O rotor transmite trabalho do eixo ao líquido, elevando sua energia. Na carcaça, parte da energia de velocidade pode ser convertida em pressão. O ganho total é a altura manométrica, e o ponto real depende da curva da bomba e do sistema. A FBCN apresenta construção mecânica conforme ASME B73.1 e back-pull-out; seus limites gerais não representam todos os modelos ou condições simultâneas.
Em resumo
- Bomba centrífuga transfere energia do motor ao líquido por um rotor que gira dentro da voluta espiral.
- Velocidade e pressão mudam no rotor e na carcaça; a altura real inclui os efeitos das perdas.
- Equação de Euler rege a altura teórica, ligando velocidade tangencial do rotor à componente tangencial do fluido.
- Série FBCN reúne 54 modelos centrífugos com vazão até 2.200 m³/h e altura manométrica até 135 m.
- Use curva e documentos da execução para selecionar; confirme quais ensaios individuais estão incluídos.
1. O que é uma bomba centrífuga
A bomba centrífuga é uma turbomáquina hidráulica que transforma trabalho mecânico de eixo (fornecido por um motor elétrico ou a diesel) em energia hidráulica útil para mover líquido contra resistência da instalação. Diferentemente das bombas de deslocamento positivo — como a engrenagem externa Série FBE — a bomba centrífuga não desloca um volume fixo por rotação; ela impõe ao fluido um campo centrífugo cuja intensidade depende da rotação do rotor e do diâmetro de saída.
A escolha de uma centrífuga deve considerar fluido e curva, além de materiais, vedação e sucção. O MTEC-03/00 declara construção mecânica FBCN conforme ASME B73.1. O back-pull-out permite acesso ao conjunto girante conforme o arranjo previsto, sem desconectar os bocais da tubulação.
2. Princípio físico — energia cinética para energia de pressão
As pás do rotor transferem trabalho ao líquido. Em uma bomba radial, o escoamento é guiado para a periferia, com mudanças de velocidade e pressão dentro do próprio rotor. Não se trata de duas etapas em que somente o rotor produz velocidade e somente a voluta produz pressão.
A voluta coleta progressivamente o fluxo que deixa a periferia do rotor. Como a vazão coletada também aumenta ao longo da espiral, não basta aplicar Q constante e área crescente para explicar toda a distribuição de velocidade. O conjunto carcaça e descarga contribui para condução e recuperação de pressão, com perdas consideradas na curva real.
A alimentação depende da diferença de pressão e das condições da sucção em centrífugas e deslocamento positivo. A bomba não elimina os limites impostos por pressão de vapor, perdas e disponibilidade de líquido.
3. Componentes principais — rotor, voluta, eixo, mancais e selo
Identifique os componentes no desenho da execução. FBCN e FBOT possuem documentos próprios para rotor, suporte, lubrificação e vedação. Não transfira automaticamente uma norma, grau de balanceamento ou configuração de selo entre as séries.
- Rotor: transfere trabalho ao líquido; geometria, folgas e materiais devem corresponder ao serviço.
- Voluta (volute) — a carcaça em espiral que coleta o líquido na saída do rotor e converte velocidade em pressão. Pode ser simples (típica em FBCN/FBOT) ou dupla (em bombas de alta carga radial).
- Eixo: transmite torque e deve atender aos limites mecânicos da execução e da vedação.
- Mancais: suportam o eixo; o MTEC-03/00 FBCN apresenta rolamentos com lubrificação a óleo.
- Vedação: gaxeta ou selo e auxiliares conforme a execução; o manual FBCN não estabelece cartucho API 682 como padrão universal.
4. Equação de Euler para turbomáquinas
A equação de Euler para bombas relaciona a altura manométrica teórica fornecida ao fluido (Hth, em metros) com as velocidades nas entrada e saída do rotor. Em sua forma simplificada, ignorando a pré-rotação na entrada do rotor (caso típico de bombas centrífugas de processo bem projetadas), a altura teórica é diretamente proporcional ao produto da velocidade tangencial do rotor (u₂) pela componente tangencial da velocidade absoluta do fluido na saída (cu₂).
Na forma simplificada, Hth = u₂cu₂/g, com velocidades em m/s e g em m/s²; u₂ = πD₂n/60 para D₂ em metros e n em rpm. Essa é uma relação ideal de transferência de trabalho. A eficiência global da bomba é a potência hidráulica útil dividida pela potência no eixo; inclui efeitos hidráulicos, volumétricos e mecânicos, não apenas a razão entre alturas.
Hth = (u₂ · cu₂) / g onde u₂ = π · D₂ · n / 60 (m/s)Equação de Euler simplificada para bomba centrífuga (sem pré-rotação)
5. Centrífuga vs deslocamento positivo — quando usar cada uma
Compare tecnologias pelo ponto de operação, fluido, sucção e requisitos do processo. Viscosidade pode exigir correção da curva centrífuga e avaliação de potência. Em engrenagens, influencia slip, atrito e enchimento. Não existe uma fronteira universal de 200 cP nem vazão real independente da pressão; capacidade de autoescorva também depende da execução.
6. Série FBCN — aplicação industrial real
A FBCN reúne modelos de sucção axial e rotor fechado em construção back-pull-out. O MTEC-03/00 publica até 2.200 m³/h e 135 m como dados gerais e declara construção mecânica conforme ASME B73.1. Confirme dimensões, curva e limites de temperatura, pressão e vedação da execução proposta; os máximos não são simultâneos.
Avalie FBCN para líquidos compatíveis com sua hidráulica e materiais. Para óleo térmico, consulte a FBOT e seus documentos específicos, com limite geral de 350 °C. A FBOT não deve ser apresentada como extensão dimensional ASME da FBCN nem selecionada apenas por temperatura.