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Inovação e desenvolvimento de tecnologias de bombas d’água no nosso país 22/12/2015 Com o rápido desenvolvimento da tecnologia, as mudanças no setor manufatureiro também são constantes. Trabalhar de forma isolada é extremamente prejudicial para o desenvolvimento de qualquer setor, muito mais ainda para a indústria manufatureira, que depende do progresso tecnológico. Sabe-se que, nos últimos anos, a capacidade de produção do setor de bombas d’água em nosso país aumentou significativamente. No entanto, para o desenvolvimento futuro do mercado, ainda é necessário dar atenção à tecnologia e à inovação. Perspectivas de desenvolvimento da tecnologia de bombas d’água 1. É necessário buscar e desenvolver bombas para novas áreas de aplicação. As bombas são máquinas versáteis, com ampla utilização, e continuam a ser desenvolvidas para novas áreas. Por exemplo: bombas de bombeamento cardíaco, bombas de propulsão a jato d’água, bombas de resfriamento de computadores, bombas de ar-condicionado, bombas de óleo térmico, bombas para transporte misto de óleo e gás, bombas para desulfuração de gases de combustão, bombas de injeção em plataformas petrolíferas, etc. É possível que haja locais onde se deveriam usar bombas, mas elas não são utilizadas. Novas áreas de aplicação para bombas também continuarão a surgir, e isso exige que prestemos atenção para identificá-las e nos esforcemos para desenvolvê-las. 2. Utilização de tecnologias avançadas como CFD e PIV em pesquisas práticas. A eficácia de tecnologias como o CFD é inegável; atualmente, todas as instituições de ensino possuem softwares para realizar cálculos, e mais de 50% dos projetos dos estudantes de pós-graduação estão relacionados a essas tecnologias. Uma nova tecnologia leva tempo para amadurecer. Por enquanto, ela deve ser utilizada como um meio auxiliar para resolver problemas técnicos práticos, em conjunto com os métodos de design tradicionais. Além disso, é preciso se basear o máximo possível na realidade; caso contrário, será difícil alcançar maturidade e melhorias. Nos estágios iniciais, não escolha questões muito complexas. Por exemplo, em vez disso, escolha uma bomba e calcule desde a entrada até a saída; ou escolha uma estação de bombeamento e calcule desde o tanque de entrada até o tanque de saída. Dessa forma, será mais fácil obter resultados precisos nos cálculos. Áreas sujeitas a desgaste, como as partes das bombas de lodo e as zonas de vórtice nos canais de entrada de água, são muito adequadas para estudos utilizando as tecnologias CFD e PIV. Além disso, algumas grandes fábricas de bombas deveriam colaborar com instituições de ensino qualificadas para realizar pesquisas nessa área. 3. Dar importância à pesquisa e ao desenvolvimento de tecnologias e produtos-chave. Para melhorar o nível técnico das bombas, é necessário resolver os problemas técnicos fundamentais. Por exemplo: estudo dos mecanismos de desgaste das bombas de lodo; estudo do modelo hidráulico das bombas de fluxo oblíquo de alta eficiência; estudo para simplificar a estrutura das bombas de autoaspiração e aumentar sua eficiência; desenvolvimento de bombas para drenagem em minas e bombas para transporte de óleo, que sejam eficientes, tenham grande vazão e alta pressão, além de serem fáceis de manter; desenvolvimento de novos tipos de bombas navais; desenvolvimento de bombas para desulfuração de gases de combustão e bombas de alta temperatura e alta pressão para liquefação de carvão; estudo para aumentar a confiabilidade das bombas blindadas e magnéticas; desenvolvimento de novos tipos de bombas de dosagem (bombas de diafragma); estudo para aumentar a eficiência de algumas bombas de fluxo parcial, entre outros. 4. Ter uma visão de qualidade, dando importância à padronização e à universalização. Em algumas fábricas de bombas do nosso país, quando se encomenda o design de uma bomba, leva-se um ano para produzi-la. Ao final, percebe-se que cada bomba é diferente da outra. É fácil imaginar, então, que o custo de produção seja elevado. Uso de tecnologias compostas para inovar e desenvolver a tecnologia de bombas. Ao observar o desenvolvimento da tecnologia de bombas, percebe-se que muitos avanços foram resultado do uso de tecnologias compostas. Por exemplo: (1) A combinação da turbina centrífuga com a turbina em espiral resulta na bomba de autoaspiração centrífuga em espiral. (2) A cabeça de jato, combinada com a bomba centrífuga, forma uma bomba de sucção por jato centrífugo. (3) A combinação da roda da bomba d’água com a roda da turbina forma uma bomba hidráulica. (4) A combinação da bomba centrífuga com a bomba de diafragma a pistão cria uma bomba de autoaspiração de alta eficiência. (5) A combinação da roda de indução com a roda centrífuga melhora a capacidade da bomba de resistir à cavitação. (6) A combinação de hélices de dupla sucção e hélices de única sucção permite resolver os problemas de cavitação e de equilíbrio das forças axiais. (7) O uso combinado de pás longas e curtas resolve os problemas de obstrução na entrada da turbina e de dispersão na saída. (8) As pás curtas, localizadas na parte posterior das pás longas, ajudam a evitar vórtices axiais e separação do fluxo na saída. (9) Bomba subaquática de eixo longo com hélice de baixa elevação para extração de líquidos, e hélice de alta elevação na parte superior para aplicação de pressão (bomba subaquática de duas hélices), que resolve os problemas de dificuldade na fabricação e de instabilidade no funcionamento das bombas subaquáticas de eixo longo. (10) Os anéis móvel e fixo do selo mecânico são instalados no anel de selagem posterior da hélice final, funcionando como um dispositivo de equilíbrio das forças axiais. A diferença de pressão entre a parte frontal e a traseira da hélice é utilizada para equilibrar essas forças axiais. Se for possível resolver o problema de desgaste dos anéis móvel e fixo, os benefícios econômicos serão significativos. (11) Ao transferir o princípio de funcionamento do disco de equilíbrio para a tampa traseira da roda dinâmica, criam-se dois espaços, um radial e outro axial. Isso permite que as forças axiais sejam equilibradas automaticamente, da mesma forma que acontece com o disco de equilíbrio. Quando a força axial é grande, a roda dinâmica se move em direção à entrada, aumentando assim o espaço axial. A pressão atrás da roda dinâmica diminui, fazendo com que ela se mova para trás. O mesmo vale para o inverso (ver Figura 5). (12) Vedação com material pastoso: esse tipo de vedação foi utilizado pela primeira vez pela empresa americana Boston. É vendido no nosso país e é composto por grafite, fibras, tetrafluoretano, silicone, entre outros materiais em forma de pasta. Durante o uso, pode ser injetado com uma pistola de injeção (para reabastecimento). Diz-se que, em algumas situações, seu uso dá bons resultados. Embora ainda não seja possível utilizá-lo em todas as bombas, essa abordagem é muito valiosa e pode se tornar uma inovação na tecnologia de vedação. (13) As pás da bomba de lodo possuem formato torcido, o que pode reduzir o desgaste devido à adequação ao estado do fluxo, além de aumentar a eficiência. Existem inúmeros exemplos de sucesso no uso de tecnologias compostas. Para utilizá-las de maneira eficaz, é necessário ter um conhecimento amplo e ter coragem para inovar.