Home » Projeto de bombas de cavidade progressiva

O que são bombas de cavidade progressiva?

Bombas de cavidade progressiva , também conhecidas como bombas PC , bombas de cavidade progressiva, bombas de parafuso excêntricas e bombas mono são um tipo de bomba de deslocamento positivo rotativa projetada para o transporte de líquidos e lamas de 1cst a 1 milhão. Elas lidam não apenas com fluidos e sólidos viscosos, mas também com líquidos gaseificados ou multifásicos contendo slugs de gás típicos durante a extração de petróleo bruto.

O volume de líquido bombeado é proporcional à velocidade, fornecendo uma taxa de bombeamento linear previsível em uma faixa de pressões. Esta tecnologia fornece um dos maiores fluxos e pressões disponíveis de uma bomba de deslocamento positivo, sendo de até 600 M³H e 48 bar, com eficiência variando de 55% a 75%. Esta tecnologia é mais adequada para fluidos mais viscosos do que 5cst.

Qual é o projeto de uma bomba de cavidade progressiva e seu princípio de funcionamento?

The design consists of a motor at the drive end which is connected to a gearbox as pc pumps operate at low rpm compared to centrifugal pumps. The output shaft from the gearbox connects to a rotor via a universal pin joint which rotates a metallic rotor within a rubber stator. O design consiste em um motor na extremidade de acionamento que é conectado a uma caixa de engrenagens, já que as bombas de PC operam em baixa rotação em comparação com as bombas centrífugas. O eixo de saída da caixa de engrenagens se conecta a um rotor por meio de uma junta de pino universal que gira um rotor metálico dentro de um estator de borracha. Os estatores contêm cavidades, e o rotor empurra fluidos através das cavidades de forma rotativa lenta.

A capacidade de geração de pressão de uma bomba dependerá do número de cavidades dentro da bomba, com projetos de alta pressão frequentemente consistindo de mais de um estator e rotor. Cada rotor produzirá tipicamente 6 bar, permitindo que pressões de até 48 bar sejam alcançadas por meio de seu projeto modular.

As folgas entre o rotor e o estator são muito pequenas, o que significa que qualquer fluido transferido deve ser lubrificante, dentro de uma faixa de temperatura consistente, pois o estator pode se expandir em certas faixas de temperatura, causando arranhões ou danos ao estator se os dois entrarem em contato.

Este projeto de bomba é mais adequado para fluidos lubrificantes viscosos, que podem conter sólidos. Vida útil curta do estator pode ser experimentada com lamas abrasivas, ponto em que uma bomba peristáltica pode ser uma opção preferida. O manuseio de viscosidade das bombas de parafuso excêntricas é inigualável, e elas são geralmente especificadas quando não há outras opções adequadas.

Esquema da bomba de parafuso de lodo
Lodobomba de parafusodiagrama

Os rotores são geralmente uma variedade de metais, desde ferro fundido e aço para ferramentas até aços inoxidáveis ​​e duplex, que às vezes são endurecidos para atender a aplicações agressivas e/ou de alta pressão. Os rotores ocos permitem velocidades de operação mais altas, vida útil longa, produzem baixa vibração e funcionamento quase silencioso.

Os projetos de estator consistem em dois tipos – paredes iguais e não iguais. Estatores de paredes iguais garantem um torque de partida e funcionamento mais baixo, pulsações mais baixas e consumo de energia reduzido, alta eficiência de bombeamento volumétrico e custos de substituição mais baixos. Os materiais geralmente são tipos de borracha, sendo NBR, FKM, mas não PTFE, o que significa que solventes não podem ser manuseados.

Aplicações da bomba de cavidade progressiva

As aplicações para unidades podem ser encontradas em uma variedade de setores e incluem:

  • Águas residuais – Transferência de lodo espessado e tratado e dosagem de polímeros.
  • Óleo e Gás – Transferência de Corte, Transferência e Recuperação de Lama de Perfuração, Alimentação de Separadores, Transferência de Petróleo Bruto, MOL (Bomba de Linha Principal de Óleo), Transferência e Injeção Multifásica em Áreas Remotas.
  • Biogás – Alimentação de digestores e transferência de biomassa.
  • Papel e Celulose – Transferência de Celulose, transferência de papel reciclado, transferência de enchimento, dosagem de fixador e corante.
  • Óleo comestível – Alimentação do triturador, mistura de óleo, extração de óleo, alimentação do separador de óleo, alimentação do filtro-prensa.
  • Vinho – Filtragem do vinho, prensagem da uva, transferência de mosto e bagaço.

Muitas vezes, eles podem ser um substituto ideal para transportadores.

Vantagens da bomba de cavidade progressiva

Há muitas vantagens em tais bombas:

Baixo fluxo pulsante – Devido ao seu movimento rotativo em baixa rpm, a pulsação do fluxo é limitada com baixas quantidades de cabeça de aceleração produzida. Juntamente com o design de parede uniforme dos estatores e o design do rotor de passo longo, reduz ainda mais as pulsações.
 
Baixo cisalhamento – Garante o manuseio suave dos fluidos mais difíceis de bombear, como resinas, alimentos viscosos, emulsões de óleo e água sem alteração na consistência do líquido. Elas são frequentemente usadas em separadores de água oleosa, pois o design garante que as gotas de óleo permaneçam intactas e foi classificada pela SPE (Society of Petroleum Engineers) no Paper SPE18204 como a bomba preferida para uso em gotas de óleo que foram menos perturbadas durante o manuseio e uma comparação da tecnologia de lóbulo, palheta e parafuso.

Reversível – As unidades são reversíveis com pressão de saída reduzida como padrão, o que significa que as mangueiras podem ser esvaziadas ou, se forem encontrados bloqueios, a bomba pode ser revertida para auxiliar na limpeza. Também permite que a bomba seja versátil para situações como carregamento e descarregamento de petroleiros.

Amplas capacidades de manuseio de fluidos – Os projetos podem lidar com líquidos viscosos, sólidos grandes, materiais abrasivos, sólidos fibrosos e slugs de gás sem problemas, tornando-a uma das bombas mais versáteis disponíveis. Este projeto tem viscosidade incomparável, lidando com viscosidades de 1cst a 1 milhão, o que significa que não há tecnologias de bombeamento comparáveis.

Autoescorvante – Devido às tolerâncias rígidas em sua construção, ela tem alta capacidade de sucção, escorvando até 8M, com um NPSH baixo correspondente. Estão disponíveis projetos que podem suportar slugs de gás por até 30 minutos.
 
Alta precisão – Devido ao fluxo ser diretamente proporcional à velocidade da bomba e devido ao seu design de cavidade, permite que os fluxos sejam muito previsíveis, permitindo que sejam usados ​​em aplicações de medição e dosagem.

Altos fluxos – Fluxos de até 600 M³H podem ser alcançados devido ao design de deslocamento positivo rotativo, que só fica atrás de grandes bombas de parafuso.

Alta pressão – Produzir pressões de até 48 bar torna esta uma das bombas PD de maior produção de pressão.

Não entupem – Esses projetos de unidades também são conhecidos como bombas não entupem, pois são conhecidas por lidar com lodo altamente viscoso. Se por algum motivo elas entupem, elas são equipadas com uma porta de inspeção superdimensionada para facilitar a inspeção de peças internas sem desconexão da tubulação.  

Variantes do modelo: Bombas de parafuso

excêntricas estão disponíveis em uma infinidade de designs dependendo da aplicação. As variantes incluem: Bomba de funil/garganta larga – Uma bomba é equipada com um funil de vários designs, projetado para líquidos viscosos, materiais contendo grandes quantidades de matéria seca, sólidos grandes que exigem quebra e materiais que plastificam. O funil pode conter uma variedade de dispositivos mecânicos usados ​​para auxiliar o bombeamento, como um parafuso sem-fim para alimentar a entrada da bomba, pás para evitar a formação de pontes de produtos e entupimento da entrada ou roda motorizada para produtos que plastificam, como manteiga ou blocos de gordura. Alimentos – Modelos de construção higiênica, com materiais especificados de acordo com 3A ou EHEDG para facilitar a limpeza. As unidades podem ser montadas em carrinho para realocação entre processos. Macerador – Moedor em linha para macerar sólidos antes de entrar na bomba. Imersão vertical – Projetado para ser imerso no fluido, como em tanques, eliminando problemas de NPSH, pois as unidades podem aceitar um NPSH de apenas 0,5 M (design enlatado), tornando-as ideais para aplicações de drenagem aberta ou fechada, ou deslodo de boca de sino. 






Projeto multifásico – Unidade montada em placa de base para reforço multifásico, com acessórios que permitem que a bomba manipule óleo viscoso, lesmas de gás, areia e água, com operação remota automática. 

Oscilação – As bombas oscilantes são como uma pequena bomba de PC, mas são de projeto de junta única, o que significa que o rotor interno não gira em movimento de 360°, mas oscila.

As unidades podem ser configuradas ainda mais por meio do uso de acessórios e, na construção, por serem de acoplamento próximo no design, tendo uma caixa de rolamento separada para aplicações exigentes e design de rolamento modular para maior vida útil do rolamento.

Curva da bomba

As curvas da bomba PC são diferentes de uma curva centrífuga, pois são lineares, demonstrando a capacidade das unidades de lidar com líquidos de viscosidades variadas com pouco impacto no desempenho da bomba, com o eixo inferior sendo a velocidade em vez do fluxo, pois o fluxo é proporcional à velocidade. A velocidade da unidade é muito menor do que a centrífuga, operando a partir de apenas 50 rpm

As pessoas também perguntam

Não, definitivamente não! Bombas progressivas sofrerão danos mesmo após curtos períodos de funcionamento a seco. Primeiro, o estator e o rotor requerem lubrificação do fluido bombeado. Funcionamento a seco sem estes causará danos rápidos e irreversíveis. O selo mecânico requer lubrificação e resfriamento enquanto a bomba está operando. Sem a presença de fluido, o selo mecânico superaquecerá e rachará, e isso pode fazer com que a bomba vaze e o fluido entre no motor.

Também há a possibilidade de o motor queimar. Nosso conselho é garantir que a bomba sempre tenha acesso ao fluido enquanto estiver em funcionamento, o recipiente ou reservatório no lado de entrada da bomba nunca deve ficar sem fluido enquanto a bomba estiver ativa. Sensores de nível ou um interruptor de flutuação podem ser instalados na câmara de fluido, garantindo que a bomba seja desligada no caso de não haver fluido.

Outra maneira de proteger a bomba é instalar um dispositivo de funcionamento a seco, que desligará a bomba se detectar que não há fluido entrando na bomba. Se você acha que o funcionamento a seco é inevitável, fale conosco e tentaremos selecionar uma bomba mais adequada para sua aplicação.

As bombas de cavidade progressiva podem lidar com fluidos de até 1M cst em viscosidade

Eles podem tipicamente lidar com matéria seca até cerca de 50% do conteúdo bombeado e sólidos até cerca de 30 mm. Há projetos disponíveis que podem lidar com maiores quantidades de conteúdo seco que são combinados com lama por meio de uma porta de injeção de líquido.

60. Como funciona uma válvula de desvio e eu preciso de uma?

Um bypass integral é projetado para proteger a bomba e o sistema de sobrepressão por pequenos períodos de tempo. Ele é tipicamente ajustado para cerca de 10% mais alto do que a pressão de trabalho, ele abrirá e recirculará o fluido dentro da cabeça da bomba quando a pressão ajustada for alcançada.

Um desvio integral é apenas uma solução temporária e não pode operar indefinidamente. Um desvio externo adicional que retorna à fonte do fluido é sempre recomendado como uma solução mais permanente.

Nossas bombas de cavidade progressiva de grau alimentício estão disponíveis com várias conexões, incluindo: DIN 11851, Clamp ISO 2852, Clamp ASME-3A, Clamp DIN 32676, RJT e SMS 1145.

A bomba de cavidade progressiva está em conformidade com os padrões EHEDG e 3A para uso nas indústrias de alimentos, bebidas, química, cosmética e farmacêutica. Esta série é projetada para esterilização máxima ao realizar limpeza no local (CIP). A geometria da bomba permite drenagem máxima e evita quaisquer possíveis zonas mortas.

Similar Posts