Bomba magnética
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O que é a bomba magnética?
Esta é uma bomba sem vedação que emprega ímãs para acionar o impulsor da bomba e criar a energia de pressão necessária para transportar o líquido. Há dois ímãs nessa bomba. Os dois ímãs são dispostos um em frente ao outro, criando um padrão de campo magnético. Esse padrão força o ímã de acionamento a girar o ímã acionado quando o eixo do motor gira. Esse tipo de bomba é muito bom no transporte de fluidos perigosos e corrosivos que, quando vazam, podem levar a ações judiciais ou causar um alto nível de danos, como incêndio. Dessa forma, os fabricantes de bombas magnéticas são obrigados a seguir regulamentos rigorosos ao projetar essa bomba para garantir que ela não tenha nenhum vazamento ao transportar fluidos perigosos. A bomba funciona girando seu impulsor para criar uma diferença de pressão entre o interior da bomba e o reservatório. Essa diferença de pressão força o fluido para dentro da bomba. Em seguida, a bomba transporta o fluido usando a energia da pressão para o local recuado.
Fig: Bomba magnética
Componentes de uma bomba magnética
Motor
O motor é o componente responsável por fornecer a energia que faz a bomba funcionar. O motor é alimentado por eletricidade e converte essa eletricidade em potência mecânica em termos de torque e velocidade.
Impulsor
Esse é o componente usado para criar vácuo na bomba, girando em uma velocidade muito alta. Esse movimento rotativo também é usado para transmitir energia cinética ao fluido sugado pela bomba, fazendo com que ele se mova mais rapidamente. A rotação do impulsor é suportada por mangas e rolamentos do eixo.
Ímãs
Os fabricantes de bombas magnéticas projetam essa bomba com dois ímãs: o ímã externo e o interno. O anel do ímã externo fica voltado para dentro e é montado na carcaça do acoplamento. O ímã interno é montado dentro da bomba. Esse arranjo tem o objetivo de criar um padrão de campo magnético para forçar os ímãs a girar um ao outro quando o eixo do motor gira.
Carcaça
Esse é um componente que consiste nos flanges de descarga e sucção e na voluta que abriga o impulsor e os rolamentos.
Concha de contenção
Esse é o último componente do conjunto de contato com o fluido. Uma gaxeta é usada para vedar esse invólucro contra a carcaça. Os fabricantes de bombas magnéticas fabricam o invólucro de contenção com um material não metálico, de alta resistência e resistente à corrosão.
Fig: Componentes de uma bomba magnética
Como funciona uma bomba magnética?
Uma bomba magnética opera com o uso de tecnologia magnética. Essa tecnologia envolve dois anéis magnéticos. Os ímãs são dispostos com os polos norte e sul opostos para ajudar a criar um padrão de campo magnético. Para dar partida na bomba, o motor é ligado. Isso força o eixo do motor a girar. A rotação do eixo do motor força o ímã externo a girar na mesma velocidade. Devido ao padrão do campo magnético, a rotação do ímã externo faz com que o ímã interno gire. O ímã interno, então, faz com que o impulsor da bomba gire em torno do eixo da bomba.
Devido à rotação do impulsor, é criado um vácuo no interior da bomba. Esse vácuo faz com que a pressão atmosférica na superfície da fonte de fluido force o fluido para dentro da bomba. O fluido entra na bomba pelo tubo de sucção e recebe energia cinética transmitida pelo impulsor que gira em alta velocidade. Em seguida, o líquido segue para a carcaça, onde sua energia cinética é reduzida e, simultaneamente, a energia de pressão aumenta. Essa energia de pressão é responsável pelo transporte do líquido até o local desejado.
Tipos de bombas magnéticas
Bombas magnéticas de aço inoxidável
Essa é uma bomba magnética feita de material de aço inoxidável. Esse material tem boas propriedades mecânicas e térmicas que fazem com que a bomba funcione em alta pressão e altas temperaturas. Entretanto, o uso dessa bomba é limitado a determinadas temperaturas, pois altos níveis de calor podem danificar os ímãs e, portanto, toda a bomba. Dessa forma, a bomba deve ser usada nas temperaturas recomendadas pelo fabricante da bomba magnética. Essa bomba tem a vantagem de ser resistente à corrosão, o que a torna adequada para uso em fluidos corrosivos, como ácidos e álcalis. Entretanto, essa bomba é pesada devido ao material de aço utilizado.
Figura: Bomba magnética de aço inoxidável.
Bomba magnética revestida de plástico
Essa é uma bomba magnética cujo interior é revestido com um material plástico, como o Teflon. Os materiais plásticos são excelentes na resistência à corrosão em relação aos metálicos. Dessa forma, essa bomba se torna a opção preferida para o manuseio de líquidos corrosivos, como ácidos. O desafio associado a essa bomba é que ela não pode ser usada em altas temperaturas, pois o plástico derreteria. Portanto, se a aplicação envolver alta temperatura, recomenda-se uma bomba de aço inoxidável. Os fabricantes de bombas magnéticas projetam essa bomba para instalação vertical ou horizontal, dependendo do espaço disponível.
Figura: Bomba magnética revestida de plástico.
Bombas magnéticas autoescorvantes
Esta é uma bomba magnética projetada para ser autoescorvante automaticamente. Essa bomba tem componentes de trabalho de tolerância estreita que retêm o líquido no corpo da bomba para evitar que ele retorne da extremidade de descarga para o lado da sucção quando a bomba não estiver funcionando. Os fabricantes de bombas magnéticas projetam essa bomba de modo que a presença de líquido no corpo da bomba permita que ela lide melhor com as bolsas de ar. Bolsas de ar referem-se a bolhas de ar que se acumulam no mecanismo de funcionamento da bomba. Essas bolhas prejudicam a operação da bomba.
A bomba funciona girando o impulsor para puxar o ar para dentro da bomba a partir da linha de sucção. Durante a extração, ele cria um anel líquido dentro da carcaça da bomba. Isso leva à formação de um selo de gás apertado que impede o retorno do ar do lado da saída para a linha de sucção. As bolhas de ar ficam presas no líquido nas palhetas do rotor. As bolhas são então transportadas para o lado da descarga. O ar é então expelido e somente o líquido retorna ao reservatório da carcaça da bomba por gravidade. O líquido sobe pela linha de sucção à medida que é bombeado. O processo continua até que todo o ar na tubulação de sucção e na bomba seja substituído e, em seguida, o processo normal de bombeamento é iniciado e o líquido é descarregado. Quando a bomba é parada, a câmara de escorva retém líquido suficiente para garantir que a bomba possa escorvar quando for ligada novamente.
Figura: Bomba magnética autoescorvante.
Bomba magnética de múltiplos estágios
Esse é o tipo de bomba em que o fluido passa por mais de dois impulsores. Cada estágio da bomba é composto por um impulsor e um difusor localizados em uma carcaça. Os impulsores dessa bomba não são necessariamente dispostos em tandem. O equilíbrio do impulso axial é aprimorado pela disposição dos impulsores em grupos ou pares. Essa bomba é tal que, por ter mais estágios ou impulsores, ela produz mais energia de pressão. No entanto, ter um grande número de estágios aumentará as vibrações naturais ou externas na bomba, além do custo.
Figura: Bomba magnética de múltiplos estágios.
Bomba magnética de estágio único
Essa é uma bomba magnética projetada com um único rotor. A maioria dessas bombas é de tamanho pequeno em relação às bombas de vários estágios. Ela tem estrutura simples, alta velocidade, desempenho estável, leveza, grande vazão e alta eficiência. Essa bomba é mais barata em relação ao tipo de vários estágios. Os fabricantes de bombas magnéticas projetam essa bomba para instalação vertical ou horizontal.
Figura: Bomba magnética de estágio único.
Aplicações da bomba magnética
- Essas bombas são usadas em aplicações de aumento de pressão.
- As bombas magnéticas são usadas em processos químicos em lote.
- Eles são usados no descarregamento de caminhões-tanque.
- Essas bombas são usadas no tratamento de água.
- Ele é usado para transportar água e vapores de água em trocadores de calor.
- Eles são usados para transportar líquidos corrosivos, como ácido sulfúrico e ácido clorídrico.
- Eles são usados para transportar produtos inflamáveis, como petróleo.
- As bombas magnéticas são usadas em fábricas de processamento de alimentos e bebidas.
- Eles são usados para transportar lubrificantes e óleos de resfriamento.
- Eles são usados para transportar fluidos criogênicos.
Vantagens das bombas magnéticas
- As bombas magnéticas são duráveis. Ao contrário das bombas que usam selos mecânicos que precisam ser substituídos com frequência, as bombas magnéticas podem ser usadas por um longo período sem a necessidade de substituir o acoplamento magnético.
- Elas são versáteis. Esse tipo de bomba pode ser usado em diversas aplicações industriais para o transporte de diferentes líquidos, desde alimentos, ácidos e água.
- Baixos custos de manutenção e reparo. Essa bomba raramente quebra devido à falta de selos mecânicos. O uso de acoplamento magnético torna a bomba adequada para uso por mais de 10 anos sem nenhum reparo importante se a bomba for usada de acordo com as instruções fornecidas pelo fabricante da bomba magnética.
- Livre de vazamentos. Essa bomba usa acoplamento magnético destinado a eliminar o vazamento de fluido, pois não há vedações mecânicas que possam falhar com o tempo.
- Elas têm um mecanismo de funcionamento confiável que dificilmente falha enquanto a bomba está em uso.
- A bomba não apresenta problemas de desalinhamento. Os fabricantes de bombas magnéticas projetam a bomba com um espaço de ar entre o ímã e a bomba, o que elimina o contato físico entre eles e, portanto, não há expansão térmica ou desalinhamento que possa causar desgaste ou falha na bomba.
- Reduz as multas. Essa bomba foi projetada de acordo com normas rígidas destinadas a proteger o meio ambiente e a aumentar os altos níveis de segurança, o que significa que o usuário dificilmente será multado por danos causados pela bomba devido a vazamentos.
Desvantagens da bomba magnética
- O uso dessa bomba é limitado a altas temperaturas, pois os ímãs podem ser danificados.
- As bombas magnéticas são recomendadas para uso em líquidos limpos, pois os sólidos no líquido grudam nos ímãs, enfraquecendo o desempenho da bomba ou causando danos.
- O uso da bomba em aplicações de alto torque pode facilmente danificar o acoplamento magnético e, portanto, toda a bomba.
- Essa bomba é bastante cara em relação a outras bombas.
Solução de problemas da bomba magnética
Baixa vazão de líquido
- A bomba não está escorvada. Prepare a linha de sucção da bomba.
- Alta resistência do tubo de descarga. Verifique se há material obstruído no tubo de descarga e remova-o, se houver. Além disso, tente modificar o tubo reduzindo os encaixes e as curvas e limpando-os.
- Vazamento na linha de sucção. Verifique as conexões da junta e do flange no tubo de sucção. Aperte os parafusos do flange para atingir o torque recomendado pelo fabricante da bomba magnética. Substitua a gaxeta se ela estiver vazando.
- Rotação reversa ou baixa velocidade de rotação. Altere o sentido de rotação do motor. Além disso, verifique e corrija a frequência e a tensão do motor, conforme recomendado pelo fabricante da bomba magnética.
A taxa de fluxo é muito alta
- Alta velocidade do motor. Verifique a frequência e a tensão do motor e ajuste-as conforme recomendado pelo fabricante da bomba magnética.
- Baixa resistência do tubo de descarga. Controle o líquido de saída usando a válvula de saída.
- Viscosidade de fluido diferente. Se a bomba for usada para bombear um fluido com viscosidade diferente da recomendada, a taxa de fluxo será diferente. Certifique-se de que a bomba seja usada para o líquido recomendado pelo fabricante da bomba magnética.
A bomba é barulhenta
- Rolamentos desgastados. Substitua os rolamentos por novos rolamentos originais.
- Materiais estranhos obstruíram o impulsor. Abra a bomba e limpe os materiais.
- Conexão frouxa dos parafusos e porcas. Aperte os parafusos e as porcas.
Resumo
Uma bomba magnética usa ímãs para acionar o impulsor. Há dois anéis magnéticos na bomba. Um ímã é montado na parte externa e o outro na parte interna. O ímã externo é o acionador e o ímã interno é o acionado. O ímã de acionamento gira quando a bomba é ligada. A rotação do ímã de acionamento força o ímã interno a girar na mesma velocidade que o eixo do motor, fazendo com que o impulsor gire. A rotação do impulsor cria uma diferença de pressão que força o líquido para dentro da bomba e, em seguida, ele é transportado para o destino desejado.
Os fabricantes de bombas magnéticas produzem vários tipos de bombas, incluindo bombas de estágio único, bombas de múltiplos estágios, bombas de aço inoxidável, bombas com revestimento de plástico e bombas autoescorvantes, entre outras. As aplicações dessa bomba incluem refinaria de petróleo, produtos petroquímicos, líquidos corrosivos e perigosos, tratamento de água, alimentos e bebidas e fluidos criogênicos, entre outros. As vantagens dessa bomba são a durabilidade, a versatilidade, a prova de vazamentos, a confiabilidade, a baixa manutenção, a redução de multas e a resistência à corrosão.