O que são bombas de acionamento magnético

As bombas de acionamento magnético são um tipo de bomba que utiliza acoplamento magnético para transmitir energia do motor ao impulsor, eliminando a necessidade de selo mecânico.

Este artigo explorará os princípios de funcionamento, vantagens e aplicações das bombas de acionamento magnético em vários setores.

Ao compreender as características exclusivas dessas bombas, os leitores podem tomar decisões informadas ao selecionar soluções de bombeamento para suas necessidades específicas.

O que são bombas de acionamento magnético

As bombas de acionamento magnético, também conhecidas como bombas de acionamento magnético ou bombas sem vedação, são um tipo de bomba que utiliza um acoplamento magnético para transferir torque do motor para o impulsor sem contato mecânico direto. Este design inovador elimina a necessidade de vedações de eixo tradicionais, oferecendo uma solução sem vazamentos para o manuseio de vários líquidos, incluindo ácidos agressivos, produtos químicos tóxicos e fluidos ultrapuros.

Como funcionam as bombas de acionamento magnético

O princípio de funcionamento das bombas de acionamento magnético depende da potência dos campos magnéticos para transmitir o torque do motor ao impulsor. A bomba consiste em dois conjuntos principais: o conjunto magnético de acionamento externo, que está conectado ao eixo do motor, e o conjunto magnético interno, que está acoplado ao impulsor.

Quando o motor gira, o ímã de acionamento externo cria um campo magnético giratório que interage com o conjunto magnético interno, fazendo com que o impulsor gire. O invólucro de contenção, normalmente feito de aço inoxidável ou outros materiais resistentes à corrosão, forma uma barreira selada entre o fluido bombeado e o ambiente externo.

À medida que o impulsor gira, ele gera força centrífuga, que impulsiona o fluido da entrada para a saída da bomba. A ausência de selo mecânico elimina o risco de vazamento, tornando as bombas de acionamento magnético adequadas para lidar com uma ampla variedade de fluidos, incluindo aqueles que são difíceis de vedar, como líquidos de baixa viscosidade, líquidos com sólidos em suspensão e fluidos que tendem a cristalizar ou polimerizar.

Componentes de bombas de acionamento magnético

As bombas de acionamento magnético consistem em vários componentes principais que permitem sua operação sem vedação e sem vazamentos. Os principais componentes incluem:

• Conjunto magnético externo (ímã de acionamento): Este é o conjunto magnético que está conectado ao eixo do motor e gira com ele. Ele cria o campo magnético que aciona o conjunto magnético interno e o impulsor.
• Conjunto magnético interno: Também conhecido como ímã acionado, esse conjunto está localizado dentro do invólucro de contenção e é acoplado ao impulsor. Ele é acionado pelo campo magnético criado pelo conjunto magnético externo.
• Invólucro de contenção/invólucro traseiro: O invólucro de contenção é um componente estacionário que separa o fluido bombeado da atmosfera e do conjunto magnético externo. Normalmente é feito de materiais resistentes à corrosão, como aço inoxidável, ou polímeros de alto desempenho, como fluoreto de polivinilideno (PVDF).
• Impulsor: O impulsor é o componente rotativo responsável por mover o fluido através da bomba. Nas bombas de acionamento magnético, o impulsor é acoplado diretamente ao conjunto magnético interno e é acionado pelo campo magnético criado pelo conjunto magnético externo.

Outros componentes importantes em bombas de acionamento magnético incluem:

• Rolamentos: Eles suportam o conjunto magnético interno e o impulsor, permitindo que girem suavemente. Os materiais de rolamento comuns incluem carbono, cerâmica e carboneto de silício.
• Adaptador do motor: Este componente conecta o motor ao conjunto magnético externo e garante o alinhamento adequado entre o eixo do motor e o ímã de acionamento.

Vantagens das bombas de acionamento magnético

• Design sem vazamentos e sem vedação: Elimina o risco de vazamento, aumentando a segurança para líquidos perigosos ou caros.
• Manipulação de líquidos difíceis: Excelente com ácidos agressivos, produtos químicos corrosivos e fluidos ultrapuros.
• MTBF mais longo: A redução do desgaste leva ao aumento da confiabilidade e à redução dos custos operacionais.
• Manuseio de líquidos difíceis de selar: Eficaz com líquidos propensos à cristalização ou polimerização.
• Aumento de produtividade: A construção robusta e o desempenho confiável minimizam o tempo de inatividade.
• Proteção contra funcionamento a seco: As proteções evitam danos durante condições de funcionamento a seco.
• Resistência à corrosão: Construído com materiais adequados para manusear líquidos corrosivos.
• Design compacto: simplifica a instalação e reduz o volume geral do sistema.

Desvantagens das bombas de acionamento magnético

• Custos iniciais mais elevados: Mais caro inicialmente do que as bombas tradicionais seladas mecanicamente.
• Capacidades limitadas de fluxo e pressão: Restrito em tamanhos maiores devido às limitações de torque do acoplamento magnético.
• Riscos de funcionamento a seco e superaquecimento: Pode danificar componentes se funcionar sem líquido suficiente para resfriamento.
• Potencial de dissociação: O acoplamento magnético pode se separar sob aumentos repentinos de carga ou operação fora da faixa preferida.
• Capacidade limitada de manuseio de sólidos: Mais adequado para líquidos limpos; pode lutar com alto teor de sólidos ou partículas abrasivas.
• Preocupações com vibrações: Isto pode ser um problema, especialmente em velocidades mais altas ou com gases arrastados.
• Desgaste do rolamento: O desgaste acelerado é possível se o fluido bombeado tiver propriedades lubrificantes deficientes ou contiver abrasivos.
• Eficiência reduzida: Devido a perdas por correntes parasitas no invólucro de contenção.
• Risco de desmagnetização: Altas temperaturas ou corrosão química podem enfraquecer os ímãs com o tempo.

Aplicações de bombas de acionamento magnético

• Processamento e transferência química
• Produção farmacêutica
• Processamento de alimentos e bebidas
• Indústria de celulose e papel
• Petroquímica e refino
• Fabricação de semicondutores
• Tratamento e purificação de água

Líquidos comuns manipulados por bombas de acionamento magnético

• Ácidos, cáusticos, solventes
• Fluidos de transferência de calor
• Líquidos ultrapuros
• Polímeros e resinas

Tipos de bombas de acionamento magnético

Centrífuga

As bombas centrífugas de acionamento magnético são o tipo mais comum de bomba de acionamento magnético, oferecendo uma ampla gama de vazões e capacidades de pressão. Eles usam um impulsor giratório para criar força centrífuga, que move o fluido através da bomba. As bombas centrífugas de acionamento magnético são ideais para o manuseio de líquidos limpos e não abrasivos em diversas aplicações industriais, como transferência de produtos químicos, processamento de bebidas e manuseio de líquidos ultrapuros.

De deslocamento positivo

As bombas de acionamento magnético de deslocamento positivo são projetadas para lidar com fluidos de alta viscosidade e fornecer taxas de fluxo consistentes, independentemente das mudanças de pressão. Estas bombas utilizam um mecanismo rotativo, como engrenagens ou palhetas, para reter e mover um volume fixo de fluido a cada rotação. As bombas de acionamento magnético de deslocamento positivo são comumente usadas em aplicações que envolvem líquidos de alta viscosidade, como polímeros, resinas e algumas aplicações de processamento de alimentos.

Bombas de turbina regenerativa

As bombas de acionamento magnético de turbina regenerativa, também conhecidas como bombas periféricas ou de canal lateral, são um tipo de bomba centrífuga que combina os recursos das bombas centrífugas e de deslocamento positivo. Eles usam um impulsor com uma série de pequenas células que giram em altas velocidades, criando uma ação de turbina regenerativa. Este projeto permite alta pressão e baixas vazões, tornando-os adequados para aplicações como alimentação de caldeiras, osmose reversa e limpeza de alta pressão.

Selecionando Bombas de Acionamento Magnético

Requisitos de vazão e pressão

As bombas de acionamento magnético estão disponíveis em uma ampla variedade de tamanhos e configurações, cada uma projetada para lidar com vazões e faixas de pressão específicas. Determine a vazão e a pressão máximas necessárias para o seu processo e escolha uma bomba que possa atender confortavelmente a esses requisitos.

Propriedades do fluido (viscosidade, gravidade específica, temperatura)

Considere a viscosidade, a gravidade específica e a temperatura do fluido, pois essas características podem afetar significativamente o desempenho da bomba. As bombas de acionamento magnético são adequadas para lidar com uma ampla gama de viscosidades, desde líquidos finos como água até fluidos mais viscosos como óleos e polímeros. Contudo, viscosidades extremamente altas podem exigir uma bomba de deslocamento positivo em vez de uma bomba centrífuga. Da mesma forma, as altas temperaturas dos fluidos podem afetar os materiais usados na construção da bomba, portanto, certifique-se de selecionar uma bomba com componentes classificados para sua faixa de temperatura específica.

Manuseio de sólidos e desgaste erosivo/abrasivo

Se a sua aplicação envolver o bombeamento de líquidos com sólidos suspensos ou partículas abrasivas, é essencial considerar a capacidade da bomba de lidar com esses materiais. As bombas de acionamento magnético geralmente têm capacidades limitadas de manuseio de sólidos em comparação com outros tipos de bombas, como bombas de acionamento direto ou bombas de engrenagens externas. Partículas abrasivas podem causar desgaste acelerado nos componentes da bomba, principalmente no impulsor e nas buchas. Nestes casos, considere selecionar uma bomba com materiais resistentes ao desgaste, como rolamentos cerâmicos ou aço inoxidável endurecido, para prolongar a vida útil da bomba e minimizar os requisitos de manutenção.

Compatibilidade química e resistência à corrosão

A compatibilidade química é um fator crítico ao selecionar uma bomba de acionamento magnético para lidar com ácidos, cáusticos ou solventes agressivos. Certifique-se de que os materiais da bomba, incluindo a carcaça, o impulsor e as buchas, sejam compatíveis com o fluido que está sendo bombeado. Muitas bombas de acionamento magnético estão disponíveis em diversas opções de materiais, como aço inoxidável, Hastelloy ou PVDF (fluoreto de polivinilideno), para fornecer excelente resistência à corrosão.

NPSH e condições de sucção

A altura manométrica líquida positiva de sucção (NPSH) e as condições de sucção são considerações cruciais ao selecionar uma bomba de acionamento magnético. NPSH refere-se à pressão mínima necessária na entrada da bomba para evitar cavitação, que pode causar danos à bomba e reduzir o desempenho. Certifique-se de que seu sistema possa fornecer NPSH suficiente para a bomba, levando em consideração fatores como temperatura do fluido, viscosidade e perdas na linha de sucção.

Limitações de potência/torque e risco de desacoplamento magnético

As bombas de acionamento magnético dependem do acoplamento magnético entre o ímã de acionamento e o ímã do impulsor para transferir energia. Este acoplamento magnético possui limitações inerentes de potência e torque, o que pode levar ao desacoplamento sob condições de sobrecarga. Ao selecionar uma bomba de acionamento magnético, considere os requisitos de torque máximo de sua aplicação e escolha uma bomba com margem de segurança suficiente para evitar o desacoplamento. Algumas bombas apresentam designs avançados de acoplamento magnético, como aquelas com ímãs de ligas de terras raras, que podem fornecer maior capacidade de transmissão de torque e reduzir o risco de desacoplamento.

Perguntas frequentes

Acionamento magnético vs. motor enlatado

As bombas de acionamento magnético usam forças magnéticas para girar o impulsor. As bombas com motor enlatado possuem o motor e a bomba em uma única câmara selada.

As bombas de acionamento magnético não apresentam vazamentos e não necessitam de vedações. As bombas com motor enlatado são compactas e eficientes.

Acionamento Magnético vs. Selo Mecânico

As bombas de acionamento magnético usam forças magnéticas para girar o impulsor sem contato direto. As bombas de selo mecânico usam um selo mecânico para evitar vazamentos ao redor do eixo giratório.

As bombas de acionamento magnético não apresentam vazamentos e não necessitam de vedações. As bombas de selo mecânico são mais comuns e mais baratas.

Acionamento Magnético vs. Acionamento Direto

As bombas de acionamento magnético usam forças magnéticas para girar o impulsor sem contato direto. As bombas de acionamento direto têm o impulsor diretamente conectado ao eixo do motor.

As bombas de acionamento magnético não apresentam vazamentos e não necessitam de vedações. As bombas de acionamento direto são compactas e eficientes. As bombas de acionamento magnético são adequadas para aplicações de alta temperatura e alta pressão. As bombas de acionamento direto são mais baratas.

Para concluir

As bombas de acionamento magnético oferecem inúmeras vantagens em relação às bombas tradicionais seladas mecanicamente. Seu design sem vedação elimina vazamentos, reduz a manutenção e melhora a segurança. Essas bombas são ideais para lidar com fluidos perigosos, corrosivos ou de alta pureza.

Para saber mais sobre bombas de acionamento magnético e suas aplicações, entre em contato hoje mesmo com um fabricante de bombas confiável.