A sincronia e a robustez das bombas de lóbulo rotativo
Por Cristiane Rubim
Edição Nº 62 - Agosto/Setembro de 2021 - Ano 11
A bomba de lóbulo rotativo bombeia de forma suave com baixa pulsação líquidos finos ou viscosos, com ou sem sólidos em suspensão, e todos os tipos de lodos de águas residuais, sejam industriais ou municipais, com capacidade de autoescorva
A bomba de lóbulo rotativo bombeia de forma suave com baixa pulsação líquidos finos ou viscosos, com ou sem sólidos em suspensão, e todos os tipos de lodos de águas residuais, sejam industriais ou municipais, com capacidade de autoescorva – eliminar o ar do interior da bomba e da tubulação de sucção – e altas pressões de descarga. Transportam substâncias com precisão de dosagem em proporção à velocidade da rotação. Exemplos de fluidos muito viscosos são os óleos, massas alimentícias, melaços, entre outros.
Enquanto a versatilidade de bombas de lóbulos rotativos em Estações de Tratamento de Água (ETAs) e Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), na opinião de Alexander Rivillas, gerente de tecnologias em bombas industriais da Tetralon, representante exclusiva das bombas Börger no Brasil, vem de vários aspectos, entre eles:
Primeiro – Pelo fato de serem bombas de deslocamento positivo (volumétricas), é muito fácil controlar as vazões unicamente com a velocidade da bomba – maior velocidade, maior vazão deslocada e vice-versa –, independentemente da contrapressão a ser vencida.
Segundo – As bombas operam em ambos os sentidos – horário e anti-horário –, sendo utilizadas em aplicações, como tratamento de água por membranas (MBR). Além de conseguirem drenar o permeado, operam de forma reversa para fazer a retrolavagem das membranas, reduzindo a complexidade e o footprint da instalação. Já no bombeamento de lodos ou com presença de sólidos, pode-se automatizar com painéis detectores de travamento, que fazem a bomba rodar em ambos os sentidos por poucos intervalos até concluir o destravamento por algum sólido persistente.
Linhas e modelos
De acordo com Sidney Guedes, gerente de vendas nacional da Netzsch, a bomba de lóbulos rotativos Tornado da empresa, por exemplo, tornou-se cada vez mais aplicada ao saneamento em elevatórias de esgoto e/ou água. Ela bombeia e transfere fluidos em diversas condições, de baixa ou alta viscosidade, com ou sem sólidos em suspensão e em baixas ou altas temperaturas.
Nas elevatórias iniciais de esgoto ou captação de água, aplicam-se as bombas Tornado em pontos de alta concentração de sólidos, como lodo primário, decantado etc. A empresa dispõe hoje de 18 modelos e tamanhos diferentes, que atendem às vazões de ETEs ou ETAs desde 1 m³/h até 1.000 m³/h com alturas manométricas de até 80 mca.
Como bomba de deslocamento positivo e autoaspirante, a Tornado opera com sucção negativa de até 8,5 mca, sem precisar realizar sua escorva ou de válvulas de retenção devido ao seu poder de aspiração, simplificando sua instalação e operação. Seu tamanho reduzido facilita também as inspeções e o acesso para manutenção.
A Tetralon, que importa e representa os principais fabricantes de bombas mundiais, dando suporte às marcas tradicionais europeias e americanas, conta com duas linhas de bombas lobulares Börger: a BlueLine, que tem capacidades maiores – até 1.600 m³/h – e inúmeros rotores, como retos ou helicoidais, bilobulares ou trilobulares, em aço inox, aço carbono ou borracha e de aço com ponteiras de borracha intercambiáveis; e a OnixLine, que conta com diversidade de selos mecânicos. Além de utilização em ETAs/ETEs, atendem a aplicações industriais complexas.
Sincronizada
Estudos e simulações hidráulicas feitas com prototipação rápida, como a impressão 3D, e testes reais trazem grandes avanços em bombas lobulares. Para aumentar a eficiência e a confiabilidade, a Börger possui laboratórios de desenvolvimento modernos nestas áreas. De acordo com Rivillas, as bombas podem ser automatizadas com as últimas novidades tecnológicas de monitoramento, incluindo Internet das Coisas (IoT), com medição e controle por inúmeros tipos de parâmetros, como pressão, temperatura, vibração, rotação, carga etc.
Com sua expressiva evolução nos últimos anos, o setor de automação tem reduzido custos de implementação. Rivillas explica que hoje um inversor de frequência, dispositivo que ajuda a diminuir ou aumentar a velocidade do motor, tem várias entradas de sinal de controle digital ou analógico. Essas entradas podem ser utilizadas para receber sinais de pressão, temperatura, pH etc. a fim de comandar a rotação, partida e parada da bomba devido ao set-up desses parâmetros ser fácil de configurar.
As bombas de lóbulos rotativos Tornado se integram ao sistema supervisório de comando e com acessórios poderão ser monitoradas online. Por ser uma bomba positiva e sua vazão proporcional à sua velocidade, é possível com automação de conversor de frequência e sensor de nível sincronizar a vazão de chegada com a velocidade da bomba, tornando sua operação contínua e suave. Além disso, evita as várias partidas, consumindo menor energia. Essa tecnologia está hoje no mercado em um produto 100% fabricado no Brasil, segundo a Netzsch.
Escolha certa
Para fazer a escolha certa da bomba de lóbulos rotativos, primeiro, é preciso informar os parâmetros da aplicação ao especialista:
• Fluido;
• Vazão;
• Pressão;
• Conteúdo de sólidos;
• Viscosidade;
• Densidade etc.
Com estas informações levantadas, um dos especialistas em uma das filiais da Netzsch orientará e selecionará o equipamento que melhor se adapte às condições informadas, conforme Guedes.
Com sua experiência de 40 anos no setor, a Tetralon tem expertise e time de especialistas para orientar em uma escolha criteriosa nos quesitos técnico e econômico. “Sempre é bom falar com um especialista em bombas que conheça sobre diversas tecnologias de bombeamento que realizará uma série de perguntas tanto do fluido sendo manuseado quanto do processo e serviço como um todo” – recomenda Rivillas. Entre essas perguntas:
• Horas de operação;
• Motivos de parada;
• Parâmetros mínimos e máximos esperados no processo;
• Necessidade de operação autônoma;
• Necessidade de redução de custos de manutenção etc.
Com essas informações, Rivillas diz que o especialista terá maior critério para sugerir a tecnologia de bomba lobular adequada:
• Geometria do rotor;
• Rotação indicada;
• Tipo de vedação dos eixos;
• Materiais construtivos até utilidades necessárias para o correto funcionamento.
Robustez
Falta de manutenção é uma das principais causas de falhas em qualquer equipamento mecânico/rotativo. “Os problemas de falta de manutenção podem vir principalmente de desalinhamento do conjunto motor-bomba por vibração com consequente quebra prematura de selos mecânicos e rolamentos. E também pela falta de lubrificação do mancal, rolamentos ou das engrenagens sincronizadoras, até quebra de selos por causa de bombas rodando a seco” – explica Rivillas.
Em casos simples, a troca das peças danificadas resolve o problema. Já em situações de falhas catastróficas, segundo ele, o custo da manutenção pode condenar o equipamento, sendo preciso repor por uma unidade nova.
A própria arquitetura da bomba deve ser apropriada para o tipo de aplicação. “As bombas lobulares Börger, por exemplo, têm eixos robustos e engrenagens sincrônicas robustas adequadas para bombear lodos e águas residuais, garantindo que, ainda em condições muito pesadas, a probabilidade de falha seja remota” – assegura.
As bombas lobulares da linha Börger foram desenvolvidas dentro do conceito MIP (Maintenance in Place), no qual as manutenções preventiva e corretiva podem ser realizadas sem retirar a bomba da linha. “É possível observar que, na tampa, a bomba possui 4 “olhais”, que são os parafusos de ajuste da tampa carcaça, facilitando o acesso aos rotores (lóbulos), às placas de desgaste e aos selos mecânicos. Todos rápidos de substituir para voltar o equipamento à operação em poucas horas” – afirma Rivillas.
Por ser um equipamento robusto, a operação da bomba de lóbulo rotativo torna-se menos suscetível a problemas típicos, como entupimento, vazamentos, entre outros. “O cuidado básico é garantir sua operação dentro dos parâmetros previamente estabelecidos durante sua especificação” – recomenda Guedes.
Contato das empresas
Netzsch: www.netzsch.com.br
Tetralon: www.tetralon.com.br