Seleção de bomba de lóbulos rotativos por viscosidade

1. Viscosidade, deslizamento e vazão entregue

As bombas de lóbulos rotativos mantêm folgas de operação entre os rotores e a carcaça. A pressão diferencial faz retornar parte do líquido do lado de descarga para a entrada por essas folgas. Esse vazamento interno é chamado de deslizamento volumétrico.

Com velocidade, pressão diferencial e folgas comparáveis, uma viscosidade mais alta geralmente reduz o deslizamento. Isso pode melhorar a eficiência volumétrica se as cavidades da bomba permanecerem totalmente preenchidas — mas um líquido mais espesso também aumenta as perdas de entrada e o arrasto viscoso.

Veja o princípio de funcionamento da bomba de lóbulos rotativos para deslocamento, folgas de operação e o caminho de vazamento interno.

2. Velocidade do rotor e enchimento da entrada

À medida que a viscosidade sobe, o líquido precisa de mais tempo para encher as cavidades da bomba e as perdas de pressão na linha de sucção aumentam. Reduzir a velocidade do rotor pode ajudar a manter o enchimento. Uma bomba maior operando mais lentamente pode ser preferível a uma bomba menor operando mais rápido.

O enchimento incompleto pode reduzir a saída e aumentar o ruído e a vibração. Pode ocorrer cavitação se a pressão local de entrada cair abaixo da pressão de vapor do líquido; revise em conjunto a pressão de entrada, a temperatura, o diâmetro, o comprimento e as conexões da tubulação.

Para arranjos de acionamento em menor velocidade, revise a caixa redutora integrada opcional juntamente com o torque do motor e o espaço de instalação.

3. Torque de partida a frio e dimensionamento do acionamento

O dimensionamento do acionamento deve cobrir a carga de pressão e o arrasto viscoso. As condições de partida podem ser mais exigentes do que a operação normal: o líquido restante na bomba e na tubulação pode esfriar ou reconstruir sua estrutura enquanto o sistema está parado.

Use a menor temperatura de partida esperada e a viscosidade correspondente, não apenas o valor em operação a quente. Verifique o motor, o redutor e o método de partida como um único sistema de acionamento.

4. Fluidos não newtonianos e comportamento ao cisalhamento

Em líquidos não newtonianos, a viscosidade aparente muda com a taxa de cisalhamento. Um único valor de viscosidade sem sua temperatura de ensaio e condições de cisalhamento pode não representar o fluido dentro da bomba.

• Pseudoplástico: a viscosidade aparente cai à medida que a taxa de cisalhamento sobe. Muitas tintas, formulações de ketchup e soluções de polímeros apresentam esse comportamento.
• Dilatante: a viscosidade aparente sobe à medida que a taxa de cisalhamento sobe. Algumas suspensões concentradas se comportam assim; confirme a formulação real em vez de classificá-la apenas pelo nome do produto.

A velocidade do rotor afeta o cisalhamento, mas não é uma medida direta da taxa de cisalhamento. Rotores sem contato podem favorecer uma transferência suave, porém folgas, pressão diferencial e recirculação também importam. Para produtos sensíveis ao cisalhamento, forneça uma curva de fluxo e quaisquer limites de alteração do produto; inclua a tensão de escoamento ou a recuperação após o repouso se for pertinente.

5. Vedações mecânicas em duties viscosos

Vedações mecânicas simples não cartucho oferecem manutenção prática na extremidade frontal. Em duties viscosos, a questão-chave é como o líquido se comporta nas faces de vedação durante a operação, a parada e a repartida — não a viscosidade sozinha.

Confirme os materiais das faces de vedação e do elastômero, o líquido da câmara de isolamento e quaisquer arranjos auxiliares em relação à configuração fornecida. Viscosidade alta por si só não estabelece refrigeração adequada nem capacidade de marcha a seco.

Verifique a compatibilidade das faces de vedação e do elastômero e revise a capacidade de marcha a seco e os limites de operação quando for esperada exposição a marcha a vazio.