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A bomba peristáltica, de tubo ou de mangueira é um tipo de bomba de deslocamento positivo que transporta o líquido através do tubo por uma série de rolos, que o espremem contra a caixa da bomba, de forma semelhante à que engolimos os alimentos.
Uma bomba peristáltica, também designada por bomba de mangueira ou de tubo, funciona por deslocamento positivo. O fluido é alimentado através da tubagem por rolos que rodam, apertando um tubo flexível contra o corpo da bomba.
À medida que o rolo se move sobre a tubagem, expande-se e cria um vácuo para permitir a entrada de mais fluido. Durante o funcionamento, pelo menos um rolo fecha a tubagem. Por conseguinte, a necessidade de válvulas é eliminada. Os rolos são rodados diretamente por um motor ou por uma caixa de velocidades.
As bombas peristálticas são ideais para utilização com fluidos corrosivos e viscosos, uma vez que a única parte da bomba que entra em contacto com o fluido é a tubagem. Como a tubagem ou a cabeça podem ser facilmente substituídas, a manutenção das bombas é relativamente barata e praticamente não requer manutenção. Por conseguinte, as bombas peristálticas industriais e as bombas peristálticas médicas contam-se entre as aplicações mais populares das bombas de tubos.
Falando de exemplos, da indústria de dispositivos médicos , as bombas peristálticas são utilizadas para o processamento de fluidos estéreis, diálise, filtração ou bioprocessamento. Nos mercados alimentar, agrícola ou de desinfeção , são utilizados para distribuir alimentos ou bebidas, vitaminas ou produtos químicos. O sector ambiental utiliza bombas de mangueira para o tratamento de águas residuais ou para a remoção de condensados em aplicações de análise de gases.
Os tipos de motores mais comuns para bombas peristálticas incluem motores de corrente contínua (DC) com escovas, corrente contínua sem escovas (BLDC), corrente alternada (AC) ou motores de passo. Se a bomba do tubo flexível for accionada sem uma caixa de velocidades, a alteração da velocidade do motor pode controlar o caudal. As velocidades típicas do motor para bombas peristálticas variam entre 0-400 rotações por minuto. Normalmente, os motores DC e BLDC são utilizados em conjunto com uma caixa de velocidades para definir a velocidade em função da necessidade de caudal. As velocidades do motor passo a passo podem ser reguladas utilizando uma placa de controlo externa.
Os caudais são proporcionais à velocidade do motor. Para escolher o motor certo, há alguns aspectos a considerar. Os motores de corrente contínua estão disponíveis em diferentes níveis de qualidade que vão de 500 a 4000 horas de funcionamento. Os factores limitantes destes motores são o sistema de escovas e os rolamentos. Nos motores CA, a vida útil varia entre 1000 horas nas variantes de pólo sombreado e mais de 10 000 horas nas versões de condensador.
Quando se trata de motores de passo e de motores DC sem escovas, o aspeto limitador é normalmente apenas o sistema de rolamentos. Nos motores BLDC e de passo, a velocidade pode ser ajustada muito facilmente durante o funcionamento. Estes tipos de motores são normalmente utilizados quando é necessário um caudal variável.
Os materiais típicos das mangueiras ou tubos peristálticos variam entre o silicone, o vulcanizado termoplástico (TPV) ou o PVC e os materiais fluoroelastoméricos. O TPV combina a facilidade de processamento do polipropileno com as propriedades elastoméricas do EPDM. Os materiais de tubagem vulgarmente utilizados com base em TPV são o PharMed® BPT ou o Santoprene™. Quando é necessário bombear meios quimicamente mais corrosivos, são utilizados materiais fluoroelastoméricos como o Viton®.
Quando se trata de escolher a tubagem certa, a escolha correcta das dimensões da tubagem é crucial. Quando a vida útil máxima do tubo é fundamental, é vantajoso um tubo com um diâmetro interior maior e uma velocidade de motor baixa. Quando a aplicação requer uma elevada precisão, a tubagem deve ter um diâmetro interior mínimo e a velocidade do motor deve ser elevada. Para bombear líquidos viscosos, os tubos devem ter uma espessura de parede mais elevada para garantir uma rápida recuperação da forma original.
As partículas da tubagem podem ser libertadas para o círculo de fluido, um processo designado por fragmentação. A fragmentação deve ser evitada, especialmente em aplicações biológicas, farmacêuticas ou médicas. Existem tipos especiais de materiais TPV, como o Versalloy™, que oferecem propriedades optimizadas para reduzir a fragmentação.
Para reduzir a pulsação, muitas bombas peristálticas oferecem um mecanismo de mola para garantir uma ação de bombagem suave. Esta caraterística também é importante para fluidos sensíveis ao cisalhamento, como as células vivas. Outro aspeto a considerar é o ajuste da bomba a diferentes dimensões de tubos, dependendo do caudal necessário.
Os tipos de bombas mais sofisticados também possuem uma oclusão ajustável. Esta caraterística pode ajudar a ajustar a bomba a diferentes níveis de pressão que podem ocorrer em sistemas fluídicos. Além disso, ajuda a ajustar o desempenho da bomba a diferentes materiais de tubagem. Dependendo do tipo de fluido, são utilizados tubos mais macios feitos de silicone, enquanto que para aplicações quimicamente exigentes é necessário utilizar materiais fluoroelastoméricos. Estas são normalmente muito mais difíceis.
As bombas peristálticas destacam-se pela sua facilidade de utilização. A tubagem ou a cabeça da bomba podem ser substituídas numa questão de segundos. O funcionamento no sentido dos ponteiros do relógio e no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio é possível, pelo que os líquidos podem ser transferidos em ambas as direcções se o processo assim o exigir. Como não existem válvulas, há menos restrições na tubagem, o que ajuda quando é necessário transferir meios viscosos.
Para aumentar a eficiência do produto, podem ser utilizadas bombas peristálticas multicanais. Nestas bombas, um motor acciona uma cabeça de bomba com um máximo de 15 canais, cada um contendo um tubo separado. O número de rolos utilizados nas bombas peristálticas tem um efeito importante no manuseamento dos fluidos. Para caudais mais elevados, são utilizados apenas dois ou três rolos. A desvantagem é que a pulsação é elevada. Se for necessária uma transferência suave do meio, são frequentemente utilizados mais rolos para manter um nível moderado de pulsação.
Um requisito importante em muitos processos médicos ou analíticos é evitar a contaminação cruzada. Os tubos são a única parte em contacto com o meio e podem ser facilmente substituídos após cada ciclo do processo.
Outras aplicações incluem a distribuição de detergente em máquinas de lavar loiça industriais, a remoção de condensados na monitorização contínua de emissões ou a transferência de dialisado em máquinas de diálise.
A Thomas oferece bombas com caudais que vão desde menos de 0,1 ml por minuto até 2000 ml por minuto. Em versões especiais do produto, é possível lidar com pressões elevadas até 10 bar. A nossa vasta gama de produtos oferece soluções para as aplicações de manuseamento de líquidos mais exigentes.
