Tecnologia
Como funciona uma bomba de dupla membrana de acionamento hidráulico — e o que isso significa para os sólidos, a escorva, a cavitação, a pulsação e o consumo de energia. As perguntas que mais nos fazem, respondidas na íntegra.
O princípio de funcionamento
HODD significa Hydraulic Operated Double Diaphragm. A membrana separa o lado do acionamento, o cilindro da bomba, do lado húmido, a cabeça da bomba. Não é movida nem mecanicamente nem por ar comprimido, mas por um fluido hidráulico.
Isso conduz à diferença decisiva: a posição da membrana é controlada hidraulicamente em qualquer condição de funcionamento. A própria membrana permanece próxima do isento de esforço — separa duas câmaras em vez de ter de suportar a diferença de pressão. O teor de sólidos e a pressão de descarga não têm, por isso, efeito direto sobre a sua vida útil.
O movimento da membrana conduz a pressão para a cabeça da bomba, onde as válvulas de retenção dão direção ao meio. Como a membrana se mantém sob controlo, tornam-se controláveis condições de funcionamento que danificam outros tipos de bomba: funcionamento a seco num tanque vazio, uma linha de aspiração bloqueada ou fechada, escorva automática e funcionamento a baixa pressão de aspiração. Um caudal baixo a alta pressão pode também ser gerado de forma eficiente, sem comprometer a vida útil.
Valores característicos
O que a gama oferece
Os valores seguintes aplicam-se a ambas as gamas e a todos os tamanhos de chassis. A conceção específica da sua bomba — caudal, dimensões de ligação, materiais — vem com a ficha de dados técnicos que enviamos em resposta ao seu pedido.
- Teor de sólidos
- até 50 %
- Consoante o tamanho e a forma dos sólidos. A bomba lida com líquidos que transportam sólidos.
- Granulometria
- até 30 % do diâmetro da tubagem
- Em DN 100 corresponde a cerca de 30 mm.
- Velocidade média nas válvulas
- máx. 3–4 km/h
- Limitada por conceção. A velocidade comparativamente baixa mantém reduzido o desgaste na sede da válvula e na gaiola da válvula.
- Pressão de funcionamento
- até 16 bar
- Sem afetar a vida útil da membrana: a membrana é guiada hidraulicamente e permanece próxima do isento de esforço.
- Pulsação residual
- abaixo de 10 %
- Na configuração padrão com amortecedor. Onde se exige menos, o amortecedor pode ser dimensionado para abaixo de 1 %.
- Amortecedor recomendado acima de
- aprox. 6 bar
- Abaixo disso, a maioria das aplicações funciona sem amortecedor de pulsação.
- Rendimento global
- acima de 90 %
- No ponto de melhor rendimento — chassis de grande dimensão, pressão elevada, bomba plenamente utilizada. Calculado incluindo as perdas mecânicas, não apenas no interior da cabeça da bomba.
- Deteção de rutura da membrana
- de série
- Um indicador analógico faz parte do âmbito de fornecimento padrão; a monitorização eletrónica está disponível como opção.
Todos os valores descrevem a conceção, não um único ponto de funcionamento. Os valores que o seu processo atinge dependem do meio, do teor de sólidos e do perfil de funcionamento.
Perguntas frequentes
Cinco temas que surgem antes de cada dimensionamento
Respondidos em detalhe — para que possa avaliar se a conceção se adequa ao seu processo antes do primeiro telefonema.
Manuseamento de sólidos
Quanto teor de sólidos a bomba aceita, onde se desgasta e o que fazer perante um bloqueio.
Que teor de sólidos a bomba consegue processar?
Até 50 %, consoante o tamanho e a forma dos sólidos. Vale a pena ter presente: uma bomba é um dispositivo para líquidos. Os sólidos neles transportados não constituem problema.
Que granulometria a bomba consegue processar?
Até 30 % do diâmetro da tubagem. Em DN 100 corresponde a cerca de 30 mm.
O que acontece se uma válvula de retenção ficar bloqueada?
A bomba deixa de fornecer líquido, porque não se pode estabelecer pressão enquanto uma válvula estiver mantida aberta. Regra geral, não ocorrem danos — apenas o fornecimento para.
Como desbloqueio uma válvula bloqueada?
Por esta ordem: lavar com fluido limpo pelo lado da aspiração; abrir a ligação de drenagem na bomba para inspecionar e remover o bloqueio; e, se isso não bastar, retirar a travessa afetada e limpá-la.
Que desgaste devo esperar e em que peças?
A velocidade média nas válvulas é limitada por conceção a um máximo de 3 a 4 km/h. Essa velocidade comparativamente baixa mantém o desgaste reduzido. Ao longo de longos períodos de funcionamento, ele mostra-se primeiro na gaiola da válvula e na sede da válvula — ambas peças facilmente substituíveis.
Com sólidos, qual é a diferença face a uma bomba peristáltica?
A mangueira de uma bomba peristáltica não está isenta de esforço: é comprimida a cada rotação, e essa deformação constante limita a sua vida útil. O teor de sólidos e a pressão de descarga atuam sobre ela diretamente, e a tensão da mangueira tem de ser ajustada à pressão de descarga. Numa bomba HODD, a membrana é guiada hidraulicamente e permanece próxima do isento de esforço. As bombas HODD atingem rendimentos consideravelmente mais elevados.
Qual é a diferença face às bombas de cavidade progressiva e a outras bombas rotativas?
Nessas, os sólidos ficam retidos entre elementos estáticos e rotativos. O teor de sólidos e a pressão atuam diretamente sobre a vida útil precisamente das peças que criam a ação de bombeamento — e substituí-las é exigente, porque são o núcleo da bomba.
Qual é a diferença face às bombas com empanque mecânico?
As bombas com empanque mecânico comportam o risco de os sólidos migrarem para o interstício de vedação, de os sais cristalizarem ou de ocorrer funcionamento a seco. As bombas HODD vedam hermeticamente através da membrana — todos os desafios e riscos associados à operação de empanques mecânicos são eliminados.
Escorva automática
O que realmente limita a altura de aspiração — e porque, em regra, não é a bomba.
Quantos metros a bomba consegue escorvar por si própria?
A bomba cria uma altura de aspiração que poucas outras tecnologias alcançam. Na prática, é a tubagem de aspiração, e não a bomba, que estabelece o limite: com uma altura de aspiração elevada, mesmo uma pequena fuga numa flange ou numa válvula admite ar — e é isso que limita o resultado.
O que acontece se entrar ar na linha de aspiração?
Assim que o ar entra na linha de aspiração, seja por fugas ou por desgaseificação do líquido, o volume bombeado diminui. Não ocorrem danos.
Que papel desempenha a viscosidade?
Um líquido mais viscoso aumenta as perdas do lado da aspiração. As condições críticas surgem mais cedo do que com água, e o volume fornecido diminui em conformidade.
Que papel desempenha o volume da linha de aspiração?
Ao escorvar, a bomba tem primeiro de deslocar o ar da linha de aspiração para o lado da descarga antes de a coluna de líquido seguir. Se a linha de aspiração tiver troços horizontais, ou se o seu diâmetro nominal for maior do que o da bomba, deve ser pré-enchida.
Cavitação
Porque uma condição que destrói outras bombas de membrana aqui só custa caudal.
Que aspeto tem a cavitação numa bomba HODD?
Sob baixa pressão, formam-se bolhas de vapor no interior da bomba. A sua formação e colapso seguem a velocidade do êmbolo — pelo que ambos ocorrem a velocidade moderada.
Como a reconheço do exterior?
Pelo volume bombeado reduzido.
Qual é o risco para a bomba?
O funcionamento em cavitação não representa qualquer risco para a tecnologia HODD.
Porque é que as bombas de membrana convencionais falham em cavitação, mas esta não?
A tecnologia HODD mantém sempre o controlo da membrana em condições de funcionamento críticas — como a cavitação.
O que ganha a minha aplicação com isso?
As instalações raramente funcionam em condições constantes. Ao esvaziar um tanque, por exemplo, as condições iniciais não são críticas, mas mudam continuamente à medida que o nível baixa. As bombas convencionais entram em dificuldades aí. Uma bomba HODD pode ser conduzida diretamente através da gama crítica — com alguma perda de volume, mas sem danos.
E se a linha de aspiração estiver totalmente fechada?
A bomba sobrevive também a isso: tanto a uma linha de aspiração acidentalmente bloqueada por sólidos como a uma fechada por uma válvula acionada por engano.
Pulsação
Quando é necessário um amortecedor, quanta pulsação residual permanece e porque a tubagem vibra.
Qual é a dimensão da pulsação?
Sem amortecimento, a oscilação indicada no manómetro é tão grande como a pressão de descarga. Isso é inerente às bombas volumétricas.
As minhas tubagens vibram quando uma bomba volumétrica funciona. Porquê?
Normalmente devido à conceção da tubagem. O que ajuda: um troço reto de tubo à saída da bomba, sem cotovelos diretamente atrás da bomba, sem mangueiras — e a tubagem devidamente fixada em todas as direções.
Preciso de um amortecedor de pulsação?
Depende da aplicação. Até cerca de 6 bar, trabalhamos normalmente sem um; a pressões mais elevadas, um amortecedor torna-se cada vez mais aconselhável.
Quanta pulsação residual permanece após o amortecimento?
Abaixo de 10 % de série. Onde se exige menos, é uma questão de como o amortecedor é dimensionado — abaixo de 1 % é alcançável.
Quando usam amortecimento ativo e quando passivo?
Amortecimento ativo com um amortecedor de membrana quando a pressão de descarga é constante. Amortecimento passivo com um reservatório de ar quando ela varia fortemente. O melhor exemplo é a alimentação de filtros prensa: a pressão inicial é de cerca de 1 bar, a pressão final até 16 bar. Isso exige um sistema que se adapte a cada momento.
Como funciona o amortecimento passivo e consome muito ar?
Injetamos um pequeno sopro de ar do lado da aspiração, no ponto de baixa pressão. Esse ar deposita-se no reservatório de ar do lado da descarga e forma uma almofada de ar que amortece a pulsação até um mínimo. Se a bomba for autoferrante, o ar pode ser retirado da atmosfera.
Eficiência energética
Porque o rendimento global é o valor que conta e como se compara com outros tipos de bomba.
Que rendimento a bomba atinge?
Até acima de 90 % de rendimento global — alcançável no ponto de melhor rendimento perante um ponto de funcionamento adequado. Regra geral, a pressões elevadas a nossa tecnologia é consideravelmente mais eficiente do que, por exemplo, as bombas rotativas, porque quase não há atrito interno.
Outros fornecedores também indicam acima de 90 %. Onde está a diferença?
Normalmente referem-se ao rendimento hidráulico, criado no interior da cabeça da bomba. O que importa para a fatura de eletricidade é o rendimento global: o rendimento hidráulico mais as perdas mecânicas no redutor, na correia e no acionamento. Nós contabilizamos o rendimento global, e o consumo de energia previsto é indicado na nossa ficha de dados.
Porque é que o rendimento sobe com a pressão?
Porque as perdas mecânicas da nossa bomba são quase independentes do ponto de funcionamento. Quanto mais alta a pressão, maior a alavancagem da hidráulica — e melhor o rendimento global.
Como se compara a bomba com outras bombas volumétricas?
Significativamente melhor. Nas bombas de lóbulos, de cavidade progressiva e peristálticas, o princípio de funcionamento assenta no atrito, e o atrito é energia perdida.
E em comparação com as bombas centrífugas?
As bombas centrífugas são muito eficientes quando o caudal determina o ponto de funcionamento — o caudal elevado é o seu ponto forte. Quando a pressão determina o ponto de funcionamento, a bomba centrífuga funciona em carga parcial. É exatamente aí que a bomba HODD tem a vantagem.
Qual é o papel do regulador de caudal na bomba para filtro prensa?
A taxa de alimentação adapta-se hidraulicamente à necessidade da prensa — em qualquer condição de funcionamento. Isto alimenta a prensa de forma ideal: energeticamente eficiente, com baixo desgaste e com um bolo de filtração ótimo como resultado.
Quando é a bomba centrífuga a melhor escolha e quando a bomba HODD?
As bombas centrífugas são fortes onde é necessário caudal elevado a baixa pressão — esse é o seu ponto ótimo em termos económicos. Assim que a pressão determina o ponto de funcionamento, com caudal baixo a alta pressão, ou onde entram em jogo uma altura de aspiração elevada, o funcionamento a seco, meios abrasivos ou corrosivos e condições de aspiração críticas, a bomba HODD joga com o seu ponto forte. Diga-nos o seu ponto de funcionamento e dir-lhe-emos abertamente qual a conceção mais económica.
Qual é a forma mais eficiente de alimentar um grande filtro prensa?
Em grandes filtros prensa, os pontos fortes de ambas as conceções podem ser combinados. Na fase de enchimento, uma bomba centrífuga leva rapidamente volume para a prensa — caudal elevado a baixa pressão, a sua gama económica. À medida que a contrapressão sobe e a bomba centrífuga atinge o seu caudal mínimo, a bomba HODD assume: mantém o caudal constante mesmo com a pressão a subir acentuadamente para o final da fase de compressão. Cada bomba trabalha então na sua melhor gama — o que reduz de forma percetível os custos de investimento e de operação em grandes instalações.
Comparação de conceções
AODD, EODD, HODD — onde está a diferença
As bombas de dupla membrana distinguem-se sobretudo pela forma como a membrana é movida. A vida útil, a necessidade de energia e o comportamento em condições-limite decorrem daí.
AODD
Bomba de dupla membrana de acionamento pneumático
Princípio de funcionamento
- 01É fornecido ar comprimido.
- 02Uma válvula de ar controla a comutação entre as câmaras.
- 03O ar comprimido move a membrana diretamente.
- 04O fluido de processo é bombeado.
- Vantagem: Tecnologia comprovada com uma conceção simples. Sem componentes elétricos na bomba, pode também ser utilizada em zonas com risco de explosão.
- Limitação: A própria membrana suporta a diferença de pressão. O teor de sólidos e a pressão de descarga atuam, por isso, diretamente sobre a sua vida útil.
- Limitação: O ar comprimido é uma das formas mais dispendiosas de acionar uma bomba: tem de ser gerado com considerável esforço, uma parte substancial da energia perde-se entre o compressor e o consumidor, e as próprias bombas consomem-no em grandes quantidades.
EODD
Bomba de dupla membrana de acionamento elétrico
Princípio de funcionamento
- 01Um motor elétrico aciona um mecanismo excêntrico.
- 02O mecanismo move a membrana mecanicamente.
- 03O fluido de processo é bombeado.
- Vantagem: Consideravelmente mais eficiente em energia do que um acionamento pneumático, porque a energia é transferida sem o desvio por uma rede de ar comprimido.
- Limitação: A força atua mecanicamente sobre a membrana. À medida que a pressão requerida sobe, a vida útil da membrana cai acentuadamente — o que limita a gama de funcionamento sensata no extremo superior.
- Limitação: O volume fornecido diminui em condições de altura de aspiração.
- Limitação: O acionamento e a bomba formam uma unidade estrutural. Se a bomba estiver numa atmosfera corrosiva, junto a um tanque de ácido por exemplo, a eletrónica fica exposta aos mesmos vapores que o lado húmido.
HODD
Bomba de dupla membrana de acionamento hidráulico
Princípio de funcionamento
- 01Um cilindro hidráulico gera a deflexão das membranas.
- 02O fluido hidráulico move a membrana e controla a sua posição em qualquer condição de funcionamento.
- 03O fluido de processo é bombeado.
- Vantagem: A membrana permanece próxima do isento de esforço. O teor de sólidos e a pressão de descarga não têm efeito direto sobre a sua vida útil.
- Vantagem: Pressão de funcionamento até 16 bar sem comprometer a vida útil da membrana.
- Vantagem: Mesmo em funcionamento de aspiração, o caudal mantém-se constante.
- Vantagem: O funcionamento a seco, uma linha de aspiração bloqueada ou fechada e o funcionamento em cavitação são superados sem danos — a bomba pode fornecer menos nessas condições, mas não sofre qualquer dano.
- Vantagem: O motor elétrico e o lado húmido ficam separados um do outro. Um dano no motor mantém-se um problema do motor, em vez de inutilizar a bomba inteira.
- Vantagem: Acima de 90 % de rendimento global no ponto de melhor rendimento — calculado incluindo as perdas mecânicas, não apenas no interior da cabeça da bomba.
- Vantagem: Tecnologia de dupla membrana com monitorização: o dano é detetado antes de ocorrer qualquer fuga.
A comparação descreve tipos de bomba, não marcas específicas. O comportamento de uma bomba concreta depende também da sua conceção, dos seus materiais e do ponto de funcionamento.
Contacto
Teremos todo o gosto em aconselhá-lo pessoalmente — basta enviar-nos o seu pedido através do formulário. Para um dimensionamento fiável, ajuda-nos ter pormenores sobre o meio, o teor de sólidos, o caudal e a exigência de pressão.