Variedades de bombas de palhetas
As palhetas presas a um rotor são usadas por uma bomba de palhetas para mover líquidos. Dentro de uma cavidade, o rotor gira, o que faz com que as palhetas deslizem para dentro e para fora das ranhuras, criando assim a ação de bombeamento. A eficiência e a versatilidade são alguns dos motivos pelos quais as bombas de palhetas são importantes em vários setores. O setor automotivo depende muito desse tipo de bomba para sistemas de direção hidráulica, enquanto os sistemas de lubrificação também as utilizam amplamente. O setor químico também precisa desses dispositivos porque eles ajudam na transferência de fluidos e em muitas outras aplicações, como no setor de petróleo e gás, entre outros. Esse mercado está crescendo rapidamente a um CAGR estimado de 5,94%, com previsão de atingir $3,422 bilhões até 2028.
Tipos de bombas de palhetas
Bombas de palhetas de deslocamento fixo
Bombas de palhetas de câmara única
Ter um compartimento no qual o fluido fica preso e é transportado é o que significa bombas de palhetas de câmara única; assim, proporcionam taxas de fluxo uniformes em toda a extensão, o que as torna adequadas para aplicações que exigem fornecimento constante de fluidos, como prensas hidráulicas ou motores de velocidade constante etc. Esse design garante menos pulsação, o que leva a uma melhor eficiência em qualquer sistema projetado, pois sempre são necessárias apenas algumas alterações mínimas antes de descobrir qual combinação oferece os melhores resultados sob as condições predominantes e, em seguida, adotá-la como solução final - não são necessários mais testes! Portanto, os de câmara única são utilizados principalmente em sistemas hidráulicos e sistemas de lubrificação.
Bombas de palhetas de câmara dupla
Esses tipos têm dois compartimentos que retêm os fluidos, mas, diferentemente de sua contraparte com apenas uma câmara, eles podem transportar mais líquidos simultaneamente, permitindo, portanto, taxas de fluxo mais altas quando comparados aos que têm apenas uma câmara. Deve-se observar, no entanto, que esse aprimoramento tem um custo, pois serão necessárias mais peças durante o processo de fabricação, aumentando, assim, as despesas de produção das variantes de câmara dupla em relação aos modelos de câmara única - mantendo-se todas as outras condições iguais (ceteris paribus). Os modelos de câmara dupla também podem ter um desempenho melhor em instalações que exigem fluxos variáveis, como maquinário industrial ou equipamentos móveis em que as mudanças de pressão ocorrem com frequência.
Bombas de palhetas de deslocamento variável
Bombas de palhetas com compensação de pressão
O ajuste da vazão, dependendo dos requisitos de pressão do sistema, é o que esses tipos fazem melhor. Eles são capazes de manter o desempenho compensando as variações de pressão, garantindo assim a eficiência em diferentes condições de operação. As bombas de palhetas com compensação de pressão funcionam bem quando é fundamental manter pressões específicas, como nos sistemas de direção hidráulica com válvulas de detecção de carga que as controlam para que não excedam determinados níveis.
Bombas de palhetas com sensor de carga
Em uma bomba com sensor de carga, as taxas de fluxo mudam de acordo com a demanda feita pelas cargas que estão sendo acionadas em um determinado momento; isso ajuda a economizar energia, pois somente as quantidades necessárias são fornecidas, reduzindo assim o desperdício de energia. Consequentemente, o tipo de sensor de carga é comumente aplicado em máquinas de construção e outros equipamentos usados em indústrias em que podem existir cargas variáveis, o que exige controles de fluido precisos durante a operação.
Bombas de palhetas deslizantes - Construção e projeto
Projetadas com ranhuras nas quais as lâminas deslizam para frente e para trás ao girar dentro delas, as bombas de palhetas deslizantes criam bolsões para reter o fluido entre as paredes do rotor e da carcaça. O rotor gira em torno de seu eixo, enquanto as lâminas seguem o caminho do came, de modo que o contato permanece contínuo entre todos os componentes envolvidos (rotor, lâminas, came) durante todo o ciclo de operação - não ocorrem lacunas momentâneas ao longo de suas superfícies, mesmo nas velocidades mais altas atingidas durante o processo de trabalho. Essa estanqueidade garante o ambiente vedado necessário para o manuseio de algumas substâncias quimicamente agressivas ou com altos níveis de volatilidade associados a elas em vários setores industriais, como plantas petroquímicas etc.
Mecanismo de operação
Palhetas flexíveis para bombas
Principais recursos
Vários recursos tornam as bombas de palhetas flexíveis distintas como um tipo de bomba de deslocamento rotativo positivo. As veias dessas máquinas são móveis e, portanto, podem ser dobradas para se ajustar ao formato da câmara que está sendo bombeada. Isso permite que elas manipulem fluidos com diferentes viscosidades de forma eficaz. Além disso, seu projeto garante que elas formem uma vedação estanque com as paredes das câmaras, o que evita qualquer vazamento e mantém a taxa de fluxo estável.
Outra característica é que ela pode se autoferrar. O vácuo criado por esses tipos de bombas permite que elas aspirem líquidos sem ajuda externa. Elas são mais adequadas quando há necessidade de forte desempenho de sucção, como ao lidar com algumas partículas sólidas ou materiais viscosos, como óleo pesado. Além disso, esse equipamento tem baixos níveis de pulsação e controle preciso do fluxo, o que garante uma operação suave em vários ambientes industriais.
Normalmente, a construção de uma bomba de palhetas flexíveis envolve o uso de peças endurecidas que resistem ao desgaste, estendendo assim seu ciclo de vida útil. Além disso, a facilidade de manutenção é obtida por meio de medidas simples tomadas durante o processo de desmontagem e remontagem, minimizando assim os tempos de parada e melhorando a eficiência geral do sistema.
Aplicativos comuns
Devido à sua adaptabilidade, as bombas de palhetas flexíveis são amplamente utilizadas em diferentes setores. Na indústria automotiva, elas são aplicadas em sistemas de direção hidráulica e também em aplicações de transferência de combustível. Isso ocorre porque esses itens podem manusear fluidos com diversos níveis de viscosidade, inclusive os usados na lubrificação de carros.
O setor de processamento de alimentos, por outro lado, emprega-os ao lidar com líquidos espessos, como xaropes ou molhos, enquanto o setor farmacêutico pode exigir um controle preciso do fluido durante a medição/dosagem de medicamentos, o que requer a precisão oferecida por esses dispositivos. O setor de processamento químico também se beneficia da utilização desse tipo de dispositivo, pois ele pode suportar substâncias corrosivas comumente encontradas em fábricas de produtos químicos.
Além disso, as máquinas industriais podem precisar delas para fornecer lubrificantes e transferir fluidos hidráulicos, entre outros usos. Tudo isso mostra como as palhetas flexíveis para bombas podem ser versáteis e eficientes em várias áreas.
Aplicações das bombas de palhetas
Setor automotivo
Sistemas de direção hidráulica
Os sistemas de direção hidráulica dos veículos dependem de bombas de palhetas para gerar pressão hidráulica. As bombas garantem uma direção suave e responsiva, fornecendo um fluxo constante de fluido hidráulico. As bombas de palhetas são eficientes e confiáveis, o que as torna adequadas para essa aplicação, pois podem lidar com diferentes pressões em diversas condições de direção.
Sistemas de transmissão
Os sistemas de transmissão de veículos empregam bombas de palhetas que fazem circular o fluido de transmissão. Esse fluido lubrifica as peças móveis, reduzindo, assim, as forças de atrito entre elas enquanto estão em movimento ou em repouso. Por exemplo, os fluidos de baixa viscosidade, como os óleos usados em caixas de câmbio de automóveis, exigem que haja sempre um suprimento contínuo desse lubrificante em todos os componentes envolvidos para evitar o contato metal-metal; portanto, essas unidades mantêm as taxas de fluxo constantes necessárias para garantir a funcionalidade adequada nas transmissões automotivas durante a operação, independentemente das faixas de velocidade atingidas pelo veículo que está sendo conduzido. As palhetas flexíveis também funcionam bem com viscosidades mais altas encontradas em aplicações de caminhões para serviços pesados.
Aplicações industriais
Sistemas hidráulicos
Os sistemas hidráulicos encontrados em máquinas industriais usam bombas de palhetas para fins de transmissão de energia. Esses dispositivos fornecem as pressões necessárias para acionar vários tipos de atuadores hidráulicos ou motores usados nessas configurações. Além disso, a taxa de fluxo consistente fornecida por essas máquinas garante condições de trabalho eficientes para qualquer sistema hidráulico, enquanto sua capacidade de lidar com líquidos leves, como água, gasolina etc., aumenta a versatilidade em diferentes setores em que essas substâncias podem estar envolvidas.
Sistemas de lubrificação
As bombas de palhetas são usadas pelos sistemas de lubrificação para fornecer lubrificantes às peças da máquina. Elas reduzem o atrito e impedem o desgaste. As bombas de palhetas fornecem um fluxo contínuo de óleo para que o equipamento possa operar com mais eficiência. Elas são ideais para uso em sistemas de lubrificação industrial porque não pulsam muito e têm controle preciso sobre a quantidade de fluido fornecido.
Indústria de alimentos e bebidas
Manuseio de fluidos viscosos
No setor de alimentos e bebidas, as bombas de palhetas são comumente empregadas na transferência de líquidos espessos, como xaropes ou molhos, sem danos ou contaminação. Com um projeto de vedação estanque que também garante a manutenção das condições sanitárias, essas bombas evitam vazamentos que poderiam comprometer os padrões de higiene e, ao mesmo tempo, são capazes de acomodar várias viscosidades durante diferentes estágios do processamento de alimentos.
Soluções de bombeamento sanitário
As bombas usadas em soluções de bombeamento sanitário para processamento de alimentos devem atender a requisitos rigorosos de limpeza; é nesse ponto que os modelos do tipo palheta entram em ação, pois seu design garante facilidade de limpeza, minimizando o tempo de inatividade associado aos procedimentos de limpeza. Esses tipos de máquinas oferecem desempenho confiável quando se trata de transferir fluidos, o que as torna adequadas para uso com bebidas, como milkshakes, entre outras, devido à simplicidade de operação e aos altos 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 em indústrias químicas porque são construídas com robustez suficiente para suportar essas condições adversas em que outros tipos de bombas falhariam nessas circunstâncias. Essa robustez é obtida por meio do uso de materiais resistentes à corrosão, o que prolonga sua vida útil, impedindo a ocorrência de qualquer forma de ferrugem dentro ou fora da bomba, garantindo assim a confiabilidade, mesmo ao manusear meios abrasivos encontrados em ambientes químicos agressivos, além de manter a taxa de fluxo constante, independentemente das mudanças na pressão do sistema, aumentando a eficiência operacional, uma vez que a entrega consistente necessária é sempre fornecida, independentemente da natureza do meio bombeado.
Vários líquidos de baixa viscosidade podem ser manuseados por unidades do tipo palheta, inclusive solventes, gasolina e outros fluidos à base de álcool, tornando-os versáteis para uso em diferentes setores da indústria química. O projeto das palhetas também garante que não haja desgaste, mesmo que produtos químicos agressivos estejam envolvidos durante esse processo. Além disso, sua manutenção pode ser feita com facilidade, o que aumenta a razão pela qual ela é mais adequada para uso em plantas de processamento químico.
Medição e dosagem
Em aplicações de medição e dosagem que exigem controle preciso das taxas de fluxo, as bombas de palhetas são uma excelente opção devido à sua capacidade de fornecer o controle preciso de fluxo necessário para essas tarefas. Esses tipos de máquinas foram projetados com a provisão de ajuste fino da taxa de fluxo, o que garante a entrega de quantidades exatas em todos os momentos. Isso é muito importante, especialmente quando se lida com alguns produtos químicos em que proporções específicas devem ser mantidas durante um determinado procedimento.
Outro motivo pelo qual elas são preferidas é que as palhetas podem se ajustar automaticamente, dependendo das mudanças nas condições de carga, garantindo assim a eficiência durante o trabalho em situações variáveis, ao contrário de outras bombas que podem deixar de operar adequadamente quando os níveis de fluido caem abaixo de um determinado ponto ou quando a pressão se reduz significativamente no recipiente de suprimento, o que leva à conclusão de falhas de lote ou a produtos defeituosos.
A pulsação em bombas de deslocamento positivo é indesejável, especialmente ao manusear substâncias sensíveis durante a fabricação; portanto, os modelos de palhetas oferecem características de baixa pulsação que os tornam adequados para aplicações de medição também nesse setor. O fluxo contínuo e suave gerado por essas unidades garante execuções de produção ininterruptas, pois qualquer forma de interrupção levaria à perda de tempo, além de aumentar as chances de obter itens defeituosos, criando assim mais trabalho para corrigir a situação e introduzindo custos desnecessários nas alocações orçamentárias da organização para medidas de correção, enquanto a alta confiabilidade e o fácil controle tornam a palheta uma ferramenta importante usada no setor de processamento químico.
Desvantagens
Desgaste
Com o tempo, as bombas de palhetas tendem a se desgastar. Essas palhetas se movem para dentro e para fora das ranhuras, produzindo atrito. Se não receberem manutenção regularmente, elas podem quebrar. É importante substituir as peças desgastadas para que elas possam continuar funcionando.
Limitado para uso com determinados fluidos
As bombas de palhetas são projetadas para manusear apenas tipos específicos de fluidos. Elas funcionam bem com líquidos de baixa viscosidade. Por outro lado, fluidos de alta viscosidade ou abrasivos podem estragá-las. Portanto, é preciso escolher a bomba certa para a durabilidade do sistema.
Conhecer os diferentes tipos de bombas de palhetas, bem como suas aplicações, pode ajudar a otimizar os processos industriais. Cada tipo tem seus próprios pontos fortes, portanto, é necessário escolher o mais adequado às nossas necessidades. Por exemplo, as palhetas deslizantes podem lidar com vários solventes sem autolubrificação, enquanto as palhetas flexíveis são boas para lidar com diferentes viscosidades de fluidos, garantindo assim um funcionamento suave.
A eficiência e a confiabilidade dos sistemas automotivos até o processamento químico, entre outros, dependem muito da seleção adequada de uma bomba de palhetas. Aprofunde-se em outros materiais que lhe darão mais compreensão, permitindo assim escolhas precisas para as necessidades do seu setor.
