A "tríade inseparável" em sistemas de escoamento forçado de fluidos incompressíveis
Autor: Eng. Samuel Moura | Publicado: 2011-01-26T16:47:00-02:00

Em grande parte das aplicações industriais, rurais e urbanas, sistemas de escoamento de fluidos incompressíveis (ver nota) requerem a utlização de bombas. Isto se dá desde aplicações complexas, como bombeamentos de fluidos não-newtonianos através de bicos de aplicação em injetoras de termoplásticos, até as funções mais simples, como sistemas de recalque em edifícios residenciais, ou bombas de captação de água em irrigações rurais.No entanto, para um correto funcionamento do sistema, o projeto e a execução devem observar a necssidade de outros dois itens, além da bomba propriamente dita. A figura abaixo auxilia na identificação destes itens de projeto.1) tanque ou vaso de acúmulo da bomba&nbsp;- é um recipiente, devidamente dimensionado de acordo com a vazão da bomba, que visa suprir a entrada da bomba com o fluido escoante, garantindo uma energia mínima de entrada necessária para que a bomba não cavite (NPSH).2) bomba&nbsp;- é o equipamento responsável por fornecer a energia necessária para que o fluido escoe. Podem ser rotativas, de deslocamento positivo, ou outros tipos alternativos. Na saída da bomba, a energia entregue ao fluido encontra-se armazenada na forma de pressão.3) Válvula da saída da bomba&nbsp;- tem por objetivo regular a vazão de saída da bomba, bem como possibilitar a interrupção do fluxo do fluído, quando necessário.Esta "tríade" deve estar presente em todo sistema de escoamento forçado. O que muitas vezes ocorre é que o elemento pode estar presente de maneira não evidente. Por exemplo, as chamadas "bombas autoescorvantes" são bombas que possuem acopladas a carcaça seu próprio vaso de acúmulo. E que dizer das bombas de captação para ETAs ou irrigação? Neste caso, normalmente são utilizadas bombas submersíveis, onde o impelidor da bomba entra em contato direto com o corpo de água de onde ela esta sendo captada. Assim, o próprio corpo de água - rio, lago, açude, etc - serve como vaso de acúmulo da bomba.A ausência ou mau dimensionamento de um destes elementos pode comprometer o bom funcionamento do sistema. Como exemplo, veja o caso do que ocorreu em um condomínio horizontal da grande Porto Alegre, cujo abastecimento de água se dava através de captação em poço artesiano.Foi relatado que o sistema de abastecimento das casas não atendia satisfatoriamente a demanda, chegando a água com "pouca pressão" (tecnicamente, seria baixa vazão) as residências. Constatou-se que parte das residências estava utilizado escoamento puramente por gravidade, enquanto outra parte se valia de pressurizadores (bombas de pequeno porte) instaladas na entrada. O que, então, ocorria? Havia ausência de vasos de acúmulo antes de cada pressurizador, gerando assim uma pressão negativa na rede de abastecimento do condomínio, o que ocasionava a baixa vazão, mesmo nas residências com pressurizador. A solução seria: a)instalação de um sistema de pressurização "central", na saída do reservatório do condomínio; ou b)instalação de reservatórios individuais em cada residência, e pressurizadores instalados na saída dos reservatórios.O exemplo acima ilustra a importância de se observar a "tríade" dos sistemas de escoamento forçado para fluidos incompressíveis. Evidentemente há outras variáveis de projeto, que devem ser levadas em conta para o correto funcionamento do sistema. A melhor alternativa para contornar um problema com sistemas de escoamento forçado é solicitar a revisão do sistema por parte de um engenheiro químico, mecânico ou sanitarista.
Nota: Fluidos considerados incompressíveis são aqueles que sofrem variação insignificante do seu volume com a variação da tempertura. Pode-se dizer que a maioria dos líquidos enquadra-se na definição de fluidos incompressíveis (água, óleo, gasolina, etc). Já os fluidos compressíveis são aqueles que variam grandemente seu volume com a temperatura. Neste enquadram-se a maioria dos gases (ar, GNV, GLP, etc).