Que bomba escolher?

Para escolher uma bomba que corresponda às suas necessidades, deve identificar quais as características que aquela deve possuir em função do uso previsto.

Em primeiro lugar, há que ter em consideração o tipo de fluido a bombear, a fim de evitar a ocorrência de corrosão e, consequentemente, o desgaste precoce da bomba. É, por isso, essencial conhecer a composição química do fluido, a sua viscosidade e a eventual presença de partículas sólidas no mesmo. O conhecimento profundo de todas as propriedades físicas do fluido vai permitir-lhe escolher o tipo de tecnologia ideal para a aplicação prevista, mas também materiais constituintes compatíveis com o fluido a bombear. Existem tabelas de compatibilidade química, que pode consultar antes de escolher o corpo da bomba.

Em seguida, deverá verificar as características relacionadas com o transporte de fluidos, nomeadamente:

• o caudal pretendido, ou vazão, geralmente expresso em m³/h (metros cúbicos por hora), l/s (litros por segundo) ou em GPM (galões por minuto), e que terá forçosamente influência nas dimensões da bomba; 
• a altura de aspiração, ou seja, o desnível de altura entre a entrada do tubo de sucção e a bomba, que, em geral, não deve ultrapassar os 10 metros, devendo ponderar-se a utilização de uma bomba submersa para alturas de aspiração superiores àquele limite;
• a altura de descarga, isto é, a altura entre a bomba e a saída do tubo de descarga;
• o comprimento do tubo de descarga;
• as perdas de carga associadas a elementos no sistema de bombeamento que criam resistência à passagem do fluido (válvulas, conexões curvas, etc.);
• a existência ou não de um reservatório de descarga que possa alterar a pressão;
• a temperatura, da qual dependerá a escolha do corpo da bomba.

Estes diferentes parâmetros permitem calcular o valor do NPSH disponível, ou NPSHa (Net Positive Suction Head available, isto é, altura de aspiração crítica disponível) na instalação. Poderá, assim, escolher uma bomba adequada, a fim de evitar o risco de cavitação. Há, ainda, que controlar o rendimento, que deverá ser ótimo por volta dos 30% do caudal nominal pretendido.

O tipo de fluido a transportar é de grande importância para a escolha de uma bomba, nomeadamente a sua viscosidade (ou seja, a resistência que o fluido apresenta ao escoamento), a sua temperatura ao nível da aspiração e a presença ou não de partículas sólidas no fluido. É, igualmente, indispensável saber se o fluido é quimicamente neutro ou se é corrosivo.

De uma maneira geral, quanto mais viscoso o fluido, mais difícil se torna o seu escoamento no sistema de bombeamento, mas note-se que a viscosidade dos fluidos varia em função das condições operacionais. Existem 4 grandes grupos de fluidos, de acordo com o seu nível de viscosidade. No primeiro grupo, encontramos fluidos como a água, o óleo e o álcool, por exemplo, que se deslocam do mesmo modo, independentemente da velocidade e do nível de agitação a que sejam submetidos. Este tipo de fluidos não condicionará grandemente a escolha de uma bomba. No segundo grupo, estão incluídos certos produtos alimentares, como a manteiga e as natas, cuja viscosidade aumenta com a agitação. Consequentemente, uma bomba centrífuga convencional não será apropriada à circulação de fluidos deste género. O terceiro grupo engloba os fluidos com tensão limite de escoamento, isto é, que só começam a escoar a partir desse ponto. Ultrapassado tal limite, a viscosidade diminui com a agitação. Por sua vez, as colas, as tintas e as graxas fazem parte do quarto grupo. São fluidos bastante espessos quando em repouso, mas cuja viscosidade diminui em condições de agitação constante.

Geralmente, para fluidos de baixa viscosidade (primeiro e segundo grupos), as bombas centrífugas são as mais adequadas, dado que a ação de bombeamento submete o fluido a uma tensão de corte elevada. É preciso levar em conta que, quanto mais viscoso o fluido, maior resistência oferecerá ao corte. Já as bombas de deslocamento positivo representam a melhor escolha para bombear fluidos viscosos (terceiro e quarto grupos), pois funcionam a velocidades mais baixas e transferem menos energia de cisalhamento aos fluidos do que as bombas centrífugas.

Poderá optar por uma bomba centrífuga quando precisar de bombear líquidos de baixa viscosidade e que contenham eventualmente partículas sólidas. As bombas centrífugas são equipamentos robustos que, de uma forma geral, oferecem um bom rendimento.

Este tipo de bomba permite transportar um alto volume de fluido mantendo um caudal constante. Geralmente, não são autoescorvantes. Tal significa que é preciso proceder ao enchimento da bomba e da respetiva tubulação antes de a colocar em funcionamento.

Estas bombas podem, ainda, ser utilizadas para alimentar estações de tratamento de águas residuais ou para transportar fluidos espessos ou fluidos de limpeza, como na indústria petroquímica.

A bomba peristáltica é a solução ideal para fluidos limpos, estéreis ou agressivos, sempre que seja necessário garantir a não contaminação do fluido bombeado por agentes externos. Estas bombas permitem efetuar a dosagem de fluidos com precisão. Numa bomba peristáltica, o líquido desloca-se dentro de uma mangueira ou de um tubo, sem entrar em contacto com o corpo da bomba, o que garante uma solução de bombeamento higiénica.

São bombas autoescorvantes pois a contínua compressão e descompressão da tubulação gera uma ação de escorva, permitindo evacuar os fluidos que contenham ar ou eventuais resíduos gasosos.

No entanto, são bombas de maiores dimensões, que ocupam mais espaço, do que outros modelos com caudal semelhante. Além disso, o caudal não é constante, uma vez que a bomba peristáltica funciona por impulsos. Estas bombas precisam também de manutenção regular para evitar o desgaste da tubulação no corpo da bomba. Porém, a tubulação é o único componente que terá de ser substituído, o que representa um custo relativamente baixo.

De um modo geral, as bombas peristálticas operam com um caudal baixo. São usadas, principalmente, na indústria química e no setor médico.

Poderá optar por uma bomba de membrana quando tiver que transportar fluidos de alta viscosidade e densidade. Geralmente, estas bombas possuem dupla membrana, ou duplo diafragma, para permitir a aspiração e depois o transporte do fluido até à área de descarga. Podem funcionar a seco, ou seja, não necessitam de lubrificação e são autoescorvantes. Embora sejam maioritariamente usadas na indústria química, a grande versatilidade que as caracteriza tem multiplicado as suas aplicações, que abrangem atualmente inúmeros setores como a indústria agroalimentar, eletrónica e mineira.

Em geral, as bombas de membrana dupla de grande capacidade possuem acionamento pneumático. Por isso, se for utilizar uma bomba deste tipo no interior de instalações industriais, deve antes avaliar a capacidade da rede de distribuição de ar comprimido do local. Para aplicações em espaços exteriores, será necessário ter por perto um compressor de ar.

Poderá utilizar uma bomba de engrenagens quando tiver que transportar líquidos viscosos a alta pressão, desde que estes não contenham partículas sólidas. São equipamentos adequados ao bombeamento de materiais muito viscosos a altas temperaturas e têm, também, a capacidade de inverter o sentido de circulação do fluido.

Estas bombas operam com um caudal constante e um baixo nível de ruído. São bastante fiáveis, compactas e de construção relativamente simples, pelo que a sua manutenção não acarreta grandes custos. No entanto, não são recomendadas para caudais muito elevados.

As bombas de engrenagens são bastante utilizadas no setor automóvel para garantir a lubrificação de todas as peças de um motor. Também as encontramos frequentemente em máquinas para transformação de plásticos, em prensas automáticas, bem como no setor da fundição. Além disso, este tipo de bomba pode ainda ter uma função de dosagem.

As bombas de pistão são indicadas para fluidos de baixa viscosidade e apenas para caudais médios (na ordem dos 80 m³/h). Além disso, não é possível utilizá-las para bombear fluidos que contenham suspensões sólidas, uma vez que o seu bom funcionamento depende da total vedação entre o pistão e o cilindro.

Para aplicações de alta pressão, as mais adequadas são as bombas de êmbolo mergulhador. O que as distingue das bombas de pistão é o facto de o anel de vedação não acompanhar o movimento do pistão. Sendo fixo, é capaz de suportar pressões mais elevadas.

Existem modelos com múltiplos pistões (duplex, triplex, etc.), que têm, geralmente, uma vida útil mais longa dado que a pressão é distribuída por vários pistões. Nesses casos, é preciso tomar atenção à velocidade de rotação pois, se decidir diminuir o número de pistões para alcançar o mesmo nível de pressão, a velocidade aumentará e, consequentemente, poderá observar impulsos mais acentuados.

Estas bombas são ideais para atingir pressões elevadas, o que as torna perfeitamente adequadas para aplicações como o bombeamento de óleo, para lavadoras de alta pressão, ou ainda para operações de dosagem em vez de uma bomba de membrana.

A escolha entre uma bomba submersa e uma bomba de superfície depende principalmente da altura de aspiração. Se o fluido a aspirar se encontrar a uma profundidade superior a 7 metros, terá de recorrer a uma bomba submersa, dado que uma bomba de superfície não será capaz de elevar um fluido que esteja a essa profundidade.

Contudo, se a altura de aspiração permitir utilizar qualquer um destes dois tipos de bombas, a escolha será feita em função sobretudo da aplicação, das condições ambientais e da frequência de utilização. As bombas de superfície estão mais acessíveis, o que, obviamente, torna mais fácil a sua manutenção. Por outro lado, as condições de instalação podem influenciar o desempenho da bomba. Como tal, são necessárias proteções contra as intempéries e contra eventuais agentes externos.

Uma outra desvantagem das bombas de superfície é a necessidade de escorva, contrariamente às bombas submersas, cujo corpo é imerso no líquido e, assim, já se encontram escorvadas.

No caso das bombas de superfície, se a bomba e a tubulação não puderem ser escorvadas automaticamente, pode optar por uma bomba autoescorvante. As bombas deste tipo estão equipadas com um mecanismo que permite evacuar o ar que se encontra no tubo de aspiração e também com uma válvula de retenção, que impede que o líquido volte a descer pelo tubo de aspiração quando a bomba está parada.

As bombas são constituídas por duas partes distintas: a parte do bombeamento, que permite transportar o fluido, e o motor, responsável pelo seu acionamento.

As mais comuns são as bombas elétricas que, como o seu nome indica, são acionadas por um motor elétrico. A alimentação elétrica depende, nomeadamente, da altura manométrica (altura de aspiração + altura de descarga), das perdas de carga, da distância de transporte do fluido e do caudal.

As bombas autónomas são, geralmente, motobombas, o que significa que possuem um motor de combustão interna. Ao contrário de uma bomba convencional, que necessita de uma fonte externa de energia, uma motobomba é uma bomba, geralmente centrífuga, equipada com um motor de combustão (a diesel ou a gasolina), que a torna autónoma. Este tipo de bomba é utilizado sobretudo na agricultura e pela Protecção Civil no combate a incêndios. As motobombas são também particularmente úteis sempre que seja preciso transportar um líquido ao longo de grandes distâncias.

Existem igualmente, bombas pneumáticas, que funcionam com ar comprimido, e que são utilizadas principalmente para aumentar a pressão no circuito hidráulico. Por último, importa ainda referir a existência de bombas manuais, ou seja, as que não possuem motor. Neste caso, é necessário recorrer a um sistema que permita acioná-las.