Variedades de bombas de palhetas
As palhetas ligadas a um rotor são utilizadas por uma bomba de palhetas para mover líquidos. Dentro de uma cavidade, o rotor gira, o que provoca o deslizamento das palhetas para dentro e para fora das ranhuras, criando assim uma ação de bombagem. A eficiência e a versatilidade são algumas das razões pelas quais as bombas de palhetas são importantes em vários sectores. A indústria automóvel depende fortemente deste tipo de bomba para os sistemas de direção assistida, enquanto os sistemas de lubrificação também as utilizam amplamente. A indústria química também precisa destes dispositivos porque ajudam na transferência de fluidos e em muitas outras aplicações, como o sector do petróleo e do gás, entre outras. Este mercado está a crescer rapidamente a uma taxa de crescimento anual (CAGR) estimada em 5,94%, prevendo-se que atinja $3,422 mil milhões em 2028.
Tipos de bombas de palhetas
Bombas de palhetas de deslocamento fixo
Bombas de palhetas de câmara única
A existência de um compartimento onde o fluido fica preso e é transportado é o que significa uma bomba de palhetas de câmara única; assim, proporcionam taxas de fluxo uniformes, o que as torna adequadas para aplicações que requerem um fornecimento constante de fluidos, como prensas hidráulicas ou motores de velocidade constante, etc. Esta conceção garante uma menor pulsação, o que conduz a uma melhor eficiência em qualquer sistema concebido, uma vez que são sempre necessárias alterações mínimas antes de se descobrir qual a combinação que dá melhores resultados nas condições prevalecentes e, em seguida, adoptá-la como solução final - não são necessários mais ensaios! Os de câmara única são, portanto, maioritariamente utilizados em sistemas hidráulicos e sistemas de lubrificação.
Bombas de palhetas de câmara dupla
Estes tipos têm dois compartimentos que retêm os fluidos mas, ao contrário dos seus homólogos com apenas uma câmara, podem transportar mais líquidos simultaneamente, permitindo assim taxas de fluxo mais elevadas quando comparados com os que têm apenas uma câmara. Deve notar-se, no entanto, que esta melhoria tem um custo, uma vez que serão necessárias mais peças durante o processo de fabrico, aumentando assim as despesas de produção das variantes de câmara dupla em relação aos modelos de câmara única - mantendo-se tudo o resto igual (ceteris paribus). Os modelos de câmara dupla podem também ter um melhor desempenho em instalações que exijam caudais variáveis, como máquinas industriais ou equipamento móvel, onde as alterações de pressão ocorrem frequentemente.
Bombas de palhetas de deslocamento variável
Bombas de palhetas com compensação de pressão
O ajuste do caudal em função dos requisitos de pressão do sistema é o que estes tipos fazem melhor. São capazes de manter o desempenho compensando as variações de pressão, garantindo assim a eficiência em diferentes condições de funcionamento. As bombas de palhetas com compensação de pressão funcionam bem quando é fundamental manter pressões específicas, como nos sistemas de direção assistida hidráulica com válvulas de deteção de carga que as controlam de modo a não excederem determinados níveis.
Bombas de palhetas sensíveis à carga
Numa bomba de deteção de carga, os caudais mudam de acordo com a procura feita pelas cargas que estão a atuar num determinado momento; isto ajuda a poupar energia porque só são fornecidas as quantidades necessárias, reduzindo assim o desperdício de energia. Consequentemente, o tipo de sensor de carga é normalmente aplicado em máquinas de construção e outros equipamentos utilizados em indústrias onde podem existir cargas variáveis, necessitando assim de controlos de fluido precisos durante o funcionamento.
Bombas de palhetas deslizantes - Construção e projeto
Concebidas com ranhuras nas quais as lâminas deslizam para trás e para a frente quando rodam no seu interior, as bombas de palhetas deslizantes criam bolsas para reter o fluido entre o rotor e as paredes da caixa. O rotor gira em torno do seu eixo enquanto as lâminas seguem a trajetória do excêntrico, de modo que o contacto permanece contínuo entre todos os componentes envolvidos (rotor, lâminas, excêntrico) ao longo de todo o ciclo de funcionamento - não ocorrem intervalos momentâneos ao longo das suas superfícies, mesmo às velocidades mais elevadas que podem ser atingidas durante o processo de trabalho. Esta estanquidade garante um ambiente estanque necessário para o manuseamento de algumas substâncias quimicamente agressivas ou com elevados níveis de volatilidade associados em vários sectores industriais, como as instalações petroquímicas, etc...
Mecanismo de funcionamento
Palhetas flexíveis para bombas
Caraterísticas principais
Várias caraterísticas distinguem as bombas de palhetas flexíveis como um tipo de bombas de deslocamento rotativo positivo. As veias destas máquinas são móveis, pelo que podem ser dobradas para se adaptarem à forma da câmara para onde estão a ser bombeadas. Isto permite-lhes lidar eficazmente com fluidos com diferentes viscosidades. Além disso, a sua conceção assegura que formam uma vedação estanque com as paredes das câmaras, o que evita qualquer fuga e mantém um fluxo constante.
Outra caraterística é o facto de se poder auto-ferrar. O vácuo criado por este tipo de bombas permite-lhes aspirar líquidos sem ajuda externa. São mais adequadas quando há necessidade de um forte desempenho de sucção, como quando se lida com algumas partículas sólidas ou materiais viscosos, como óleo pesado. Além disso, este equipamento tem baixos níveis de pulsação e um controlo preciso do fluxo, garantindo assim um funcionamento suave em vários ambientes industriais.
Normalmente, a construção da bomba de palhetas flexíveis envolve a utilização de peças endurecidas que resistem ao desgaste, prolongando assim o seu ciclo de vida útil. Além disso, a facilidade de manutenção é conseguida através de passos simples dados durante o processo de desmontagem e remontagem, minimizando assim os tempos de paragem e melhorando a eficiência global do sistema.
Aplicações comuns
Devido à sua adaptabilidade, as bombas de palhetas flexíveis são amplamente utilizadas em diferentes sectores. Na indústria automóvel, são aplicadas em sistemas de direção assistida, bem como em aplicações de transferência de combustível. Isto deve-se ao facto de estes artigos poderem lidar com fluidos com diversos níveis de viscosidade, incluindo os utilizados na lubrificação de automóveis.
Por outro lado, a indústria alimentar utiliza-os quando lida com líquidos espessos, como xaropes ou molhos, enquanto o sector farmacêutico pode exigir um controlo preciso dos fluidos durante a medição/doseamento de medicamentos, o que requer a precisão oferecida por estes dispositivos. A indústria de transformação química também beneficia da utilização deste tipo de dispositivos, uma vez que podem suportar substâncias corrosivas que se encontram habitualmente nas fábricas de produtos químicos.
Para além disso, as máquinas industriais podem precisar delas para fornecer lubrificantes e transferir fluidos hidráulicos, entre outras utilizações. Tudo isto mostra como as palhetas flexíveis para bombas podem ser versáteis e eficientes em vários domínios.
Aplicações das bombas de palhetas
Indústria automóvel
Sistemas de direção assistida
Os sistemas de direção assistida dos veículos dependem de bombas de palhetas para gerar pressão hidráulica. As bombas asseguram uma direção suave e reactiva, fornecendo um fluxo constante de fluido hidráulico. As bombas de palhetas são eficientes e fiáveis, o que as torna adequadas para esta aplicação, uma vez que podem suportar diferentes pressões em diversas condições de condução.
Sistemas de transmissão
Os sistemas de transmissão dos veículos utilizam bombas de palhetas que fazem circular o fluido de transmissão. Este fluido lubrifica as peças móveis, reduzindo assim as forças de fricção entre elas, quer em movimento quer em repouso. Por exemplo, os fluidos de baixa viscosidade, como os óleos utilizados nas caixas de velocidades dos automóveis, exigem que exista sempre um fornecimento contínuo desse lubrificante a todos os componentes envolvidos, de modo a evitar o contacto metal-metal; por conseguinte, estas unidades mantêm taxas de fluxo constantes, necessárias para garantir a funcionalidade adequada das transmissões dos automóveis durante o funcionamento, independentemente das gamas de velocidade atingidas pelo veículo que está a ser conduzido. As palhetas flexíveis também funcionam bem com viscosidades mais elevadas encontradas em aplicações de camiões pesados.
Aplicações industriais
Sistemas hidráulicos
Os sistemas hidráulicos encontrados em máquinas industriais utilizam bombas de palhetas para fins de transmissão de energia. Estes dispositivos fornecem as pressões necessárias para acionar vários tipos de actuadores hidráulicos ou motores utilizados nessas configurações. Além disso, o caudal consistente fornecido por estas máquinas garante condições de trabalho eficientes para qualquer sistema hidráulico, enquanto a sua capacidade de lidar com líquidos leves como água, gasolina, etc., aumenta a versatilidade em diferentes indústrias onde estas substâncias podem estar envolvidas.
Sistemas de lubrificação
As bombas de palhetas são utilizadas pelos sistemas de lubrificação para fornecer lubrificantes às peças da máquina. Reduz a fricção e pára o desgaste. As bombas de palhetas fornecem um fluxo contínuo de óleo para que o equipamento possa funcionar de forma mais eficaz. São ideais para utilização em sistemas de lubrificação industrial porque não pulsam muito e têm um controlo preciso sobre a quantidade de fluido fornecido.
Indústria alimentar e de bebidas
Manuseamento de fluidos viscosos
Na indústria alimentar e de bebidas, as bombas de palhetas são normalmente utilizadas na transferência de líquidos espessos, como xaropes ou molhos, sem danos ou contaminação. Com um design de vedação estanque que também garante a manutenção das condições sanitárias, estas bombas evitam fugas que poderiam comprometer os padrões de higiene, ao mesmo tempo que são capazes de acomodar várias viscosidades durante as diferentes fases do processamento alimentar.
Soluções de bombagem sanitária
As bombas utilizadas em soluções de bombagem sanitária para processamento de alimentos têm de cumprir requisitos de limpeza rigorosos; é aqui que os modelos do tipo palheta entram em jogo, uma vez que o seu design garante uma limpeza fácil, minimizando assim o tempo de inatividade associado aos procedimentos de limpeza. Este tipo de máquinas oferece um desempenho fiável no que diz respeito à transferência de fluidos, o que as torna adequadas para utilização com bebidas como batidos, entre outras, devido à sua simplicidade de funcionamento aliada a elevados níveis de eficiência alcançados durante as transferências de fluidos, além de serem de fácil manutenção.
Processamento químico
Transferência de fluidos corrosivos
As bombas de palhetas funcionam bem na movimentação de substâncias corrosivas encontradas nas indústrias químicas porque são suficientemente robustas para resistir a condições tão adversas em que outros tipos de bombas falhariam nestas circunstâncias. Esta robustez é conseguida através da utilização de materiais resistentes à corrosão, o que prolonga a sua vida útil, impedindo a ocorrência de qualquer forma de ferrugem no interior ou no exterior da bomba, assegurando assim a fiabilidade, mesmo quando se manuseiam meios abrasivos encontrados em ambientes químicos agressivos, juntamente com a manutenção de um caudal constante, independentemente das alterações da pressão do sistema, melhorando a eficiência operacional, uma vez que é sempre necessário um fornecimento consistente, independentemente da natureza do meio bombeado.
Vários líquidos de baixa viscosidade podem ser manuseados por unidades do tipo palheta, incluindo solventes, gasolina e outros fluidos à base de álcool, tornando-os assim versáteis para utilização em diferentes sectores da indústria química. A conceção das palhetas também garante que não há desgaste, mesmo que estejam envolvidos produtos químicos agressivos durante este processo. Para além disso, a sua manutenção pode ser feita facilmente, o que aumenta a razão pela qual é mais adequada para utilização em instalações de processamento químico.
Medição e dosagem
Nas aplicações de medição e dosagem que exigem um controlo preciso dos caudais, as bombas de palhetas são uma excelente escolha devido à sua capacidade de fornecer o controlo preciso do caudal necessário para essas tarefas. Estes tipos de máquinas foram concebidos com um caudal de afinação fina, o que garante a entrega de quantidades exactas em qualquer altura. Isto é muito importante, especialmente quando se trata de alguns produtos químicos em que é necessário manter proporções específicas ao longo de um determinado procedimento.
Outra razão pela qual são preferidas é porque as palhetas podem ajustar-se automaticamente em função das alterações das condições de carga, garantindo assim a eficiência enquanto trabalham em situações variáveis, ao contrário de outras bombas que podem deixar de funcionar corretamente quando os níveis de fluido caem abaixo de um determinado ponto ou a pressão reduz significativamente no recipiente de abastecimento, conduzindo a produtos defeituosos de conclusão de falhas de lote, portanto, este aspeto é fiável e necessário para manter processos de reação fiáveis na fábrica de produtos químicos.
A pulsação nas bombas de deslocamento positivo é indesejável, especialmente quando se manuseiam substâncias sensíveis durante o fabrico, pelo que os modelos de palhetas oferecem caraterísticas de baixa pulsação que os tornam adequados para aplicações de medição também neste sector. O fluxo contínuo e suave gerado por estas unidades assegura ciclos de produção ininterruptos, uma vez que qualquer forma de interrupção levaria a perdas de tempo, para além de aumentar as hipóteses de obter artigos defeituosos, criando assim mais trabalho para retificar a situação, introduzindo assim custos desnecessários nas dotações orçamentais da organização para medidas de correção, enquanto a elevada fiabilidade e o fácil controlo tornam a palheta uma ferramenta importante utilizada na indústria de processamento químico.
Desvantagens
Desgaste
Com o tempo, as bombas de palhetas tendem a desgastar-se. Estas palhetas movem-se para dentro e para fora das ranhuras, produzindo fricção. Se não forem sujeitas a uma manutenção regular, podem avariar-se. É importante substituir as peças gastas para que possam continuar a funcionar.
Limitado para utilização com determinados fluidos
As bombas de palhetas são concebidas para lidar apenas com tipos específicos de fluidos. Funcionam bem com líquidos de baixa viscosidade. Por outro lado, os fluidos de alta viscosidade ou abrasivos podem estragá-las. Por conseguinte, deve escolher-se a bomba certa para a durabilidade do sistema.
Conhecer os diferentes tipos de bombas de palhetas, bem como as suas aplicações, pode ajudar a otimizar os processos industriais. Cada tipo tem os seus próprios pontos fortes, pelo que é necessário escolher o mais adequado às nossas necessidades. Por exemplo, as palhetas deslizantes podem lidar com vários solventes sem auto-lubrificação, enquanto as palhetas flexíveis são boas a lidar com diferentes viscosidades de fluidos, garantindo assim um funcionamento suave.
A eficiência e a fiabilidade dos sistemas automóveis até ao processamento químico, entre outros, dependem muito da seleção adequada de uma bomba de palhetas. Aprofunde-se noutros materiais que lhe darão uma maior compreensão, permitindo assim escolhas precisas para as necessidades da sua indústria.
