As bombas de lóbulo rotativo estão se tornando mais populares no manuseio de fluidos devido à sua eficiência e versatilidade. Elas têm uma construção robusta e podem processar diferentes viscosidades, razão pela qual são usadas em vários setores, como processamento de alimentos, petróleo e gás, produtos farmacêuticos ou estações de tratamento de águas residuais. Esses dispositivos são capazes de transferir líquidos com eficiência, lidando até mesmo com substâncias altamente viscosas, como cremes ou molhos, sem alterar a textura ou danificar produtos alimentícios delicados que estão sendo bombeados por eles, o que os torna únicos entre outros tipos de bombas disponíveis no mercado atualmente. Seu excelente desempenho, aliado a recursos exclusivos, oferece muitos benefícios aos usuários, posicionando as bombas de lóbulo rotativo como tecnologias avançadas de deslocamento positivo.
O que são bombas de lóbulo rotativo?
Definição e princípios básicos
A bomba de lóbulo rotativo é um tipo de bomba de deslocamento positivo que usa lóbulos rotativos para mover o fluido dentro de uma carcaça. Os dois lóbulos giram em eixos paralelos e criam cavidades vedadas que retêm e transportam os fluidos.
Mecanismo de deslocamento positivo
Esse tipo de bomba depende de seu mecanismo de deslocamento positivo para obter taxas de fluxo consistentes em todos os momentos. Quando está operando, as cavidades são formadas pelo espaço entre os lóbulos rotativos. O fluido é sugado para esses espaços durante a rotação do lado da entrada para o lado da saída, mantendo assim o movimento contínuo até ser descarregado do sistema. Como resultado, esse recurso os torna adequados para o manuseio de líquidos com diferentes viscosidades e, ao mesmo tempo, fornecem uma taxa de fluxo de volume constante.
Principais características
Alguns recursos importantes das bombas de lóbulo rotativo incluem:
- Versatilidade: Pode ser usado em uma ampla gama de aplicações, como na indústria alimentícia ou em estações de tratamento de águas residuais municipais.
- Manuseio cuidadoso: Eles lidam com materiais delicados sem causar nenhum tipo de dano a eles.
- Eficiência: Movimentação rápida de líquidos com altos níveis de eficiência.
- Capacidade de escorvamento automático: Capaz de criar vácuo na extremidade de sucção, de modo a se preparar automaticamente sem assistência externa, como válvulas de pé etc.
Contexto histórico
Evolução das bombas de lóbulo rotativo
A história do desenvolvimento começou quando as pessoas precisavam de formas eficientes de lidar com fluidos. O foco principal durante os primeiros dias era como o melhor mecanismo de deslocamento positivo poderia ser aprimorado. Isso levou a várias mudanças que foram feitas ao longo do tempo com o objetivo de melhorar o desempenho e a confiabilidade, entre outros aspectos.
Inovações notáveis ao longo da história
Essas são algumas das inovações notáveis que ocorreram nesse campo:
- Diferentes materiais utilizados: Os lóbulos (peças da bomba responsáveis pela criação de compartimentos) e as carcaças agora são fabricados com diversos materiais para suportar os vários produtos químicos manuseados ou as condições de trabalho encontradas.
- Designs ideais adotados: Foram introduzidas configurações de lóbulo simples, duplo e triplo, dependendo do tipo de líquido que está sendo transferido, possibilitando assim a otimização da dinâmica do fluido nesses dispositivos.
- Advanced Technology Incorporated: As transmissões de engrenagem foram aprimoradas para garantir que os rotores se movam juntos, sem emperrar nos eixos, etc.
Quais são os componentes das bombas de lóbulo rotativo?
Partes principais
Lóbulos
Os lóbulos rotativos servem como o principal componente móvel em uma bomba de lóbulo rotativo. Essas peças giram em torno de eixos paralelos, gerando espaços vedados que retêm e transportam o fluido. Elas são projetadas para facilitar o padrão de fluxo suave através delas, criando compartimentos que otimizam a eficiência para diferentes aplicações usando conjuntos simples, duplos ou triplos de lóbulos.
Carcaça da bomba
É a parte em que os lóbulos rotativos estão alojados e garante a vedação adequada do meio de processo no interior enquanto o bombeia para fora também. Os fabricantes geralmente utilizam o material de aço inoxidável AISI 316L devido às suas propriedades de resistência à corrosão, pois muitos líquidos podem ser agressivos para os metais expostos nesses dispositivos. A construção robusta garante que eles possam sobreviver em ambientes desfavoráveis, onde alguns podem deixar de operar adequadamente porque suas estruturas se tornam fracas e são facilmente afetadas por fatores externos, como variações de temperatura, presença de umidade etc.
Eixo e rolamentos
- Ferro carbono: adequado para aplicações com alta pressão.
- Bronze: usado em determinadas aplicações em que é necessária uma boa resistência ao desgaste.
- Liga de alumínio: Leve e resistente à corrosão.
- Revestimento de flúor: Oferece resistência química ao lidar com fluidos agressivos.
Seleção de materiais de acordo com o uso
O material adequado é selecionado de acordo com as propriedades do fluido. Alguns fatores incluem:
- Composição química - deve ser compatível com o fluido para não corroer.
- Temperatura - determina se ele pode suportar condições operacionais ou não.
- Viscosidade - afeta a eficiência da bomba e desgasta os materiais usados em sua fabricação de forma mais rápida ou mais lenta, dependendo de sua espessura.
- Gravidade específica - diretamente proporcional à capacidade da bomba, mas inversamente relacionada aos materiais escolhidos para a construção.
Os fabricantes devem considerar esses aspectos com cuidado para que as bombas de lóbulo rotativo funcionem de forma eficiente e confiável para o fim a que se destinam.
Princípios de funcionamento das bombas de lóbulo rotativo
Como eles funcionam
Processo de movimentação de fluidos
O processo de movimentação do fluido nas bombas de lóbulo rotativo é único. Isso envolve a rotação dos lóbulos em torno de eixos paralelos dentro de uma carcaça. À medida que os lóbulos giram, são criadas cavidades seladas que prendem os líquidos e os movem da entrada para a saída. Esse arranjo garante que haja um fluxo de taxa uniforme em toda a extensão. O deslocamento positivo permite que essas máquinas tenham bom desempenho mesmo quando lidam com fluidos com viscosidades diferentes.
Funções desempenhadas pelos lóbulos durante a ação de bombeamento
A ação de bombeamento em qualquer bomba de lóbulo rotativo depende muito da forma e do posicionamento dos respectivos lóbulos envolvidos naquele momento durante a operação. O projeto visa promover a passagem suave do meio líquido por diferentes partes e, ao mesmo tempo, reduzir as ineficiências causadas por forças de atrito ou outras formas de resistência mecânica, como refluxo etc. As configurações simples, duplas ou triplas podem ser adotadas, dependendo dos requisitos específicos das aplicações atendidas por cada tipo. As simples são mais gerais do que as duplas, que podem lidar com líquidos delicados e também com aqueles de alta viscosidade sem causar danos, enquanto as triplas lidam bem com fluidos muito espessos, mas podem não tolerar a entrada de sólidos.
Tipos de bombas de lóbulo rotativo
Lóbulo único
Eles têm um lóbulo por rotor. São usados para tarefas gerais de transferência de fluidos. A simplicidade de seu projeto garante que operem de forma confiável e possam ser mantidos facilmente. As unidades de lóbulo único lidam com vários tipos de líquidos, inclusive aqueles com níveis de viscosidade baixos a médios. Elas encontram aplicações em setores como processamento químico ou estações de tratamento de esgoto, entre outros.
Lóbulo duplo
Cada rotor tem dois lóbulos. Esse arranjo permite taxas de fluxo mais suaves e aumenta a eficiência, especialmente quando se lida com materiais mais viscosos. Esses tipos também reduzem as chances de deterioração de produtos frágeis durante as operações de bombeamento, o que os torna adequados para uso em produtos farmacêuticos, onde é necessário um manuseio cuidadoso.
Lóbulo triplo
Uma configuração tripla tem três lóbulos por rotor. Essa configuração oferece o máximo de suavidade em níveis mais altos do que qualquer outro tipo disponível nessa categoria Os trios são capazes de processar substâncias mais espessas, pois minimizam o efeito de cisalhamento, preservando assim a integridade de componentes sensíveis. O setor de fabricação de produtos biofarmacêuticos geralmente emprega trios, pois a natureza de precisão envolvida nessas bombas garante o controle de qualidade do meio bombeado em todas as etapas de produção.
Prós e contras associados às bombas de lóbulo rotativo
Méritos
Alta eficiência
As bombas de lóbulo rotativo proporcionam um meio altamente eficiente de transferir fluidos de um ponto a outro. O deslocamento positivo garante uma taxa de fluxo contínua que permanece constante, independentemente das mudanças encontradas ao longo do caminho; portanto, podem ser aplicadas em vários setores sem comprometer a velocidade ou a eficácia, independentemente das diferentes viscosidades.
Manuseio suave de líquidos
As bombas de lóbulo rotativo são boas no manuseio de produtos delicados. Para minimizar o cisalhamento, que poderia danificar produtos sensíveis, o projeto é feito de forma a criar pouco ou nenhum cisalhamento. Entre outros setores, esse tratamento delicado é particularmente útil no processamento de alimentos e bebidas, onde molhos e cremes podem ser movimentados sem alterar sua textura por esses tipos de bombas.
Flexibilidade de aplicativos
As bombas de lóbulo rotativo têm muitos usos em diferentes setores, pois são versáteis o suficiente para lidar com vários tipos de fluidos com ou sem partículas sólidas suspensas neles, como lamas também; além disso, sua capacidade de autoescorvamento as torna ideais para uso em diferentes condições ambientais. Eles são amplamente utilizados em setores como fábricas de produtos farmacêuticos, instalações de tratamento de águas residuais, entre outros, como unidades de processamento químico.
Desvantagens
Custo inicial
Ao comprar uma bomba de lóbulo rotativo, a pessoa deve estar preparada para gastar mais dinheiro em comparação com outras bombas disponíveis no mercado. Isso se deve ao seu design avançado e aos materiais usados durante o processo de fabricação, o que resulta em preços altos cobrados por esses dispositivos no início, mas com o tempo as pessoas percebem os benefícios associados a esses investimentos, justificando assim seus custos, pois acabam economizando muito dinheiro a longo prazo, especialmente quando lidam com grandes quantidades frequentemente bombeadas por meio de sistemas em que a velocidade é mais importante.
Requisitos de manutenção:
Para garantir que a bomba funcione em níveis ideais, é preciso fazer manutenção regular nela, caso contrário, se não for cuidada, sua eficiência poderá diminuir muito, levando a um desempenho ruim, mesmo que algumas peças precisem ser substituídas durante esse processo, embora ainda sejam necessárias para prolongar a vida útil desse equipamento, mas, infelizmente, todas essas atividades atrairão despesas operacionais adicionais.
Áreas de aplicação para bombas de lóbulo rotativo
Usos industriais
Setor de alimentos e bebidas:
Para o manuseio adequado de fluidos no setor de fabricação de alimentos e bebidas, as bombas de lóbulo rotativo são comumente usadas. Esses tipos de bombas têm a capacidade de transferir líquidos espessos, como molhos ou xaropes, sem alterar sua textura. Além disso, esse tipo de bomba garante um tratamento suave, o que é necessário se você quiser que os alimentos delicados permaneçam intactos durante o processo de bombeamento. Além disso, elas atendem aos padrões de higiene exigidos e, portanto, são aplicáveis quando há necessidade de saneamento durante a execução de diferentes tarefas relacionadas a esses setores, pois também podem lidar com várias viscosidades.
Setor farmacêutico:
É necessário manter a integridade ao lidar com medicamentos, o que torna o setor farmacêutico uma das áreas mais sensíveis em termos de manuseio cuidadoso. Por isso, são necessários dispositivos como a bomba de lóbulo rotativo, que pode proporcionar o cuidado delicado necessário para esses produtos. Com materiais sensíveis ao cisalhamento sendo transferidos por essas máquinas sem causar qualquer degradação, até mesmo os fluidos de alta viscosidade também podem ser movidos do local A para o B usando-as, pois o nível de precisão exibido por cada uma delas torna a ferramenta ideal durante essa atividade, especialmente ao transferir APIs entre outros componentes críticos usados para a fabricação de medicamentos, de modo a obter sempre resultados confiáveis, mesmo sob condições operacionais severas, além de manter uma taxa de fluxo uniforme, dosagem e mistura precisas essenciais que envolvem vários estágios dentro das linhas de produção usadas amplamente em vários setores devido à sua confiabilidade.
Outros aplicativos
Tratamento de águas residuais:
Nas estações de tratamento de águas residuais, onde o lodo é manuseado com frequência, as bombas de lóbulo rotativo entram em ação, pois são projetadas especificamente para o gerenciamento eficiente desses ambientes, onde diferentes tipos de materiais viscosos, inclusive lamas, podem precisar ser bombeados através de tubulações; Além disso, a natureza do deslocamento positivo garante uma taxa de fluxo constante e o controle efetivo necessário sobre esses líquidos, tornando-as mais adequadas para uso em circunstâncias específicas encontradas durante o gerenciamento de sistemas de esgoto ou pontos de descarga de efluentes industriais, mas não apenas isso, mesmo os ambientes domésticos em geral ainda podem se beneficiar muito com a instalação desse dispositivo em casa, pois, às vezes, práticas inadequadas de descarte acabam causando bloqueios nas redes de drenagem, levando a possíveis riscos ambientais.
Processamento químico:
A eficiência é fundamental quando se lida com produtos químicos, por isso a maioria das indústrias químicas confia nas bombas de lóbulo rotativo, que podem lidar com uma grande variedade deles, inclusive os de natureza corrosiva; além disso, a seleção também deve considerar o tipo usado, pois tipos diferentes têm requisitos de compatibilidade exclusivos em relação a várias propriedades exibidas pelos materiais que estão sendo transportados, evitando assim a corrosão devido a substâncias reativas envolvidas ou o desgaste causado por compostos abrasivos presentes na solução que está sendo transportada; Além disso, a manutenção de uma taxa de fluxo constante auxilia nos processos precisos de dosagem e mistura, uma vez que algumas reações só podem ocorrer em concentrações específicas; portanto, sem essas características, torna-se impossível alcançar o resultado desejado em tais situações; a capacidade de lidar com diferentes viscosidades torna a ferramenta indispensável durante vários estágios do sistema de processamento químico.
O manuseio de fluidos pode se beneficiar muito das bombas de lóbulo rotativo. Elas são boas para lidar com líquidos de baixa viscosidade, bem como com aqueles de alta viscosidade, pois isso permite que mantenham taxas de fluxo constantes. Essa simplicidade no projeto facilita muito o uso em diferentes aplicações sem se preocupar com problemas de confiabilidade ou manutenção; você pode simplesmente confiar no fato de que elas funcionarão bem. Essas bombas também são conhecidas por sua eficiência e versatilidade, e é por isso que muitos setores as adotaram, como fábricas de processamento de alimentos, fábricas de produtos químicos etc., onde elas também são úteis durante os processos de tratamento de águas residuais. Para qualquer necessidade de transferência de líquidos, essas máquinas oferecem recursos exclusivos e durabilidade inigualável por outros tipos - portanto, não é de surpreender que a maioria das pessoas considere os sistemas de bombeamento de lóbulo rotativo como soluções inestimáveis quando se trata de gerenciamento de fluidos.
