Bombas para Usinas Termelétricas, Hidrelétricas e de Biomassa: Guia do Balance-of-Plant Brasileiro

1. Os três tipos de usina e sua pegada de bombeamento

Termelétricas, hidrelétricas e instalações de cogeração possuem auxiliares distintos. Cogeração combina produção de eletricidade e aproveitamento de calor; pode usar biomassa, mas não é uma categoria que exclua termelétricas. O diagrama do processo define quais circuitos de água, óleo e condensado existem.

Use a tabela para organizar a consulta, não como lista fechada de equipamentos. Vazão, altura, pressão de sucção, temperatura, composição e criticidade precisam ser informadas para cada serviço.

A FB descreve as séries pelo fluido, e não pelo setor elétrico. A FBCN e a FBME são desenvolvidas para líquidos limpos ou turvos (MTEC-03/00 e MTEC-08/01, p.1); a FBE, para fluidos viscosos (MTEC-01/01, p.1), com os óleos entre as aplicações do catálogo FBE 2026 (p.3); e a FBOT, para óleos térmicos orgânicos, sem partículas abrasivas nem materiais que ataquem quimicamente a bomba (catálogo FBOT 2026, p.2).

Por isso cada circuito da usina se liga a uma série pelo líquido e pelos limites da configuração, como na lista abaixo.

• FBCN, centrífuga normalizada: DN25 a 300 mm, até 2.200 m³/h, 135 m, 260 °C e 3.500 rpm, máximos não simultâneos (MTEC-03/00, p.1). Água de resfriamento, água de serviço e utilidades.
• FBME, centrífuga multiestágio: DN 80 a 150, até 400 m³/h, 300 m e 140 °C (MTEC-08/01, p.1). Pontos de água acima da altura da FBCN, como pode ocorrer na alimentação de caldeira.
• FBE, bomba de engrenagem externa: viscosidade de 30 a 100.000 SSU e pressão de descarga de até 22 kgf/cm² na linha (catálogo FBE 2026, p.3), com 100.000 SSU só de 3″ a 6″ (p.5). Transferência e circulação de óleo.
• FBOT, bomba de óleo térmico: DN 25 a 300, até 2.200 m³/h, 135 m, 350 °C e 3.500 rpm, máximos não simultâneos (catálogo FBOT 2026, p.2). Circuito de fluido térmico, quando existir.

2. Termelétrica: mapear os serviços auxiliares

A lista abaixo diferencia doze serviços possíveis; não estabelece que toda termelétrica tenha esses mesmos pontos. Substitua faixas genéricas pelos dados do projeto e pelas condições medidas. A potência elétrica da usina, isoladamente, não seleciona uma bomba.

Na FBCN, a execução da câmara de selagem acompanha a água do serviço (item 10 do MTEC-03/00, p.11). A ST, padrão, lubrifica pelo próprio fluido e serve para líquidos limpos e não agressivos até 160 °C.

A S1 sela com líquido limpo de fonte externa e serve também à bomba que succiona de tanque sujeito a vácuo ou a pressão abaixo da atmosférica; a S2 recebe líquido de fonte externa para partículas sólidas ou pequenas fibras em suspensão; e a S3 lava com líquido limpo de fonte externa quando há partículas abrasivas ou tendência de cristalização, as três até 105 °C; com fonte externa, não é possível usar câmara de resfriamento.

Com selo mecânico, a execução segue a linha S, conforme a aplicação.

Captação de água bruta, purga com sedimentos e remoção de cinzas trazem sólidos. Para fluidos com sólidos em suspensão, o manual FBCN manda consultar a FB (item 2.3, p.7), e a tabela não presume a FBCN para polpa.

3. Bombas para hidrelétrica: água de serviço e circuitos de óleo

O manual de auxiliares do Bureau of Reclamation diferencia resfriamento, drenagem e sistemas de óleo. Essas funções têm condições distintas; não se deve atribuir cobertura integral a FBCN e FBE apenas pela ausência de um ciclo água-vapor.

Informe o equipamento atendido, a condição normal e a contingência. Para resfriamento de geradores e mancais, os requisitos do fabricante e a temperatura sazonal da água são entradas da seleção. Para drenagem, inclua nível mínimo, sólidos, escorva e acesso para manutenção.

Óleo para transferência de reservatório, lubrificação e acionamento de governador não representa o mesmo serviço. Para a linha FBE, o catálogo 2026 publica pressão de descarga de até 22 kgf/cm² (p.3), com limites menores por configuração na tabela de seleção (p.6); um comando hidráulico de pressão superior fica fora desse alcance. Pureza, filtragem, redundância e pressão devem seguir o equipamento atendido, sem um código ISO 4406 universal.

Na FBE, a viscosidade define a rotação. O catálogo FBE 2026 (p.5) recomenda 1.750 rpm em transmissão direta de 30 a 250 SSU, 1.150 rpm de 250 a 2.500 SSU e 850 rpm de 2.500 a 7.500 SSU; acima disso, de 700 a 150 rpm com polia ou redutor, até 100.000 SSU nos modelos de 3″ a 6″.

A bomba não tem rotor nem rolamento: os eixos giram em buchas, que o catálogo (p.3) lista em bronze autolubrificante, ferro fundido, PTFE, grafite ou metal patente, e rolamento só existe no mancal externo opcional. A vedação é por gaxeta, selo mecânico ou retentor, e a válvula de alívio interna está entre os acessórios (p.3).

Para a água de resfriamento de geradores e mancais e para a água de serviço, a FBCN se avalia pela curva, com a pressão máxima de recalque em função da temperatura nas Figuras 1 e 2 do manual (p.6). A FBCN tem construção back-pull-out, que permite retirar a parte do mancal da voluta sem desconectar nem desalinhar a tubulação (MTEC-03/00, p.1).

Drenagem com bomba submersa não é execução documentada no manual FBCN, e a tecnologia se confirma com os dados do poço.

4. Biomassa e cogeração: separar energia e processo

O Anuário Estatístico de Energia Elétrica 2026 da EPE registra 66,1 TWh de bioeletricidade em 2025 e participação de 8,5% na matriz de geração. O total inclui principalmente bagaço de cana e licor preto; não equivale apenas à eletricidade exportada por usinas de açúcar.

Em um ciclo a vapor, identifique alimentação da caldeira, condensado, resfriamento e usos de vapor do processo. Pressões e temperaturas vêm do projeto da caldeira e da turbina, não de uma faixa fixa atribuída a toda usina de biomassa.

Na alimentação de caldeira, a pressão de recalque precisa superar a da caldeira mais a diferença de nível e as perdas, e a água chega perto da saturação. Acima dos 135 m da FBCN, a multiestágio FBME, com até 300 m e 140 °C nos dados gerais do MTEC-08/01 (p.1), pode ser comparada dentro de suas curvas e limites. O cálculo passo a passo está na página de água quente industrial, nos próximos passos.

A FBOT deve ser considerada quando existir um circuito de fluido térmico, com produto e condições documentados. A presença de cogeração não comprova que caldo, mosto ou destilação sejam aquecidos por óleo térmico.

Pelo catálogo FBOT 2026 (p.2), a FBOT bombeia óleos térmicos orgânicos em alta temperatura sem necessidade de refrigeração externa, tem construção back pull-out e veda o mancal com duplo sistema de segurança: gaxetas de grafite e selo mecânico imerso no próprio óleo térmico, operando em baixa temperatura. Os dados da linha vão até 2.200 m³/h, 135 m, 350 °C e 3.500 rpm, e os máximos não são atingidos simultaneamente por um único modelo ou ponto de operação.

A pressão máxima de recalque varia com a temperatura (manual MTEC-16/00, Figura 1, p.5).

Água, vinhaça e caldo devem ser analisados como correntes diferentes. Para vinhaça, envie composição, temperatura, sólidos e condições de sucção; não presuma material, rotor ou plano de selo pelo nome do fluido. O projeto de incêndio também deve ter dimensionamento e documentação próprios.

5. Desafios técnicos: química, NPSH e materiais

Nas torres, evaporação e purga alteram a concentração de sais. O DOE recomenda acompanhar a química da água e controlar os ciclos conforme o tratamento e as condições locais. Isso precisa ser considerado junto com a demanda hidráulica.

A BMP #10 do FEMP, programa do Departamento de Energia dos EUA, dá o balanço: reposição = evaporação + purga + arraste, e os ciclos de concentração são a razão entre os sólidos dissolvidos da purga e os da reposição, conferida pela condutividade das duas águas. Muitos sistemas operam entre dois e quatro ciclos, e seis ou mais podem ser possíveis, conforme a água de reposição e o tratamento.

A água que chega à bomba de circulação é a concentrada, e é ela que define material e vedação.

A análise de compatibilidade deve abranger água de reposição, concentração durante a operação e produtos de tratamento. O manual FBCN lista construções em ferro fundido, WCB e CF8M; não publica uma regra de bronze B62 para toda torre nem aprovação universal para água do mar.

Calcule NPSH disponível no menor nível de água e na maior temperatura prevista, incluindo pressão de vapor e perdas reais. Compare com a curva da configuração e a margem apropriada à aplicação. Não há NPSHr universal inferior a 4 m nem margem fixa de 1 m para toda FBCN. Detritos e entrada de ar também precisam de avaliação.

A pressão de vapor sobe com a temperatura: pela tabela de saturação da água do NIST, ela é de 4,25 kPa a 30 °C, cerca de 0,43 m de coluna, e de 7,38 kPa a 40 °C, cerca de 0,76 m. Por isso a conta usa a água mais quente prevista para a bacia ou a captação, e não a média do ano.

Para óleo, informe viscosidade na partida e no regime, pressão diferencial, limpeza e exigências do equipamento. Para poços de drenagem, descreva sólidos e necessidade de escorva. Não se deve tratar a FBCN documentada como bomba submersível, dilaceradora ou de polpa sem uma construção específica comprovada.

6. Materiais FBCN para aplicações de usina

O material deve ser identificado por componente e compatibilidade com o fluido. A tabela separa construções descritas no manual de necessidades especiais que dependem de confirmação. Nenhuma liga, isoladamente, cobre todas as aplicações auxiliares.

O manual FBCN documenta a carcaça em ferro fundido (Figura 1) e em aço carbono A216 WCB e aço inox A743 CF8M (Figura 2), cada uma com a pressão máxima de recalque em função da temperatura (p.6). O material do rotor limita a velocidade periférica (item 6, p.8): até 40 m/s em ferro fundido, 60 m/s em ferro nodular e aço carbono e 80 m/s em aços inoxidáveis.

No rotor inox, o rendimento da curva se reduz em 3 pontos com largura de passagem de até 12 mm e em 2 pontos de 12 a 15 mm, sem redução acima de 15 mm (item 7, Tabela 4).

7. Modelos FBCN recomendados para usinas

Os modelos abaixo são pontos de consulta, não seleções prontas. Bocais identificam interfaces; não comprovam vazão, altura ou rendimento. Use a curva do rotor e da rotação propostos, além dos limites de pressão, materiais e selagem. O manual publica limites gerais de série de 2.200 m³/h e 135 m.

A denominação vem do manual (p.1): em FBCN 150-400, 150 é o diâmetro nominal do flange de recalque e 400, o diâmetro nominal do rotor, em milímetros. A sucção varia por modelo: no 150-400, é DN 200, como na tabela abaixo. A rotação da série vai até 3.500 rpm.

8. Contexto do setor elétrico brasileiro

A EPE publicou o BEN 2026 com ano-base 2025. A participação renovável na matriz elétrica foi 86,8%; eólica e solar somaram 26,4% da geração. Esses indicadores descrevem a energia nacional, não a quantidade de bombas demandadas nem a participação comercial da FB Bombas.

Na consulta comercial, identifique proprietário, unidade, serviço e etapa do projeto. A existência de uma geradora no mercado não comprova cadastro ou fornecimento anterior da FB Bombas; referências exigidas devem ser verificadas no processo de compra.

A ANEEL regula e fiscaliza o setor elétrico; o ONS coordena e controla a operação de geração e transmissão no SIN. A especificação da bomba deve reunir requisitos do proprietário, projeto, segurança e normas aplicáveis, sem transformar essas atribuições em certificado de produto.

Para comparar propostas, peça configuração identificada, curva, materiais, limites operacionais, motor, selagem, ensaios e documentação. Prazo, sobressalentes e suporte devem ter escopo confirmado. A cobertura técnica é estabelecida serviço a serviço, sem percentuais genéricos de atendimento à usina.

A FBCN, a FBME, a FBE e a FBOT são fabricadas em Cabreúva-SP, onde a FB tem usinagem CNC, montagem e bancada de ensaio de desempenho conforme ANSI/HI 14.6, a norma de ensaio de bombas rotodinâmicas como a FBCN, a FBME e a FBOT. A curva e o FAT certificados entram quando fazem parte do escopo contratado.