Uma visão geral das bombas de engrenagens rotativas
Desde uma bomba de engrenagens rotativas a qualquer máquina de bombagem, todas as peças de maquinaria desempenham um papel fundamental nos domínios industrial e mecânico, uma vez que ajudam a gerir de forma óptima os fluidos mais espessos. Estas bombas são concebidas para manter valores de caudal definidos, o que é útil para mover e transferir substâncias, como nos sistemas hidráulicos e nos processos químicos. É igualmente importante que os engenheiros e o pessoal de manutenção compreendam a conceção e o funcionamento destas bombas para poderem conceber modelos de otimização que ajudem a tomar decisões sobre os processos de transferência de fluidos114.
Este guia examinará o funcionamento das bombas de engrenagens rotativas, as vantagens associadas, as aplicações comuns e as práticas que garantem a sua manutenção correta. Outras respostas importantes fornecidas podem responder às suas perguntas para que possa tomar decisões informadas.
O funcionamento das bombas de engrenagens rotativas
Conceção e princípio de funcionamento
À semelhança do que acontece com outras peças de máquinas, as bombas de engrenagens rotativas contêm duas partes principais - uma engrenagem motriz (ligada a um motor) e uma engrenagem acionada - ambas encerradas numa bomba. Cada uma das engrenagens rotativas tem uma bomba acoplada, com os seus orifícios de entrada e saída de fluido. Quando as engrenagens são postas em rotação, o fluido contido na bomba é aspirado para ser ejectado mais abaixo no tubo sob pressão.
Bombas de deslocamento
As bombas de fluido positivas rotativas do tipo engrenagem são bombas de deslocamento do tipo positivo com a função de transferir uma quantidade predeterminada de fluido por cada volta completa do rotor. Deste modo, fornecem valores de caudal definidos.
Bombas de engrenagens rotativas
Pulsação: Diminuição do desgaste e do bom funcionamento dos componentes a jusante.
Capacidade de auto-aspiração: Funciona bem quando é necessário um elevador de sucção.
Tipos de bombas rotativas
Bombas externas: Bombas que utilizam duas engrenagens idênticas que giram uma contra a outra. Os sistemas de lubrificação são ideais devido à elevada pressão.
Bombas internas: Bombas com um rotor (engrenagem motriz) e uma engrenagem intermediária. Adequadas para fluidos viscosos como resinas ou adesivos.
Principais vantagens das bombas de engrenagens rotativas
Amplamente utilizado nas indústrias devido às suas vantagens únicas.
Durabilidade: Assegurada por materiais de construção robustos (por exemplo, aço inoxidável, ferro fundido).
Eficiência global: Atingir uma eficiência volumétrica superior a 90% com fugas internas e fluidos viscosos.
Versatilidade: A capacidade de lidar com fluidos com viscosidade de cerca de 1 cP a mais de 1.000.000 cP com óleos, combustíveis e polímeros.
Design compacto: Ideal para equipamento móvel e espaços confinados devido às configurações economizadoras de espaço.
Manutenção reduzida: Menos peças móveis significa menos manutenção312.
Aplicações das bombas de engrenagens rotativas
As bombas de engrenagens rotativas são muito importantes em muitas indústrias, tais como:
1. Sistemas hidráulicos
Funcionam nos sistemas de equipamentos e veículos de construção para transferir energia de forma eficiente. Têm capacidade para altas pressões, até 3.000 psi, o que é essencial para o funcionamento de escavadoras e prensas14.
2. Processamento químico
Perfeitos para o transporte de fluidos abrasivos ou corrosivos, como solventes e ácidos, devido à sua construção em materiais quimicamente resistentes, como PTFE ou Castellón.
3. Alimentação e bebidas
Os xaropes, chocolate e produtos lácteos podem ser transferidos sem contaminação devido aos designs sanitários em conformidade com a FDA.
4. Petróleo e gás
As bombas deste tipo são utilizadas na transferência de combustível, na lubrificação e na bombagem de petróleo bruto, onde a precisão e a fiabilidade são importantes12.
Escolher a bomba de engrenagem rotativa adequada
A consideração destes factores ajudará a melhorar o desempenho:
Propriedades do fluido. A viscosidade, a temperatura e a química do fluido ditarão qual o melhor material e conceção da engrenagem.
Caudal e pressão. As bombas devem ser adaptadas aos requisitos do sistema para evitar a cavitação ou a ineficácia.
Compatibilidade de materiais. Devem ser utilizadas engrenagens e cárteres de baixa resistência à abrasão, à corrosão e à degradação química.
Necessidades de manutenção. Selecione bombas que tenham componentes de difícil acesso e de manutenção difícil112.
Inspecções de bombas
As bombas podem ser verificadas quanto ao desgaste das engrenagens, vedantes e problemas de alinhamento.
Lubrificação: Reduzir o atrito lubrificando corretamente as engrenagens e os rolamentos.
Controlo da contaminação: Proteger os componentes internos de partículas abrasivas utilizando filtros de montagem.
Monitorização da temperatura: Manter dentro dos limites prescritos para evitar o sobreaquecimento.
Perguntas frequentes sobre bombas de engrenagens rotativas
Q1: Que fluidos podem ser tratados pelas bombas de engrenagens rotativas?
R: Podem, mas a abrasividade do fluido torna a escolha dos materiais muito importante. Para as aplicações mais abrasivas, as engrenagens de aço endurecido ou de cerâmica são as melhores.
Q2: Qual é a causa do ruído nas bombas de engrenagens rotativas?
R: O ruído pode ser causado por muitos factores, incluindo desalinhamento, engrenagens gastas e cavitação. A manutenção regular é eficaz na eliminação da maioria destes problemas.
Q3: Em que é que as bombas de engrenagens rotativas diferem das bombas centrífugas?
R: As bombas de engrenagens rotativas superam as bombas centrífugas no manuseamento de fluidos com elevada viscosidade e quando é necessário um controlo preciso do caudal. Por outro lado, as bombas centrífugas são mais eficientes em situações de baixa viscosidade e elevado caudal.
Q4: Qual é a esperança média de vida de uma bomba de engrenagens rotativas?
R: Com uma boa manutenção, estima-se que estas bombas permaneçam operacionais durante 10-15 anos, dependendo das condições de utilização.
Conclusão
As bombas de engrenagens rotativas são essenciais para as indústrias que necessitam de uma transferência de fluidos precisa e fiável, devido às suas vantagens em termos de conceção e funcionamento. Conhecer os princípios de conceção, as vantagens e as acções de manutenção adequadas ajudará os utilizadores a obter a máxima eficiência operacional e a reduzir o tempo de inatividade. Quer esteja a gerir sistemas hidráulicos ou a processar produtos químicos, a bomba certa, juntamente com a aplicação adequada das diretrizes, proporcionará um desempenho fiável e poupanças ao longo do tempo.
Para definir estratégias adicionais para os seus sistemas de manuseamento de fluidos, consulte os nossos guias de manutenção de bombas de deslocamento positivo e a nossa seleção de bombas industriais para aplicações de fluidos espessos.
