As bombas de lóbulos rotativos são fundamentais no manuseamento de fluidos em várias indústrias. Estas bombas funcionam melhor quando utilizadas em aplicações que envolvem o tratamento suave de fluidos viscosos. Em diferentes sectores, como o farmacêutico, alimentar e de bebidas, gestão de águas residuais, entre outros; bombas de lóbulos rotativos são fiáveis devido à sua eficiência e fiabilidade. Este guia tem como objetivo fornecer uma compreensão abrangente do funcionamento da bomba de lóbulo rotativo, bem como da sua importância e aplicações práticas.
Princípio de funcionamento
Mecanismo de funcionamento
O princípio de funcionamento de uma bomba de lóbulos rotativos consiste na contra-rotação de dois rotores interligados. Quando estes rotores rodam, criam cavidades de expansão num dos lados (entrada) e de contração no outro lado (saída). Como resultado, é criada uma área de vácuo que atrai o fluido para dentro da bomba e o empurra novamente para fora durante a rotação.
Dinâmica de fluxo
A dinâmica do fluxo neste tipo de bombas depende em grande medida da conceção do rotor, bem como da velocidade. A rotação uniforme do par assegura um caudal uniforme, enquanto as câmaras de bombagem de grandes dimensões permitem o manuseamento de sólidos sem serem danificadas, ou seja, o caudal será sempre suave, o que as torna adequadas para aplicações de manuseamento suave de fluidos.
Tipos de bombas de lóbulos rotativos
Lóbulo único
As bombas de lóbulo único estão equipadas com apenas um lóbulo por rotor. Estes dispositivos caracterizam-se pela simplicidade e facilidade de manutenção que oferecem. No entanto, esta conceção pode não ter o mesmo nível de eficiência que as bombas com vários lóbulos.
Lóbulos múltiplos
As bombas de lóbulos múltiplos, por outro lado, têm dois ou mais lóbulos por rotor. Este tipo aumenta a eficiência e reduz a pulsação no fluxo de fluido. As bombas de lóbulos rotativos Boerger são um exemplo deste tipo, uma vez que têm uma construção robusta e elevada fiabilidade. Para além disso, os seus múltiplos lóbulos permitem-lhe lidar com diferentes aplicações, incluindo as que envolvem sólidos.
Especificações técnicas
Conceção e construção
Materiais utilizados
Os fabricantes utilizam vários materiais durante a construção das bombas de lóbulo rotativo, tais como aço inoxidável, ferro fundido ou ligas, entre outros. O aço inoxidável é utilizado porque tem uma boa resistência à corrosão, pelo que pode ser aplicado em indústrias de transformação de alimentos onde a higiene é mais importante, enquanto o ferro fundido proporciona durabilidade a um custo acessível para fins industriais. Para além disso, as ligas aumentam a capacidade de lidar com produtos químicos agressivos.
Variações de design
As bombas de lóbulos rotativos são fornecidas em diferentes variações de design que também podem se adequar a várias tarefas. Os lóbulos simples ou múltiplos para cada rotor são alguns exemplos desses designs, sendo que os lóbulos simples oferecem opções de manutenção fáceis, mas não têm eficiências mais altas, como a configuração múltipla com pulsações reduzidas.
Medidas de desempenho
Taxa de fluxo
Nas bombas de lóbulos rotativos, o caudal é uma das medidas de desempenho mais importantes. O tamanho, a velocidade e o design do rotor determinam-no. Rotores maiores e velocidades mais elevadas aumentam o caudal. A dinâmica de transferência estável é conseguida através da manutenção de caudais consistentes. Dependendo da aplicação, podem lidar com amplas gamas de caudal.
Capacidades de pressão
A capacidade de superação da resistência do fluido é descrita como capacidade de pressão para bombas como as de lóbulo rotativo. Estas produzem pressão através de rotores que se interligam e contra-rotam entre si. Isto provoca um vácuo que puxa o fluido para o seu interior antes de o empurrar novamente para fora a altas pressões através deles. Portanto, essas unidades podem ser usadas em aplicações exigentes, onde pode haver necessidade de bombear contra altos níveis de resistência, como as bombas de lóbulo rotativo da Börger, que têm propriedades de resistência ao desgaste aliadas a uma longa vida útil, garantindo assim um desempenho confiável mesmo em condições extremas.
Prós e contras
Méritos
Eficiência
As bombas de lóbulo rotativo são eficientes na transferência de fluidos de um local para outro porque utilizam o método de deslocamento positivo. Isso significa que elas garantem taxas constantes, independentemente das variações de viscosidade entre os diferentes líquidos que são bombeados através delas a qualquer momento, o que é muito útil para necessidades de manuseio preciso em determinados setores em que os materiais não podem entrar muito em contato com eles mesmos, reduzindo assim o desgaste e aumentando a vida útil, por exemplo, as bombas fabricadas pela Börger demonstram eficiência durante todo o período de uso.
Versatilidade:
O fator versatilidade destaca-se fortemente aqui - podem lidar com tudo, desde líquidos de baixa viscosidade até aos altamente viscosos que contêm partículas sólidas, tornando-os candidatos adequados mesmo para utilização em sectores como a indústria de processamento de alimentos, onde vários tipos de produtos têm de ser tratados com frequência, bem como sistemas de gestão de águas residuais que envolvem muitas transferências de lamas, o que exigiria câmaras de bombagem maiores capazes de lidar sem ficarem bloqueadas facilmente, além de invólucros de materiais mais normais que ainda oferecem uma boa proteção contra a corrosão em locais como o aço inoxidável, o que pode não ser necessário devido a alguns benefícios que precisam de mais durabilidade do que outros, pelo que este dispositivo pode satisfazer todas estas necessidades.
Desvantagens
Custo
Os custos iniciais associados à compra de bombas de lóbulo rotativo são normalmente elevados porque são concebidas com tecnologia avançada e materiais caros, entre outros factores. No entanto, a longo prazo, os benefícios normalmente superam os investimentos feitos em primeira instância, uma vez que as taxas de consumo de energia tendem a ser baixas, bem como as práticas de manutenção necessárias tornam-se mínimas, poupando assim muito dinheiro, pelo que os utilizadores devem sempre considerar o custo total de propriedade durante o processo de avaliação de tais dispositivos.
Requisitos de manutenção:
Para manter os níveis de desempenho máximos, é aconselhável efetuar uma manutenção regular na bomba de lóbulos rotativos, como a lubrificação e a inspeção de vários componentes da mesma. Os rolamentos, juntamente com as engrenagens de sincronização, geralmente se desgastam rapidamente, portanto, precisam de verificações constantes feitas preventivamente contra qualquer forma de avaria que possa interferir negativamente em sua operação, enquanto o design de rotores sem contato também garante que reparos menos frequentes sejam feitos, mas ainda assim, cuidados adequados devem ser tomados, estendendo a vida útil deste equipamento, preservando sua eficiência também
Processamento químico
Estas são utilizadas em instalações de processamento químico. Como podem lidar com fluidos corrosivos, as bombas de lóbulos rotativos tornaram-se uma parte essencial da indústria. Podem também lidar com quaisquer produtos químicos agressivos que surjam no seu caminho. Isso é possível porque elas são feitas de materiais personalizáveis e vêm em muitos projetos diferentes, o que lhes permite atender às necessidades específicas de cada aplicação. As bombas de lóbulos rotativos da Börger oferecem um forte desempenho, bem como baixa manutenção, tornando-as perfeitas para operações contínuas de processamento de produtos químicos.
Manutenção e resolução de problemas
Manutenção de rotina
Lubrificação
Para manter a eficiência, a lubrificação desempenha um papel vital na utilização de bombas de lóbulos rotativos. A lubrificação regular dos rolamentos e das engrenagens assegura o seu bom funcionamento sem que ocorram problemas durante o tempo de funcionamento devido a secura ou fricção. Existem lubrificantes recomendados pelos fabricantes de acordo com os números de modelo, pelo que seria sensato seguir essas recomendações, uma vez que a aplicação correta reduz o desgaste, prolongando assim a vida útil da bomba ainda mais do que o esperado.
Inspeção
Para detetar potenciais problemas numa fase inicial, deve ser feita uma inspeção de rotina com frequência. Os rotores, os veios e os vedantes necessitam de verificações regulares por parte dos técnicos, que podem detetar sinais de desgaste através da observação visual, sendo assim capazes de cuidar dessas peças antes que se transformem em desafios maiores que afectem positivamente os níveis de desempenho. Também é importante verificar sempre as engrenagens de sincronização, uma vez que isso garante um alinhamento correto, evitando assim a ocorrência de falhas mecânicas que podem causar danos permanentes na própria máquina se não forem tratadas com a devida rapidez. Por conseguinte, estas tarefas contribuem grandemente para garantir a longevidade da bomba envolvida.
Problemas e soluções comuns
Fugas
É comum ocorrerem fugas quando os vedantes ou as juntas se desgastam. As inspecções regulares ajudam a identificar os componentes desgastados com a devida antecedência, pelo que a substituição deve ser feita imediatamente após se notar algo de anormal nas áreas relacionadas com os pontos de vedação onde o fluido pode escapar de um lado para o outro, causando ineficiência no sistema. É necessário observar o rigor durante o processo de instalação dos vedantes, de modo a que estes se encaixem firmemente sem qualquer possibilidade de se soltarem uma vez colocados em posição, minimizando assim as hipóteses de ocorrerem fugas nestes sistemas que são utilizados em alturas diferentes e em condições variáveis.
Ruído e vibrações
O ruído e as vibrações provenientes de máquinas indicam normalmente a existência de um problema mecânico algures no seu interior. Rotores desalinhados ou rolamentos desgastados são fontes comuns destes problemas, daí a necessidade de práticas de manutenção adequadas que possam ajudar a identificar os desalinhamentos suficientemente cedo, antes que sejam causados muitos danos noutras peças devido a vibrações excessivas causadas por esses problemas. As inspecções regulares são úteis a este respeito, uma vez que as áreas em que o alinhamento pode não estar correto podem ser facilmente visíveis a olho nu quando se olha para elas externamente, pelo que se deve ter sempre o cuidado não só de inspecionar, mas também de substituir os rolamentos antigos por novos, sempre que necessário, assegurando ao mesmo tempo o alinhamento adequado dos rotores durante o próprio processo de instalação, mantendo assim tudo a funcionar sem problemas durante todo o tempo, mesmo durante cargas pesadas, em que podem ocorrer muitas forças de fricção entre diferentes superfícies que se esfregam umas contra as outras, provocando mais danos se forem completamente ignoradas.
Resumir
As bombas de lóbulos rotativos oferecem uma série de vantagens significativas quando se trata de manuseamento de fluidos em várias indústrias. Estes tipos de bombas oferecem caudais consistentes porque se baseiam em mecanismos de deslocamento positivo que asseguram um fornecimento contínuo conforme exigido pelo sistema que está a ser fornecido. Outra vantagem que lhes está associada é a versatilidade, pois podem manusear uma vasta gama de fluidos, incluindo líquidos altamente viscosos com partículas sólidas suspensas, tornando-se assim aplicáveis em muitas áreas, dependendo da necessidade em causa. Além disso, a manutenção regular, juntamente com uma inspeção adequada, faz maravilhas para aumentar a sua vida útil ainda mais do que o estimado. Ter conhecimento sobre como a bomba de lóbulo rotativo funciona e onde pode ser usada melhor ajuda a melhorar os níveis de eficiência nos locais de trabalho.
