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Amplamente apreciadas pelos utilizadores pelas suas inúmeras vantagens, incluindo a capacidade de lidar com uma grande variedade de fluidos (entre eles, meios corrosivos e abrasivos), grande sucção, capacidades de funcionamento a seco, elevada eficiência de bombagem e durabilidade, as bombas de diafragma para líquidos são algumas das bombas mais versáteis do mercado e são a combinação perfeita para uma vasta gama de aplicações de manuseamento de líquidos. Os seus custos de aquisição relativamente baixos, aliados à facilidade de instalação e manutenção, tornam-nas num dos tipos de bombas mais populares utilizados atualmente no mundo.
No entanto, a natureza inerente da tecnologia de diafragma significa que as bombas de diafragma para líquidos também são definidas por picos de pressão indesejáveis. Se estiverem equipadas com apenas um diafragma, estas bombas provocam ondas de impulsos que podem afetar negativamente a eficiência de todo o sistema, bem como levar a problemas de qualidade do produto final em algumas aplicações. Ao utilizar características de design modernas, a Thomas conseguiu minimizar largamente esta desvantagem nos seus modelos de bombas de diafragma para líquidos.
Tal como os outros tipos de bombas de deslocamento positivo, incluindo as bombas peristálticas e de pistão, as bombas de diafragma para líquidos têm o seu caudal gerado por alterações periódicas de volume no interior da bomba. A ação de um excêntrico no eixo do motor move um diafragma flexível na cabeça da bomba para cima e para baixo, atraindo o meio para a câmara da bomba no curso descendente e expulsando-o no curso ascendente. As válvulas internas localizadas na cabeça da bomba ajudam a controlar a direção do fluxo.
O princípio de funcionamento oscilante das bombas de membrana para líquidos significa que não existe um fluxo constante de líquido, mas sim sequências de saída de fluido quando a válvula de saída está aberta. Uma vez que os líquidos, ao contrário dos gases, não podem ser comprimidos e não absorvem energia, mas transferem-na através de si próprios, são criadas forças mais elevadas nos componentes da bomba e ocorre uma resistência hidráulica entre a câmara da membrana e a carga final. Isto faz com que os impulsos de volume se transformem em impulsos de pressão que percorrem todo o caminho até à tubagem na saída.
Embora típica de todas as bombas volumétricas, a pulsação a alta pressão é uma caraterística do desempenho da bomba cujo impacto tem de ser reduzido para evitar uma série de efeitos indesejáveis no equipamento e nos resultados do processo. Uma pulsação excessiva aumenta o desgaste dos componentes da bomba e gera fortes vibrações que, por sua vez, produzem níveis de ruído mais elevados. Para além disso, pode levar à formação de pequenas bolhas ou espuma no líquido bombeado e, em alguns casos, até danificar o meio transferido.
Fundamentalmente, os picos de pressão são indesejáveis nalgumas aplicações, uma vez que impedem a obtenção de uma qualidade consistentemente elevada do produto final. Por exemplo, na impressão a jato de tinta - uma aplicação comum para bombas de diafragma para líquidos - se for demasiado elevada, a pulsação pode produzir um fluxo de tinta irregular que afecta negativamente a qualidade da impressão, com o aumento de energia a poder danificar tintas sensíveis. Nesta indústria exigente, a confiança em bombas de baixa pulsação é a chave para obter sucesso comercial.
Existem várias formas de reduzir a pulsação quando são utilizadas bombas de diafragma de líquido.
1. Redução do curso do diafragma
2. Escolha do material da membrana
Para diferentes aplicações, as bombas de diafragma para líquidos podem ser equipadas com diferentes materiais de diafragma. Normalmente, a escolha correcta depende do suporte a transferir. Para meios quimicamente agressivos, são frequentemente utilizados diafragmas com uma camada de base elastomérica e um revestimento de PTFE. Devido à camada rígida de PTFE, a dureza global do diafragma é aumentada. Isto leva a uma maior pulsação. Por outro lado, materiais como o EPDM podem ajudar a diminuir a pulsação, uma vez que o diafragma é tipicamente mais macio.
3. Utilização de um diafragma de ressonância
Um diafragma ressonante é utilizado nas nossas modernas bombas de diafragma para líquidos para suavizar o fluxo da bomba. Actua como um amortecedor de pulsações integrado no lado da entrada e também tem um efeito positivo na pulsação no lado da saída.
4. Utilização de uma bomba de diafragma de líquido de cabeça dupla
Uma forma muito comum e eficaz de reduzir a pulsação é utilizar bombas de diafragma líquido com duas cabeças. Nesta opção, as duas cabeças individuais são montadas em paralelo e alternam na expulsão do líquido, criando assim curvas de pressão sobrepostas.
Em comparação com uma bomba de diafragma de cabeça única, uma bomba de cabeça dupla de construção semelhante pode reduzir a pulsação em mais de 70%.
style="margin-left: 40px;">5. Utilização de um amortecedor de pulsações externo
Estes dispositivos são instalados no lado da descarga da bomba e são concebidos para absorver os picos de pressão presentes no meio bombeado com a ajuda de uma membrana flexível, assegurando um fluxo de fluido significativamente mais suave. A redução da pulsação pode ser superior a 90% em comparação com o funcionamento da bomba sem um amortecedor de pulsações. Se necessário, a pulsação pode ser reduzida até 99% através da utilização de restrições de fluxo adicionais e de tubagem optimizada.
Os amortecedores de pulsação projetados pela Thomas não requerem ajuste ou manutenção e são definidos pela mesma durabilidade e longa vida útil que nossas bombas de diafragma. Apresentam dimensões reduzidas em comparação com outros amortecedores disponíveis e utilizam uma ligação de tubo G 1/8" que é compatível com um grande número de conectores. Os amortecedores de pulsação da Thomas também podem ser equipados com um interrutor de sobrepressão para proteger o sistema. Podemos personalizar a tecnologia de amortecedores de pulsação para o tipo de bomba individual e a aplicação necessária.
Contacte-nos, se estiver interessado numa solução personalizada.
Todos os outros componentes utilizados no trajeto do fluido têm influência na pulsação. Por exemplo, a utilização de um material de tubagem macio no lado de descarga da bomba ajuda a reduzir a pulsação; por outro lado, com materiais mais duros como o PTFE, as pulsações são transferidas sem qualquer efeito de amortecimento. Além disso, os filtros e outras restrições, incluindo os bocais, têm influência na pulsação. Qualquer restrição após a bomba reduzirá a pulsação, mas também levará a um aumento da pressão do sistema e a uma diminuição do caudal.
A Thomas tem vindo a utilizar soluções de redução de pulsação nas suas bombas de diafragma líquidas para garantir um fluxo de fluido uniforme em aplicações sensíveis à pulsação. As nossas bombas de cabeça única 1210, 6311 e 6410 são optimizadas para uma pulsação limitada devido à utilização de um diafragma ressonante adicional. Além disso, a utilização de materiais elastoméricos optimizados garante uma baixa pulsação.
Para aplicações com requisitos mais elevados em termos de pulsação, as bombas de diafragma para líquidos da série 6420 da Thomas, com uma capacidade até 1.800 ml/min e uma altura máxima de pressão contínua até 10 m H2O, destacam-se pela sua transferência suave de fluidos, líder de mercado, com pulsação mínima em comparação com a concorrência.
