desgaste

Numa Bomba de Polpa, o rotor e o interior da carcaça estão sempre expostos à polpa e, portanto, precisam ser protegidos apropriadamente contra o desgaste.

“a escolha do material do rotor e da carcaça é tão importante quanto à escolha da bomba em si!”

Há três condições diferentes que ocasionam desgaste numa Bomba de Polpa

abrasão

erosão

Corrosão

abrasão

abrasão por esmagamento

abrasão por moagem

abrasão de baixa pressão

Em Bombas de Polpa, o que temos, principalmente, é a abrasão por moagem e de baixa pressão

A taxa de abrasão depende do tamanho de partícula e dureza do material.

a abrasão somente ocorre em dois locais dentro de uma Bomba de Polpa

1. Entre o rotor e o ponto de admissão (bocal) estacionário.

2. Entre a luva de eixo e o conjunto de gaxetas.

6-28Proteção ao desgaste

erosãoEste é o desgaste que predomina nas Bombas de Polpa. A razão disso é que partículas existentes na polpa impactam a superfície do seu material por diversos ângulos.

O desgaste por erosão é fortemente influenciado pelo modo que operamos a bomba.

O desgaste por erosão, em geral, tem seu nível mínimo à vazão no BEP (“Best Efficiency Point” ou Ponto de Melhor Eficiência) e aumenta tanto com vazões menores quanto maiores. Vide seção 12.

Por motivos que não são bem compreendidos, o desgaste por erosão também pode aumentar dramaticamente se permitimos que a bomba opere “roncando”; isto é, levando ar para dentro do tubo de sucção. Vide página 11-84 onde se encontra o desenho do poço - da bomba de poço.

Já se sugeriu que isto pode ser causado por cavitação devido à vibração das superfícies da bomba à medida que o ar flui por estas superfícies. Essa hipótese, porém, é difícil de aceitar tendo em vista que as bolhas de ar geralmente atenuam a cavitação, movimentando-se para preencher as cavidades de vapor. Vide página 10-64 para um descrição de cavitação.

Há três tipos principais de erosão.

Leito deslizante

Baixo impacto ângular

alto impacto ângular


efeito da erosão sobre componentes da bomba

rotorO rotor está sujeito a desgaste por impacto (alto e baixo) principalmente no seu olho, no shroud do lado da caixa de gaxeta (A), quando a vazão gira 90º. Na borda do vane (B).

O leito deslizante e baixo impacto angular ocorrem ao longo das vanes entre os shrouds do rotor (C).

Revestimentos laterais estão sujeitos ao leito deslizante e abrasão por esmagamento moagem

C


Voluta

A voluta está sujeito ao desgaste por impacto sobre o corta-água. Leito deslizante e baixo impacto angular ocorrem no resto da voluta.

Corrosão

A corrosão (e ataques químicos) nas vias úmidas de uma Bomba de Polpa é um fenômeno complexo, tanto em relação ao material metálico quanto de elastômero.

Para orientação, as tabelas de resistência química para material metálico e de elastômero encontram-se na página 6:35 e seção 19.

Proteção contra desgaste - quais as opções?existem algumas opções principais na escolha de proteção contra desgaste para Bombas de Polpa:

Rotor e carcaça em Metal Duro e várias ligas de ferro fundido branco e aço.

Rotor fabricado em elastômeros e carcaça protegida por revestimento de elastômero. Os elastômeros são, normalmente, borracha de várias qualidades ou poliuretano.

Uma combinação de um rotor em metal duro e carcaças revestidas de elastômeros.


seleção de materiais de desgastea escolha de peças de desgaste consiste em encontrar um equilíbrio entre a resistência ao desgaste e o custo das peças de desgaste.

Há duas estratégias para se ter resistência ao desgaste:

O material de desgaste deve ser duro para resistir à ação de corte de sólidos colisores!

ou

O material de desgaste tem que ser elástico para conseguir absorver os impactos e ricochetear de partículas!

Parâmetros para a seleçãoA seleção de peças de desgaste se baseia normalmente nos seguintes parâmetros:

tamanho do sólido (peso específico do sólido, formato e dureza)

temperatura da polpa

pH e produtos químicos

Velocidade do rotor

Os materiais de desgaste predominantes em Bombas de Polpa são metal duro e elastômeros moles. A Metso fornece uma ampla série de qualidades em ambos.

Materiais cerâmicos estão disponíveis como opcional para algumas classificações dentro da série.

Vide a tabela de orientação geral na página a seguir.


efeito do tamanho de partícula na seleção do materialtaBeLa 1 Classificação de Bombas Conforme o tamanho de Partículas sólidas (partículas com ‘dureza de areia’).

Pulv

eriz

ado

Série de telas padrão Tyler Tamanho de Partícula Descrição Pol. mm Malha de partícula Classificação geral da bomba3 2 1,5 1,050 26,67 0,883 22,43 0,742 18,85 Peneira Bomba de Bomba 0,624 15,85 cascalho aço- de 0,525 13,33 manganês dragagem0,441 11,20 pumps 0,371 9,423 austenítico 0,321 7,925 2,5 Bombas 0,263 6,68 3 Bombas revestidas de 0,221 5,613 3,5 de borracha, rotor ferro Bomba 0,185 4,699 4 fechado, partículas duro de areia 0,156 3,962 5 obrigatoriamente e 0,131 3,327 6 redondas cascalho/ 0,110 2,794 7 brita 0,093 2,362 8 Bombas 0,078 1,981 9 Areia revestidas 0,065 1,651 10 bastante de borracha, Bomba 0,055 1,397 12 grossa impeller de areia 0,046 1,168 14 rotor fechado 0,039 0,991 16 Areia 0,0328 0,833 20 grossa 0,0276 0,701 24 0,0232 0,589 28 Bombas de 0,0195 0,495 32 Areia poliuretano 0,0164 0,417 35 média & Bombas 0,0138 0,351 42 revestidas 0,0116 0,295 48 de 0,0097 0,248 60 borracha, Bomba 0,0082 0,204 65 Areia rotor de polpa 0,0069 0,175 80 fina aberto 0,0058 0,147 100 0,0049 0,124 115 0,0041 0,104 150 0,0035 0,089 170 0,0029 0,074 200 Lodo Bombas 0,0024 0,061 250 de 0,0021 0,053 270 ferro 0,0017 0,043 325 duro 0,0015 0,038 400 0,025 a500 0,020 a625 0,010 a1250 0,005 a2500 0,001 a12500 Argila de Barro


escolha do material de desgaste – MetaisMetal geralmente suporta mais abuso do que borracha e é a melhor escolha para material grosseiro.

Os metais utilizados são, principalmente:

Ferro alto Cromo

Ferro alto cromo de alta resistência com dureza nominal de 650 BHN. Pode ser utilizado em condições de pH até 3,5 (menor valor admissível). É o material ‘standard’ para a maioria das séries/faixas de utilização de bombas.

aço manganês

Aço manganês com dureza de até 350 BHN. Usado principalmente em aplicações de dragagem

escolha do material de desgaste – elastômerosA borracha natural é, de longe, o principal elastômero utilizado no Bombeamento de Polpa. É o mais custo-eficiente para sólidos finos.

Geralmente, dependendo de sua agudeza e densidade, partículas com tamanho de até 5-8 mm podem ser bombeadas.

aviso!

Sucata muito grande e partículas cortantes podem destruir as peças de desgaste, especialmente o rotor


as famílias de elastômerosBorrachas naturais

Borrachas sintéticas e poliuretano

as qualidades da borracha natural são:

Borracha natural 110 Material de revestimento macio

Borracha natural 168 Material de rotor de alta resistência

Borracha natural 134 Material de revestimento de alto desempenho

Borracha natural 129 Material de alto desempenho com resistência mecânica extra

Estes materiais são fornecidos como materiais padrão com diferentes séries de bombas.

Qualidade de borracha sintética:

A Metso oferece uma ampla série de outras borrachas sintéticas.

Estes materiais são utilizados principalmente quando não se pode usar a borracha natural.

Os principais tipos de borracha sintética encontram-se na tabela na página a seguir, a qual pode ser utilizada como guia geral para a escolha do elastômero.

Existem mais tipos de poliuretano do que tipos de aço. As comparações entre os poliuretanos devem ser feitas com muito cuidado. A Metso utiliza um poliuretano especial do tipo MdI.

Há poliuretano para a maioria das séries/faixas de utilização de bombas e o material proporciona excelente resistência ao desgaste para operações com partículas finas (<0,15 mm), mas é também menos sensível à sucata muito grande (superdimensionada) do que a borracha. Seu melhor desempenho se evidencia no desgaste por baixo impacto angular e por deslizamento. O poliuretano é normalmente usado em bombas de circuitos de flotação quando são utilizados óleo ou reagentes de hidrocarboneto.

Para outras borrachas sintéticas, vide a tabela na página a seguir.


Material Propriedades Propriedades Propriedades físicas químicas térmicas Max. Resistência Água Ácidos Óleos, Maior temp. Velocidade ao quente, fortes e hidro- de serviço (oC) periférica do desgaste ácidos oxidantes carbo- Continuamente Rotor (m/s) diluídos netos Ocasionalmente

Borrachas 27 Muito boa Excellente Razoável Ruim (-50) to 65 100naturais

Cloropreno 452 27 Boa Excellente Razoável Boa 90 120

ePdM 016 30 Boa Excellente Boa Ruim 100 130

Borracha 30 Razoável Excellente Boa Ruim 100 130Butílica

Poliuretano 30 Muito boa Razoável Ruim Boa (-15) 45-50 65

Para dados exatos sobre resistência química consulte as tabelas na seção 19.

revestimentos de cerâmicaApesar da cerâmica ter alta resistência ao desgaste, temperatura e à maioria dos produtos químicos, ela nunca foi realmente aceita como um material padrão para o dia-a-dia do Bombeamento de Polpa.

Por ser tanto frágil quanto de fabricação cara.

Trabalho para o desenvolvimento de cerâmica continua na tentativa de melhorar a sua aceitação.


7-37 Selagens

7. selagens

“Se os desenhos dos rotores e carcaças são essencialmente os mesmos para todas as nossas Bombas de Polpa, definitivamente não se pode dizer o mesmo em relação às selagens para estes sistemas hidráulicos!”

Parâmetros críticos para a escolha de selagensHorizontal: Vazamento de polpa (sucção afogada), vazamento de ar (sucção elevada), deflexão de eixo, e altura de sucção

Vertical: Projetada sem selagens de eixo

submersível: Vazamento de polpa, conexões elétricas

7-38Selagens

selagens de eixo“Onde o eixo penetra na carcaça, previne-se o vazamento (ar ou polpa) através do uso de várias selagens de eixo”!

“a selagem do eixo é a função mais importante a realizar em qualquer Bomba de Polpa.”

“a escolha da selagem correta para qualquer aplicação é essencial.”

Função básica da selagem de eixoA função básica de uma selagem de eixo é pura e simplesmente tampar o buraco na carcaça por onde passa o eixo, restringindo (quando não impedindo) os vazamentos.

Tipo de vazamentoNa sucção afogada, o vazamento é geralmente de um líquido saindo da bomba, por outro lado, em elevação da sucção, tal ‘vazamento’ pode ser de ar entrando na bomba.

localização e tipos de selagensAs selagens se localizam num alojamento ou caixa de gaxetas. Três desenhos básicos estão disponíveis:

• selagem por gaxetas (‘soft Packed gland’ )

• selagem Mecânica (faces planas carregadas por mola)

• selagem dinâmica

7-39 Selagens

selagens com águaPara a maioria das Bombas de Polpa, o líquido usado para a selagem é água limpa. Para proporcionar a melhor durabilidade possível de selagem, a água deverá ser de boa qualidade sem quaisquer partículas sólidas.

Onde um pouco de diluição da polpa for aceitável, as selagens de preenchimento por gaxetas são normalmente a primeira escolha, com duas opções:

Tipo ‘full flow’, para o caso em que uma diluição da polpa não é um problema.

Quantidades típicas de descarga para o tipo ‘full flow’:

10-90 litros/min (dependendo do tamanho da bomba)

Tipo ‘low flow’ quando a diluição é um problema menor.

Quantidades típicas de descarga para o low flow “baixo vazão”:

0,5- 10 litros/min (dependendo do tamanho da bomba).

Obs!

a opção de enchimento ‘full flow’, quando aplicável, normalmente proporciona a maior ‘vida útil de selagem’ para as Bombas de Polpa.

Vazão Pleno Baixo Vazão

Selagens mecânicas também são oferecidas, com e sem água. Se água for utilizada (as configurações com gaxetas são mais econômicas e de manutenção mais fácil), deve-se sempre considerar um caixa de gaxetas, contanto que o vazamento externo seja aceitável.

Com relação às selagens metálicas sem água, vide a página a seguir.

7-40Selagens

selagens sem águaPara proporcionar uma selagem confiável sem água de descarga (flush water), utilizamos selagens centrífugas (expellers ou expelidores).

selagens centrífugasUm expeller utilizado em conjunto com um alojamento preenchido com selagem (caixa de gaxetas) é descrito como uma selagem centrífuga.

Apesar de selos centrífugos existirem há muitos anos, só recentemente é que o desenho e a tecnologia de materiais avançaram a ponto de permitir que uma grande parcela das Bombas de Polpa fornecidas hoje em dia incluam um expeller.

O selo centrífugo só é eficaz quando a bomba está em operação.

Quando a bomba está parada (estacionária), uma selagem convencional estática é proporcionada pela selagem do eixo, mas utiliza menor número de anéis de gaxeta de enchimento do que num alojamento (caixa de gaxetas) convencional.

Descrição – expeller

O ‘expeller’ ou expelidor é, na verdade, um rotor secundário posicionado atrás do rotor principal, alojado em sua própria câmara de selagem, próximo à carcaça principal da bomba.

Funcionando em série com as vanes de expulsão da capa traseira do rotor, o expeller evita que o liquido vaze para a caixa de gaxetas, assegurando uma selagem seca.

“Essa selagem é conseguida porque a pressão total produzida pelas vanes de expulsão e pelo rotor é maior do que a pressão produzida pelas vanes principais do rotor, somada à altura manométrica da sucção.”

A pressão da caixa de gaxetas, com um selo centrífugo, se reduz, portanto, à pressão atmosférica

7-41 Selagens

limitações do selo centrífugoTodos os selos centrífugos são limitados em termos da altura manométrica de entrada que eles conseguem vedar em relação à altura manométrica de operação da bomba.

O limite de altura manométrica de entrada aceitável, no primeiro caso, é determinado pela relação entre o diâmetro do expeller (selo centrífugo) e o diâmetro do vane principal do rotor.

Variando conforme o seu desenho, a maioria dos expellers (selos centrífugos) proporcionarão selagem contanto que a altura manométrica de entrada não exceda 10% da altura manométrica operacional de descarga para os rotores padrão. Cálculos exatos são feitos por nosso software de dimensionamento PumpDim™.

selo Dinâmico – sumário dos benefícios“não requer água de selagem”

“não há diluição provocada por água de selagem”

“Menor manutenção de gaxetas”

“sem vazamento nas gaxetas durante a operação”

selos mecânicos Selagens mecânicas terão que ser consideradas nos casos em que não for possível o uso de selos dinâmicos (vide limitações acima).

As selagens mecânicas são selos de alta precisão, lubrificados e refrigerados a água, que funcionam dentro de faixas de tolerância tais que as partículas de polpa não conseguem penetrar nas superfícies de selagem o que causaria sua destruição.

7-42Selagens

Os selos mecânicos são bastante sensíveis a deflexão do eixo e vibrações.

Um arranjo de eixo e mancal (rolamento) rígido é crucial para que se tenha êxito na operação.

Se o selo mecânico não estiver imerso num líquido, o atrito entre as superfícies de selagem irá gerar calor, levando as faces a falharem em questão de segundos. Isto também pode acontecer se os vanes de descarga do rotor da bomba forem eficazes demais.

O maior senão, porém, é o custo que é bastante alto.

O trabalho de desenvolvimento em busca de selos mecânicos com melhor custo efetivo e confiáveis é contínuo e esse tipo de selagem é, a partir de hoje, também uma opção viável para bombas de polpa.

selo mecânico - a única opção para bombas submersíveis!

Quando se trata da selagem dos rolamentos de um motor elétrico em uma bomba submersível, não há alternativa se não os selos mecânicos (selagens mecânicas).

7-43 Selagens

O conjunto de selagem consiste de dois selos mecânicos independentes, funcionando em óleo.

No lado onde se encontra o rotor, as superfícies de selagem são de carbeto de tungstênio contra carbeto de tungstênio e no lado onde está o motor, carbono contra cerâmica.

Obs! Nestas bombas há também um pequeno disco expulsor fixado ao eixo atrás do rotor para proteger os selos selos.

Isto não é um selo centrífugo conforme descrito acima para as bombas horizontais!

Trata-se de uma espécie de defletor ou disco de proteção mecânica, impedindo que as partículas da polpa danifiquem o selo mecânico inferior.

Bombas de Polpa sem selagens - desenhos verticaisAs duas razões principais para o desenvolvimento de Bombas de Polpa Verticais foram:

• Utilizar motores secos, protegidos de inundação

• Eliminar os problemas de selagem

7-44Selagens

8-45 Eixos e mancais

8. EIXOS E MANCAIS

Desenhos de transmissõesBombas de Polpa Horizontais

Os rotores são apoiados num eixo que, por sua vez, é sustentado por mancais antiatrito.

Os rolamentos são geralmente lubrificados a óleo ou graxa.

Em nossas Bombas de Polpa, o rotor é sempre montado na extremidade terminal do eixo.

O acionamento do eixo é normalmente feito por correias e polias, ou via um acoplamento flexível (com ou sem redutor).

Eixos de bombas e o fator SFF (Fator de Flexibilidade de Eixo)Como os rotores das Bombas de Polpa estão sujeitos a cargas mais altas do que as bombas de água limpa, é essencial que o eixo tenha um desenho robusto.

O fator de flexibilidade de eixo (SFF - Shaft Flexibility Factor) relaciona o diâmetro do eixo, no ponto do selo D (mm), como o comprimento em balanço (desde o rolamento da via úmida até a linha central do rotor) L (mm) e é definido como L3/D4.

Esta é uma medida da susceptibilidade do eixo a deflexão (o que é crítico para selagem do eixo e a vida útil do rolamento).

Valores típicos de SFF para Bombas de Polpa Horizontais são de 0,2 a 0,75.

Valores típicos de SFF para líquidos limpos são de 1 a 5.

Obs! A deflexão de eixo ocorre tanto nas Bombas de Polpa horizontais quanto nas verticais, mas quanto mais longo a parte suspensa, maior a deflexão em relação à mesma carga radial!

8-46Eixos e mancais

Informações básicas sobre mancais

Vida útil-L10

A vida útil de um rolamento é calculada utilizando o método ISO 281.

A vida que calculamos é a chamada vida útil L10 . Esse valor é o número de horas em que é previsto que 10% dos rolamentos em uso sob aquelas condições de operação sofrerão falha.

A vida útil média é de aproximadamente quatro vezes a vida útil L10 .

As Bombas de Polpa da Metso, em sua maioria, são dimensionadas para uma vida L10 mínima de 40.000 horas, isto é, 160.000 horas de vida média.

É claro que os rolamentos irão falhar muito mais rapidamente se forem contaminados pela polpa.

Configurações de mancaisCargas radiais

Em serviços como o preenchimento e pressurização de filtros-prensa, onde são encontradas baixas taxas de vazão com grandes alturas manométricas, as cargas radiais nos rotores são altas e, então, conjuntos duplos de rolamentos de via úmida são utilizados para proporcionar um vida útil L10 superior a 40.000 horas (isto é, 10% de falha em 40.000 horas). Vide capítulo 12 para maiores detalhes sobre cargas radiais.

Cargas axiais

Em serviços tais como bombeamento em série multi-estágio, onde cada bomba segue imediatamente depois de outra (i.e as bombas não são colocadas espaçadamente ao longo da linha), altas cargas axiais são encontradas devido à grande altura manométrica de entrada no segundo estágio e estágios subseqüentes. Para atender a exigência de vida útil de rolamento mínima, podem ser necessários duplos rolamentos no lado do acionamento. Vide capítulo 12 para maiores detalhes sobre cargas axiais.

Mancais e arranjosNuma Bomba de Polpa, temos tanto forças radiais quanto forças axiais agindo sobre o eixo e os rolamentos.

A escolha de rolamentos segue duas linhas de raciocínio:

O primeiro arranjo ou conjunto com um rolamento na via úmida, absorvendo somente as forças radiais, e um rolamento na extremidade propulsora, absorvendo tanto forças axiais quanto forças radiais.

O segundo arranjo, utilizando rolamentos de rolos cônicos (dos tipos padrão, fabricados em massa) em ambas as posições, absorvendo tanto as cargas axiais quanto radias em ambas as posições.

8-47 Eixos e mancais

Escolha de mancaisNa série de Bombas de Polpa, ambos os arranjos são utilizados, variando conforme a série da bomba

Primeiro arranjo

Segundo arranjo

No desenho vertical onde o segmento em balanço é extremamente longo, utiliza-se o primeiro arranjo de rolamentos.

8-48Eixos e mancais

9-49 Acionamentospara bombas de polpa

9. ACIONAMENTOS PARA BOMBAS DE POLPA

Existem dois desenhos básicos de acionamentos para Bombas de Polpa:

1. Acionamentos indiretos utilizados nas bombas horizontais e verticais, consistindo de motor (em vários arranjos de acionamento) e de transmissão (correia em V ou redutor).

Este conceito permite a liberdade de escolher motores de baixo custo (de 4 pólos) e componentes de acionamento conforme o padrão industrial local. Tem-se também boa flexibilidade para alterar o desempenho da bomba através de uma simples mudança de velocidade.

2. Acionamentos Diretos são sempre utilizados em bombas submersíveis e, onde casos em que a aplicação assim determinar, também nas bombas horizontais e verticais.

Por este conceito de acionamento fazer com que ele seja parte integral da bomba, isto causa problemas tanto para o fornecimento de componentes quanto para a alteração do desempenho da bomba.

9-50Acionamentospara bombas de polpa

Acionamentos indiretosEscolha de motores

De longe, o motor mais comum é o motor de indução tipo ‘gaiola-de-esquilo’ que é econômico, confiável e produzido em todo o mundo.

A prática no dimensionamento de motores de bombas é de estabelecer um fator de segurança mínimo,

acima da potência absorvida calculada, de 15%.

Essa margem leva em conta incertezas no cálculo de cargas de trabalho e modificações do tipo de trabalho posteriormente.

Com unidades propulsoras de correia em V, é normal optar por motores de quatro pólos pois isto proporciona o arranjo/conjunto propulsor mais econômico.

Arranjos de acionamentos/acionadores Há vários arranjos (disposições) de acionamento disponíveis em relação a motores elétricos com propulsão a correia, isto é: superior, superior reversa, e montagem lateral.

Comentários sobre arranjos de acionamentoOs arranjos mais comuns de unidades propulsoras são os de motores com montagem lateral e superior. A montagem em posição sobre a bomba é geralmente a mais econômica e eleva o motor, distanciando-o do piso e de derramamentos.

Se a bomba tiver desenho do tipo “back-pull out” e for montada sobre uma base de manutenção deslizante a manutenção pode ser significativamente simplificada.

Limitações em relação à montagem superior:O tamanho do motor é limitado pelo tamanho da estrutura da bomba.

Se a montagem superior não puder ser utilizada, utilize motores de montagem lateral (com trilhos deslizantes para o tensionamento da correia).


Transmissões por correia em V (V-belt) (acionamentos de velocidade fixa)Os diâmetros dos rotores de Bombas de Polpa (de metal duro ou elastômeros) não pode ser alterado com facilidade, portanto, para se conseguir alterações no desempenho, é necessário uma mudança na velocidade. Isso se faz, normalmente, com um propulsor a correia em V. Alterando-se uma ou ambas as polias, pode-se fazer a “sintonia fina” da bomba para alcançar o ponto de carga de trabalho, mesmo quando as aplicações são alteradas.

Contanto que as correias estejam tensionadas corretamente, os modernos acionamentos a correia em V são extremamente confiáveis, com uma vida útil esperada de 40 000 horas e perda de potência de menos de 2%.

A razão de velocidade máxima típica para os acionamentos a correia em V é de 5:1, com motores de 1500 rpm, e 4:1 com motores de 1800 rpm.

Transmissões a correia em V - limitaçõesQuando a velocidade da bomba for baixa demais (bombeamento de dragagem) ou quando a potência for alta demais, as correias em V não são adequadas.

Nesses casos, é necessário o uso de redutores ou correias dentadas.

Os acionamentos a correia dentada estão se tornando cada vez mais populares, proporcionando a flexibilidade dinâmica de um propulsor a correia em V com tensão mais baixa.


Acionamentos de velocidade variávelPara certas aplicações (condições de vazão variáveis, longas linhas de tubulação, etc.), devem ser utilizados acionamentos de velocidade variável. Com os acionamentos de velocidade variável, a vazão da bomba centrífuga pode ser controlado com rigor fazendo a ligação da velocidade com um medidor de vazão. Mudanças na concentração ou no tamanho das partículas então têm efeito mínimo sobre a vazão. Caso uma linha de tubulação comece a bloquear, a velocidade aumentará para manter a velocidade de vazão constante e ajudar a prevenir o bloqueio.Acionamentos eletrônicos modernos, particularmente os acionamentos de frequência variável oferecem muitas vantagens (podem ser utilizados com motores padrão) e são largamente utilizados

Acionamentos de velocidade variável - limitaçõesOnly price, which is considerable, prevents wider use!!

Acionamentos com “motor a combustão”Em áreas remotas ou locais de construção ‘green field’ (construções em áreas pioneiras) os equipamentos móveis temporários ou de emergência são frequentemente acionados por motores industriais a diesel. Fornecidos prontos para operarem montados sobre estruturas base de bomba, um conjunto de bomba acionada a diesel proporciona desempenho variável em relação à velocidade variável de motor.



10-55 Desempenho hidráulico

10. DESEMPENHO HIDRÁULICO

Para realmente compreender o que é uma Bomba de Polpa e seu sistema, é essencial ter um entendimento básico do funcionamento e desempenho deste tipo de bomba e como ela funciona em conjunto com o sistema de tubulação da instalação.

O desempenho hidráulico de uma Bomba de Polpa depende de duas considerações hidráulicas igualmente importantes:

I. As condições hidráulicas dentro da Bomba de Polpa e do sistema que ela está alimentando envolvem:

“o desempenho da Bomba de Polpa (altura manométrica de saída e capacidade)”

“tubulação de descarga e sistema de polpa (perdas de carga)”

“efeitos da polpa sobre o desempenho da bomba”

II. As condições hidráulicas no lado da sucção da bomba envolvem:

“altura manométrica de sucção ou elevação - positiva ou negativa”

“pressão atmosférica (dependendo da altitude e do clima)”

”tubulações de entrada (perdas de carga)”

”temperatura da polpa (afetando a pressão de vapor da polpa)”

Para uma operação otimizada estas duas condições hidráulicas precisam ser consideradas e são igualmente importantes!!

10-56Desempenho hidráulico

Curvas de bombeamentoO desempenho de uma Bomba de Polpa é normalmente ilustrado através de curvas de desempenho com água limpa.

A curva básica para desempenho é a curva HQ (Head/Capacity), isto é Altura manométrica por Capacidade, mostrando a relação entre a altura manométrica de descarga de polpa e a capacidade (vazão volumétrica) à velocidade constante do rotor.

Tipos de curvas H/Q para bombas

Comentários:

Curva ascendente para Às vezes especificado (estável) fechamento de válvula

Curva descendente para Às vezes inaceitável fechamento de válvula (instável)

Curva íngreme Às vezes desejável

Curva plana Na maioria das Bombas de Polpa

Capacidade

Capacidade

Capacidade

Capacidade

Altura manométrica

Altura manométrica

Altura manométrica

Altura manométrica


Desempenho hidráulico – que curvas são necessárias?Para uma completa descrição do desempenho de uma Bomba de Polpa, precisamos das seguintes curvas:

1. Diferença de altura manométrica da bomba em função do vazão (curva HQ)

2. Curva de eficiência em função do vazão

3. Potência (entrada) em função do vazão

4. Características de cavitação em função do vazão (NPSH - Net Positive Suction Head)

Obs!

Todas as curvas para altura manométrica , potência e eficiência somente são válidas se a altura manométrica da entrada da bomba for suficiente. Se este não for o caso, o desempenho da bomba será reduzido ou falhará. Leia sobre NPSH mais adiante.

Altura manométrica

Capacidade


Curvas H/Q – as leis de afinidade das bombasPara se conseguir descrever o desempenho de uma Bomba de Polpa em várias velocidades ou diâmetros de rotor, precisamos traçar uma série de curvas. Isso se faz utilizando as leis de afinidade das bombas.

As leis para diâmetro fixo de rotor: Para uma mudança em velocidade, mantendo um diâmetro fixo de rotor, as leis a seguir se aplicam onde:

H= altura manométrica Q= Capacidade N= Velocidade P= Potência

Com Q1, H1 & P1 a uma determinada velocidade N1 e Q2, H2 & P2, à nova velocidade N2, são calculadas:

Q1/Q2 = N1/N2 ou Q2 = Q1x N2/N1

H1/H2 = (N1/N2)2 ou H2 = H1x (N2/N1)2

P1/P2 = (N1/N2)3 ou P2 = P1(N2/N1)3

A eficiência permanece aproximadamente a mesma.

HQ Curva N1

N2

N1N2

Q

Curva de potência


As leis para velocidade fixa de rotor:Para uma mudança no diâmetro do rotor, mantendo uma velocidade fixa, as leis a seguir se aplicam onde:

H= altura manométrica Q= Capacidade D= Diâmetro P= Potência

Com Q1, H1 & P1 num determinado diâmetro D1 e Q2, H2 & P2, no novo diâmetro D2, são calculadas:

Q1/Q2 = D1/D2 ou Q2 = Q1x D2/D1

H1/H2 = (D1/D2)2 ou H2 = H1(D2/D1)2

P1/P2 = (D1/D2)3 ou P2-= P1x(D2/D1)3

Efeitos da polpa no desempenho da bombaComo dissemos antes, as curvas de desempenho de bombas se baseiam em testes com água limpa. Portanto, correções são necessárias quando se trata do bombeamento de polpas.

Uma determinada polpa terá que ser tratada ou como ‘polpa que sedimenta’ ou ‘polpa que não sedimenta’ (viscosa).

Geralmente, as com tamanho de partícula <50 micra são tratadas como ‘polpa que não se sedimenta’ (viscosas).

HQ Curva D1

D2

D1D2

Q

Curva de potência


Desempenho de bombas com polpas que sedimentamPara polpas que se sedimentam e cálculos manuais, a correlação estabelecida por Cave é o método mais comum de se levar em conta os efeitos de sólidos sobre o desempenho de uma bomba.

Métodos posteriores, como o método da Metso Minerals, que incluem o efeito do tamanho da bomba são utilizados quando softwares de dimensionamento, como o PumpDim, são utilizados.

Estes métodos são mais precisos e o método Cave frequentemente se mostra conservador demais.

Isto proporciona um fator de mudança de regras no fator HR/ER derivado do tamanho de partícula sólida (d50), densidade e concentração médias. HR (Head Ratio), a relação de altura manométrica é igual ao ER (Efficiency Ratio), a relação de eficiência

Altura da polpa /HR = altura manométrica de curva d’água.Eficiência da polpa = Eficiência em água x ER.A altura manométrica em água (e a vazão) são utilizadas para determinar a velocidade da bomba e a eficiência em água. A altura manométrica em polpa e a eficiência em polpa são utilizadas para o cálculo de potência.

Classificação do desempenho conhecido em água para trabalhos com polpa em termos de diferencial de altura manométrica e eficiência. HR/ER - Head and Efficiency Ratio (Relação Altura Manométrica/Eficiência.

CONCENTRAÇÃO DE SÓLID

OS

(% de m

assa)

DIÂMETRO MÉDIO DA PARTÍCULa (d50), /mm

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Desempenho de bombas com polpas que não sedimentam (polpas viscosas)

Para polpas viscosas, o desempenho da bomba é classificado de acordo com as normas do American Hydraulics Institute.

Estes gráficos usam a viscosidade verdadeira para classificar a bomba, não a viscosidade aparente. Vide da página 11:87 em diante para informações sobre a diferença entre viscosidade verdadeira e aparente.

Deve-se notar que a classificação de Altura Manométrica, Eficiência e Vazão é calculada a partir do B.E.P. (Ponto de Melhor Eficiência) da bomba classificada e não a partir do ponto de trabalho.

Para Bombas de Polpa estes fatores de reclassificação podem ser consideradas como bastante conservadores pois todo o trabalho de desenvolvimento realizado pelo American Hydraulics

Institute foi feito em relação a bombas de processamento com rotores estreitos.

As Bombas de Polpa tradicionalmente utilizam rotores bastante largos e são, portanto, menos afetadas.

Curva típica para polpas que não sedimentam

Altura manométrica

Q/H

Capacidade

Eficiência

PotênciaViscosa

Viscosa

Viscosa

Água

Água


Capacidade em 100 USGPM (ao Ponto de melhor Eficiência - B.E.P.)Fig. 63 TABELA DE CORREÇÃO DE DESEMPENHO

Tabela de correção para líquidos viscosos

TABELA DE CORREÇÃO DE DESEMPENHO

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Altura manométrica e pressãoÉ importante entender a diferença entre “altura manométrica” (“head”) e “pressão” quando se trata do desempenho de uma Bomba de Polpa. “Bombas centrífugas geram altura manométrica não pressão!!”

ExemploPara uma bomba produzindo 51,0 m ((167 pés) de altura manométrica de água, a pressão de manômetro seria de 5,0 bar (72,5 psi).

Em polpa pesada com S.G. (Peso Específico) de 1,5, a altura de 51,0 m (167 pés) apresentaria uma pressão de manômetro de 7,5 bar (108.8 psi).Em trabalho com óleo combustível leve de S.G (Peso Específico) 0,75, a altura de 51,0 m (167 ft) apresentaria uma pressão de manômetro de 3,75 bar (54,4 psi).

Obs! Para a mesma altura manométrica, a leitura de manômetro e a potência de bomba requerida irão variar conforme o S.G. (Specific Gravity : Peso Específico).

O problema em medir a altura manométrica com um manômetroMesmo que o manômetro esteja marcado para indicar metros, o que ele realmente mede é pressão. Se o seu S.G. (Peso Específico) estiver mudando, qual é a altura manométrica de sua bomba ??

Água Polpa

Água Polpa

Óleo Combustível

Óleo Combustível


Condições hidráulicas no lado da sucção

Net Positive Suction Head (NPSH) ou ‘Altura Líquida de Sucção Positiva’To ensure that a Slurry Pump performs satisfactorily, the liquid must

at all times be above the vapour pressure inside the pump.

Para assegurar que uma Bomba de Polpa trabalhe de maneira satisfatória, o líquido deve estar sempre acima da pressão de vapor dentro da bomba.

Isso se consegue estabelecendo uma pressão suficiente do lado de sucção da bomba.

Esta pressão necessária é chamada de:

“Net Positive Suction Head”, conhecida como NPSH* (‘Altura Líquida de Sucção Positiva’).

Se pressão de entrada estiver, por qualquer motivo, baixa demais, a pressão na entrada da bomba cairia até atingir a menor pressão possível do líquido sendo bombeado: a pressão de vapor.

*O termo NPSH é um padrão de nomenclatura internacional e é adotado na maioria dos idiomas

Pressão de vapor e cavitaçãoWhen the local pressure drops to the liquid vapour pressure, vapour bubbles start to form. These bubbles are carried by the liquid to locations with higher pressure, where they collapse (implode) creating extremely high local pressures (up to 10,000 bar), which can erode the pump surfaces.

Estas mini explosões são chamadas de cavitação; vide também página 10:65


A cavitação não é, como às vezes se afirma, gerada por ar dentro do líquido. Trata-se da fervura do líquido à temperatura ambiente devido à redução de pressão. Ao nível do mar, a pressão atmosférica é de 1 bar e a água ferve a 100º C. A uma altitude de 2.000 metros, a pressão atmosférica cai para 0,72 bar e a água ferve a 92º C. Vide também a tabela na página 10-66 e o diagrama na página 10-67.Um importante efeito causado pela cavitação é uma queda marcante na eficiência da bomba causada por uma queda na capacidade e na altura manométrica da bomba. Podem ocorrer também vibrações e danos mecânicos. A cavitação é uma questão importante principalmente quando:• O local de trabalho fica a altitude elevada• Quando se opera em elevação por sucção (suction lift). Vide também página 10:69• Quando são bombeados líquidos a alta temperatura

NPSH baixo demais causará cavitação !!É importante checar o NPSH tanto no procedimento para o dimensionamento quanto no início de operação.

Como se calcula o NPSH?Como sabemos qual NPSH (altura manométrica de sucção) estamos procurando?Para todas as bombas, existe sempre um valor obrigatório (requerido) de NPSH conhecido NPSHR. Este valor não é calculado; ele é uma propriedade daquela bomba. Em todas as curvas traçadas para as bombas, este valor requerido de NPSH é apresentado para várias vazões e velocidades. O sistema em questão deve nos fornecer o NPSH disponível, conhecido como NPSHA (Available).


Agora precisamos checar o valor disponível de NPSH (o NPSHA) do lado de sucção da bomba.

Obs! O valor de NPSHA (o NPSH disponível) sempre terá que ser maior do que o valor de NPSHR (o NPSH requerido)!

NPSH – cálculosTemos que resumir todas as alturas manométricas e deduzir todas as perdas no sistema de tubulação do lado da entrada/admissão da bomba.

Alguns números úteis:

A pressão atmosférica na altura manométrica em água (metros) necessária para gerar uma pressão de 1 ATM nas diferentes altitudes (metros Acima do Nível do Mar = mANM)

mANM H2O Altura Manométrica (m)

0 10,3

1 000 9,2

2 000 8,1

3 000 7,1


Curva representando a pressão de vapor para a água a diferentes temperaturas (ºC). Fórmula para o cálculo de NPSHANPSHA = pressão ATM em m água + (-) Head (altura manométrica) – perdas do sistema – pressão de Exemplo: Instalação de uma Bomba de Polpa tipo Metso HM 150 a grande altitude, e.g. Chuquicamata, Chile.Carga de Trabalho: 65 m de altura manométrica a 440 m3/horaLocalização da Planta: 2.800 m acima do nível do mar resulta em pressão atm de 7,3 mLocalização do ponto de alimentação: elevação de 2,0 m (2,0 m abaixo do bocal de entrada da bomba)Perda de carga na tubulação de entrada: 0,5 mTemp. média de operação: 22 ºC, resultando em pressão de vapor de 0,3 m

NPSHA é 7,3 - 2,0- 0,5- 0,3 = 4,5 mO NPSHR de acordo com a curva de desempenho da bomba é de 6,0 mO NPSHA (disponível) é 1,5 m baixo demais !!

A mesma instalação no norte da Europa ao nível do mar teria dado um valor de NPSHA (disponível) de 7,5 m. NPSHA está OK!

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Cavitação – resumo

Se o NPSHA (disponível) for menor do que o NPSHR (requerido) o líquido irá se vaporizar no olho do rotor.

Se a cavitação aumentar, as quantidades de bolhas de vapor irão restringir severamente a área de vazão transversal disponível e poderá, de fato, causar bloqueio por vapor da bomba, desta forma impedindo o líquido de passar pelo rotor.

Quando as bolhas de vapor se deslocam do rotor para uma região de maior pressão, elas entram em colapso com tanta força que poderá ocorrer dano mecânico.

A cavitação branda poderá causar um pouco mais do que uma redução de eficiência e desgaste moderado. A cavitação severa causará ruído excessivo, vibração e dano.

Obs! As Bombas de Polpa sofrem menos danos por cavitação, devido à sua concepção pesada, largas aberturas de passagem hidráulica e o material utilizado em sua construção, quando comparadas com bombas de processamento.


Bombas que operam com sucção em elevaçãoQuando calculamos a carga de trabalho da bomba em “região alta na Cordilheira dos Andes” (na pagina 10:67 acima), a sucção era fator crítico.

Normalmente, a Bomba de Polpa padrão irá operar de maneira satisfatória em aplicações de elevação por sucção, porém somente dentro dos limites do projeto da bomba, o que significa que

“O NPSHR (requerido) é menor do que o NPSHA (disponível)!”

A elevação máxima por sucção é calculada facilmente para cada aplicação utilizando a fórmula a seguir:

Elevação Máx. por sucção = pressão atmosférica - NPSHR - pressão de vapor.

Preparação de Bombas de Polpa

Em qualquer bomba centrífuga, precisamos substituir o ar existente do lado molhado por líquido!

Isso pode ser feito manualmente, mas estas aplicações costumam ocorrer em ambientes industriais onde precisamos de um equipamento automatizado.

.


Bomba auto-escorvante Uma maneira de se fazer o priming ou preparação automática é utilizando um sistema auto-escorvante assistido a vácuo.

O sistema requer o acréscimo dos seguintes componentes básicos à Bomba de Polpa:

1. Bomba de vácuo acionada continuamente a partir do eixo principal, retirando o ar da carcaça da bomba.

2. Tanque de ‘Priming’ / Preparação, fixado a parafuso do lado de sucção da bomba, regulando o nível de água e protegendo a bomba de vácuo contra a entrada de líquido.

3. Descarga, válvula anti-retorno, instalada no bocal de saída/descarga da bomba, isolando a linha de saída durante o ‘priming’ (enquanto se realiza o ‘priming’).

1

23


Bombeamento de espuma

O bombeamento de espuma (proveniente de flotação ou outros processos) é uma área problemática clássica no Bombeamento de Polpas.

Como a espuma afeta o desempenho hidráulico?

Num sistema de bomba horizontal, o problema ocorre quando polpa espumosa entra em contato com o rotor que está girando.

Nesta situação, a espuma começa a girar dentro do canal de entrada da bomba.

A força centrífuga ocasiona uma separação entre o líquido e o ar, arremessando o líquido para fora e fazendo o ar se acumular no centro.

O ar aprisionado bloqueia o caminho da polpa para dentro da bomba, causando a diminuição do desempenho hidráulico da bomba.

O nível de líquido no poço começa agora a subir, a pressão de entrada aumenta, comprimindo o ar aprisionado até que a polpa chega aos vanes do rotor novamente.


Agora o bombeamento é retomado e o ar aprisionado é ‘varrido’ embora.

No entanto, um novo ‘travamento por ar’ (eclusa de ar) começa a se formar e a mudança em desempenho se repete, e continuará a se repetir.

O resultado disso é um desempenho oscilante.

Dimensionamento para espuma nas bombas horizontais

Se Bombas Horizontais forem a única alternativa, as regras a seguir devem ser aplicadas para conseguir um melhor desempenho hidráulico.

Superdimensione a bomba!

– Uma entrada grande permite que mais ar escape

– Um bocal maior de entrada de bomba é mais difícil de obstruir

O estrangulamento da bomba deve ser evitado!

– O tubo de entrada deve ser ao menos do mesmo tamanho que o tubo de a saída

A altura do poço deve ser aumentada!

– Para ser eficaz, o poço deverá ter uma altura de 6-10 m6-10 m


Bombas de Polpa Verticais - a escolha ótima para bombeamento de espuma

As bombas de polpa verticais foram originalmente desenvolvidas para vazãos de polpa oscilantes e.... bombeamento de espuma.

As duas Bombas de Polpa verticais, do tipo VT e VS (abaixo), podem igualmente ser utilizadas para o bombeamento de espuma.

A Bomba de Polpa VT (abaixo) consiste de uma bomba e um tanque de bomba integrados em uma única unidade. A carcaça da bomba se localiza debaixo do tanque e se conecta ao tanque através de um furo no fundo do tanque.O ar, concentrado no centro do rotor, é simplesmente liberado para cima ao longo do eixo.

A Bomba de Polpa VS (abaixo) possui entrada de alimentação através do fundo da carcaça. O rotor tem vanes de operação do lado inferior e pequenas vanes de selagem do lado superior.

No projeto básico da bomba VS, a carcaça tem dois furos aspersores.

Através desses furos, a carcaça é continuamente desaerada.


A Bomba VF – projetada para o bombeamento de espuma

A bomba VF (bomba vertical de espuma) é projetada especificamente para o bombeamento de espuma

Critérios de projeto • O eixo da bomba se localiza no centro do tanque.

• O tanque é cônico e coberto.

• O tanque tem uma entrada de alimentação tangencial.

FunçãoO alimentador tangencial proporciona uma forte ação de vórtice no tanque cônico, semelhante à função de um hidrociclone.

As forças de cisalhamento e centrífuga neste vórtice rompem (ou destroem) a ligação entre as bolhas de ar e os sólidos e separa o ar livre da polpa.

O ar livre é liberado para cima ao longo do eixo central, proporcionando desempenho livre de bloqueio..

O tanque coberto com seu localizador de vórtice patenteado aumenta o desempenho e reduz derramamento.

VantagensAumento de capacidade através do sistema da bomba.

Reduz o derramamento em redor da bomba a altas cargas.



11-77 Sistemas de bombas de polpa

11. SISTEMAS DE BOMBAS DE POLPA

GeralTendo examinado o lado de sucção (entrada) da Bomba de Polpa, precisamos agora examinar mais atentamente o lado de saída, onde teremos que considerar as perdas hidráulicas no sistema de polpa

Tendo examinado o lado de sucção (entrada) da Bomba de Polpa, precisamos agora examinar mais atentamente o lado de saída, onde teremos que considerar as perdas hidráulicas no sistema de polpa.

Montada num sistema de tubulações, uma Bomba de Polpa precisa ser classificada (graduada) tanto para a altura manométrica estática, qualquer pressão de entrega e em relação a todas as perdas de carga para poder fornecer a vazão requerida.

O ponto de operação será onde a curva de desempenho da bomba cruza com a curva de altura manométrica do sistema.

Obs!

Nunca superestime a resistência do sistema. Se superestimada, a Bomba de Polpa irá:

• Dar um vazão maior do que o necessário• Absorver maior potência do que esperado• Correr o risco de sobrecarregar o motor (e nos piores casos,

sofrerá dano) • Cavitar em condições de sucção fraca (pobre)• Sofrer desgaste maior do que esperado• Sofrer de problemas com a gaxetaSempre utilize a melhor estimativa de altura manométrica do sistema. Acrescente margens de segurança à potência calculada somente.

Ponto de operação

Curva de altura manométrica do sistema.

Altura manométrica

Vazão

Curvas de bombeamento

Altura manométrica estática

Altura manométrica perdas de carga

11-78Sistemas de bombas de polpa

Informações básicas sobre sistemas de tubulações

O Sistema de Tubulação

A altura manométrica total de um líquido é a soma entre a altura manométrica estática (energia gravitacional), altura manométrica de pressão (energia de esforço) e altura manométrica de velocidade (energia cinética). A altura manométrica (energia) que a bomba precisa fornecer ao líquido para estabelecer a vazão (vazão) requerida é a diferença entre a altura manométrica total no flange de descarga e a altura manométrica total na sucção.Como não conhecemos as condições nos flanges da bomba, temos que escolher um ponto em cada lado da bomba, nos quais sabemos, e então considerar perdas devido aos segmentos de tubulação entre estes pontos conhecidos e os flanges, para determinar a altura manométrica total no local dos flanges. No diagrama acima, a altura manométrica total é conhecida na superfície do líquido no tanque de alimentação (Ponto 1) e na saída do tubo de descarga (Ponto 2).

No ponto 1 Altura manométrica Estática = H1

Altura manométrica de Pressão = 0 (pressão atmosférica) Altura manométrica de = 0 (praticamente Velocidade nenhuma velocidade)

Portanto Altura Manométrica da = H1 – perdas do Entrada da Bomba tubo de entrada

No ponto 2 Altura manométrica Estática = H2

Altura manométrica de Pressão = 0 (pressão atmosférica) Altura manométrica de Velocidade = V2

2 / 2g Onde V2 = Velocidade de Vazão no Ponto 2 em m/s g = Constante gravitacional = 9.81 m/s2

Portanto Altura Manométrica da = H2 + V22 / 2g + perdas

Saída da Bomba do tubo de saída Pump differential head (PHD) = Outlet head – inlet headPDH = (H2 + V2 2 / 2g + perdas do tubo de saída) – (H1 – perdas do tubo de entrada) na prática, a altura manométrica de velocidade é pequena (3,0 m/s dá uma altura manométrica de velocidade de 0,46 m), e portanto frequentemente é desprezada.

Então PHD = H2 – H1 perdas de saída + perdas de entrada


Perdas de carga

Tubulações retas Semelhante a uma queda de voltagem num cabo de energia, há perdas de carga num sistema de tubulações.

As perdas de carga em encanamento retilíneo variam conforme o:

• Diâmetro

• Comprimento

• Material(rugosidade)

• Vazão(velocidade)

A perda de carga pode ser:

1. Consultada numa tabela,

2. Extraída a partir de um Diagrama de Moody, ou

3. Calculada a partir de uma fórmula semi-empírica, como a Fórmula Hazen-Williams.

Se não for utilizado software para cálculo de perdas, como o PumpDim™ paraWindows™ da Metso, então recomendamos que você utilize o diagrama na página a seguir.

Perdas de carga

Conexões Quando um sistema inclui válvulas e conexões, é necessário prever um valor adicional relativo ao atrito.

O método mais comum para o cálculo de perda de carga devido a conexões é chamado de método do Comprimento de tubo Equivalente. Este método pode ser utilizado para líquidos que não água, i.e. fluídos viscosos e não-Newtonianos. A conexão é tratada como um determinado comprimento de tubo reto que acarretaria resistência equivalente á vazão. Vide tabela na página 11-80

TEL – Comprimento Equivalente Total TEL = Comprimento em tubo reto + comprimento equivalente de todas as conexões aplicadas na tubulação.


40

30

20

10

1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8

Velocidadeseperdasdecargaparaágualimpaemtubulações de aço liso– Tabela de cálculo

Bombeamento de polpasQuando se calcula perdas de carga em tubulações numa polpa (i.e. uma suspensão de partículas sólidas em água) é aconselhável prever um certo aumento nessas perdas comparado às perdas em relação a água limpa. Em se tratando de concentrações de até 15% por volume, podemos presumir que a suspensão se comportará como a água. Para concentrações maiores, as perdas de carga deverão ser corrigidas por um fator obtido do diagrama abaixo:

Perdas de carga são baseadas na fórmula Hazen-Williams com C = 140.

Exemplo indicado pela linha pontilhada: 2000 l/min. (530 USGPM) em tubo com 150 mm diâmetro dá velocidade de 1,9 m/seg (6,2 FPS - pés por seg.) perda de carga de 2,2%..

Vazão L/min

Velo

cida

de n

a tu

bula

ção

Perd

as d

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rga,

met

ros/

100

met

ros

de tu

bo

Valores calculados devem ser utilizados somente para estimativas grosseiras.


VÁLVULAS,CONEXÕES,PERDASDEALTURAMANOMÉTRICA

Resistência aproximada de Válvulas e Conexões usadas frequentemente em tubulações de polpas.

R>3xN.B. R=2xN.B. Taman- Curva de Curva de R>10xN.B. Váluva de Váluva de Valvuvaho de Raio/Longo/ Raio Curto/ Mangueira de dia- passagem detuba N.B Grande Pequeno Cotovelo Té borracha fragma plena retenção 25 0,52 0,70 0,82 1,77 0,30 2,60 - 0,37

32 0,73 0,91 1,13 2,40 0,40 3,30 - 0,49

38 0,85 1,09 1,31 2,70 0,49 3,50 1,19 0,58

50 1,07 1,40 1,67 3,40 0,55 3,70 1,43 0,73

63 1,28 1,65 1,98 4,30 0,70 4,60 1,52 0,85

75 1,55 2,10 2,50 5,20 0,85 4,90 1,92 1,03

88 1,83 2,40 2,90 5,80 1,01 - - 1,22

100 2,10 2,80 3,40 6,70 1,16 7,60 2,20 1,40

113 2,40 3,10 3,70 7,30 1,28 - - 1,58

125 2,70 3,70 4,30 8,20 1,43 13,10 3,00 1,77

150 3,40 4,30 4,90 10,10 1,55 18,30 3,10 2,10

200 4,30 5,50 6,40 13,10 2,40 19,80 7,90 2,70

250 5,20 6,70 7,90 17,10 3,00 21,00 10,70 3,50

300 6,10 7,90 9,80 20,00 3,40 29,00 15,80 4,10

350 7,00 9,50 11,00 23,00 4,30 29,00 - 4,90

400 8,20 10,70 13,00 27,00 4,90 - - 5,50

450 9,10 12,00 14,00 30,00 5,50 - - 6,20

500 10,30 13,00 16,00 33,00 6,10 - - 7,30

Comprimento em metros de tubo reto dando resistência equivalente á vazão.


Efeitos da polpa sobre as perdas de cargaNo que diz respeito ao desempenho da bomba, as perdas de carga também são afetadas pelas polpas já que elas se comportam diferentemente de água limpa. A polpa tem que ser tratada como polpa com tendência à sedimentação ou polpa que não se sedimenta (viscosa).

Geralmente, as polpas com tamanho de partícula < 50 micra são tratadas como polpas que não se sedimentam.

Perdas de carga em polpas sedimentadorasA avaliação de perdas de carga nas polpas que se sedimentam é muito complexa, e é melhor efetuada através do uso de software de computador como o PumpDim™ for Windows™ da Metso

Entretanto, para segmentos curtos de tubulação a velocidades mais altas, a perda de altura manométrica pode ser considerada como igual às perdas com água. Para estimativas aproximadas, pode-se utilizar o fator de correção no final da página 11:83.

A baixas velocidades é difícil prever a perda de altura manométrica, e existe o risco rela dos sólidos se sedimentarem e bloquearem a tubulação.

O nomograma de velocidade mínima na página a seguir fornecerá uma velocidade mínima segura.

Perda de altura manométrica

Sólidos &

Água

Leito Deslizante/ Leito Estacionário

Água

“Saltation”(Suspenso dentro da polpa)

Heterogêneo Homogêneo

Velocidade do fluxo


Tabela Manométrica de velocidade mínima. (Adaptada de Wilson, 1976).Exemplo: Pipe diâmetro 250 mm = 0,250 m Tamanho da partícula = 0,5 mm (Pior caso) S. G. partícula = 3,8 kg/dm3 Velocidade mínima = 4,5 m/s

Perdas de carga, polpas não sedimentadorasAs avaliações de perdas de carga nas polpas não sedimentadoras são melhor efetuadas com o auxílio de software de computador.

Entretanto, há vários métodos para fazer avaliações manualmente, mas estes métodos podem se revelar difíceis de aplicar devido a todas as variáveis envolvidas. Seja qual for o método, uma completa reologia da solução viscosa é necessária para uma avaliação precisa.

Suposições podem ser feitas, mas estas podem se revelar muito imprecisas.

Resumo:É muito importante que todas as perdas num sistema de bombeamento de polpa sejam calculadas da melhor maneira possível, permitindo que a bomba equilibre a resistência total do sistema, opere no ponto de trabalho correto, proporcionando altura manométrica e capacidade corretas!

Utilize o software de computador PumpDim™ for Windows™.

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Sg=2.65

DENSIDADE RELATIVASg

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GRÃ

OSCO

MsG=2.65

LIMITEDEVE

LOCIDADENOESTACIONAMEN

TODODEP

ÓSITO

Vsm

(m/s)PARA

GRÃ

OSCO

MSg=2.65


Arranjos de poçoAbaixo você encontrará algumas diretrizes úteis para o desenho dos poços reservatórios de bombas para polpas:

Poço de bomba horizontal

1. O fundo do reservatório deverá formar um ângulo de pelo menos 45º em relação ao tubo de entrada. A existência de partículas de rápida sedimentação poderá exigir um ângulo de até 60º.

2. O bocal de alimentação do reservatório deverá estar abaixo da superfície líquida para evitar o arrastamento de ar no vazão. Isto é especialmente importante quando se trata de polpas espumosas.

3. O volume do reservatório deverá ser o menor possível. O parâmetro para determinar o seu tamanho é o tempo de retenção da polpa; até o mínimo de 15 segundos para partículas grossas, e até o máximo de 2 minutos para partículas finas.

4. A ligação (tubo de ligação) do reservatório com a Bomba de Polpa deverá ser a mais curta possível. Como regra básica, deverá ter o comprimento equivalente a 5 (cinco) vezes o diâmetro do tubo e ter a mesma bitola da entrada da bomba. Segmentos de tubo com comprimento superior a 10 vezes o diâmetro do tubo devem ser evitados.

Ositensaseguirdevemserincluídosnaligaçãodoreservatório:5. Ligaçãodedreno/drenagem no tubo de entrada. Recomenda-se

possuir um canal no piso (6) debaixo do dreno para recuperação de polpa.

7. Conexão de entrada flexível que é reforçada desde a vácuo pode ser criada.

8. Válvuladecorte(fechamento) “Full bore” (calibre total) Reservatórios separados são preferíveis para as instalações de

bombas ‘standby’ (bombas reserva). Isso evitará a ocorrência de sedimentação no reservatório da bomba reserva ‘standby’ quando esta não estiver em uso.


Poços (sumps) de piso

Volumedepoço o menor possível (para evitar sedimentação).

Profundidade de poço a partir da entrada da bomba (B) deverá ser de duas vezes o diâmetro do bocal de entrada da bomba (A).

Fundo do poço (secção plana C) deverá ser de 4-5 vezes o diâmetro do bocal de entrada da bomba (A). 45º graus em relação às paredes do reservatório.

Profundidade do poço - (D) deve ser escolhida considerando o tempo de retenção necessário e o comprimento da estrutura inferior da bomba padrão compatível com essa profundidade.

D


Instalações de várias bombas Há dois casos em que necessitamos de instalação múltipla de Bombas de Polpa

“Quando a altura manométrica for grande demais para uma única bomba”

“Quando a vazão for grande demais para uma única bomba”

Bombas em sérieQuando não se consegue alcançar a altura manométrica necessária com uma única bomba, duas (ou mais) bombas podem sem operadas em série.

Para duas bombas em série, a descarga proveniente do primeiro estágio é conectada diretamente à segunda bomba, efetivamente dobrando a altura manométrica produzida.

Para duas bombas idênticas em série, o sistema terá a mesma eficiência que as bombas individuais.

Bombas em paraleloQuando o vazão necessário não não for alcançável com uma única bomba, duas (ou mais) bombas podem ser operadas em paralelo.

Para duas bombas em paralelo, o vazão (descarga) proveniente de ambas as bombas é conectado à mesma linha.


Conceitos básicos sobre viscosidade No bombeamento de polpas, sempre nos deparamos com a palavra ‘viscosidade’.

Viscosidade = a capacidade da polpa de ‘fluir’.

Esta capacidade de fluir depende do atrito interno na polpa, isto é, a capacidade de transferência de tensão de cisalhamento (ou movimento) dentro da polpa.

Geralmente, fala-se em dois tipos de fluídos quando discutimos esta capacidade de fluir:

o Newtoniano e o Não-Newtoniano

Newtoniano

O movimento de um fluído Newtoniano ou taxa de cisalhamento é linear e proporcional ao aporte de energia cinética na polpa.

A viscosidade é definida como a tangente do ângulo e é constante para uma polpa Newtoniana.

Fluídos Newtonianos típicos são água e óleo.

Não-Newtonianos

A maioria das polpas com partículas finas em altas concentrações são não-Newtonianas e possuem o que é conhecido como comportamento “plástico”.

Isto significa que a energia precisa ser ‘colocada’ na polpa para iniciar a vazão, por exemplo: um sedimento fino no fundo de um balde precisa ser ajudado com batidas/impactos ao fundo para conseguir que ele flua para fora. Quando o nível de energia é alcançado, a relação entre o movimento do fluído e a energia é uma reta.

Tensão de cisalhamento

Viscosidade

Taxa de cisalhamento


Para determinar as perdas de carga - ou efeitos sobre o desempenho da bomba para as polpas “plásticas”, é necessário verificar a verdadeira viscosidade dinâmica e o nível de energia (yield stress - tensão de escoamento) para o ponto de flutuação (float point).

Podemos prestar serviços de realização dos testes para a verificação destes parâmetros.

Apparent viscosityA viscosidade aparente é, com frequência, presumida erradamente como a mesma coisa que a viscosidade verdadeira ou plástica dinâmica.

A viscosidade aparente é, com frequência, presumida erradamente como a mesma coisa que a viscosidade verdadeira ou plástica dinâmica.


Viscosidade verdadeira ou plástica

Tensão de escoamento



Viscosidade verdadeira / real



Vviscosi- dade aparente


Outros fluídos não-NewtonianosExistem outros fluídos não-Newtonianos nos quais a tensão de cisalhamento não é linear com a taxa de cisalhamento. Fluídos “dilatantes’ nos quais a viscosidade aumenta com o aporte/entrada de energia (e.g. polímeros orgânicos e polpa de celulose/papel).

Fluídos pseudo-plásticos diminuem em viscosidade com o aporte/entrada de energia (e.g. tintas, tintas de impressão, maionese).

Todos os comportamentos não-Newtonianos acima não são dependentes de tempo.

Há também alguns fluídos não-Newtonianos que são tempo-dependentes. Fluídos reopéticos aumentam em viscosidade com o tempo, para um dado aporte de energia (e.g. bentonita e outras polpas “hidrofílicas”) e fluidos tixotrópicos diminuem em viscosidade ao longo do tempo (e.g. tinta ‘non-drip’ (i.e. que não respinga, não respinga).



12-91 Best efficiency point (BEP)

12. PONTO DE MELHOR EFICIÊNCIA – BEP (BEP – BEST EFFICIENCY POINT)

O desempenho hidráulico de uma bomba de polpa naturalmente afeta a carga mecânica exercida sobre várias partes do desenho da bomba.

Em relação a todas as bombas de polpa centrífugas, existe somente um ponto realmente ideal para aquela bomba em particular - o BEP Best Efficiency Point ou “Ponto de Melhor Eficiência”.

Esse ponto se localiza na intersecção da linha de melhor eficiência com a linha que relaciona a altura manométrica diferencial com o vazão volumétrico (vazão), a uma determinada velocidade da bomba. “BEP - o ponto ótimo de operação da bomba!”Por que esse ponto é tão importante?

Efeito hidráulico da operação no ponto de eficiênciaPara termos uma compreensão completa da importância de se operar no (ou próximo do) BEP - ponto de melhor eficiência, temos que estudar o comportamento hidráulico dentro da bomba.

Operação no BEP Operação abaixo do BEP Operação acima do BEP

12-92Ponto de Melhor Eficiência (BEP)

Se examinarmos os efeitos hidráulicos na figura acima, podemos notar o seguinte efeito sobre o desenho da bomba de polpa.

Carga radialDentro da carcaça de uma bomba existem pressões ‘não-balaceadas’ atuando sobre o rotor, fazendo com que ocorra uma deflexão/desvio no eixo da bomba.

Na teoria, esta força radial aplicada ao rotor é desprezível no ponto de melhor eficiência (BEP).

Em velocidades e vazãos maiores, tanto acima quanto abaixo do BEP, a força radial aumenta de maneira significativa.

Forç

a ra

dial

12-93 Ponto de Melhor Eficiência (BEP)

Carga axialA pressão distribuída nos shrouds frontais e traseiros de um rotor cria uma carga axial na direção do bocal de sucção da bomba.

Nas bombas de polpa que forem do tipo ‘sucção terminal’ (end-suction type), a pressão de entrada atuando sobre a área da secção transversal do eixo cria uma carga axial na direção contrária do bocal de sucção.

A soma destas duas forças causa uma carga axial resultante sobre o eixo.

Com uma baixa pressão de entrada (altura manométrica) esta força líquida age na direção do bocal de entrada, mas com vanes nas capas traseiras, esta força se equilibra normalmente.

À medida que a altura manométrica aumenta, a força age na direção contrária ao bocal de entrada da bomba.

Efeitos da deflexão do eixoAs cargas de rotor variáveis levam o rotor e o eixo a sofrerem deflexão. Esta deflexão de eixo causa um efeito prejudicial à selagem do eixo bem como à vida útil do rolamento.

Uma deflexão excessiva do eixo levará os vedadores mecânicos a falharem e as caixas de gaxetas (stuffing boxes) a vazarem.

Como as gaxetas de eixo (enchimentos de eixo) não servem somente para vedar uma caixa de gaxetas, mas também atuam como um rolamento (mancal) hidrodinâmico, o desgaste excessivo da manga de eixo poderia também ocorrer após a operação sob alta carga radial/deflexão de eixo.

12-94Ponto de Melhor Eficiência (BEP)

Operando no BEP – resumo“A escolha de uma bomba que opere no BEP, ou muito próximo deste ponto, é preferível apesar de nem sempre possível com uma série limitada de bombas.

No BEP, a carga radial e a deflexão do eixo estão em seus valores mínimos, desta forma assegurando uma boa selagem do eixo e vida útil do rolamento.

A força absorvida se situa no mínimo e a vazão hidráulica estável é assegurada.

Para as bombas de polpa, o mínimo de turbulência e recirculação no BEP também significa desgaste mínimo”.

13-95 Nomenclatura e características

13. NOMENCLATURA E CARACTERÍSTICAS Programa de Bombas de Polpa Metso

Nomenclatura

Bombas Horizontais Tipo XM = Bomba de Polpa para Serviços EXtra Pesados com Peças de Desgaste de Metal

Tipo XR = Bomba de Polpa para Serviços EXtra Pesados com Peças de Desgaste de boRracha

Tipo HM = Bomba de Polpa para Serviços ‘Heavy Duty’ (Pesados) com Peças de Metal

Tipo HR = Bomba de Polpa para Serviços ‘Heavy Duty’ com Peças de boRracha

Tipo MM = Bomba de Polpa para Serviços de Mineração com Peças de Metal

Tipo MR = Bomba de Polpa para Serviços de Mineração com Peças de boRracha

Bombas VerticaisType VT = Bomba de Polpa Vertical do tipo Tanque com peças de metal ou borracha

Type VF = Bomba de Polpa Vertical do tipo Espuma “Froth” com peças de metal ou borracha

Type VS = Bomba de Polpa Vertical do tipo Poço “Sump” com peças de metal ou borracha

Type VSHM = Bomba de Polpa Vertical do tipo Poço “Sump”, Serviço Pesado “Heavy duty” com peças de Metal

Type VSHR = Bomba de Polpa Vertical do tipo Poço “Sump”, Serviço Pesado “Heavy duty” com peças de boRracha

Type VSMM = Bomba de Polpa Vertical do tipo Poço “Sump”, serviço Mineração com peças de Metal


Características e tamanhos

BOMBAS PARA SERVIÇOS ALTAMENTE ABRASIVOS

Série XM XR VASA HD HM HR

Elastômeros

Material Metal Duro Elastômeros Metal Duro Elastômeros

Metal Duro

Estrutura X X VASA HD O O

Características Alta Relação de Aspecto do Rotor (High Impeller Aspect Ratio)

Construção Robusta/Reforçada

Remoção por trás (Back Pull-out) (não no XM)

Alta Eficiência

Eficaz Selagem da Bucha Seca (“Dry Gland”)

Desenhada para serviço altamente abrasivo no máximo e em ambiente agressivo

TAMANHOS DE BOCAL DE SUCÇÃO (mm)

800

600

400

200

50 HR

XM

XR

HMVASA HD



BOMBAS PARA SERVIÇO ABRASIVO

Série MM MR

Material Metal Duro Elastômeros

Estrutura O O

Características Média Relação de Aspecto do Rotor (Medium Impeller Aspect Ratio)

Construção Compacta Custo-Eficiente

Remoção por trás (Back Pull-out)

Alta Eficiência

Eficaz Selagem da Bucha Seca (“Dry Gland”)

Desenhada para serviço abrasivo médio e em ambiente agressivo

TAMANHOS DE BOCAL DE SUCÇÃO (mm) 500

400

300

200

100

MM

MR


VS

VF

VT VSHR

VSMM

VSHM


BOMBAS VERTICAIS

Tipo POÇO POÇO ESPUMA TANQUE

Série VSHR VS VF VT VSHM VSMM

Material Elastômero Metal Duro / Metal Duro / Metal Duro / Elastômero Elastômero Elastômero

Estrutura V V V V

Características Desenho em balanço Sem selagens de eixo Flexibilidade de disposição Instalação simples Desenho robusto e de fácil manutenção Peças em comum para a via úmida para a série VF/VT Intercambiabilidade borracha/metal

TAMANHOS DE BOCAL DE SAÍDA (mm)

350

250 200

5040

25



SELAGEM DE POLPA

Estrutura Tipo de Selagem Item No.

250 BA-047,5-WW107/WW187 SA 981 205

300 BA-063--WW107/WW187 SA 981 206

400 BA-075-WW107/WW187 SA 981 207

500 BA--095-WW107/WW187 SA 981 208

600 BA-111,7-WW107/WW187 SA 981 209

750 BA-120-WW107/WW187 SA 981 210

Estrutura Tipo de Selagem Item No.

250 BF-047,5-WW177 SA 981 199

300 BF-063-WW177 SA 981 200

400 BF-075-WW177 SA 981 201

500 BF-095-WW177 SA 981 202

600 BF-111,7-WW177 SA 981 203

750 BF-120-WW177 SA 981 204

Características• Desenhado para se ajustar à bomba

• Anel de selagem estacionário ajustável ± 12 mm

• Carborundum (carbeto de silício) de alta tecnologia em todas as faces das selagens

• Desenho patenteado com molas localizadas do lado atmosférico

• Protegida tanto do produto quanto da barreira


14-101 Descrição técnica

14. DESCRIÇÕES TÉCNICAS

GeneralSe você examinar discriminadamente os ‘custos operacionais relativos’ para uma instalação “normal” de Bomba de Polpa, você identificará os fatores que orientam a nossa concepção de Bombas de Polpa.

1. Alta eficiência e minimização dos efeitos de sólidos que causam quedas de eficiência, resultando em menor consumo de energia.

2. Novos materiais de desgaste de bom desenho, fabricados em elastômeros e também em metal, que proporcionam longa vida útil para as peças de desgaste.

3. Características de serviço no projeto das bombas permitem ciclos de paradas curtas e baixos custos de manutenção.

4. Desenhos modernos de selagem significam baixo ‘downtime’ (baixo tempo parado) e baixos custos para selagem do eixo

Estas são nossas contribuições para a boa operação e economia através do uso das Bombas de Polpa da Metso descritas nesta seção.

Lubrificação Troca de peças de desgaste

Serviço em caixa de gaxetas

Água de selagem

Energia elétrica

Peças de desgaste

14-102Descrição técnica




Visite-nos na internet!

www.metso.com/br


Bomba de Polpa série XM

A Série Thomas de bombas ‘Extra Heavy Duty’ Metal Duro para Serviços Extra Pesados

A série de Bombas de Polpa XM (metal duro) Extra Heavy Duty (para Serviços Extra Pesados) foi projetada para as mais árduas aplicações de bombeamento. A resistente “via úmida” foi projetada com seções de metal de espessura extra-robusta nos pontos de desgaste conhecidos e o rotor “high aspect ratio” assegura excelente desempenho com longa vida útil.

Resumo de recursos/características de projeto• Tecnologia de desenho modular• Construção robusta projetada para serviço máximo altamente

abrasivo • Grossa carcaça de voluta e rotores “high aspect ratio” capazes de

lidar com sólidos em regime de serviço pesado e com hidráulica de alta eficiência, cuidadosamente combinada/compatibilizada, para desgaste uniforme

• Materiais utilizados são absolutamente os melhores disponíveis, proporcionando tanto excelentes propriedades de desgaste quanto resistência à corrosão

• Conjunto completo/ autônomo de cartucho de rolamento, com eixo superdimensionado (oversized) e rolamentos antiatrito lubrificados a graxa/óleo

• Várias opções de selagem de eixo• Facilidade de manutenção• Opção de base deslizante para manutenção

XM 350 Tipo da Bomba Tamanho do Bocal de Entrada (mm)

DESIGNAÇÃO DA BOMBA


Dimensões da bombaModelo Entrada Saida H L W Peso* mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) ton (lb)

XM350 350 (14) 300 (12) 1 727 (68) 1 808 (71) 1 110 (44) 5 11 023

XM400 400 (16) 350 (14) 1 881 (74) 1 980 (78) 1 204 (47) 6,7 14 770

XM500 500 (20) 450 (18) 2 150 (85) 2 145 (84) 1 380 (54) 9,8 21 649

XM600 600 (24) 550 (22) 2 468 (97) 2 308 (91) 1 566 (62) 14,9 33 014

XM700 700 (28) 650 (26) 2 560 (100) 2 324 (91) 1 565 (62) 19,9 43 940

*Peso do equipamento no eixo

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Tabela de Seleção


Bombas de Dragagem Thomas “Simplicity”

A bomba de dragagem Thomas “Simplicity foi projetada para a sua operação específica.Anos de operação e muitas melhorias no design resultaram em uma bomba que proporcionará para você o menor custo operacional de qualquer bomba oferecida pela indústria, para o trabalho com materiais abrasivos. As resistentes peças da extremidade úmida foram projetadas com setores de metal extra-pesados nos pontos de desgaste extremo - o peso extra traz benefícios no desempenho e baixo custo de manutenção. Nenhum outro fabricante de bomba para dragagem oferece uma série tão ampla de ligas resistentes ao desgaste quanto a Metso. Combinar a liga correta com a sua aplicação específica lhe dará o melhor desempenho ao custo mais baixo.

Resumo de recursos/características de projeto• Rotação opcional – Rotação para a direita ou para a esquerda• Posições opcionais de descarga • Adaptador de sucção com esgotamento/purga ‘clean out’• Disponibilidade de rotores de três e quatro vanes • Selo ‘Amor-lok’ nos revestimentos laterais para ajuste metal com metal • Anel ‘knock-out’ (remoção rápida) para facilidade de remoção de rotor• Ampla série de ligas para as peças de desgaste da bomba• Rolamentos e eixo superdimensionados (oversized) para maior

vida útil• Desenho em balanço – Menor deflexão do eixo – Maior vida útil de gaxetas (packing) e rolamentos – Apoio 360º do ‘crescent’ – Despensa pés/sapatas (case feet) para a caixa


Tabela de desempenho

Modelos, tamanhos, e posições de descarga de bomba disponíveisEsquerda

Descarga por baixoEsquerda

Descarga superior vertical

EsquerdaDescarga superior horizontal

DireitaDescarga por baixo

DireitaDescarga superior vertical

Right-handDescarga superior

horizontal

Rotação para a direita

Rotação para a direita Rotação para a esquerda

Rotação para a esquerda Rotação para a esquerda

Rotação para a direita

Tamanho da Bomba No. de vanes Máximo

8x6 F24 3 4.5”

8x6 F24 4 4.0”

10x8 H30 3 6.0”

10x8 H30 4 5.5”

12x10 J36 3 6.7”

12x10 J36 4 5.8”

14x12 L40 3 6.9”

14x12 L40 4 6.0”

16X14 N40 3 6.9”

16X14 N40 4 6.0”

18X16 P40WD 3 9.8”

18x16 P40WD 4 7.4”

18x16 P46 3 9.8”

18x16 P46 4 7.4”

22x20 T46WD 3 12.5”

22x20 T46WD 4 8.5”

22x20 T52ND 4 9.0”

22x20 T52WD 3 12.5”

22x20 T52WD 4 10.0”

24x24 T52WD 3 12.5”

24x24 T52WD 4 10.0”

Bombas Montadas em Deck Bombas SubmersíveisTamanho Rotor 12 ft./sec 17 pés/seg 21 pés/seg 17 pés/seg Velocidad da Bomba tamhano Velocity Velocidad Velocidad TPH Pol. Pol. *GPM **TPH *GPM **TPH *GPM **TPH *GPM Min. Max.

4 18,00 480 17.6 680 39 830 62 N/A N/A N/A

6 24,00 1058 39 1 540 88 1 900 108 1 540 154 193

8 30,00 1880 69 2 650 151 3 280 246 2 650 265 332

10 36,40 2940 108 4 160 237 5 190 389 4 160 416 520

12 36,40 4230 155 6 000 342 7 390 553 6 000 600 750

14 36,40 5160 190 7 300 417 9 025 700 7 300 730 913

16 40,46 6830 250 9 600 547 12 000 899 9 600 960 1 200

18 46,00 8640 317 12 400 706 15 190 1137 12 400 1 240 1 550

20 46,52 10 820 397 15 400 877 19 000 1423 15 400 1 540 1 925

24 52,00 15 000 550 22 400 1 275 28 000 2097 22 400 2 240 2 800

* Galões por minuto **Toneladas por hora de areia grossa


Bomba de Polpa linha VASA HD e XR

A Série Sala e Thomas de Bombas de Polpa ‘Extra Heavy Duty’ (serviço extra-pesaado) com Revestimento de Borracha

A série de Bombas de Polpa VASA HD e XR (revestida de borracha), ‘Extra Heavy Duty’ (para Serviço Extra Pesado) foi projetada para as mais rigorosas aplicações de bombeamento. A resistente “extremidade de desgaste” possui seções de borracha extra-grossa nos pontos de desgaste conhecidos e o rotor ‘high aspect ratio’ de metal, também disponível em borracha, assegura excelente desempenho com longa vida útil.

Resumo de recursos/características de projeto• Tecnologia de desenho modular• Construção robusta, com o recurso “back pull-out” (retirada por

trás), projetada para ambientes altamente abrasivos, de serviços máximos e agressivos

• Grossos revestimentos de carcaça de voluta e rotores “high aspect ratio” capazes de lidar com sólidos em regime de serviço pesado e com hidráulica de alta eficiência, cuidadosamente combinada/compatibilizada, para desgaste uniforme


• Conjunto completo/autônomo de cartucho de rolamento, com eixo superdimensionado (oversized) e rolamentos antiatrito lubrificados a graxa

• Várias opções de selagem de eixo• Opção de base deslizante para manutenção • Facilidade de manutenção

XR 350 Tipo da Bomba Tamanho do Bocal de Entrada (mm)



Modelo Entrada Saída H L W Peso* mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) ton (lb)

XR300 300 (12) 250 (10) 1340 (53) 1827 (72) 940 (37) 3,0 (6 720)

XR350 350 (14) 300 (12) 1 727 (68) 1 808 (71) 1 110 (44) 4,2 (9 305)

XR400 400 (16) 350 (14) 1 881 (74) 1 980 (78) 1 204 (47) 5,3 (11 823)

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Modelo Entrada Saída H L W Peso* mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) ton (lb)

VASA HD455-100 150 (6) 100 (4) 825 (33) 1171 (46) 610 (24) 0,9 (2 016)

VASA HD507-150 200 (8) 150 (6) 1 055 (42) 1 554 (61) 700 (28) 1,5 (3 360)

VASA HD7010-200 250 (10) 200 (8) 1 400 (55) 1 724 (68) 950 (37) 2,9 (6 496)

* Peso doequipamento no eixo

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Dimensões da Bomba

Tabela de Seleção


A Série Orion de Bombas de Polpa “Heavy Duty” Revestidas de Borracha e Metal Duro tipo HR e HM

As linhas de Bombas de Polpa HR (revestidas de borracha) e HM (metal duro), ‘Heavy Duty’ (para Serviço Pesado) foram projetadas para as mais rigorosas aplicações de bombeamento. O excelente desenho hidráulico, com seções extra-grossas nos pontos de desgaste conhecidos, e o rotor ‘high aspect ratio’ asseguram excelente desempenho com longa vida útil.

Via úmida HR Via úmida HM

Resumo de recursos/características de projeto• Tecnologia de desenho modular e o recurso “back pull-out” (retirada

por trás)• Construção robusta• Grossos revestimentos e carcaça de voluta e rotores de grande

diâmetro capazes de lidar com sólidos e com hidráulica de alta eficiência, cuidadosamente combinada/compatibilizada, para proporcionar desgaste uniforme

• Duplo ajuste para uma eficiência sustentada• Materiais utilizados são absolutamente os melhores disponíveis,

proporcionando tanto excelentes propriedades de desgaste quanto resistência à corrosão

• Conjunto completo/autônomo de cartucho de rolamento, com eixo superdimensionado e rolamentos antiatrito lubrificados a graxa


HR or HM 100 Tipo da Bomba: HR Borracha Tamanho do Bocal Tipo da Bomba: HM Metal de Entrada (mm)



Dimensões da Bomba

Tabela de Seleção

Dimensões Conexão Dimensões Gerais Peso Total* Peso Total*Modelo Entrada Saída H L W Ajuste Duplo Ajuste Simples

mm pol. mm pol. mm pol. mm pol. mm pol. kg lbs kg lbs

HM50 • 50 2 32 1,5 433 17 713 28 360 14 160 353 136 300

HM75 • 75 3 50 2 438 17 734 29 360 14 200 441 161 355

HM100 • 100 4 75 3 505 20 880 35 424 17 320 705 250 551

HM150 • 150 6 100 4 630 25 1 025 40 545 21 550 1 213 440 970

HM200 200 8 150 6 855 34 1 258 50 686 27 1 220 2 690 1 010 2 227

HM250 250 10 200 8 1 030 41 1 463 58 830 33 2 040 4 497 1 660 3 660

HM300 300 12 250 10 1 150 45 1 591 63 1 000 39 2850 6 283 1 900 4 189

HR50 50 2 32 1,5 428 17 709 28 360 14 180 397 126 278

HR75 75 3 50 2 463 18 729 29 360 14 220 485 145 320

HR100 100 4 75 3 555 22 913 36 424 17 330 728 270 595

HR150 150 6 100 4 713 28 1 097 43 545 21 630 1 389 510 1 124

HR200 200 8 150 6 965 38 1 295 51 686 27 1 250 2 756 1 065 2 348

HR250 250 10 200 8 1 125 44 1 550 61 830 33 2 110 4 652 1 715 3 781

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* Peso do equipamento no eixo • Estas bombas estão disponíveis com o rotor de vórtice induzido (totalmente recuado).


A Série Orion de Bombas de Polpa para Serviços de Mineração, Revestidas de Borracha e Metal Duro tipo MR e MM

As séries de Bombas de Polpa MR (revestidas de borracha) e MM (metal duro), ‘Mining Duty’ (para Serviços de Mineração) foram projetadas para proporcionar uma solução econômica em todas aplicações de bombas de polpa. Os excelentes desenhos hidráulicos maximizam a eficiência por toda a vida útil da bomba e a seleção de peças de desgaste, oriundas das extensas séries oferecidas pela Metso em metais e elastômeros, asseguram longa vida útil.

Via úmida MR Via úmida MM

Resumo de recursos/características de projeto• Tecnologia de desenho modular e o recurso “back pull-out” (retirada

por trás)• Construção robusta• Rotor de diâmetro médio capaz de lidar com sólidos e com

hidráulica de alta eficiência, cuidadosamente combinada/compatibilizada para proporcionar desgaste uniforme

• Duplo ajuste para uma eficiência sustentada• Materiais utilizados são absolutamente os melhores disponíveis,

proporcionando tanto excelentes propriedades de desgaste quanto resistência à corrosão

• Conjunto completo/autônomo de cartucho de rolamento, com eixo de bomba superdimensionado e rolamentos de rolos cônicos lubrificados a graxa


MR or MM 100 Tipo da Bomba: MR Borracha Inlet size (mm) Tipo da Bomba: MM Metal



Tabela de Seleção

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Dimensões da Bomba

Dimensões Conexão Dimensões Gerais Peso Total* Peso Total*Modelo Entrada Saída H L W Ajuste Duplo Ajuste Simples mm pol. mm pol. mm pol. mm pol. mm pol. kg lbs kg lbs

MM100 • 100 4 75 3 454 18 730 29 360 14 230 507 170 375

MM150 • 150 6 100 4 527 21 889 35 424 17 370 816 275 606

MM200 • 200 8 150 6 710 28 1 073 42 545 21 650 1 433 525 1 157

MM250 250 10 200 8 885 35 1 245 49 686 27 1 350 2 976 1 095 2 414

MM300 300 12 250 10 1 055 42 1 483 58 830 33 2 150 4 740 1 775 3 913

MM350 350 14 300 12 1 080 43 1 527 60 830 33 2 300 5 071 1 960 4 321

MM400 400 16 350 14 1 250 49 1 620 64 1 000 39 3 000 6 614 2105 4 641

MM500 500 20 450 18 1 726 68 2 180 86 1 110 44 — — 5 980 13 184

MR100 100 4 75 3 456 18 741 29 360 14 260 573 150 331

MR150 150 6 100 4 507 20 919 36 424 17 420 926 270 595

MR200 200 8 150 6 683 27 1 092 43 545 21 740 1 631 490 1 080

MR250 250 10 200 8 878 35 1 303 51 686 27 1 540 3 395 960 2 116

MR300 300 12 250 10 1 035 41 1 506 59 830 33 2 450 5 401 1 520 3 351

MR350 350 14 300 12 1 257 49 1 665 66 1 000 39 — — 1 600 5 732

MR500 489 20 438 18 2 064 81 2 689 106 1 204 47 — — 8 030 17 703

* Peso doequipamento no eixo • Estas bombas estão disponíveis com o rotor de vórtice induzido (totalmente recuado).


A Série Sala de Bombas de Tanque Verticais VT

As Bombas Verticais Metso são projetadas para bombeamento de polpas abrasivas e oferecem facilidade de manutenção e desenho robusto.

A Metso agora lança a próxima geração de bomba de polpa com tanque integrado tipo VS, desenvolvida a partir das tradicionais bombas de tanque SALA, tipo SPV.

Resumo de recursos/características de projeto• A bomba, o tanque/reservatório e o motor são integrados em

uma mesma unidade, proporcionando flexibilidade de layout e facilidade de instalação.

• O tanque/reservatório aberto e a entrada vertical previnem o bloqueio por ar e permite uma operação suave/sem impedimentos.

• Mancais superdimensionados (oversized) para maior vida útil com o mínimo de manutenção. Conjunto de selagem com proteção dupla contra a penetração de polpa.

• Eixo projetado em balanço sem rolamentos ou selagens submersas. Eixo fabricado em aço liga para força e resistência superiores.

• Peças de desgaste facilmente substituíveis e intercambiabilidade entre metal/borracha.

VT 100 O Tipo da Bomba Tipo de Rotor

Tamanho de descarga/saída (mm)



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Dimensões da Bombao

Tabela de Seleção

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Modelo H mm (pol.) L mm (pol.) W mm (pol.) Peso** Volume do Poço

kg/lb m³/USG

VT 40 (1.5) lab 955 (37,5) 640 (25) 400 (16) 90/198 0,03/8

VT 40 (1.5) 1 030 (40,5) 740 (29) 610 (24) 110/243 0,06/16

VT 50 (2) 1 470 (58) 1 035 (41) 1 010 (40) 305/672 0,25/66

VT 80 (3) 1 880 (74) 1 015 (40) 1 060 (42) 580/1279 0,33/87

VT100 (4) 2 050 (81) 1 225 (48) 1 100 (43) 825/1819 0,57/150

VT150 (6) 2 160 (85) 1 285 (50,5) 1 100 (43) 925/2039 0,57/150

VT200 (8) 3 105 (122) 1 710 (67) 1 510 (59) 2 655/5853 1,26/333

VT 250 (10) 3 105 (122) 1 760 (69) 1 510 (59) 2 785/6140 1,26/333

*VT50 (2), VT = Tanque Vertical, 50 (2) = tamanho da saída mm (polegada).

** Pesos informados se referem a peças de metal. Para peças de borracha, reduzir o peso em 10%.


A Série Sala de Bombas Verticais para Polpas Espumosas VF

Resumo de recursos/características de projeto• A bomba, o tanque/reservatório e o motor são integrados em

uma mesma unidade, proporcionando flexibilidade de layout e facilidade de instalação.

• O tanque/reservatório aberto e a entrada vertical previnem o bloqueio por ar.

• Mancais superdimensionados (oversized) para maior vida útil com o mínimo de manutenção. Conjunto de selagem com proteção dupla contra a penetração de polpa.

• Eixo projetado em balanço fabricado em aço liga para força e resistência superiores, sem rolamentos ou selagens submersas.

• Peças de desgaste facilmente substituíveis e intercambiabilidade entre metal/borracha.

As Bombas Verticais Metso para Polpas com Espuma são projetadas para aumentar a capacidade de bombeamento de suspensões espumosas. O princípio de operação é semelhante ao da separação por hidrociclones.

O ar é separado da polpa em um vórtice/turbilhão criado pela rotação do rotor e pela entrada tangencial que leva ao tanque cônico da bomba. Isto resulta em maior eficiência de bombeamento a capacidades mais altas e operação suave, livre de oscilações.

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VF 100

Tipo da Bomba Tamanho Bocal de Saída (mm)



Tabela de Seleção

Tabela de Seleção

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Modelo H mm (pol.) W mm (pol.) Peso** Volume do Poço kg/lb m³/USG

VF50 (2)* 1 600 (63) 800 (31) 355/783 0,14/37

VF80 (3) 2 250 (88) 1 000 (39) 605/1 334 0,37/98

VF100(4) 2 700 (106) 1 400 (55) 975/2 150 0,82/217

VF150(6) 2 700 (106) 1 400 (55) 1 095/2 414 0,82/217

VF200(8) 3 760 (148) 1 850 (73) 2 700/5 952 2,30/607

VF250(10) 3 760 (148) 1 850 (73) 2 900/6 392 2,30/607

VF350(14) 4 500 (177) 2 150 (85) 5 555/12 245 3,50/925

*VF50 (2), VF = Vertical Espuma, 50 (2) = tamanho da saída mm (polegada).

** Pesos informados se referem a peças de metal. Para peças de borracha, reduzir o peso em 10%.


Todas as Bombas de Poço da Metso são projetadas especificamente para polpas abrasivas e apresentam projeto robusto e facilidade de manutenção.

Desenvolvida a partir das tradicionais bombas de drenagem de poço SALA, Tipo VASA G, a bomba Metso Tipo VS é a próxima geração de bombas de drenagem de poço para serviço pesado.

Como sua antecessora, a linha de bombas de poço VS é uma das mais fortes, robustas e confiáveis bombas para altas faixas de volume disponíveis no mercado. É por isso que esta série é a preferida em todo o mundo pela maioria das indústrias pesadas.

VS 100 L120 O4S

Tipo da Bomba Opção de Tipo de Tamanho Saída (mm) Carcaça e Agitação Comprimento Armação (cm)

A Série Sala de Bombas Verticais de Poço VS

Resumo de recursos/características de projeto• Instalação simples.

• Projeto em balanço sem rolamentos ou selagem de eixo submersos

• Conjunto de mancais possui selagem com proteção dupla para prevenir contra a entrada de polpa.


• Peças de desgaste disponíveis em uma variedade de materiais, com total intercambiabilidade

• Série de opções de rotores



Tabela de Seleção

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Dimensões da Bomba

Tamanho H1 H2 D** L** W** Peso***

da Bomba mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) kg/lb

VS25 (1) 800 (32) 585 (23) 400 (15¾)Ø 130/287

VS25 (1) 1200 (48) 865 (34) 530 (20¾)Ø 350/772

VS25 (1) 1500(60) 865 (34) 530 (20¾)Ø 375/827

VS25 (1) 1800 (72) 865 (34) 530 (20¾)Ø 395/871

VS50 (2) • 800 (32) 585 (23) 400 (15¾)Ø 220/485

VS50 (2) • 1200 (48) 865 (34) 530 (20¾)Ø 480/1 058

VS50 (2) • 1500 (60) 865 (34) 530 (20¾)Ø 510/1 124

VS50 (2) • 1800 (72) 865 (34) 530 (20¾)Ø 540/1 190

VS80 (3) 800 (32) 870 (34¼) 530 (20¾)Ø 435/959

VS80 (3) • 1 200 (48) 975 (38½) 565 (22¼)Ø 545/1 202

VS80 (3) • 1 500 (60) 975 (38½) 565 (22¼)Ø 580/1 279

VS80 (3) • 1 800 (72) 975 (38½) 565 (22¼)Ø 615/1 356

VS100(4) 8 00 (32) 850 (33½) 530 (20¾)Ø 465/1 025

VS100(4) 1 200 (48) 960 (37¾) 565 (22¼)Ø 575/1 268

VS100(4) • 1 500 (60) 960 (37¾) 565 (22¼)Ø 610/1 345

VS100(4) • 1 800 (72) 960 (37¾) 565 (22¼)Ø 645/1 422

VS150(6) • 1 200 (48) 965 (38) 565 (22¼)Ø 680/1 499

VS150(6) • 1 500 (60) 1 285 (50½) 800 (31½) 800 (31½) 1 415/3 120

VS150(6) • 1 800 (72) 1 285 (50½) 800 (31½) 800 (31½) 1 470/3 241

VS200(8) • 1 200 (48) 1 285 (50½) 800 (31½) 800 (31½) 1 675/3 693

VS200(8) • 1 500 (60) 1 285 (50½) 800 (31½) 800 (31½) 1 725/3 803

VS200(8) • 1 800 (72) 1 285 (50½) 800 (31½) 800 (31½) 1 775/3 913

VS250(10) 1 500 (60) 1 420 (56) 800 (31½) 800 (31½) 2 200/4 850

VS250(10) 1 800(72) 1 420 (56) 800 (31½) 800 (31½) 2 280/5 027

* VS25 (1) = Bomba Vertical de Poço; 25 =saída/descarga mm; (1) = saída/descarga polegadas** ØD ou LxW é a dimensão da placa base/apoio da bomba. Placa base/apoio opcional incluindo a tubulação de descarga também disponível.*** Os pesos informados se referem a peças de metal. Para peças de borracha, reduzir o peso em 10%

• Estas bombas estão disponíveis na versão à prova de ácido com todas as peças revestidas totalmente cobertas com borracha natural ou cloropreno.


As Bombas VSH e VSM são uma nova combinação entre nossas tradicionais bombas verticais de poço VS e nossa bomba horizontal de extremidade úmida/molhada da Série Orion.

Isso proporciona uma grande vantagem para o cliente: as mesmas peças da extremidade úmida são utilizadas tanto nas bombas de polpa horizontais quanto nas bombas de poço, reduzindo - dessa forma - o estoque de peças e simplificando a manutenção.

Além disso, também torna possível gerar maior TDH, altura manométrica da bomba.


VSHM150 L120 C5

A Série Sala de Bombas Verticais de Poço VSHM e VSMM

Rotor fechado de 5 vanesComprimento da Armação (cm)HM150 se refere às peças de desgaste da bomba horizontal (150 é o tama-nho do bocal de entrada, mm)Tipo da Bomba


Tabelas de seleção

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Dimensões da bomba

Tamanho Saída H* D** L Placa base W Peso *** maior opc.da bomba mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) mm (pol.) kg lbVSHM50 • 32 (1,25) 870 (34) Ø 530 (20 ¾) 600 (23 ½) 600 (23 ½) 390/405/420 860/893/926

VSHR50 32 (1,25) 870 (34) Ø 530 (20 ¾) 600 (23 ½) 600 (23 ½) 380/395/410 838/871/904

VSHM75 • 50 (2) 870 (34) Ø 530 (20 ¾) 600 (23 ½) 600 (23 ½) (L120) 415 915

VSHM75 • 50 (2) 980 (38) Ø 565 (22 ¼) 600 (23 ½) 600 (23 ½) (L150 180) 530/565 1 168/1 245

VSHR75 50 (2) 870 (34) Ø 530 (20 ¾) 600 (23 ½) 600 (23 ½) 399/424/449 880/935/990

VSHM100 • 75 (3) 980 (38) Ø 565 (22 ¼) 750( 29 ½) 600 (23 ½) 535/565/605 1 180/1 246/1334

VSHR100 75 (3) 980 (38) Ø 565 (22 ¼) 750 (29 ½) 600 (23 ½) 555/585/625 1 224/1 290/1378

VSHM150 • 100 (4) 1280 (50) c 800 (31 ½) 1 200 (47 ¼) 900 (35 ½) 1 314/1366/1418 2 897/3 012/3127

VSHR150 100 (4) 1280 (50) c 800 (31 ½) 1 200 (47 ¼) 900 (35 ½) 1 405/1460/1515 3 098/3 219/3340

VSHM200 150 (8) 1280 (50) c 800 (31 ½) 1 200 (47 ¼) 900 (35 ½) 1 650/1710/1770 3 638/3 770/3903

VSHR200 150 (8) 1280 (50) c 800 (31 ½) 1 200 (47 ¼) 900 (35 ½) 1 680/1740/1796 3 704/3 836/3960

VSHM250 200 (10) 1420 (56) c 800 (31 ½) 1 360 (53 ½) 1 220 (48) 2 310/2400/2480 5 093/5 291/5468

VSHR250 200 (10) 1420 (56) c800 (31 ½) 1 360 (53 ½) 1 220 (48) 2 365/2455/2535 5 214/5 413/5589

VSMM100 • 75 (3) 870 (34) Ø 530 (20 ¾) 600 (23 ½) 600 (23 ½) 430/465/500 948/1 025/1103

VSMM150 • 100 (4) 980 (38) Ø 565 (22 ¼) 750 (29 ½) 600 (23 ½) 560/590/630 1 235/1 301/1389

VSMM200 • 150 (6) 1280 (50) c 800 (31 ½) 1 200 (47 ¼) 900 (35 ½) 1 390/1445/1500 3 065/3 186/3307

VSMM250 200 (10) 1280 (50) c 800 (31 ½) 1 200 (47 ¼) 900 (35 ½) 1 720/1780/1840 3 792/3 925/4057

VSMM300 300 (12) 1420 (56) c 800 (31 ½) 1 360 (53 ½) 1 220 (48) 2 490/2570/2650 5 490/5 666/5843

VSMM350 300 (14) 1420 (56) c 800 (31 ½) 1 360 (53 ½) 1 220 (48) – /2745/2825 – /6 052/6 228

*Frame length (H1) is available in 120, 150, 180 cm (48, 60, 72 inch) except VSMM350 which is available in 150, 180 cm (60, 72 inch).** D Ø or c é a placa base de estrutura de rolamento. Placa base maior opcional ou placa de montagem incluindo tubo de descarga também disponíveis. *** Os pesos informados se referem a peças de metal e para diferentes comprimentos de estrutura (L120 / L150 / L180).• Estas bombas estão disponíveis com o rotor de vórtice induzido (totalmente recuado).


Configurações modulares de estrutura e de via úmida


Selagem de PolpaOs selos mecânicos tipo cartucho da Metso, tipos BA e BF, são projetados para serviços com polpas de leves a médias.

Os selos são projetados como unidades deslizáveis e podem ser instalados em quaisquer das bombas a seguir, sem modificações:

Bombas para Serviços pesados HR/HM

Bombas para serviços de mineração MR/MM (estrutura 250 e maior)

Ambos os selos toleram ajustes do cartucho de rolamento de ±12 mm sem necessidade de reajustamento/reassentamento do selo.

Selos Duplos BATemperatura: Max. 70°C*Pressão máx. da bomba.: 40 barVelocidade: 3000 rpm* ”O”-rings em borracha Viton®

Selos Simples/Únicos BFTemperatura: Max. 70°C*Pressão máx. da bomba.: 30 barVelocidade: 3000 rpm* ”O”-rings em borracha Viton®

Seleção de Material• Faces do Selo - carbeto de silício sinterizado• Elastômeros – Viton®, outros elastômeros tais como EPDM ou

Perfluor mediante solicitação• Molas em Hastelloy C• Peças de Metal – AISI 316, outros materiais como Titânio ou • Hastelloy C mediante solicitação


Exigências em relação ao Líquido de Arrefecimento/Barreira

Selo Duplo Tipo BA

Pressão do líquido de selagem (água) deverá ser 1-2 bar acima da pressão de descarga da bomba..

Selo Simples Tipo BA

Sealing liquid (water) pressure at maximum pressure 0,4 bar.

Vazão Recomendada para o Líquido de Arrefecimento/Barreira

Use a tabela abaixo para cálculo da quantidade real de água de lavagem necessária

Qualidade da Água rpm fator

Velo

cida

de d

e La

vage

m l/

min

Tamanho da Armação

700 0,2

1 150 0,3

1 400 0,4 1 750 0,5

2 100 0,6

2 450 0,7

2 800 0,8

3 150 0,9

3 500 1,0l/min x fator rpm = velocidade total de lavagem

Partículas sólidas: max 10 mg/l

Tamanho de partícula: 10 - 50 µm

Permanganate value: max 30 (livre de humus)

Teor de ferro: max 1 mg/l

Valor dureza: max 10° dH

Tamanho crítico de 2-5 µmpartícula

Vel. mínima de lavagem: 0,5 l/min

Temperatura máxima de líquido de arrefecimentoi/ barreira: 110°C** ”O”-rings em borracha Viton®


A Série Sala de Bombas Verticais ST Recuadas e Rotor de Canal

Bombas Verticais de Vazão por Torque (Torque Flow Pumps) Tipo STGVAA linha de bombas ST consiste de Bombas de Polpa robustas, para uso geral, conhecidas por seus rotores de vazão induzido. O projeto hidráulico permite tratar a polpa com bastante suavidade. O baixo desgaste de carga comprovado das partículas bombeadas tornou esta linha o Padrão Industrial para Transferência de Carbono nos processos de Lixiviação de Ouro.

O desempenho “Sem Entupimento” dos rotores por vazão induzido também torna essa série de produtos ideal para todas as aplicações onde serão processados sólidos grandes ou longos e filamentosos. Projeto de poço úmido vertical para sólidos em polpa e materiais corrosivos. Com sucção única e sem selagem do eixo, a bomba STGVA apresenta excelentes recursos proporcionados por seu design. Desenho em balançoO eixo da bomba projetado para serviços pesados se move livremente sob a carcaça dos rolamentos. Não há rolamentos radiais (journal bearings) abaixo do nível do líquido para serem mantidas. A Bomba não possui caixa de gaxetas e, portanto, não requer água de selagem.MetalurgiaPeças hidráulicas estão disponíveis do nosso estoque, fabricadas em ferro fundido e aço inoxidável e alto cromo. Alguns tamanhos também estão disponíveis com peças de desgaste revestidas de borracha ou de poliuretano. Os conjuntos de estrutura da bomba, abaixo da placa de base, estão disponíveis em aço carbono e aço inoxidável. Outros materiais estão disponíveis mediante solicitação.

Rotor de vórtice (Vortex) disponível Este rotor recuado se situa fora da corrente do vazão. O efeito de bombeamento é produzido pelo vórtice que o rotor gera na polpa. A passagem através da bomba de vórtice é inteiramente aberta, sendo, portanto, especialmente adequada para o bombeamento de fibras e material similar. Acionamento por correia em VIsso permite o ajuste simples e custo-eficiente da vazão (velocidade de vazão) da bomba. As bombas ‘STGVA’ são projetadas para os problemas severos existentes no trabalho de bombeamento, como corrosão, abrasão, e extremos de temperatura nas indústrias química, de processamento de minerais, papel e celulose, cervejaria, alimentícia e outras.


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Tabelas de seleção


Tipo

de

Bom

ba

Med

idas

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pol

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m)

M

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M

assa

STG

VA F

ram

e l.

A

B

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E F

nem

a hp

(IE

C kW

) lb

s (k

g)

22W

FR L

80

24 (6

00)

24 (6

00)

2 (5

1)

32 (8

10)

35 (8

70)

286T

30

(180

L) (

22)

770

(350

)

22W

FR L

120/

150/

180

24 (6

00)

24 (6

00)

2 (5

1)

32 (8

10)

50/6

2/74

(127

0/15

70/1

870)

28

6T 3

0 (1

80 L

) (22

) 85

0/90

5/96

0 (3

85/4

10/4

35)

33W

FR L

80

24 (6

00)

24 (6

00)

3 (7

6)

32 (8

10)

36 (9

00)

286T

30

(180

L) (

22)

795

(360

)

33W

FR L

120/

150/

180

24 (6

00)

24 (6

00)

3 (7

6)

32 (8

10)

51/6

3/75

(1 3

00/1

600

/1 9

00)

286T

30

(180

L) (

22)

870/

925/

980

(395

/420

/445

)

44W

FR L

80

24 (6

00)

24 (6

00)

4 (1

02)

32 (8

10)

37 (9

30)

286T

30

(180

L) (

22)

820

(370

)

44W

FR L

120/

150/

180

24 (6

00)

24 (6

00)

4 (1

02)

32 (8

10)

52/6

4/76

(1 3

30/1

630

/1 9

30)

286T

30

(180

L) (

22)

890/

945/

1 00

0 (4

05/4

30/4

55)

33 L

80

24 (6

00)

24 (6

00)

3 (7

6)

32 (8

10)

31.5

(800

) 28

6T 3

0 (1

80 L

) (22

) 73

0 (3

30)

33 L

120/

150/

180

24 (6

00)

24 (6

00)

3 (7

6)

32 (8

10)

48/5

9/71

(1 2

00/1

500

/1 8

00)

286T

30

(180

L) (

22)

805/

860/

915

(365

/390

/415

)

54 L

80

30 (7

50)

24 (6

00)

4 (1

02)

32 (8

10)

33 (8

37)

324T

40

(200

L) (

30)

880

(400

)

54 L

120/

150/

180

30 (7

50)

24 (6

00)

4 (1

02)

38 (9

55)

48/5

9/71

(1 2

00/1

500

/1 8

00)

365T

75

(250

S) (

55)

1 37

5/1

420/

1 46

5 (6

25/6

45/6

65)

65 L

80

35 (9

00)

30 (7

50)

5 (1

27)

33 (8

10)

34 (8

65)

324T

40

(200

L) (

30)

1 03

5 (4

70)

65 L

120/

150/

180

35 (9

00)

30 (7

50)

5 (1

27)

38 (9

55)

48/6

0/72

(1 2

30/1

530

/1 8

30)

365T

75

(250

S) (

55)

1 54

5/1

585/

1 63

0 (7

00/7

20/7

40)

76 L

110

35 (9

00)

30 (7

50)

6 (1

52)

38 (9

55)

44 (1

112

) 36

5T 7

5 (2

50 S

) (55

) 1

630

(740

)

76 L

150/

L180

35

(900

) 30

(750

) 6

(152

) 48

(1 2

10)

59/7

1(1

505/

1 80

5)

444T

125

(2

80 S

) (90

) 2

730/

2 90

0 (1

240

/1 3

15)

88 L

110

47 (1

200

) 35

(900

) 6

(152

) 38

(860

) 44

(1 1

22)

365T

75

(250

S) (

55)

1 98

0 (9

00)

88 L

150/

180

47 (1

200

) 35

(900

) 8

(203

) 48

(1 2

15)

60/7

1 (1

515

/1 8

15)

445T

150

(2

80 M

) (11

0)

3 08

0/3

250

(1 4

00/1

475

)

1010

L11

0 54

(1 3

60)

35 (9

00)

10 (2

54)

38 (9

60)

48 (1

230

) 36

5T 7

5

(250

S)(5

5)

2 20

0 (1

000

)

1010

L15

0/18

0 54

(1 3

60)

35 (9

00)

10 (2

54)

48 (1

215

) 64

/76

(1 6

23/1

923

) 44

5T 1

50

(280

M) (

110)

3

300/

3 47

0 (1

500

/1 5

75)

1414

L15

0/18

0 60

(1 5

25)

54 (1

360

) 14

(35

6)

55 (1

400

) 59

/71

(1 5

13/1

813

) 44

7T 2

00

(280

S) (

90)

6 17

0/7

270

(2 8

00/3

300

)

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Dimensões de bomba


A Série Sala de Bombas Horizontais de Vazão por Torque Tipo STHM

As bombas STHM estão disponíveis também com outros desenhos de rotores que permitem a ótima adaptação a diferentes materiais - desde suspensões pesadas até líquidos limpos.

Rotor de Vórtice ou de canalO rotor de vórtice para suspensões pesadas e misturas líquido/gás. Rotor de canal para suspensões leves e líquidos limpos.

Acionamento por correia em VIsto permite a alteração do desempenho da bomba sem sua abertura.

Conjunto de rolamentos (mancais) Tipo cartucho com rolamentos de rolos lubrificados a graxa, projetados para mais de 60.000 horas de operação.

Selagem de eixoCaixa de gaxetas padrão com água de selagem. Opcional: selos mecânicos.

Peças de bombeamentoPeças de bombeamento standard (padrão) em ferro fundido, alto cromo e alguns tamanhos em poliuretano ou com revestimento de borracha. Outros materiais estão disponíveis mediante solicitação.

Placa de fixação/assentamento motorPlaca de fixação de motor suspensa permite instalação compacta, proporcionando proteção extra para o motor e facilidade de tensionamento da correia.

Rotor de vórticeO rotor de vórtice é recuado na parte traseira da carcaça da bomba, permitindo a passagem livre através da carcaça. A bomba pode, normalmente, bombear qualquer coisa que consiga passar pelas tubulações de conexão.


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Tipo de Bomba STHM Medidas em polegadas (mm) Max.motor Peso Tamanho A B C D E F nema hp (IEC) (kW) lbs (kg)

22WFR 2 (51) 2 (51) 31.5 (802) 4 (100) 18.3 (465) 15.4 (390) 286T 30 (180 L) (22) 330 (150)

33WFR 3 (76) 3 (76) 31.5 (802) 4.5 (116) 19.3 (490) 15.4 (390) 286T 30 (180 L) (22) 355 (160)

44WFR 4 (102) 4 (102) 32 (813) 5.2 (133) 19.9 (505) 15.4 (390) 286T 30 (180 L) (22) 385 (175)

33 3 (76) 3 (76) 30.2 (768) 7.5 (190) 18.5 (470) 15.4 (390) 286T 30 (180 L) (22) 330 (150)

44 4 (102) 4 (102) 31.5 (803) 8.3 (210) 20 (510) 17 (430) 326T 50 (225 S) (37) 650 (295)

54 6 (152) 4 (102) 40.7 (1 035) 8.3 (210) 20.9 (530) 17 (430) 326T 50 (225 S) (37) 650 (295)

65 6 (152) 5 (127) 45.5 (1 159) 8.7 (222) 25.5 (650) 19.7 (500) 365T 75 (250 S) (55) 840 (380)

76 8 (203) 6 (152) 46 (1 169) 9.5 (241) 26.4 (670) 19.7 (500) 365T 75 (250 S) (55) 915 (415)

88 10 (254) 8 (203) 49 (1 248) 11 (279) 31.8 (810) 25.6 (650) 444T 125 (280 S) (90) 1 050 (475)

1010 12 (305) 10 (254) 50.8 (1 292) 14.8 (375) 34.5 (880) 25.6 (650) 444T 125 (280 S) (90) 1 155 (525)

1414 14 (356) 14 (356) 62.5 (1 590) 20 (511) 46.3 (1 175) 29.5 (749) 447T 125 (280 S) (90) 1 600 (725)

*As bombas que possuem rotor de vórtice são identificadas pela letra ‘W’, por exemplo: STHM 76 W.

**As bombas que possuem rotor de canal são identificadas com um dígito, por exemplo: STHM 76 5.

O dígito indica o número de vanes no rotor.

Tabelas de seleção Dimensões da Bomba


15-135 Guia de aplicação

15. GUIA DE APLICAÇÃO

GeralEsta seção constitui um guia para a seleção da série correta de Bomba de Polpa para várias aplicações.

Como dito anteriormente, o dimensionamento da Bomba de Polpa e do seu sistema é muito importante.

Igualmente importante é escolher o tipo correto de Bomba de Polpa para a respectiva aplicação de processamento.

A série de Bombas de Polpa apresentada neste manual representa uma ampla cobertura de aplicações para o transporte hidráulico de sólidos.

Lembre-se!

O uso de Bombas de Polpa para o transporte hidráulico de sólidos é limitado principalmente por sua imaginação!

Seleção por serviço ou por aplicação industrial? Para ser tão prático quanto possível, este guia de aplicação se divide em duas partes.

Seleção por serviçoNesta seção estamos selecionando a Bomba de Polpa ‘ótima’ simples-mente em relação ao serviço especificado para a bomba.

A seleção de acordo com o serviço significa selecionar as bombas levando em conta parâmetros como:

• Sólidos (tamanho, formato, densidade, etc.)

• Altura manométrica (máx., alta, baixa)

• Líquido (corrosivo, tixotrópico, espumoso)

Este guia se baseia estritamente em desempenho técnico refletindo vários parâmetros Sólido/Líquido.

15-136Guia de aplicação

Seleção por aplicações industriaisEsta seção é mais uma espécie de guia prático baseado nas experiências colhidas a partir das aplicações do dia a dia de nossos clientes, trabalhando em ambientes industriais muito diferentes.

Como bombear •cavacosdemadeira

•sobrasdefresagem

•rejeitosminerais

•resíduosdelixiviação

•lixoindustrial

•etc.

Como alimentar • umhidrociclone

• umfiltroprensa

• umaprensatubular(TubePress)

• ummáquinadeflotação

• etc.

Este guia é estruturado de acordo com a experiência prática em transporte hidráulico de sólidos nos seguintes segmentos industriais:

• Mineral(Metálico&Industrial)

• Construção

• Carvão

• Lixo&Reciclagem

• Energia&FGD(DessulfurizaçãodeGásCombustível)

• Papel&Celulose

• Metalurgia

• Química

• Mineração&construçãodetúneis


Seleção - por sólidos

Serviço: Partículas grosseirasComentários:Tudoqueformaiordoque5mméconsideradogrosso/grosseiro.

Não use bombas de borracha; bombas metálicas somente.

Na prática o limite superior em tamanho de partícula é normalmente 50 mm.

O fator limitante é o impacto sobre o rotor.

Obs:Odiâmetromáximodepartículaé1/3dodiâmetrodatubulação.

Recomendação:SériesXMeHM.

Serviço: Partículas finasComentários: Se as partículas são finas e afiadas (agudas) - use borracha.

Se as partículas são finas e lisas - use borracha ou metal.

Recomendação:SériesHeM.

Serviço: Partículas cortantes (abrasivas)Comentários: Se os tamanhos forem menores de 5 mm - use borracha.

Se as partículas forem maiores de 5 mm - use metal.

Recomendação:SériesX,HeM.

Serviço: Alto percentual de sólidos Comentários: Você tem que tomar cuidado se o percentual de sólidos estiver chegando próximo dos 40% em volume. Acima de 50%, é impossível processar a polpa com bombas centrífugas. Somente bombas verticais conseguem lidar com aplicações que envolvem um percentual realmente alto de sólidos.

Recomendação:SérieVT.

Serviço: Baixo percentual de sólidosComentários: Escolha as bombas mais leves e mais custo-eficientes.

Recomendação:Série/SérieM.


Serviço: Partículas fibrosasComentários: O problema é o bloqueio por partículas e bloqueio por ar.Userotoresdevazãoinduzido(Vortex-Vórtice).

Recommendation:SérieHeV.

Serviço: Partículas tamanho únicoComentários:Quandotodasaspartículasfinassãoretiradasdapolpa,a velocidade de sedimentação de sólidos pode ser crítica e pode obrigaraumasevera reclassificação/rebaixamentodeclassificação(derating) da bomba. A eficiência de bombeamento cai para todos os tipos de bombas.

Recomendação:Todasassériesdebombas.

Serviços relativos a altura manométrica e Volume

Serviço: Altura manométrica elevada Comentários: Normalmente são aplicações de bombas de metal devido à alta velocidade periférica no rotor. Se você precisa de bombas reves-tidas de borracha, poderá ser necessário o bombeamento em série.

Altura manométrica máxima em bomba de metal duro: 125 m.

Altura manométrica máxima em rotor de borracha: 45 m.

Note! Alta taxa de desgaste a altas velocidades para as bombas centrífugas.

Recomendação:XM,XReHM,ouHR“staged”(emestágios).

Serviço: Altura manométrica variável a vazão constante Comentários:Useumpropulsordemúltiplasvelocidadesoupropulsorde velocidade variável (por controle de frequência).

Recomendação:Todasasséries.

Serviço: Fluxo variável a vazão constante Comentários: Use acionamentos de velocidade variável (por controle de frequência).



Alta elevação por sucção Comentários: Bombas de metal são preferidas devido ao risco de colapso do revestimento de borracha em altas elevações por sucção (high suction lifts).

Elevação por sucção máxima na prática: 5 - 8 m dependendo do S.G. (specific gravity = peso específico)

As bombas não são auto-escorvantes (self-priming), isto é, você precisa deumartefatoquefaçaopriming/preparação.

Abombaeatubulaçãodeentrada/admissãoprecisamserpreenchidascom líquido antes de dar partida.

Recomendação:XM,HMeMM.

Serviço: Alta vazãoComentários: Use instalações de bombas em paralelo, vide página 11-92.

Riscodecavitação,videsecção10.

Recomendação:Todasasséries/faixasdeutilização

Serviço: Baixa vazãoComentários: Compare com BEP*, vide seção 12.

Abaixasvazões,osrevestimentosdeborrachapodemsuperaquecer.Use metal.

Cuidadoseasalturasmanométricasestiveremaltaseovazãoestiverbaixo.

Bombas verticais abertas não têm qualquer problema.

*BEP=BestEfficiencyPoint-PontodeMelhorEficiência

Recomendação:ProcureusarassériesVS,VTeVF.

Duty: Serviço: Vazão oscilanteComentários:Usebombashorizontaiscompropulsordevelocidadevariável ou bombas verticais de velocidade fixa.

Recomendação:VT,VFouVS.Horizontais;todosostiposcomaciona-mentos de velocidade variável.


Serviços relacionados com o tipo de polpa

Serviço: Polpas frágeisComentários:Userotoresdevazãoinduzido(totalmenterecuados/embutidos).

Tantobombasdemetalquantodeborrachapodemserutilizadas.Tantobombashorizontaisquantoverticaispodemserutilizadas.


Serviço: Polpas de hidrocarbonetos (contaminados por óleo e reagentes)Comentários: Vedado (proibido) o uso de borracha natural.

Cuidadocommaterial selo feitodeborrachanatural.Utilize selossintéticos.

Utilizebombasmetálicasoupeçasdedesgasteempoliuretano.


Serviço: Polpas a altas temperaturas (superiores a 110oC) Comentários:(Temperaturalimiteparaborrachanaturaléde60o C.) Vide seção 6 para borrachas sintéticas.

Limite prático de temperatura de operação é 135o C. Acima dessa temperatura os rolamentos poderão sofrer superaquecimento!

Recomendação:Todasassérieshorizontais.

Serviço: Polpas espumosas Comentários: Use bomba de espuma de desenho vertical.

Recomendação:SérieVF.

Serviço: Polpas perigosas Comentários: Aviso! Este caso requer o retorno aos departamentos de apoio a vendas de bombas que terão que ser consultados.

A selagem de eixo é fator crítico sob o aspecto de potencial de explosão.Normalmente,sãoutilizadossistemasfechadosdebomba.

Recomendação:Sérieshorizontais.


Serviço: Polpas corrosivas (baixo pH)Comentários: Para serviços ácidos use borracha ou elastômero.

Parabombasdemetalcompeçasemferro-cromo,olimitedeacidezépH2,5.

Polpas com água do mar (contendo cloretos) exigem bomba de borracha.

Note!CuSO4 (utilizadoemcircuitosdeflotação)éextremamentecorrosivo - use bombas de borracha.


Serviço: Fluídos de alta viscosidade (Newtonianos)Comentários: O bombeamento se torna crítico quando a viscosidade chegaa5(cinco)vezesaviscosidadedaágua.

Com esta restrição, basicamente qualquer bomba dentro de nossas sériespodemserutilizadas,secorretamentedimensionada.

Recomendação:Todosostamanhos.

Serviço: Fluídos de alta viscosidade (Não-Newtonianos)Comentários/Recomendação:Estasaplicaçõessãomuitocomplexasdeavaliar e a equipe de apoio a vendas de bombas deve ser consultada.

Serviços relativos a processos de mistura

Serviço: MisturaComentários: Bombas de tanque são excelentes como misturadores.

Ao misturar água e sólidos consulte a correta proporção (relação) entre o líquido e sólidos.

Recomendação:SériesVTeVF.


Seleção de Bombas de Polpa - por aplicação industrial Este guia de seleção se baseia em experiência prática oriunda de várias aplicações de Bomba de Polpa dentro dos seguintes segmentos industriais:

• Mineraismetálicoseindustriais

• Construção

• Carvão mineral

• Lixo e reciclagem

• Energia&FGD(flue-gasdesulfurization)

• Papel e celulose

• Metalúrgico

• Químico

• Mineraçãoeperfuraçãodetúneis

Segmento industrial: Minerais metálicos e industriais

Aplicação: Bombas para circuitos de moagemComentários:NossassériesXeHsãoespecialmentedesenhadasparacircuitos de moagem (inclusive alimentação de ciclone).

Paratamanhosdeparticularinferioresa5(cinco)mm,utilizeborracha.Sepossível,misturevazãoscontendopartículasgrosseirasefinas,juntas,paraumamaiorestabilidadedepolpa.

Recomendação:XReXM,HReHM.

Aplicação: Bombas para espumaComentários:AsérieVFfoidesenhadaespecialmenteparaobombe-amento de espuma.

Tenhacautelaquandose tratadealturasmanométricassuperioresa 15 m.

Recomendação:VF.


Aplicação: Bombas para reservatórios/poços de piso Comentários:Utilize bombasdepisodo tipoVS compeças dedesgaste metálicas pois, frequentemente, há risco de que material superdimensionadoestranho(trampmaterial)entrenosreservatórios/poços de piso.

Sefornecessárioutilizarborracha,coloqueumcoador/umapeneirana frente da bomba ou em volta da bomba.

Recomendação:SérieVS.

Aplicação: Bombas para resíduos/rejeitos de mineração Comentários:Dependendodotamanhodaparticular,tantopode-seusar bombas de borracha quanto de metal. Para instalações de longa distância/longopercurso(emsérie),videocapítulo11.

Recomendação:SériesXeH,tantoemborrachaquantometal.

Aplicação: Bombas para alimentação de hidrocicloneComentários:Paraaclassificaçãodemateriaiscortantes,utilizebombashorizontaistipoXouH.

Paraciclonesdedesaguamento,utilizebombasdetanque.

Recomendação:SériesX,H,eVT.

Aplicação: Bombas para alimentação de filtro prensaComentários: É necessário elevada altura manométrica com controle de velocidade variável (como alternativa, um propulsor de duas velocidades).

Eviteborrachadevidoaoacúmulode‘lowflowhead’(alturadebaixovazão).

Aplicação: Bombas para alimentação de prensa tubular Comentários:Baixovazãoegrandealturamanométrica,utilizebombasdemetaldotipoHM.

Uma bomba consegue alimentar muitos tubos através de um anel de distribuição de polpa.

Recomendação:SérieHM.


Aplicação: Bombas para lixiviaçãoComentários: Vide polpas corrosivas, página 15-142

Aplicação: Bombas para mídia densa (mídia pesada)Comentários: Elevada altura manométrica de entrada e alto percentual de sólidos combinado com baixa altura manométrica de saída pode causarproblemasdevazamentonaselagem/selodoexpeller (selodo expeller).

Recomendação:SérieHM.

Aplicação: Bombas para uso geral (mineral) Comentários:BombashorizontaisdotipoMMeMRsãoideaisparaoserviço normal em circuitos de processamento mineral. Se o desgaste forextremo,utilizeassériesXeH.

Normalmente,épreferívelaborrachaemconcentradoresde“rochadura”/”pedradura”.

Paraaplicaçõesespeciais,utilizebombasverticais.


Segmento industrial: Construção

Aplicação: Bombas para água de lavagem (areia e brita)Comentários:Normalmente,bombasverticaisdo tipoVSeVT sãoutilizadas.

AbombahorizontaldasérieMtambéméadequada.

Recomendação:SériesVeM

Aplicação: Bombas para transporte de areia Comentários:Bombashorizontaiscomrevestimentodeborrachasãopreferíveis.

Recomendação:MR


Aplicação: Bombas para desaguamento de túneis Comentários:Comoasbombas‘frontais’(iniciais),utilizebombasdedrenagem. Para o primeiro estágio de transporte, normalmente são utilizadasbombasverticaisdotipoVS.

Parabombeamentohorizontaldelongadistância,utilizeasérieHM.

Paraosentulhosprovenientesdeperfuraçãodefaceinteira(TBMs-TunnelBoringMachinesou‘Tatuzão’),utilizebombasHMeMM.

Parapequenostúneis(microperfuração),utilizeapequenaHM.

Recomendação:SériesH,M,eVS.(Semusodeborrachadevidoaóleo.)

Segmento industrial: Carvão mineral

Aplicação: Bombas para lavagem de carvãoComentários:Geralmente,sãoutilizadabombasdemetaldevidoaorisco de material estranho superdimensionado.

Recomendação:SériesHMeMM.

Aplicação: Bombas para espuma (carvão mineral)Comentários:UtilizebombaverticaldotipoVF.

Recomendação:VF.

Aplicação: Bombas para mídia densa (carvão)Comentários: Vide mídia densa, página 15-145.

Aplicação: Bombas para misturas carvão/água Comentários:UtilizebombasconvencionaisdassériesM.

Recomendação:SériesMR.

Aplicação: Bombas para aplicações gerais (carvão)Comentários:Aindústriadocarvãonormalmentenãoutilizabombasde borracha.

Recomendação:UtilizeHMeMM.


Segmento industrial: Lixo e reciclagem

Aplicação: Bombas para o manuseio de efluentesComentários:Aplicaçãopara serviço leve.Utilize tantobombashorizontaisquantoverticais.Bombasemmetalsãoaprimeiraopção.

Recomendação:SériesHM,MMeV.

Aplicação: Transporte hidráulico de lixo leveComentários:Utilizebombashorizontais com rotoresde vazãoinduzidoporVórtice.(Vortexinducedflowimpellers).


Aplicação: Bombas para tratamento de solo (terras)Comentários:Videmineraisacima.BombasdotipoVTsãorecomen-dadasparaplantasmóveisesemi-móveis(semvazamentodeselo/selagem e fácil de transportar e instalar).

Recomendação:Todasaséries.

Segmento industrial: Energia e FGD (dessulfurização de gases de combustão)

Aplicação: Bombas para alimentação de reator FGD (calcário)Comentários:Normalmente,asaplicaçõesmineraisutilizamassériesX,HeM,

todascompeçasdeborrachae/oumetal.

Borracha para altas concentrações de cloretos.


Aplicação: Bombas para descarga de reator FGD (gesso - gipsita)Comentários: Vide bombas de calcário acima.



Aplicação: Bombeamento de cinzas de fundoComentários: Bombas em metal são preferíveis devido à temperatura e tamanho de partículas.

UtilizebombashorizontaisdostiposXeH.

Recomendação:SériesXMeHM

Aplicação: Bombeamento de Cinzas Volantes (Fly ash)Comentários:Metal énormalmenteutilizadodevido ao riscodecontaminação por óleo.

Se fornecessárioutilizarborracha (baixopH),fiqueatentoparaapresença de óleo (em qualquer quantidade) ou de outros produtos químicos.

Recomendação:SériesX,H,MeVS.

Segmento industrial: Papel e Celulose

Aplicação: Bombas para licoresComentários: Com licores negros, não se deve recomendar borracha (devido ao risco da presença de terebintina).

Recomendaçõesstandard(padrão):SériesHeM(peçasemmetal).


Aplicação: Bombas para calcário e lama cáusticaComentários: Estas aplicações são, normalmente, de alta temperatura.

Entretanto, recomendam-se peças de metal.

Recomendação:HMeMM.

Aplicação: Bombas para rejeito de polpa/celulose (contendo areia)Comentários: Normalmente serviço leve, mas recomendam-se peças de metal.

Normallywearecompetingwithstainlesssteelpumps.

Recomendação:SérieMM.


Aplicação: Bombas para sólidos de descascamentos de árvores Comentários: Para areia e cascas de árvores, desenvolvemos uma bomba vertical do tipo VS extra longa.

Utilizepeçasemmetalerotordevazãoinduzido(Vortex-Vórtice).

Recomendação:SérieVS

Aplicação: Bombas para transporte hidráulico de cavacos de madeiras Comments:Useinducedflowpumps(Vortex)ofHandMtype.

Recommendation:HMandMMranges.

Aplicação: Bombas para polpas de extensor e de revestimentos de papelComentários:Utilizebombasdevazãoinduzido(Vortex-Vórtice)dostiposHeM.


Aplicação: Bombas para derramamentos em pisosComentários:UtilizeumabombaverticaldotipoVS.ÀsvezespeçasemaçoinoxidávelsãonecessáriasdevidoabaixopH.

Recomendação:SérieVS.

Segmento industrial: Metalúrgico

Aplicação: Bombas para transporte de carepa de siderurgiaComentários: A primeira escolha é a bomba vertical do tipo VS com rotordevazãoinduzidoepeçasmetálicas.

AsbombashorizontaisutilizamtipoHMsomentecompeçasemmetal.

Recomendação:SériesHMeVS.

Aplicação: Bombas para transporte de escóriaComentários:Asmesmaconsideraçõescomrelaçãoao“CarepadeSiderurgia”acima.


Aplicação: Bombas para efluentes de lavadora de gases (wet scrubber)Comentários: Normalmente, recomendamos uma bomba do tipo horizontaldasérieMoubombasverticaisdasérieVS.

SeopHformuitobaixo,utilizeborracha.

SeopHformuitobaixoeatemperaturaformuitoaltautilizepeçasde aço inoxidável ou de borracha sintética.

Recomendação:SériesMReVS.

Aplicação: Bombas para transporte de pó de ferro Comentários: Vide bombas para mídias densas acima.

Aplicação: Bombas para transporte de aparas de usinagemComentários:Nenhumapeçadeborrachapoderáserutilizadadevidoa óleo.

BombaverticaldotipoVSebombashorizontaisdotipoM.

Recomendação:VSeMM.

Segmento industrial: Químico

Aplicação: Bombas para polpas ácidas Comentários:Aprimeirarecomendaçãosãoasbombashorizontaiscom peças de borracha ou de inox. Para polpas extremamente abrasivasutilizebombahorizontaltipoHR.

Recomendação:SériesMReHR.

Aplicação: Bombas para salmourasComentários: Aplicaçõesmuito corrosivas.Tambémpodem serabrasivas (cristais).

Poliuretanopodeserutilizadoparaevitaracristalizaçãoempeçasdabomba.

Recomendação:SériesHM,HR,MM,MReVS(peçasdepoliuretano).

Aplicação: Bombas para produtos cáusticos Comentários:Tantobombasdeborrachaquantodemetalpodemserutilizadas.Fácilaplicação.

Recomendação:SériesMM,MR,PMeVS.


Segmento industrial: Mineração

Aplicação: Bombas para aterros hidráulicos (com ou sem cimento)Comentários:Cuidadocomrejeitos‘deslimed’ (deslamados)!UtilizebombashorizontaisdotipoHouMcompeçasdeborrachaoudemetal.

Recomendação:SériesHeM.

Aplicação: Bombas para água de mina (com sólidos)Comentários:ArecomendaçãonormalédebombashorizontaisdotipoHM(multi-estágiosenecessário).

Cuidado com o aparecimento de corrosão!

Recomendação:HM



16-153 Dimensionamento

16. DIMENSIONAMENTO

Os procedimentos modernos para o dimensionamento de Bombas de Polpa são computadorizados e fáceis de trabalhar - como é o caso do PumpDim™ para Windows™ da Metso. É importante que saibamos os passos para realizar o dimensionamento de bombas de polpa, e a relação entre estes, para assegurarmos que estes procedimentos sejam corretamente compreendidos.

O procedimento manual a seguir é aproximado e proporciona uma precisão aproximada, exceto em aplicações extremas.

Os passos para o dimensionamento

Passo 1.Determine se a polpa/líquido é:

Líquido Claro (límpido)

Polpa que não sedimenta (viscosa) (Tamanho de partícula < 50 micra)

Polpa que sedimenta

Passo 2.Estabeleça os detalhes em relação ao serviço. Estes variam dependendo do tipo de líquido conforme citado no Passo 1. Detalhes comuns são:

Vazão ou Tonelagem

Elevação estática (head / altura manométrica)

Perdas de carga dadas ou sistema de tubulação conhecida / escolhida.

Propriedades químicas como valor de pH, teor de coletos, óleo, etc.

Outros detalhes sobre o líquido/polpa conforme abaixo

Líquidos claros (límpidos)

Quando se trata de água limpa - não há necessidade de outros detalhes sobre o líquido. Para outros líquidos claros, é necessário o seguinte:

- Peso Específico (SG = specific gravity) do líquido.

- Viscosidade dinâmica do líquido. Se for dada a viscosidade cinemática, vide os fatores de conversão na página 18-165.

16-154Dimensionamento

Polpas

Para polpas, vários detalhes são necessários. Conforme as fórmulas a seguir, certas combinações destes dados são necessárias para que possamos calcular todos eles.

Sm = Peso Específico (Gravidade Específica) da Polpa

Cv = Concentração por Volume %

Cw = Concentração por Peso %

S = Peso Específico (S.E. = Gravidade Específica) dos Sólidos

Q = M3/H taxa de vazão

tph = Toneladas por hora (sólidos)

Fórmula para Polpa:

Sm = 100 - Cv

100 - Cw

Sm = Cv ( S - 1 ) + 1

100

Cv = Sm - 1 x 100

S - 1

Cv = 100 - [ (100 - Cw) x Sm ]

Cw = 100 - 100 - Cv Sm

Cw = 100 x S

100 + (S - 1)

Cv

Q = tph x 1 + 100 - 1

S Cw

Para as polpas que não sedimentam (viscosas) também são necessárias a viscosidade dinâmica plástica e o tamanho máximo de partícula.

Para as polpas que sedimentam são necessários os tamanhos máx. e médio de partículas (d50).


Tonelagem de sólidos ou vazão da polpa?

Como um comentário sobre as fórmulas acima, é muito importante compreender a diferença entre “porcentagem de sólidos por peso” e “porcentagem de sólidos por volume”.

Porcentagem de sólidos por peso é a maneira normal de ‘explicar’ uma polpa, por exemplo: Polpa de magnetita, 40 porcento de sólidos por peso.

Polpa de pedra calcária, 40 porcento sólidos por peso.

Isto se deve à prática de que a produção em geral é medida em toneladas (sólidos) por hora.

Por exemplo, alimentação de magnetita para o circuito é de 300 toneladas/hora como polpa 40% por peso.

Alimentação de pedra calcária para o circuito é de 300 toneladas/hora como polpa 40% por peso.

Estes são números inúteis para um especialista em Bombas de Polpa, pois as bombas são máquinas volumétricas e precisam ser dimensionadas com base no vazão.

Se examinarmos as condições de vazão das polpas acima, veremos que:

A polpa de magnetita (com um P.E. - peso específico - de sólidos de 4,6) nos dá um vazão de polpa de 515 m3/hora.

A polpa de pedra calcária (com um P.E. - peso específico - de sólidos de 2,6) nos dá um vazão de polpa de 565 m3/hora.

Como tonelagens, estas capacidades são iguais, mas hidraulicamente não são.

Passo 3.Somente para polpas que sedimentam.

Certifique-se de que a velocidade real na tubulação é maior do que a velocidade crítica para deposição estacionária. Consulte o diagrama na página 11-83 utilizando tamanho máximo de partícula, Peso Específico de sólidos e diâmetro de tubo.

Se um diâmetro de tubo não tiver sido especificado, a melhor maneira de se chegar num diâmetro (estabelecer um) é escolher o primeiro tamanho de tubo que dê uma velocidade acima de 3 m/s. Esse tamanho de tubo deve ser checado para assegurar que a velocidade real seja maior do que a velocidade crítica. Use o diagrama na página 11-83 para velocidades em diferentes diâmetros de tubo a um determinado vazão.

Se a velocidade real for menor do que, ou maior do que a velocidade crítica, o exercício deve ser repetido para um tamanho de tubo menor, ou maior, para certificar-se de que você use o maior tubo possível visando assegurar quer não ocorra a sedimentação.

NOTA!!! Use sempre o valor mínimo previsto de vazão para o cálculo da velocidade no tubo.


Passo 4.Calcule a altura manométrica de descarga total de acordo com a seção 11.

O equipamento adicional de processo que precise de pressão também precisa ser considerado. Par hidrociclones, a pressão de entrada normalmente é especificada em kPa ou bar.

Estes números precisam ser convertidos em altura manométrica na coluna de polpa em metro (divida a pressão pela densidade do fluído) e esta tem que ser somada à altura manométrica que foi calculada de acordo com a seção 11.

Passo 5.O próximo passo é a escolha do material das peças de desgaste para a via úmida.

- Escolha o material a partir do tamanho máximo de partícula de acordo com a tabela na página 6-32. Para líquidos claros (límpidos), as bombas de metal são a primeira/melhor escolha. Verifique a resistência química do material escolhido a partir da página 6-35 e as tabelas das páginas 19-185 a 19-189.

Passo 6.Agora temos que escolher o tipo certo de bomba considerando os custos operacionais, levando em conta o desgaste, manutenção e consumo de energia. Dependendo da aplicação, poderá ser uma Bomba de Polpa horizontal, vertical ou submersível.

Também poderá ser uma bomba para condições extremas, pesadas ou normais de desgaste. A partir da seção 15, você pode ver qual o tipo de bomba que recomendamos para várias aplicações industriais. Com base nisso, junto com o material escolhido para a via úmida, você pode escolher uma série de bomba adequada da seção 13 e 14.

Agora, vamos ao tamanho da bomba. Com base nos passos anteriores (acima), sabemos agora a taxa de vazão da polpa e a altura manométrica total de descarga.

Agora temos que encontrar o tamanho de bomba para atender este serviço.

Isto poderá ser feito a partir da tabela de seleção de bombas - vide seção 14.

Para poder prosseguir e escolher a necessária velocidade de bomba e potência instalada de motor é necessário traçar uma curva completa de desempenho baseado em água limpa para a bomba escolhida. Entre em contato com a sua Metso local (se representante Metso local) para obter apoio.


Passo 7.Como as curvas de desempenho das bombas têm como base a água limpa, são necessárias correções/ajustes nestas curvas se outros líquidos ou algum tipo de polpa forem bombeados.

Água limpa

Marque o seu vazão e o ponto de altura manométrica de descarga total na seção superior da curva de desempenho com água limpa, de acordo com a figura abaixo.


A partir disso, você poderá estimar a velocidade de bomba necessária ou calcular esta velocidade através das fórmulas na página 10-64. Com base no exemplo dado acima, a velocidade é de 1880 r/min.

Então, encontre e extraia a potência necessária a partir da parte inferior da curva de desempenho utilizando o vazão de serviço e a velocidade de rotação.

Para as polpas que sedimentam, veja o diagrama na página 10-60 usando o tamanho de partícula média de d50, P.E. de sólidos e concentração por peso. A partir disso, o Fator HR (Head Ratio)/ER (Efficiency Ratio) - Razão de Altura Manométrica / Razão de Eficiência - pode de ser determinado.

Divida a altura manométrica de descarga total pelo fator HR. Como o fator é <1, a altura manométrica de descarga total terá um valor maior.

Marque o seu vazão e o ponto de altura manométrica de descarga total corrigido na curva de desempenho, conforme a figura, sob água limpa.

A partir disso, você pode estimar a velocidade de bomba necessária ou calcular esta velocidade a partir das fórmulas na página 10-58.

Então, encontre e extraia a potência (em água limpa) a partir da curva de desempenho para água limpa. Multiplique a potência pela densidade relativa.

Densidade relativa = Densidade da polpa / Densidade de água limpa

Então você tem a potência de polpa necessária no eixo da bomba.

Para polpas que não sedimentam ou líquidos viscosos, o diagrama na página 10-68 é utilizado para corrigir o desempenho da bomba. Para polpas que não sedimentam, é necessário a verdadeira viscosidade plástica dinâmica, a qual poderá ser encontrada através do reograma estabelecido por meio de testes.

Para outros líquidos Newtonianos, com viscosidade diferente da água limpa, a viscosidade pode ser expressa como viscosidade cinemática ou como viscosidade dinâmica (absoluta). Veja fatores de conversão na seção 18.

A partir da viscosidade dinâmica (plástica), do vazão e da altura manométrica de descarga total, pode se obter os fatores de correção para eficiência CN e para vazão CQ. O fator de correção de altura manométrica CH depende de quão próximo do BEP (Ponto de Melhor Eficiência - 1,0 = melhor eficiência) a bomba irá operar.

Divida sua vazão (vazão) de serviço e head pelos fatores de correção acima e marque-as na curva de água limpa conforme descrito acima

A partir disto, você poderá estimar a velocidade de bomba necessária ou calcular a velocidade a partir das fórmulas na página 10-58.

Então, encontre e extraia a potência necessária para água limpa a partir da curva de desempenho. Multiplique a potência pela densidade relativa. No fim, você terá a velocidade para o serviço e potência de polpa necessária no eixo da bomba.


Checagem para verificação de cavitaçãoDe acordo com a seção 10, precisamos também checar a situação hidráulica no lado de entrada (o NPSH - NET POSITIVE SUCTION HEAD/ ALTURA LÍQUIDA DE SUCÇÃO POSITIVA).

Se as perdas no tubo de entrada da bomba forem altas demais (suction lift - elevação por sucção), se a temperatura da polpa for alta ou se o local estiver a grande altitude, poderemos ter o surgimento de cavitação.

Passo 8.Em seguida, temos que definir o tamanho correto do motor. É recomendável acrescentar 15% a título de margem de segurança acima da potência necessária. Escolhemos então o tamanho seguinte e superior de motor disponível.

Passo 9.Escolha um conjunto de acionamento apropriado para conseguir ajustar a velocidade do motor à velocidade necessária da bomba. Vide seção 9 para orientações gerais. Consulte fornecedores de acionamentos ou seu representante Metso local para obter recomendações.

O dimensionamento em resumoA ferramenta para o dia-a-dia de dimensionamento de Bombas de Polpa é o software PumpDim™. Você pode obter uma cópia desse programa se cadastrando através do formulário fornecido na seção 17. O programa segue, basicamente, o mesmo roteiro ou passos de dimensionamento citado acima, mas é simples e rápido de usar e executa, automaticamente, muitas verificações mecânicas, tais como: vida dos rolamentos, deflexão de eixo e velocidades críticas.

Boa Sorte!!!


17-161 Introdução ao Metso PumpDim™

I7. INTRODUÇÃO AO METSO PUMPDIMTM

ApresentaçãoMetso PumpDimTM para WindowsTM

PumpDim™ para Windows™ é principalmente um programa para o dimensionamento e seleção das bombas da Metso. O software pode dimensionar uma bomba para um nível de serviço específico ou para um sistema de tubulação, bombeando água limpa, líquidos viscosos ou uma suspensão de sólidos num líquido.

O software é fornecido mediante o pagamento de uma taxa de cadastramento. Por favor copie e preencha o formulário de cadastro anexo.

O que o software consegue fazer?

O programa considera e/ou calcula, por exemplo, os seguintes parâmetros:

• Velocidade de vazão crítica para evitar a sedimentação de partículas nas tubulações.

• A curva completa do sistema perdas de altura manométrica pela tubulação quando a altura manométrica estática, tubulações, conexões e outros componentes são especificados.

• Bombeamento de espuma quando um fator de espuma estiver especificado.

• Efeito de sólidos sobre a altura manométrica gerada pela bomba e a eficiência da bomba.

• Recomenda o material a ser aplicado para a via úmida da bomba considerando o tamanho de partícula e a distribuição.

• Escolhe o tamanho da bomba para um serviço especificado e calcula a velocidade de bomba necessária.

• Calcula a deflexão do eixo e a vida útil do rolamento no ponto de serviço.

• Recomenda o tamanho do motor e o acionamento para o serviço.

• Calcula a densidade da polpa baseado na densidade da partícula e do líquido, e na concentração e/ou tonelagem. Calcula o vazão real através de uma instalação existente baseado no sistema de tubulação, propriedades da polpa e velocidade da bomba, isto é, estabelecendo a carga circulante nas aplicações de descarga do moinho.

17-162Introdução ao Metso PumpDim™

Limitações

Os resultados fornecidos pelo PumpDim™ são representativos para polpas que sedimentam que possuam partículas de tamanho e distribuição “normais”, tais como aquelas encontradas nas indústrias de processamento mineral, com concentrações menores de 40% por volume.

Polpas homogêneas com partículas essencialmente menores do que 50 um (µm), isto é: argilas, polpas de cimento, carbonatos de cálcio na qualidade de revestimento/cobertura e ‘filler’, que têm comportamento não-Newtoniano, precisam ser tratadas como sendo um líquido viscoso. A verdadeira velocidade dinâmica plástica da polpa, yield stress (tensão de escoamento) e índice de vazão precisam ser conhecidos. Estes parâmetros podem ser determinados a partir de ensaios (testes) realizados pela Metso Minerals, ou outro laboratório.

Para partículas com formato floculento ou fibroso, isto é, algumas aplicações em carepa de moinho e aplicações em polpa de celulose requerem considerações/observações especiais. Por favor consulte a os especialistas em aplicações da Metso.

Contact us if you have any further questions.

Direitos autorais e garantiasO programa (software) foi desenvolvido pela Metso e permanece sempre como nossa propriedade. Ele será devolvido mediante nossa solicitação. A Metso possui os direitos autorais ao software e ele não será copiado ou repassado a terceiros sem a nossa permissão por escrito.

Qualquer informação obtida a partir do software é apenas orientadora (consultiva) e não sugere/propõe qualquer oferta legalmente vinculativa ou garantia, a menos que confirmada pela Metso.

Quaisquer perguntas relativas ao software serão dirigidas/endereçadas ao escritório local da Metso.

17-163 Introdução ao Metso PumpDim™

Formulário de CadastramentoPor favor copie este formulário e envie-o ao seu escritório local da Metso, conforme endereço constante da contra capa deste manual, ou envie os dados por email para [email protected].

Consulte também o site: www.metso.com/pumps para ver o formulário de registro pela internet.

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17-164Introdução ao Metso PumpDim™

18-165 Miscelâneas

I8. MISCELÂNEAS

1 kp/cm2 = 98.1 kPa1 atm = 760 torr = 101 kPa1lbf/in2 (psi) = 6.89 kPa = 0.07031 kp/cm2

1 torr (mm Hg) = 133 Pa

Torque1 pé. lb = 1.356 Nm

Viscosidade dinâmicaN s/m2 N s/mm2 P cP1 10-6 10 103

106 1 10 . 106 109

0,1 0,1 . 10-6 1 10010-3 10-9 10 . 10-3 1

Viscosidade cinemática = densidade de viscos. dinâmicam2/s St (Stoke) mm2/s cSt1 10 . 103 106

10-6 10 . 10-3 10,1 . 10-3 1 100

Vazão1 usgpm = 0.23 m3/h (galão U.S. /min)1 Igpm = 0.276 m3/h (galão intern./min)

Velocidade1 fps = 0,3408 m/s1 fpm = 18.288 m/min

Claridade de concentração ppm = partes por milhão = mg/lppb = partes por bilhão = mg/m3

SS = sólidos em suspensãoTS = total de sólidos (incl. sólidos dissolvidos)

Fatores de conversãoComprimento (L)1 polegada = 25.4 mm1 pé = 0.305 m

Área1 pol, quadrada = 645 mm2 = 6.45 cm2

1 pé quadrado = 0.0929 m2 = 929 cm2

Volume11 polegada cúbica = 16,4 cm31 pé cúbico = 28,3 l1 galão UK (galão imperial) = 4,55 l1 galão EUA = 3,79 l

Massa1 libra (lb) = 0,454 kg1 onça peso (oz) = 28,3 g1 tonelada curta (tonelada norte-americana) = 907 kg

Peso Específico (Gravid. Espec).1 lb/pol3 = 27.7 t/m3 = 27.7 g/cm3

1 lb/pé3 = 16.0 kg/m3

Força1 kp (kgf ) = 9.81 N1 lbf = 4.45 N

Energia1 kWh = 3.60 MJ1 kcal = 4.19 kJ1 Btu = 1.06 kJ

Potência1 kcal/h = 1.16 W1 hp = 746 W

Pressão1 bar = 14.5 psi = 100 kPa1 bar = 100 kPa

18-166Miscelâneas

Escala padrão de tela Tyler

Mesh Micra Mesh Micra Mesh Micra 21/2 8000 14 1180 80 180

3 6700 16 1000 100 150

31/2 5600 20 850 115 125

4 4750 24 710 150 106

5 4000 28 600 170 90

6 3350 32 500 200 75

7 2800 35 425 250 63

8 2360 42 355 270 53

9 2000 48 300 325 45

10 1700 60 250 400 38

12 1400 65 212 500 25

18-167 Miscelâneas

Densidade de sólidosMineral Densidade Relativa Mineral Densidade Relativa

A Albita 2.6 Almandina 4.3 Amianto 2.4-2.5 Anatase 3.9 Apatitendradita 3.8 Apatita 3.2 Arsenopirita 5.9-6.2 Azurita 3.8

B Badeleita 5,6 Barita 4,5 Bauxita 2,6 Berilo 2,7-2,8 Biotita 3,0-3,1 Bismuto 9,8

C Calcita 2,7 Calcocite 5,5-5,8 Calcopirita 4,1-4,3 Cassiterita 7,0 Caulinita 2,6 Celestita 4,0 Cerussite 6,6 Cianita 3,6-3,7 Cinabrita 8,1 Clorite 2,6-3,2 Cobaltita 6,0-6,3 Cobre 8,9 Colemanita 2,4 Coríndon (Corundum) 3 ,9-4,1 Covelita 4,7 Criolita 3,0 Crisocola 2,0-2,3 Cromita 5,1 Cuprita 5,8-6,2

D Diamante 3,5 Diopsídio 3,3-3,4 Dolomita 1,8-2,9

E Enxofre 2,1 Epidoto 3,4 Esfalerita 3,9-4,0 Esfeno (Titanita) 3,3-8,6 Espinela 3,6 Espodumênio 3,1-3,2 Estanita (Estanho) 4,3-4,5 Estibnita (Antimonita) 4.6

F Feldspato (Grupo) 2,6-2,8 Ferberita 7,5 Flint (vide: Sílex) 2,6 Fluorita 3,2 Franklinita 5,1-5,2

G Gahnita 4,6 Galena 7,5 Gesso 2,3 Goethita 4,3 ‘Gold’ (vide: Ouro) 15,6-19,3 Grafite 2,1-2,2 Grossulária 3,5

H Halita 2,5 Hematita 5,2 Hiperstênio 3,4 Hornblenda 3,1-3,3 Hübnerita 6,7-7,5

I Ilmenita 4.7

K Kaolinite (vide: Caulinita) 2,6 Kyanite (vide: Cianita) 3,6-3,7

L Lepidolita 2.8-2.9 Limonita 2.2-2.4

M Magnesita 3,0 Magnetita 4,7 Malaquita 4,0 Magnita 4,3

18-168Miscelâneas

Mineral Densidade Relativa Mineral Densidade Relativa

M Marcasite 4,6-4,9 Martita 5,2 Microclina 2,6 Microlita 5,5 Molibdenita 4,7-5,0 Monazita 4,9-5,5 Mulita 3,2 Moscovita 2,8-3,0

N Nefelina Sienito 2,6 Niquelina ou Nicolita 7,6-7,8

O Olivina 3,3-3,5 Orpimento 3,4-3,5 Ortoclase ou Ortoclásio 2,5-2,6 Ouro 15,6-19,3

P Petalita 2,4 Platina 14,0-21,5 Pirita 5,0 Pirocloro 4,2-4,4 Pirolusita 4,7-5,0 Piroxênio 3,1-3,6 Pirrotita 4,6-4,7 Prata 10,1-11,1

Q QuartzO 2.7

R Realgar 3,6 Rodocrosita 3,7 Rodonita 3,6-3,7 Rutilo 4,2-4,3

S Scheelita 6,1 Serpentina 2,5-2,7 Siderita 3,9 Sílex 2,6 Sillimanita 3,2 Silver 10,1-11,1 Smithsonita 4,1-4,5

S Sphalerite 3,9-4,0 Sphene 3,3-8,6 Spinel 3,6 Spodumene 3,1-3,2 Stannite 4,3-4,5 Stibnite 4.6 Sulphur 2,1 Silvinita 2,0

T Talco 2,7-2,8 Tantalita 5,2-8,2 Tetraedrita 5,0 Torita 4,5-5,4 Topázio 3,5-3,6 Turmalina 2 ,9-3,2

U UraninitA 11.0

V VermiculitA 2.4-2.7

W WolframitA 6.7-7.5 WollastonitA 2.8-2.9

Z Zólitas 2,0-2,5 Zincita 5,7 Zircão 4,7

Outros sólidos de composição variada:Escória 1,5-4

Terra 1,5-2,8

Cinza (volante) 1,5-3,5

Cinza (de fundo) 1,5-3

Efluentes de lavadora de gases (Wet Scrubber) 2-5

Carepa (Mill Scale) 4,9-5,2

18-169 Miscelâneas

Água e sólidos – Dados sobre densidade de polpaA = Sólidos por peso [%]B = Densidade de Polpa [ton/m3]C = Volume de polpa [m3/ton sólidos]

Densidade de sólidos: 1.4 Densidade de sólidos: 1.8

A B C A B C A B C A B C 1 1.003 99.714 41 1.133 2.153 1 1.004 99.556 41 1.223 1.995 2 1.006 49.714 42 1.136 2.095 2 1.009 49.556 42 1.230 1.937 3 1.009 33.048 43 1.140 2.040 3 1.014 32.889 43 1.236 1.881 4 1.012 24.714 44 1.144 1.987 4 1.018 24.556 44 1.243 1.828 5 1.014 19.714 45 1.148 1.937 5 1.023 19.556 45 1.250 1.778 6 1.017 16.381 46 1.151 1.888 6 1.027 16.222 46 1.257 1.729 7 1.020 14.000 47 1.155 1.842 7 1.032 13.841 47 1.264 1.683 8 1.023 12.214 48 1.159 1.798 8 1.037 12.056 48 1.271 1.639 9 1.026 10.825 49 1.163 1.755 9 1.042 10.667 49 1.278 1.596 10 1.029 9.714 50 1.167 1.714 10 1.047 9.556 50 1.286 1.556 11 1.032 8.805 51 1.171 1.675 11 1.051 8.646 51 1.293 1.516 12 1.036 8.048 52 1.174 1.637 12 1.056 7.889 52 1.301 1.479 13 1.039 7.407 53 1.178 1.601 13 1.061 7.248 53 1.308 1.442 14 1.042 6.857 54 1.182 1.566 14 1.066 6.698 54 1.316 1.407 15 1.045 6.381 55 1.186 1.532 15 1.071 6.222 55 1.324 1.374 16 1.048 5.964 56 1.190 1.500 16 1.077 5.806 56 1.331 1.341 17 1.051 5.597 57 1.195 1.469 17 1.082 5.438 57 1.339 1.310 18 1.054 5.270 58 1.199 1.438 18 1.087 5.111 58 1.347 1.280 19 1.057 4.977 59 1.203 1.409 19 1.092 4.819 59 1.355 1.250 20 1.061 4.714 60 1.207 1.381 20 1.098 4.556 60 1.364 1.222 21 1.064 4.476 61 1.211 1.354 21 1.103 4.317 61 1.372 1.195 22 1.067 4.260 62 1.215 1.327 22 1.108 4.101 62 1.380 1.168 23 1.070 4.062 63 1.220 1.302 23 1.114 3.903 63 1.389 1.143 24 1.074 3.881 64 1.224 1.277 24 1.119 3.722 64 1.398 1.118 25 1.077 3.714 65 1.228 1.253 25 1.125 3.556 65 1.406 1.094 26 1.080 3.560 66 1.232 1.229 26 1.131 3.402 66 1.415 1.071 27 1.084 3.418 67 1.237 1.207 27 1.136 3.259 67 1.424 1.048 28 1.087 3.286 68 1.241 1.185 28 1.142 3.127 68 1.433 1.026 29 1.090 3.163 69 1.246 1.164 29 1.148 3.004 69 1.442 1.005 30 1.094 3.048 70 1.250 1.143 30 1.154 2.889 70 1.452 0.984 31 1.097 2.940 71 1.254 1.123 31 1.160 2.781 71 1.461 0.964 32 1.101 2.839 72 1.259 1.103 32 1.166 2.681 72 1.471 0.944 33 1.104 2.745 73 1.264 1.084 33 1.172 2.586 73 1.480 0.925 34 1.108 2.655 74 1.268 1.066 34 1.178 2.497 74 1.490 0.907 35 1.111 2.571 75 1.273 1.048 35 1.184 2.413 75 1.500 0.889 36 1.115 2.492 76 1.277 1.030 36 1.190 2.333 76 1.510 0.871 37 1.118 2.417 77 1.282 1.013 37 1.197 2.258 77 1.520 0.854 38 1.122 2.346 78 1.287 0.996 38 1.203 2.187 78 1.531 0.838 39 1.125 2.278 79 1.292 0.980 39 1.210 2.120 79 1.541 0.821 40 1.129 2.214 80 1.296 0.964 40 1.216 2.056 80 1.552 0.806

18-170Miscelâneas

Água e sólidos – Dados sobre densidade de polpa (US-EUA)A = Sólidos por peso [%]B = Peso Específico (Gravidade Específica) PolpaC = Volume da Polpa USG/ston sólidos

Densidade de sólidos: 1.4 Densidade de sólidos: 1.8 A B C A B C A B C A B C 1 1.003 23897 41 1.133 516 1 1.004 23859 41 1.223 478 2 1.006 11914 42 1.136 502 2 1.009 11876 42 1.230 464 3 1.009 7920 43 1.140 489 3 1.014 7882 43 1.236 451 4 1.012 5923 44 1.144 476 4 1.018 5885 44 1.243 438 5 1.014 4725 45 1.148 464 5 1.023 4687 45 1.250 426 6 1.017 3926 46 1.151 452 6 1.027 3888 46 1.257 414 7 1.020 3355 47 1.155 441 7 1.032 3317 47 1.264 403 8 1.023 2927 48 1.159 431 8 1.037 2889 48 1.271 393 9 1.026 2594 49 1.163 421 9 1.042 2556 49 1.278 382 10 1.029 2328 50 1.167 411 10 1.047 2290 50 1.286 373 11 1.032 2110 51 1.171 401 11 1.051 2072 51 1.293 363 12 1.036 1929 52 1.174 392 12 1.056 1891 52 1.301 354 13 1.039 1775 53 1.178 384 13 1.061 1737 53 1.308 346 14 1.042 1643 54 1.182 375 14 1.066 1605 54 1.316 337 15 1.045 1529 55 1.186 367 15 1.071 1491 55 1.324 329 16 1.048 1429 56 1.190 359 16 1.077 1391 56 1.331 321 17 1.051 1341 57 1.195 352 17 1.082 1303 57 1.339 314 18 1.054 1263 58 1.199 345 18 1.087 1225 58 1.347 307 19 1.057 1193 59 1.203 338 19 1.092 1155 59 1.355 300 20 1.061 1130 60 1.207 331 20 1.098 1092 60 1.364 293 21 1.064 1073 61 1.211 324 21 1.103 1035 61 1.372 286 22 1.067 1021 62 1.215 318 22 1.108 983 62 1.380 280 23 1.070 973 63 1.220 312 23 1.114 935 63 1.389 274 24 1.074 930 64 1.224 306 24 1.119 892 64 1.398 268 25 1.077 890 65 1.228 300 25 1.125 852 65 1.406 262 26 1.080 853 66 1.232 295 26 1.131 815 66 1.415 257 27 1.084 819 67 1.237 289 27 1.136 781 67 1.424 251 28 1.087 787 68 1.241 284 28 1.142 749 68 1.433 246 29 1.090 758 69 1.246 279 29 1.148 720 69 1.442 241 30 1.094 730 70 1.250 274 30 1.154 692 70 1.452 236 31 1.097 705 71 1.254 269 31 1.160 666 71 1.461 231 32 1.101 680 72 1.259 264 32 1.166 643 72 1.471 226 33 1.104 658 73 1.264 260 33 1.172 620 73 1.480 222 34 1.108 636 74 1.268 255 34 1.178 598 74 1.490 217 35 1.111 616 75 1.273 251 35 1.184 578 75 1.500 213 36 1.115 597 76 1.277 247 36 1.190 559 76 1.510 209 37 1.118 579 77 1.282 243 37 1.197 541 77 1.520 205 38 1.122 562 78 1.287 239 38 1.203 524 78 1.531 201 39 1.125 546 79 1.292 235 39 1.210 508 79 1.541 197 40 1.129 531 80 1.296 231 40 1.216 493 80 1.552 193

18-171 Miscelâneas


Densidade de sólidos: 2.0 Densidade de sólidos: 2.6 A B C A B C A B C A B C 1 1.005 99.500 41 1.258 1.939 1 1.006 99.385 41 1.337 1.824 2 1.010 49.500 42 1.266 1.881 2 1.012 49.385 42 1.349 1.766 3 1.015 32.833 43 1.274 1.826 3 1.019 32.718 43 1.360 1.710 4 1.020 24.500 44 1.282 1.773 4 1.025 24.385 44 1.371 1.657 5 1.026 19.500 45 1.290 1.722 5 1.032 19.385 45 1.383 1.607 6 1.031 16.167 46 1.299 1.674 6 1.038 16.051 46 1.395 1.559 7 1.036 13.786 47 1.307 1.628 7 1.045 13.670 47 1.407 1.512 8 1.042 12.000 48 1.316 1.583 8 1.052 11.885 48 1.419 1.468 9 1.047 10.611 49 1.325 1.541 9 1.059 10.496 49 1.432 1.425 10 1.053 9.500 50 1.333 1.500 10 1.066 9.385 50 1.444 1.385 11 1.058 8.591 51 1.342 1.461 11 1.073 8.476 51 1.457 1.345 12 1.064 7.833 52 1.351 1.423 12 1.080 7.718 52 1.471 1.308 13 1.070 7.192 53 1.361 1.387 13 1.087 7.077 53 1.484 1.271 14 1.075 6.643 54 1.370 1.352 14 1.094 6.527 54 1.498 1.236 15 1.081 6.167 55 1.379 1.318 15 1.102 6.051 55 1.512 1.203 16 1.087 5.750 56 1.389 1.286 16 1.109 5.635 56 1.526 1.170 17 1.093 5.382 57 1.399 1.254 17 1.117 5.267 57 1.540 1.139 18 1.099 5.056 58 1.408 1.224 18 1.125 4.940 58 1.555 1.109 19 1.105 4.763 59 1.418 1.195 19 1.132 4.648 59 1.570 1.080 20 1.111 4.500 60 1.429 1.167 20 1.140 4.385 60 1.585 1.051 21 1.117 4.262 61 1.439 1.139 21 1.148 4.147 61 1.601 1.024 22 1.124 4.045 62 1.449 1.113 22 1.157 3.930 62 1.617 0.998 23 1.130 3.848 63 1.460 1.087 23 1.165 3.732 63 1.633 0.972 24 1.136 3.667 64 1.471 1.063 24 1.173 3.551 64 1.650 0.947 25 1.143 3.500 65 1.481 1.038 25 1.182 3.385 65 1.667 0.923 26 1.149 3.346 66 1.493 1.015 26 1.190 3.231 66 1.684 0.900 27 1.156 3.204 67 1.504 0.993 27 1.199 3.088 67 1.702 0.877 28 1.163 3.071 68 1.515 0.971 28 1.208 2.956 68 1.720 0.855 29 1.170 2.948 69 1.527 0.949 29 1.217 2.833 69 1.738 0.834 30 1.176 2.833 70 1.538 0.929 30 1.226 2.718 70 1.757 0.813 31 1.183 2.726 71 1.550 0.908 31 1.236 2.610 71 1.776 0.793 32 1.190 2.625 72 1.563 0.889 32 1.245 2.510 72 1.796 0.774 33 1.198 2.530 73 1.575 0.870 33 1.255 2.415 73 1.816 0.754 34 1.205 2.441 74 1.587 0.851 34 1.265 2.326 74 1.836 0.736 35 1.212 2.357 75 1.600 0.833 35 1.275 2.242 75 1.857 0.718 36 1.220 2.278 76 1.613 0.816 36 1.285 2.162 76 1.879 0.700 37 1.227 2.203 77 1.626 0.799 37 1.295 2.087 77 1.901 0.683 38 1.235 2.132 78 1.639 0.782 38 1.305 2.016 78 1.923 0.667 39 1.242 2.064 79 1.653 0.766 39 1.316 1.949 79 1.946 0.650 40 1.250 2.000 80 1.667 0.750 40 1.327 1.885 80 1.970 0.635

18-172Miscelâneas



18-173 Miscelâneas



18-174Miscelâneas



18-175 Miscelâneas



18-176Miscelâneas



18-177 Miscelâneas



18-178Miscelâneas



18-179 Miscelâneas



18-180Miscelâneas



18-181 Miscelâneas


Densidade de sólidos: 5.0 A B C A B C 1 1.008 99.200 41 1.488 1.639 2 1.016 49.200 42 1.506 1.581 3 1.025 32.533 43 1.524 1.526 4 1.033 24.200 44 1.543 1.473 5 1.042 19.200 45 1.563 1.422 6 1.050 15.867 46 1.582 1.374 7 1.059 13.486 47 1.603 1.328 8 1.068 11.700 48 1.623 1.283 9 1.078 10.311 49 1.645 1.241 10 1.087 9.200 50 1.667 1.200 11 1.096 8.291 51 1.689 1.161 12 1.106 7.533 52 1.712 1.123 13 1.116 6.892 53 1.736 1.087 14 1.126 6.343 54 1.761 1.052 15 1.136 5.867 55 1.786 1.018 16 1.147 5.450 56 1.812 0.986 17 1.157 5.082 57 1.838 0.954 18 1.168 4.756 58 1.866 0.924 19 1.179 4.463 59 1.894 0.895 20 1.190 4.200 60 1.923 0.867 21 1.202 3.962 61 1.953 0.839 22 1.214 3.745 62 1.984 0.813 23 1.225 3.548 63 2.016 0.787 24 1.238 3.367 64 2.049 0.763 25 1.250 3.200 65 2.083 0.738 26 1.263 3.046 66 2.119 0.715 27 1.276 2.904 67 2.155 0.693 28 1.289 2.771 68 2.193 0.671 29 1.302 2.648 69 2.232 0.649 30 1.316 2.533 70 2.273 0.629 31 1.330 2.426 71 2.315 0.608 32 1.344 2.325 72 2.358 0.589 33 1.359 2.230 73 2.404 0.570 34 1.374 2.141 74 2.451 0.551 35 1.389 2.057 75 2.500 0.533 36 1.404 1.978 76 2.551 0.516 37 1.420 1.903 77 2.604 0.499 38 1.437 1.832 78 2.660 0.482 39 1.453 1.764 79 2.717 0.466 40 1.471 1.700 80 2.778 0.450

18-182Miscelâneas

Água e sólidos – Dados sobre densidade de polpa (US-EUAA = Sólidos por peso [%]B = Peso Específico (Gravidade Específica) PolpaC = Volume da Polpa USG/ston sólidos

Densidade de sólidos: 5.0 A B C A B C 1 1.008 23774 41 1.488 393 2 1.016 11791 42 1.506 379 3 1.025 7797 43 1.524 366 4 1.033 5800 44 1.543 353 5 1.042 4601 45 1.563 341 6 1.050 3803 46 1.582 329 7 1.059 3232 47 1.603 318 8 1.068 2804 48 1.623 307 9 1.078 2471 49 1.645 297 10 1.087 2205 50 1.667 288 11 1.096 1987 51 1.689 278 12 1.106 1805 52 1.712 269 13 1.116 1652 53 1.736 261 14 1.126 1520 54 1.761 252 15 1.136 1406 55 1.786 244 16 1.147 1306 56 1.812 236 17 1.157 1218 57 1.838 229 18 1.168 1140 58 1.866 221 19 1.179 1070 59 1.894 214 20 1.190 1007 60 1.923 208 21 1.202 950 61 1.953 201 22 1.214 897 62 1.984 195 23 1.225 850 63 2.016 189 24 1.238 807 64 2.049 183 25 1.250 767 65 2.083 177 26 1.263 730 66 2.119 171 27 1.276 696 67 2.155 166 28 1.289 664 68 2.193 161 29 1.302 635 69 2.232 156 30 1.316 607 70 2.273 151 31 1.330 581 71 2.315 146 32 1.344 557 72 2.358 141 33 1.359 534 73 2.404 137 34 1.374 513 74 2.451 132 35 1.389 493 75 2.500 128 36 1.404 474 76 2.551 124 37 1.420 456 77 2.604 120 38 1.437 439 78 2.660 116 39 1.453 423 79 2.717 112 40 1.471 407 80 2.778 108

18-183 Miscelâneas

18-184Miscelâneas

19-185 Tabelas de resistência química

Mídia

Borracha Cloro- CSM* Poli- Natural Butila EPDM Nitrila pren0 Hypalone urethano

Aluminium Chloride A A A A A A A

Aluminium Phosphate A A A A A A A

Ammonium Nitrate C A A A B A U

Animal Fats U B B A B B A

Beet Sugar Liquors A A A A A ABleach Solution

U A A C A

Brine A A A A

Bunker Oil A BCalcium Hydroxide

A A A A A A A

Calcium Hypochlorite U A A C C A

Chlorine (Wet) U C C U C U

Chrome Plating Solutions U U U U U C U

Copper Chloride A A A A A A A

Copper Cyanide A A A A A A A

Copper Sulfate B A A A A A A

Creosote U U U B C C B

Detergent Solutions B A A A A A U

Diesel Oil U U U A B B B

Fatty Acids C U U B B B

Ferric Chloride A A A A A A A

Ferric Nitrate A A A A A A

Ferric Sulfate A A A A A A

Fluorosilic Acid A A A A

Fuel Oil U U U A B B B

Gasoline U U U A B B A

Glycerine A A A A A A A

Glycols A A A A A A B

Hydraulic Oil (Petroleum) U U U A B B A

Hydrochloric Acid (Hot 37%) U C C U U C U

Hydrochloric Acid (Cold 37%) B A A B B A U

Hydrofluoric Acid (Conc) Cold U B B U B A U

Hydrofluoric Acid (Anhydrous) U B B A

*= Clorossulfonil-polietileno A = Recomendado - pouco ou nenhum efeito B = Efeito menor ou moderado

C = Efeito de moderado a severo U = Não recomendado

Materiais Elastômeros

19. TABELAS DE RESISTÊNCIA QUÍMICA

Cloreto de alumínio

Fosfato de alumínio

Nitrato de amônio

Gorduras animais

Licores/Xaropes de açúcar de beterraba

Solução de alvejante

Salmoura

Óleo combustível de alta viscosidade

Hidróxido de cálcio

Hipoclorito de cálcio

Cloro (molhado)

Soluções para cromeação

Cloreto de cobre

Cianeto de cobre

Sulfato de cobre

Creosoto

Soluções detergentes

Óleo diesel

Ácidos graxos

Cloreto férrico

Nitrato férrico

Sulfato férrico

Ácido Fluorosilícico

Óleo Combustível

Gasolina

Glicerina

Glicóis

Óleo hidráulico (de petróleo)

Ácido clorídrico (quente 37%)

Ácido clorídrico (frio 37%)

Ácido fluorídrico (Conc.) Frio

Ácido fluorídrico (anidro)

19-186Tabelas de resistência química

Elastomer Materials

Mídia

Borracha Cloro- CSM* Poli- Natural Butila EPDM Nitrila pren0 Hypalone urethano

Hydrogen Peroxide (90%) U C C U C

Kerosene U U U A C C B

Lacquers U U U U U U U

Lacquers Solvents U U U U U U U

Lead Acetate A A B B

Lubrication Oils (Petroleum) U U U A B B B

Lye B A A B B A B

Magnesium Chloride A A A A A A A

Mineral Oil U U U A B B A

Naphta U U U C C U C

Nickel Chloride A A A A A A

Nickel Sulfate B A A A A A A

Nitric Acid Conc. U C C U C B U

Nitric Acid Dilute U B B U A A C

Olive Oil U B B A B B A

Phosphoric Acid 20% C A A B B A A

Pickling Solution C C C

Pine Oil U U U B U U

Potassium Carbonate B B B B B B

Salt Water A A A A A A

Sewage B B B A A A U

Silicone Greases A A A A A A A

Silicone Oils A A A A A A A

Soda Ash A A A A A A

Sodium Bislulfite B A A A A A

Sulfite Liquors B B B B B B

Sulfuric Acid (Dilute) C B B U B A B

Sulfuric Acid (Conc) U B B U U B U

Tar. Bituminous U U U B C C

Transformer Oil U U U A B B

Transmission Fluid Type A U U U A B B A

Trichloroethylene U U U C U U U

*= Clorossulfonil-polietileno A = Recomendado - pouco ou nenhum efeito B = Efeito menor ou moderado


Peróxido de hidrogênio/água oxigenada (90%)

Querosene

Lacas

Lacas solventes

Acetato de chumbo

Óleos lubrificantes (petróleo)

Soda cáustica (hidróxido de sódio)

Cloreto de Magnésio

Óleo Mineral

Nafta

Cloreto de níquel

Sulfato de níquel

Ácido Nítrico conc.

Ácido nítrico diluído

Azeite de oliva

Ácido fosfórico 20%

Solução para decapagem

Óleo de pinho

Carbonato de potássio

Água salgada

Esgoto

Graxas de Silicone

Óleos de silicone

Carbonato de sódio (barrilha)

Bissulfito de sódio

Licores de Sulfite

Ácido Sulfúrico (diluído)

Ácido Sulfúrico (conc.)

Piche betuminoso (betume)

Óleo de transformador

Fluido de transmissão Tipo A

Tricloroetileno


Alto Cromo

Centígrado C 20o 60o 100o

Aluminium sulphite U U U

Ammonia, anhydrous A A A

Ammonia, aqueous A A A

Ammonium chloride A

Aqua regia U U U

Aromatic solvents A A A

Brines, saturated U U U

Bromide (K) soin. U U U

Calcium chloride U U U

Carton disulphide A A A

Caroonic acid A A A

Caustic soda & potash A A A

Cellulose paint Não há dados

Chlorates of Na, K, Ba Não há dados

Chlorine wet U U U

Chlorides oif Na, K, Mg U U U

Copper sulphate U U U

Emulsifiers (all conc.) U U U

Ether A A A

Fatty acids (<Cb) A A A

Ferrous sulphate A A A

Fluorine, wet U U U

Fluorosilic acid U U U

Sulfito de alumínio

Amônia anidra

Amônia aquosa

Cloreto de amônio

Água-régia

Solventes aromáticos

Salmouras saturadas

Brometo de (K) soin.

Cloreto de cálcio

Dissulfeto de carbono

Ácido carbônico

Soda cáustica e cloreto de potássio

Tinta de celulose

Cloretos de Na, K, Ba

Cloro úmido

Cloretos de Na, K, Mg

Sulfato de cobre

Emulsionantes (todos as conc.)

Éter

Ácidos graxos (<Cb)

Sulfato ferroso

Flúor, molhado

Ácido Fluorosilícico

A = Recomendado - pouco ou nenhum efeito B = Efeito menor ou moderado



Centigrado C 20o 60o 100o

Hydrochloric acid (10%) U U U

Hydrochloric acid (conc.) U U U

Hydrofluoric acid (40%) U U U

Hydrofluoric acid (75%) U U U

Hydrogen sulphide A A A

Hypochlorites A B C

Hypochlorite (Na 12-14%) A Não há dados Não há dados

Lead acetate A A C

Lime (CaO) A A A

Methanol A A A

Milk and its products A B B

Molasses A A A

Naphta A A A

Naphtalene A A A

Nickel salts U U U

Nitrates of Na, K, NH3 A A A

Nitric acid (<25%) A A C

Nitric acid (50%) A A C

Nitric acid (90%) A A C

Nitric acid, fuming A B C

Nitrite (Na) A A A

Oil, diesel A A A

Oils, essential A A A

Oils, lube + aromatic ads. A A AOils, mineral A A A

Oils, vegetable & animal A A A



Alto Cromo

Ácido clorídrico (10%)

Ácido clorídrico (conc.)

Ácido fluorídrico (40%)

Ácido fluorídrico (75%)

Sulfureto de hidrogénio

Hipocloritos

Hipoclorito (Na 12-14%)

Acetato de chumbo

Cal (CaO)

Metanol

Leite e seus derivados

Melaço

Nafta

Naftaleno

Sais de níquel

Nitratos de K Na, NH3

Ácido nítrico (<25%)

Ácido nítrico (50%)

Ácido nítrico (90%)

Ácido nítrico, fumegate

Nitrito (Na)

Óleo, diesel

Óleos essenciais

Óleos lubrificantes + aditivos aromáticos.

Óleos minerais

Óleos vegetais e animais


Centigrado C 20o 60o 100o

Petroleum spirits A A A

Phenol A A A

Phosphoric acid (20%) U U U

Phosphorous chlorides U U U

Pieric acid A B C

Sea water A A B

Sodium carbonate A A A

Sodium silicate A A A

Sodium sulphide U U U

Stannic chloride U U U

Starch A A A

Sugar spin, syrups, jams A A A

Sulphates (Na, K, Mg, Ca) A A A

Sulphites A A A

Sulphur A A A

Sulphur dioxide, dry A A A

Sulphur dioxide, wet A B C

Sulphur dioxide (96%) U U U

Sulphur trioxide U U U

Sulphuric acid (<50%) U U U

Sulphur chlorides U U U

Tallow A A A

Tannic acid (10%) A A A

Wetting agents (to 5%) A A A

Zinc chloride U U U



Alto Cromo

Gasolinas

Fenol

Ácido fosfórico (20%)

Cloretos de fósforo

Ácido Pipérico

Água do mar

Carbonato de sódio

Silicato de sódio

Sulfeto de sódio

Cloreto de estanho

Amido

Centrifugados, xaropes, geléias do açúcar

Sulfatos (Na, K, Mg, Ca)

Sulfitos

Enxofre

Dióxido de enxofre, seco

Dióxido de enxofre, molhado

Dióxido de enxofre (96%)

Trióxido de enxofre

Ácido sulfúrico (<50%)

Cloretos de enxofre

Sebo

Ácido tânico (10%)

Agentes umectantes (para 5%)

Cloreto de zinco


20-191 Anotações pessoais

Anotações pessoais

20-192Anotações pessoais

Anotações pessoais

As informações contidas neste documento são de natureza geral e não se destinam à construção, instalação ou finalidades de aplicação específicas. As previsões de desempenho real de um determinado equipamento devem levar em conta os muitos fatores variáveis que a máquina / equipamento poderá encontrar em campo. Devido àqueles fatores, não se faz nenhuma garantia de qualquer espécie, expressa ou implícita, pela apresentação dos dados generalizados contidos neste documento.Reservamo-nos o direito de realizar alterações nas especi-ficações apresentadas neste documento ou de introduzir melhorias a qualquer momento sem aviso ou obrigação.

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