Como funciona uma bomba de deslocamento positivo?
Em uma bomba de engrenagem, duas engrenagens que se encaixam aprisionam o fluido entre seus dentes e a carcaça enquanto giram. Cada revolução impulsiona o mesmo volume — nem mais, nem menos. As bombas de palhetas funcionam de maneira diferente: um rotor giratório com palhetas retráteis cria câmaras de expansão e compressão dentro da carcaça, movendo o fluido da entrada para a saída. De qualquer forma, o volume por ciclo é determinado pela geometria física. É por isso que a vazão permanece constante independentemente da pressão do sistema — é uma certeza mecânica, não algo que precise ser ajustado.
Quais são os diferentes tipos de bombas de deslocamento positivo?
As bombas de deslocamento positivo são classificadas em duas categorias principais: rotativas e alternativas. Os tipos rotativos incluem bombas de engrenagem, bombas de palhetas, bombas de parafuso, bombas de lóbulos e bombas peristálticas. Os tipos alternativos incluem bombas de pistão, bombas de êmbolo e bombas de diafragma. A linha de bombas de deslocamento positivo da Aulank abrange bombas de engrenagem com acionamento magnético e bombas de palhetas de alta pressão, ambas pertencentes à categoria rotativa. Para uma descrição detalhada de cada tipo, com princípios de funcionamento, vantagens e desvantagens e orientações para seleção, consulte nosso guia completo sobre bombas de deslocamento positivo. tipos de bombas de deslocamento positivo.
Bomba de engrenagem versus bomba de palhetas — qual delas é a mais adequada para a sua aplicação?
As bombas de engrenagem são a opção mais versátil. Elas lidam com uma faixa de viscosidade mais ampla, funcionam bem sob alta pressão e estão disponíveis em versões com acionamento magnético e com selo mecânico. São ideais para dosagem, transferência de produtos químicos, lubrificação e a maioria das aplicações industriais de fluxo contínuo.
As bombas de palhetas são a melhor escolha quando você precisa de um fluxo suave e com baixa pulsação em pressões moderadas. A série (P)-VP, em particular, lida com cenários de alta pressão onde o fluxo precisa diminuir gradualmente à medida que a pressão aumenta — útil em sistemas hidráulicos e de refrigeração onde picos repentinos de pressão precisam ser evitados.
Se a viscosidade for alta ou o fluido for perigoso, utilize uma bomba de engrenagem. Se o fluxo suave em pressões moderadas a altas for mais importante, utilize uma bomba de palhetas.
Acionamento magnético versus selo mecânico em bombas de engrenagem
As bombas de engrenagem têm um problema adicional em comparação com outros tipos de bombas: o engrenamento das engrenagens gera calor e desgaste, portanto, qualquer vedação utilizada precisa suportar isso, além da pressão do fluido. As bombas de engrenagem com acionamento magnético contornam esse problema completamente: nenhum eixo penetra na carcaça. O rotor interno é acionado através de uma luva de isolamento por meio de um acoplamento magnético. Não há caminho físico para o fluido escapar. É por isso que os modelos MDC-X e MDC-M são a escolha padrão para qualquer fluido tóxico, corrosivo ou volátil.
O MDC-K adota uma abordagem diferente — vedação dupla, com vedação primária do eixo e uma barreira de segurança secundária. Possui também um núcleo de válvula de segurança integrado para alívio de pressão em caso de refluxo do sistema. Ideal para fluidos que não são totalmente perigosos, mas que ainda necessitam de uma vedação eficaz contra vazamentos.
Como selecionar a bomba de deslocamento positivo adequada
Comece com três parâmetros: o que você está bombeando (tipo de fluido e viscosidade), a que temperatura e a que pressão. A viscosidade restringe as opções rapidamente — qualquer valor acima de algumas centenas de cP indica que você precisa de uma bomba de engrenagem. A faixa de temperatura determina qual série é a mais adequada: MDC-M para criogenia, MDC-X ou MDC-K para altas temperaturas. A pressão necessária, então, guia a escolha do modelo específico — a MDC-M suporta até 100 bar, a (P)-VP até 16 bar e a MDC-X acima de 5 MPa para operação contínua em alta pressão.
Se a sua mídia for perigosa, a unidade magnética é indispensável. Se o ruído for importante, verifique a classificação em dB — os modelos MDC-X e MDC-K são classificados para ambientes com baixo nível de ruído. E se nenhum dos modelos padrão atender às suas necessidades específicas, a configuração ODM está disponível.
Bomba de deslocamento positivo versus bomba centrífuga — quando usar cada uma
| Fator | Bomba de deslocamento positivo | Bomba centrífuga |
|---|---|---|
| consistência do fluxo | Saída fixa por revolução, independente da pressão | A vazão diminui à medida que a pressão do sistema aumenta. |
| Manuseio de viscosidade | Até 20.000 cP | Ideal para viscosidades baixas a moderadas. |
| Auto-ajustável | Bom para a maioria dos tipos | Requer escorva ou submersão. |
| Precisão de medição | Precisão de até 1% | Não é adequado para medição de precisão. |
| Capacidade de alta pressão | Até 100 bar (MDC-M) | Geralmente, faixa de pressão mais baixa |
| Volume de fluxo | Pequeno a médio | Médio a grande |
| Ideal para | Dosagem, medição, alta viscosidade, meios perigosos | Transporte contínuo de alto volume |
Bombas de deslocamento positivo em funcionamento em série e em paralelo
Quando uma única bomba não consegue atender à demanda de vazão ou pressão do seu sistema, configurar múltiplas bombas de deslocamento positivo em série ou em paralelo é uma abordagem padrão de engenharia. A operação em paralelo combina a vazão — duas bombas descarregando no mesmo coletor fornecem aproximadamente o dobro da vazão com a mesma pressão. A operação em série combina a pressão — uma bomba alimentando a próxima fornece aproximadamente o dobro da pressão com a mesma vazão. Como as bombas de deslocamento positivo mantêm a vazão constante independentemente da pressão do sistema, essas configurações produzem resultados muito mais próximos da soma teórica do que arranjos equivalentes com bombas centrífugas.
No entanto, os requisitos de engenharia diferem significativamente entre os dois. Sistemas paralelos necessitam de válvulas de retenção em cada bomba e deslocamentos correspondentes para evitar desequilíbrio de fluxo. Sistemas em série necessitam de válvulas de alívio entre estágios e dimensionamento cuidadoso da pressão de todos os componentes a jusante. Para bombas de deslocamento positivo alternativas, a conexão direta em série geralmente não é viável sem tanques de compensação. Para bombas rotativas, como bombas de engrenagem e bombas de parafuso, a conexão direta em série é possível sob condições controladas. Para uma descrição completa dos requisitos de projeto, lógica de seleção e exemplos de aplicação prática, leia nosso guia de engenharia sobre Bombas de deslocamento positivo em série e em paralelo.