Uma breve introdução às bombas rotativas
Bombas rotativas são dispositivos mecânicos utilizados para a transferência de fluidos, em que a energia de rotação é utilizada para mover um líquido ou um gás de uma parte do sistema para uma parte diferente. Ao contrário de outros tipos de bombas que tendem a ser activadas por diferenças de pressão ou atividade mecânica de deslocamento, a bomba de rotação funciona através da rotação constante dos seus componentes estruturais internos. O seu sistema de construção interna permite-lhe acomodar uma série de fluidos, tais como gases espessos, tornando-a útil numa série de aplicações industriais. A sua fiabilidade e eficácia são alguns dos factores que contribuem para a vasta gama de utilização das bombas nos sectores do petróleo, do gás, dos produtos químicos e até na maioria das casas onde os aparelhos são utilizados frequentemente. Não se pode negar que as bombas rotativas constituem uma parte importante da maioria das indústrias. São frequentemente utilizadas como componentes principais em instalações de transferência de fluidos, ajudando a manter o caudal e a pressão desejados dentro de limites aceitáveis para operações eficazes. À medida que a indústria progride, a necessidade de bombas rotativas como uma solução óptima para a gestão de fluidos não diminuiu. Continua a ser elevada, e muito devido à forma como as indústrias crescem. A última secção deste capítulo analisa as bombas rotativas.
Definição e isolamento de problemas
Definições de bombas rotativas e explicações básicas dos termos: as bombas rotativas são bombas de deslocamento positivo que são utilizadas para o transporte de líquido ou fluido, formando um volume fechado que contém uma certa quantidade de líquido e deslocando-o para o tubo de descarga. É de notar que estas bombas funcionam com base no axioma básico de que as suas peças rodam em torno dos cabos. Esta rotação é responsável pela criação de uma diferença de pressão que movimenta os fluidos.
Função das bombas rotativas
É quase óbvio que o funcionamento das bombas rotativas é simples. Quando o rotor da bomba roda, é criada uma câmara que contém o fluido, o que permite aspirar o fluido do lado da entrada. Este fluido, que foi confinado, é depois transportado para o lado da descarga à medida que o rotor da bomba avança. Esta conceção garante um caudal constante de fluido e, por conseguinte, é ideal para processos que requerem débitos fixos.
Elementos principais
Os principais componentes das bombas rotativas estão relacionados com o rotor, o estator, as portas de entrada e saída e os vedantes. Enquanto o rotor ajuda a induzir o movimento do fluido, o estator serve principalmente de suporte. As portas de entrada e de saída orientam o fluxo de fluido para dentro e para fora do sistema, enquanto os vedantes têm como objetivo evitar a fuga de fluidos para um funcionamento eficaz.
Evolução ao longo do tempo
A história de uma bomba rotativa remonta aos tempos antigos, e algumas bombas rotativas datam do Antigo Egito. A sua origem remonta às primeiras bombas rotativas. Mesmo assim, essas bombas eram muito primitivas e dependiam de conceitos mecânicos simples e comuns. Com o passar dos anos, a melhoria dos materiais e da engenharia levou as pessoas a criarem projectos mais complexos. As áreas significativas de progresso incluem a segunda revolução industrial até à introdução de bombas de engrenagens e palhetas no século XIX. Estas melhorias aumentaram os parâmetros de funcionamento e a eficiência das bombas rotativas, o que contribuiu para a sua rápida aceitação em vários sectores.
Tipos de bombas rotativas
Bombas de engrenagem
Entre os tipos mais populares de bombas rotativas estão as bombas de engrenagens, que têm engrenagens rotativas interligadas que transferem o fluido dentro da bomba.
Bombas de engrenagem interna
As bombas de engrenagem interna podem ser descritas como uma engrenagem dentro de outra engrenagem maior onde os fluidos são bombeados. A eficiência desta unidade é bastante notável e é a mais adequada para mover fluidos espessos.
Bombas de engrenagens externas
As bombas de engrenagens externas são compostas por 2 engrenagens, de certa forma contra-rotativas. Induzem o fluido na bomba e são adequadas para fluidos de baixa viscosidade e também quando são necessários grandes volumes de fluidos.
Bombas de palhetas
A entrada de uma bomba de palhetas está normalmente equipada com palhetas deslizantes que se estendem para fora e formam uma cavidade no interior da bomba à medida que o rotor roda, criando sucção para puxar os fluidos.
Bombas de palhetas deslizantes
Estas bombas especiais têm palhetas deslizantes que podem ser utilizadas para fluidos de baixa viscosidade, mas que sofrem alterações de caudal. As suas palhetas ajustáveis permitem-lhes então ser eficazes quando a viscosidade do fluido muda.
Bombas de palhetas flexíveis
As bombas de palhetas flexíveis utilizam palhetas flexíveis que são capazes de acomodar a gama de viscosidade estreita do fluido, o que as torna aplicáveis tanto em aplicações abrasivas como não abrasivas.
Bombas de parafuso
Em vez de utilizar um empanque, são utilizados um ou mais parafusos para transportar o fluido através da bomba.
Bombas de parafuso simples
Estas bombas utilizam um único parafuso helicoidal que move o fluido através do recipiente cilíndrico. São principalmente utilizadas quando são manuseados fluidos de viscosidade muito elevada.
Bombas de parafuso duplo
As bombas de parafuso duplo são configuradas de tal forma que os dois parafusos se cortam um no outro e, por conseguinte, o fluido é transportado por estes dois parafusos. São preferidas porque transportam diferentes tipos de fluidos com pouca pulsação.
Funções e aplicações
Utilizações industriais
As bombas rotativas são muito importantes em várias indústrias.
Indústria do petróleo e do gás
Nas indústrias do petróleo e do gás, o transporte de petróleo bruto e de outros hidrocarbonetos é facilitado por bombas rotativas. Neste sector, a precisão da bombagem oscilante é crucial para o movimento de fluidos viscosos.
Processamento químico
Quanto ao processamento químico, as bombas rotativas são utilizadas para bombear líquidos perigosos e corrosivos. A resistência e a fiabilidade são importantes para reduzir os atrasos e aumentar a segurança.
Domínios de utilização diária
As bombas rotativas são também utilizadas em alfaias normais.
Sr. e Sra. Motors
Nos automóveis, as bombas rotativas são normalmente incorporadas nos injectores de combustível para garantir um fornecimento constante de combustível ao motor para um funcionamento eficaz.
Aparelhos de uso geral
Vários electrodomésticos de uso geral, incluindo máquinas de lavar roupa e louça, utilizam bombas rotativas para controlar o fluxo de água, o que demonstra a sua utilização mesmo em actividades mundanas.
Vantagens e desvantagens
Vantagens das bombas rotativas
A utilização de bombas rotativas tem muitas vantagens.
Eficiência e fiabilidade
É inerente ao conhecimento compreender que estas bombas são eficientes e fiáveis em termos de desempenho, sendo capazes de suportar um funcionamento extenuante durante períodos de tempo prolongados. A sua utilização é ainda reforçada pelo facto de serem capazes de manusear uma vasta gama de fluidos.
Versatilidade nas aplicações
As bombas rotativas não se limitam a uma indústria ou a uma aplicação, são utilizadas em muitas aplicações, por exemplo, no manuseamento de fluidos viscosos, na transferência de produtos químicos corrosivos e muitas outras.
Potenciais inconvenientes
No entanto, existem algumas desvantagens potenciais.
Requisitos de manutenção
É prática corrente considerar a manutenção das bombas rotativas. Isto pode implicar a substituição dos vedantes e o controlo do desgaste das superfícies internas.
Limitações em condições específicas
Há situações em que as bombas rotativas não funcionam bem a altas pressões ou com certos tipos de fluidos e, por isso, exigem uma seleção cuidadosa em relação aos requisitos da aplicação.
Comparação com outros tipos de bombas
Bombas rotativas vs. Centrífugas
Do ponto de vista das bombas rotativas em relação às bombas centrífugas, as capacidades são utilizadas de forma diferente.
