Uma visão geral das bombas de engrenagens rotativas
De uma bomba de engrenagem rotativa a qualquer máquina de bombeamento, cada peça de maquinário desempenha um papel integral nos domínios industrial e mecânico, pois ajuda a gerenciar de forma ideal os fluidos mais espessos. Essas bombas são projetadas para manter valores de vazão definidos, o que é útil para mover e transferir substâncias, como em sistemas hidráulicos e processos químicos. É igualmente importante que os engenheiros e a equipe de manutenção entendam o projeto e a operação dessas bombas para que possam elaborar modelos de otimização que ajudem na tomada de decisões sobre os processos de transferência de fluidos114.
Este guia examinará o funcionamento das bombas de engrenagens rotativas, suas vantagens associadas, aplicações comuns e práticas que garantem sua manutenção adequada. Outras respostas importantes fornecidas podem responder às suas perguntas para que você possa tomar decisões informadas.
A operação das bombas de engrenagens rotativas
Projeto e princípio de operação
Semelhante à finalidade de outras peças de máquinas, as bombas de engrenagens rotativas contêm duas partes principais - uma engrenagem motriz (acoplada a um motor) e uma engrenagem acionada - ambas envolvidas em uma bomba. Cada uma das engrenagens rotativas tem uma bomba acoplada, com suas portas de admissão e descarga de fluido. Quando as engrenagens são colocadas em rotação, o fluido contido na bomba é sugado para ser ejetado mais adiante no tubo sob pressão.
Bombas de deslocamento
As bombas de fluido positivas rotativas do tipo engrenagem são de deslocamento positivo com a função de transferir uma quantidade predeterminada de fluido para cada giro completo do rotor. Assim, fornecem valores de taxa de fluxo definidos.
Bombas de engrenagens rotativas
Pulsação: Diminuição do desgaste na operação suave dos componentes a jusante.
Capacidade de autoaspiração: Funciona bem quando é necessário um elevador de sucção.
Tipos de bombas rotativas
Bombas externas: Bombas que usam duas engrenagens idênticas girando uma contra a outra. Os sistemas de lubrificação são ideais devido à alta 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 nos setores devido aos seus benefícios exclusivos.
Durabilidade: Garantida por materiais de construção robustos (por exemplo, aço inoxidável, ferro fundido).
Eficiência geral: Atingir uma eficiência volumétrica superior a 90% com vazamento interno e fluidos viscosos.
Versatilidade: A capacidade de lidar com fluidos com viscosidade em torno de 1 cP a mais de 1.000.000 cP com óleos, combustíveis e polímeros.
Design compacto: Ideal para equipamentos móveis e espaços confinados devido às configurações que economizam espaço.
Baixa manutenção: Menos peças móveis significa menos manutenção312.
Aplicações das bombas de engrenagens rotativas
As bombas de engrenagens rotativas são muito importantes em muitos setores, como o de petróleo e gás:
1. Sistemas hidráulicos
Funciona em equipamentos de construção e sistemas de veículos para transferir energia com eficiência. Eles têm capacidade de alta pressão, de até 3.000 psi, o que é essencial para a operação de escavadeiras e prensas14.
2. Processamento químico
Perfeito para o transporte de fluidos abrasivos ou corrosivos, como solventes e ácidos, devido à sua construção com materiais quimicamente resistentes, como PTFE ou Castellón.
3. Alimentos e bebidas
Xaropes, chocolate e laticínios podem ser transferidos sem contaminação devido aos designs sanitários em conformidade com a FDA.
4. Petróleo e gás
As bombas desse tipo são usadas na transferência de combustível, lubrificação e bombeamento de petróleo bruto, onde a precisão e a confiabilidade são importantes12.
Escolhendo a bomba de engrenagem rotativa apropriada
Considerar esses fatores ajudará a melhorar o desempenho:
Propriedades do fluido. A viscosidade, a temperatura e a química do fluido determinarão qual material e projeto de engrenagem é melhor.
Vazão e pressão. As bombas devem ser combinadas com os requisitos do sistema para evitar cavitação ou ineficácia.
Compatibilidade de materiais. Devem ser utilizadas engrenagens e carcaças construídas com baixa resistência à abrasão, corrosão e degradação química.
Necessidades de manutenção. Selecione bombas que tenham componentes de difícil acesso e de difícil manutenção112.
Inspeções de bombas
As bombas podem ser verificadas quanto ao desgaste das engrenagens, vedações e problemas de alinhamento.
Lubrificação: Reduza o atrito lubrificando adequadamente as engrenagens e os rolamentos.
Controle de contaminação: Proteja os componentes internos contra partículas abrasivas usando filtros de montagem.
Monitoramento da temperatura: Mantenha-se dentro dos limites prescritos para evitar superaquecimento.
Perguntas frequentes sobre bombas de engrenagens rotativas
P1: Com quais fluidos as bombas de engrenagem rotativa podem lidar?
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.
P2: O que causa ruído nas bombas de engrenagem rotativa?
R: O ruído pode ser causado por vários fatores, incluindo desalinhamento, engrenagens desgastadas e cavitação. A manutenção regular é eficaz na eliminação da maioria desses problemas.
P3: Como as bombas de engrenagem rotativa diferem das bombas centrífugas?
R: As bombas de engrenagem rotativa superam as bombas centrífugas no manuseio de fluidos com alta viscosidade e quando é necessário um controle preciso da taxa de fluxo. Por outro lado, as bombas centrífugas são mais eficientes em situações de baixa viscosidade e alta vazão.
Q4: Qual é a expectativa de vida média de uma bomba de engrenagem rotativa?
R: Com uma boa manutenção, estima-se que essas bombas permaneçam operacionais por 10 a 15 anos, dependendo das condições severas de uso.
Conclusão
As bombas de engrenagens rotativas são essenciais para os setores que precisam de uma transferência de fluidos precisa e confiável, devido às suas vantagens em termos de projeto e operação. Conhecer os princípios de projeto, as vantagens e as ações de manutenção adequadas ajudará os usuários a obter o máximo de eficiência operacional e reduzir o tempo de inatividade. Não importa se você está gerenciando sistemas hidráulicos ou processando produtos químicos, a bomba certa, juntamente com a aplicação adequada das diretrizes, oferecerá desempenho confiável e economia ao longo do tempo.
Para criar mais estratégias para seus sistemas de manuseio de fluidos, confira nossos guias de manutenção de bombas de deslocamento positivo e nossa seleção de bombas industriais para aplicações de fluidos espessos.
