1.1 Teoria Básica
Uma bomba submersível, também conhecida como bomba elétrica submersa, é um dispositivo mecânico integrado que combina uma bomba centrífuga e um motor elétrico com a finalidade de transportar fluidos. Olhando para trás nos últimos 300 anos, desde o holandês Daniel Bernoulli propondo a equação de Bernoulli em 1738 e publicando "Hydrodynamique" (Mecânica dos Fluidos) até 17 anos depois, quando o matemático suíço Leonhard Euler publicou "Princípios Gerais sobre o Movimento de Fluidos" e propôs as equações básicas de fluidos ideais e equações de continuidade, isso lançou a base teórica para o projeto de bombas centrífugas.
A bomba centrífuga foi proposta pela primeira vez pelo engenheiro francês Papin. Em 1689, ele inventou uma máquina que poderia ser considerada o protótipo da bomba centrífuga. Em 1705, fabricou a primeira bomba adequada para elevar líquidos. Esta bomba adotou um impulsor de múltiplas pás e uma carcaça cônica.
A primeira bomba centrífuga dos tempos modernos, que também foi um ponto de viragem que marcou a produção em massa e comercialização de bombas centrífugas, é atualmente comumente referida como bomba de Massachusetts. Seu projetista era um americano e iniciou a produção em massa em Massachusetts, EUA, em 1818. A bomba centrífuga de-caixa dividida, de{3}}sucção dupla, lâminas retas radiais e corpo cônico com design de caixa-dividida é o "ancestral" das modernas bombas centrífugas de{5}}caixa dividida.
1.2 A bomba submersível foi introduzida.
No final do século XIX e início do século XX, durante o apogeu das turbinas a vapor, as bombas alternativas quase dominaram o mercado de aplicações de bombas. Até o final do século XIX, o advento dos motores elétricos, especialmente o prático motor elétrico de alta-velocidade desenvolvido pelo alemão Siemens (em 1866), e pelo americano Gordon que fabricou um gerador gigante bifásico com potência de saída de 447KW, altura de 3 metros e peso de 22 toneladas (em 1882); e o gerador de corrente alternada bifásico da Tesla nos Estados Unidos (em 1896) começou a operar na Usina Elétrica de Niágara, fornecendo 3.750 kW de corrente alternada a 5.000 V até Buffalo City, a 40 quilômetros de distância, permitindo que bombas centrífugas obtivessem uma fonte de energia ideal. Especialmente a investigação teórica e o trabalho prático de muitos estudiosos no Reino Unido, como Reynolds, e na Alemanha, como Pfleiderer, a eficiência das bombas centrífugas foi grandemente melhorada e a sua superioridade foi plenamente exercida. As bombas centrífugas alcançaram então um amplo desenvolvimento e substituíram gradualmente as bombas centrífugas, tornando-se uma bomba com uma ampla gama de aplicações e o maior volume de produção.
As bombas submersíveis são um tipo de bomba centrífuga, comumente chamadas de "bombas de água" na linguagem comum. Com o advento dos motores elétricos, as bombas centrífugas tiveram um amplo desenvolvimento. No entanto, o surgimento das bombas submersíveis foi relativamente posterior. Em 1904, para atender a determinadas situações especiais, como a necessidade de bombear água de poços, os engenheiros da Byron Jackson Company, nos Estados Unidos, projetaram e fabricaram a primeira bomba submersível seca (inflável) do mundo com a bomba e o motor conectados horizontalmente e capaz de ser usada debaixo d'água, substituindo as bombas de poços profundos. Esta também é reconhecida como a primeira bomba submersível de sucesso e é considerada a "ancestral" das bombas submersíveis modernas; em 1928, a Byron Jackson Company nos Estados Unidos inventou uma bomba submersível com a bomba e o motor conectados verticalmente, que foi uma das primeiras-bombas submersíveis bem utilizadas. As estruturas do motor são do tipo preenchido com água-, do tipo seco e do tipo preenchido-com óleo. As primeiras bombas submersíveis foram usadas principalmente em indústrias de abastecimento de água, drenagem de metrô, estações de irrigação de água e indústrias de mineração, etc.
Na década de 1930, Hayward Tyler do Reino Unido, KSB Company e RITZ da Alemanha, Flygt da Suécia, BJ Company dos EUA, TRW Company dos EUA, Hitachi do Japão e outras empresas começaram sucessivamente a produzir bombas submersíveis para poços profundos. Por exemplo, a bomba elétrica submersível para poços profundos desenvolvida pela empresa alemã Pleuger foi aplicada com sucesso na drenagem e elevação de água potável diária em sistemas de metrô. As bombas submersíveis atraíram a atenção de muitos especialistas e técnicos de engenharia. Os produtos da Pleuger Company foram amplamente utilizados em muitos projetos, como o metrô de Moscou, estações de irrigação de água na França, no México e na Argentina.
No final da década de 1940, bombas d'água submersíveis para abastecimento e drenagem de água, que combinavam as funções de motor e bomba, começaram a ser produzidas uma após a outra.
Por exemplo, em 1948, a empresa sueca Sterbery{1}}Flygt foi a primeira a fabricar a primeira bomba de água submersível de superfície de operação de pequeno-tamanho do mundo, o que simplificou fundamentalmente o tipo de bomba e a estrutura da bomba de água submersível, inventou o método de conexão direta entre o eixo do motor e o impulsor da bomba e reduziu o custo de fabricação da bomba de água submersível em quase metade. Logo se tornou o principal equipamento de drenagem na indústria da construção e na indústria de mineração. Em 1956, a bomba submersível para esgoto da série B foi desenvolvida e promovida com sucesso, que era usada para transportar líquidos contendo partículas sólidas, substâncias em suspensão ou substâncias fibrosas em suspensão em processos industriais, esgoto doméstico, águas residuais industriais, etc.
No final da década de 1960, a Alemanha, os Estados Unidos, o Reino Unido, a Finlândia, a Rússia, o Japão (como Higai, Sakukawa, Inagaki, etc.) também iniciaram a produção em massa de bombas de água submersíveis para superfícies de trabalho. Empresas como ITT nos Estados Unidos, Byron Jackson Company nos Estados Unidos, Goulds Company nos Estados Unidos, Grundfos Company na Dinamarca, ABS na Alemanha (agora sob o Grupo Cardo na Suécia), Pleuger Company na Alemanha, Wilo Company na Alemanha, Hayward Tyler Company no Reino Unido, Weir Company no Reino Unido, Hitachih Company no Japão, Ebara Company no Japão, Thyssen Company na Alemanha, Ritz e KSB Company na Alemanha, etc. produtos de bombas de água submersíveis de alto-desempenho.
Após quase 120 anos de melhoria e desenvolvimento contínuos, o produto especial que combina uma bomba com um motor elétrico, a bomba de água submersível, tornou-se uma categoria importante de produtos mecânicos e tornou-se uma indústria independente de "bombas de água". Também evoluiu para uma tecnologia abrangente no campo da tecnologia.
Nos últimos anos, devido às vantagens únicas das bombas submersíveis e à crescente consciência das bombas submersíveis no mercado, a taxa de instalação de bombas submersíveis tem aumentado continuamente e a sua aplicação tornou-se cada vez mais difundida. Eles se tornaram um dos produtos convencionais e têm uma enorme demanda de mercado.
Bombas de água submersíveis
2.1 Tipos de Bombas Submersíveis
Atualmente, os tipos de bombas de água submersíveis incluem bombas submersíveis do tipo poço, bombas submersíveis para locais de operação de pequena escala (incluindo bombas submersíveis do tipo rio, bombas submersíveis de engenharia, etc.), bombas submersíveis para esgoto e águas residuais, bombas submersíveis do tipo mina - (incluindo tipo à prova de explosão de mina - e tipo geral), bombas elétricas de parafuso submersíveis, fluxo axial bombas submersíveis, bombas submersíveis de alta-pressão (incluindo bombas submersíveis de alta-pressão para minas e poços e bombas submersíveis de alta-pressão para uso geral-de alta-pressão), bem como bombas submersíveis para água do mar e campos salinos, etc.
Devido às limitações de espaço, este artigo apresenta apenas as bombas submersíveis de esgoto e águas residuais comumente usadas na indústria de tratamento de proteção ambiental e as bombas submersíveis para pequenas áreas de operação.
2.2 Bombas submersíveis-montadas em superfície e bombas submersíveis para esgoto
A bomba submersível de operação de superfície é um tipo de bomba submersível pequena (bomba-de estágio único). Devido à sua fácil instalação e operação conveniente, é amplamente utilizado em muitos lugares. Foi desenvolvida pela primeira vez pela empresa sueca Sterbery-Flygt em 1948 como a "bomba submersível de operação de superfície".
O chamado-esgoto refere-se à água usada. As bombas submersíveis de lodo de esgoto, abreviadas como bombas submersíveis de esgoto ou bombas de esgoto, são bombas que não{2}}entupem. Em inglês, elas são chamadas de bombas anti-entupimento. Elas também são conhecidas como bombas de tratamento de-sólidos-de alta taxa em países estrangeiros e são um dos principais equipamentos em projetos de tratamento de esgoto. De acordo com o último relatório de pesquisa da instituição alemã BMZ, aproximadamente 80% a 85% do esgoto mundial não é purificado e tratado. E o volume total anual de vendas de bombas de esgoto em todo o mundo situa-se entre 5 mil milhões e 6,5 mil milhões de euros, o que é várias vezes o das bombas de água.
As bombas submersíveis, também conhecidas como bombas de esgoto, são um dos equipamentos comumente utilizados na indústria de tratamento de água. No campo da tecnologia de tratamento de água e tratamento de esgoto, as bombas submersíveis (incluindo bombas de esgoto) são a solução mais econômica e tecnologicamente viável para substituir outras bombas tradicionais-de funcionamento a seco (terrestres-). Especialmente durante os processos de manutenção e instalação, apresenta vantagens únicas em relação a outras bombas. Devido ao design da bomba submersível,
Ao instalar dispositivos como filtros e telas, é possível evitar que sólidos grandes e duros entrem na entrada da bomba. Os sólidos moles tentarão passar através destes dispositivos, independentemente do seu tamanho. Isto tem um significado extraordinário no uso de bombas de esgoto. Diante de condições adversas de trabalho, as bombas de esgoto podem ser aplicadas com segurança na coleta de esgoto, bombeamento de chorume, bombeamento de água pluvial, drenagem de terrenos, drenagem de lagoas, etc. Esses líquidos podem ser classificados em orgânicos, inorgânicos, abrasivos e fibrosos. Os sólidos de esgoto orgânico são geralmente macios e muitas vezes contêm materiais mais ou menos fibrosos. Os sólidos inorgânicos são duros e muitas vezes pontiagudos, com partículas menores.
2.3 Diferença entre Bombas Desobstruídas e Bombas de Água
A diferença entre uma bomba sem{0}}entupimento e uma bomba de água reside no fato de que ela foi projetada para permitir que as maiores partículas sólidas passem pelo tamanho da bomba. Embora existam impulsores de-pá única (sem-lâmina), o impulsor-comum sem entupimento tem duas pás. As pás do impulsor de duas pás são muito grossas e há grandes cantos arredondados entre a pá e a placa de cobertura na entrada da pá. O impulsor sem{8}}pás não tem pontas de pás, portanto não ficará preso com lixo. Por outro lado, devido à sua assimetria, o impulsor está inerentemente desequilibrado. Existem também-tipos de bombas submersíveis que não entupem, mas geralmente não são recomendados.
