A "bomba bunyip" ou "bomba de fole gravitacional" é uma bomba movida a água, que opera no mesmo princípio de um intensificador hidráulico. Baixa pressão, alto volume de fluxo de água é usado como força motriz para empurrar para o maior de dois ou mais pistões conectados mecanicamente. À medida que a pressão no lado de acionamento aumenta, uma conexão mecânica direciona a força motriz para um pistão e furo de diâmetro menor, criando uma pressão maior em um volume menor de água. A pressão no lado de acionamento é liberada ou revertida para completar o ciclo. Válvulas de retenção em ambos os lados do(s) pistão(ões) de saída garantem que o fluxo ocorra apenas em direção ao tubo de saída.
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Comparação com bombas Ram
Como uma bomba de aríete , esta bomba pode ser usada com uma proporção relativamente alta de altura da cabeça de saída versus cabeça de acionamento de entrada. As proporções de altura de saída para acionamento de 1:1 a 60:1 são todas práticas. No entanto, quanto maior a proporção entre acionamento e saída, menor a eficiência volumétrica. Em outras palavras, mais água deve "desperdiçar" pela bomba para acionar volumes menores de saída conforme a cabeça de saída é elevada.
Ao contrário de uma bomba de aríete, a bomba bunyip não depende do "efeito golpe de aríete", que pode criar imensas pressões, vibração e ruído. As verdadeiras bombas de aríete exigem materiais muito fortes na própria bomba e no tubo de acionamento, bem como conexões de encanamento muito resistentes, para sobreviver a esse pico de pressão repetido. Mesmo quando construídas com materiais muito resistentes, o efeito aríete pode destruir válvulas de retenção convencionais e desgastar vedações de quase qualquer tipo de material.
Além disso, as bombas de aríete podem oscilar adequadamente apenas sob uma faixa muito estreita de condições de pressão de acionamento e saída. Os tubos de acionamento devem ter o comprimento, diâmetro e ângulo ideais corretos para criar velocidade de força motriz, e as válvulas de retenção de resíduos devem ter peso, tensão de mola de retorno ou propriedades elastoméricas adequados, ou a operação automática pode não ocorrer. Isso pode exigir a preparação da contrapressão de saída, ajuste, monitoramento e ajuste (na instalação e conforme as condições mudam). A bomba bunyip, no entanto, pode operar sob uma variedade maior de taxas de fluxo acionadas sem intervenção manual.
Bombas de aríete conectadas em série [1] , ao mesmo tubo de acionamento, ou ao mesmo tubo de saída [2] , podem sofrer de inferência destrutiva que nega parcial ou completamente a operação de uma ou ambas as bombas. No entanto, duas bombas bunyip podem ser conectadas ao mesmo tubo de acionamento [3] com a saída de bombeamento de operação paralela sendo menor do que a saída combinada de ambas as bombas sob operação única.
Versões disponíveis comercialmente
A bomba Bunyip é vendida na Austrália pela Porta's Affordable Pumps. [4]
Design de bomba acessível da Porta
No design atual de Brett Porta , um pneu de carro é usado como um fole flexível para conter a água no lado de acionamento do pistão. O lado de saída do pistão é uma típica luva de metal resistente e vedações de borracha ao redor do pistão. A água de saída é sugada para dentro do pistão de saída da mesma piscina para a qual a água residual é lançada, então empurrada para fora para o tubo de acionamento, cada operação usando sua própria válvula de retenção.
Outros designs
A bomba Glockemann [5] é um projeto diferente, usando um fole híbrido e um cilindro para acionar o pistão.
Outros experimentadores, incluindo Joe Malovich [6] , estão usando a bexiga de ar de um sistema de suspensão a ar de um veículo como fole do lado de acionamento, fole do lado de saída ou ambos. [7]
Cada um desses projetos (Bunyip, Glockermann, Malovich) são efetivamente modificações da bomba de flutuação citada no Mother Earth News, "Como construir uma bomba de flutuação" por Robert J. Mitchell; 1º de janeiro de 1977. ( https://www.motherearthnews.com/sustainable-living/renewable-energy/how-to-build-a-float-pump-zmaz77zbon/ )
Possíveis melhorias
O projeto pode melhorar em eficiência se alguma pressão e volume de água do lado de acionamento forem alimentados ao pistão do lado de saída, em vez de exigir que o lado de saída faça sucção do reservatório de águas residuais. Isso pode exigir uma câmara intermediária para armazenar temporariamente a pressão do lado de acionamento até a parte correta do ciclo para alimentar o lado de acionamento. Isso também reduziria a oxigenação da água de saída causada pelo respingo de água de acionamento desperdiçada no reservatório de águas residuais.
O projeto pode ser simplificado substituindo a vedação do pistão do lado da transmissão por uma válvula de retenção de borracha flexível.
Se o lado de saída estivesse conectado a um acumulador, o fluxo de saída seria mais contínuo, em vez de pulsante.
Referências
- Intriago Zambrano, JC, Michavila, J., Arenas Pinilla, E., Diehl, JC, & Ertsen, MW (2019). Elevação de água: uma revisão espaço-temporal abrangente sobre as tecnologias de bombeamento de água hidrelétrica. Água, 11(8), 1677.
