O que é um amortecedor de pulsação

Os amortecedores de pulsação são componentes essenciais em sistemas de manuseio de fluidos projetados para minimizar flutuações de pressão e garantir desempenho ideal. Este artigo abrangente explora as causas e os riscos das pulsações de fluidos, os princípios de funcionamento dos amortecedores de pulsação e seus vários tipos e aplicações.

Como ocorre a pulsação em sistemas de bombeamento

A pulsação em sistemas de bombeamento ocorre devido à natureza alternativa das bombas de deslocamento positivo, como bombas de diafragma, bombas de pistão e bombas peristálticas. Durante o curso de descarga, a bomba gera um pulso de fluido, causando variações de pressão no sistema.

Riscos decorrentes de pulsações de fluidos

As pulsações de fluidos representam vários riscos para os sistemas de bombeamento:

1. Vibração excessiva: As flutuações de pressão podem causar trepidação e vibração no tubo, causando danos às soldas e aos trechos da tubulação.
2. Martelo hidráulico: Picos repentinos de pressão, conhecidos como golpe de aríete, podem resultar em danos graves a tubulações, válvulas e instrumentação.
3. Vida útil reduzida do equipamento: O estresse constante causado pelas pulsações de pressão pode reduzir a vida útil de bombas, válvulas e outros componentes.
4. Operação ineficiente: Fluxos pulsantes podem diminuir a eficiência da bomba e afetar a precisão dos dispositivos de medição de vazão.

O que é um amortecedor de pulsação

Um amortecedor de pulsação é um dispositivo projetado para minimizar flutuações de pressão em sistemas de manuseio de fluidos. Ele atua como um amortecedor, absorvendo o excesso de energia durante picos de pressão e liberando-o durante baixas de pressão. Este processo ajuda a manter uma taxa de fluxo constante e reduz os efeitos negativos das pulsações do fluido no sistema.

Como funciona o amortecedor de pulsação

Os amortecedores de pulsação funcionam fornecendo uma almofada de gás compressível ou uma bexiga flexível que absorve e libera energia conforme a pressão do fluido flutua. O amortecedor é normalmente instalado próximo à descarga da bomba, onde pode efetivamente amortecer os pulsos de pressão antes que eles se propaguem pelo sistema.

À medida que a bomba gera um pico de pressão, o gás compressível ou a bexiga flexível do amortecedor se expande, absorvendo o excesso de pressão. Durante vales de pressão, o gás comprimido ou bexiga libera a energia armazenada, mantendo uma pressão mais consistente no sistema.

Tipos de amortecedores de pulsação

Amortecedor de pulsação ativo

Os amortecedores de pulsação ativos utilizam uma fonte de energia externa, como ar comprimido, para neutralizar ativamente as flutuações de pressão. Eles monitoram continuamente a pressão do sistema e ajustam o efeito de amortecimento de acordo. Os amortecedores ativos são mais complexos e caros que os passivos, mas oferecem desempenho superior em aplicações exigentes.

Amortecedores de pulsação passivos

Os amortecedores de pulsação passivos dependem das propriedades inerentes do dispositivo de amortecimento para absorver e liberar energia sem intervenção externa.

Amortecedores Carregados a Gás

Os amortecedores carregados com gás, também conhecidos como amortecedores de bexiga, consistem em um vaso de pressão dividido em duas câmaras por uma bexiga flexível. Uma câmara contém um gás comprimido, enquanto a outra câmara está conectada ao sistema de fluido. À medida que a pressão do fluido aumenta, a bexiga comprime o gás, absorvendo o excesso de energia. Quando a pressão diminui, o gás comprimido se expande, liberando a energia armazenada de volta ao sistema.

Amortecedor de pulsação passiva em linha

Amortecedores de pulsação passivos em linha, também conhecidos como estabilizadores de entrada, são instalados diretamente na linha de fluido. Eles normalmente consistem em uma pequena câmara com um material compressível, como um pistão com mola ou uma bexiga de borracha. À medida que a pressão do fluido flutua, o material compressível absorve e libera energia, amortecendo as pulsações.

Benefícios do amortecedor de pulsação

• Prolonga a vida útil da bomba: Ao reduzir o estresse mecânico nas bombas causado pelas flutuações de pressão, os amortecedores de pulsação ajudam a prolongar a vida útil do equipamento de bombeamento.
• Minimize os efeitos e a vibração do golpe de aríete: Os amortecedores de pulsação reduzem efetivamente o golpe de aríete e a vibração, protegendo tubos, válvulas e instrumentação contra danos.
• Reduz custos de manutenção da bomba: Com estresse mecânico e vibração reduzidos, as bombas exigem manutenção menos frequente, resultando em custos gerais de manutenção mais baixos.
• Ruído e estresse mecânico reduzidos no sistema: O amortecimento das pulsações de pressão leva a uma operação mais silenciosa e a menos estresse mecânico em todo o sistema de manuseio de fluidos.
• Proteção de tubos, válvulas e instrumentação contra vibrações e danos: Ao minimizar a vibração e os picos de pressão, os amortecedores de pulsação protegem componentes críticos contra danos, prolongando sua vida útil.
• Taxa de fluxo mais suave e flutuações de pressão reduzidas: Os amortecedores de pulsação ajudam a manter uma vazão e pressão mais consistentes, melhorando o desempenho geral do sistema de manuseio de fluidos.
• Maior precisão de medição e eficiência da bomba: Com pulsações reduzidas, os dispositivos de medição de vazão podem fornecer leituras mais precisas e as bombas podem operar com mais eficiência.
• Controle de pressão de descarga aprimorado: Os amortecedores de pulsação ajudam a manter uma pressão de descarga mais estável, melhorando o controle e o desempenho do sistema de bombeamento.
• Prevenir a Cavitação: Ao minimizar as flutuações de pressão, os amortecedores de pulsação podem ajudar a prevenir a cavitação, que pode causar danos às bombas e outros componentes.
• Melhorar Npsh (cabeça de sucção líquida positiva): Os amortecedores de pulsação podem melhorar o NPSH reduzindo as flutuações de pressão na entrada da bomba, minimizando o risco de cavitação e garantindo o funcionamento adequado da bomba.

Aplicação de Amortecedores de Pulsação

Os amortecedores de pulsação são amplamente utilizados em diversas indústrias e aplicações, incluindo:

• Processamento químico: Os amortecedores de pulsação são essenciais em plantas de processamento químico para proteger os equipamentos contra danos causados por flutuações de pressão e garantir a dosagem precisa de produtos químicos.
• Tratamento de água: Em instalações de tratamento de água, os amortecedores de pulsação ajudam a manter taxas de fluxo e pressão consistentes, melhorando a eficiência dos processos de filtração e desinfecção.
• Óleo e gás: Os amortecedores de pulsação são usados em aplicações de petróleo e gás para proteger tubulações, válvulas e instrumentação contra os efeitos prejudiciais das pulsações de pressão.
• Produtos farmacêuticos: Na fabricação farmacêutica, os amortecedores de pulsação garantem dosagem precisa e protegem equipamentos sensíveis contra danos causados por flutuações de pressão.
• Alimentos e bebidas: Os amortecedores de pulsação são usados no processamento de alimentos e bebidas para manter taxas de fluxo e pressão consistentes, garantindo a qualidade do produto e protegendo o equipamento contra danos.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre um supressor de surto e um amortecedor de pulsação

Os supressores de surto e os amortecedores de pulsação são projetados para proteger os sistemas de manuseio de fluidos contra flutuações de pressão, mas servem a finalidades diferentes.

Os supressores de surto são usados para proteger contra picos repentinos de pressão de alta magnitude, como aqueles causados por golpes de aríete. Em contraste, os amortecedores de pulsação são projetados para minimizar as flutuações de pressão constantes e de menor magnitude causadas pela ação recíproca das bombas de deslocamento positivo.

Qual é a diferença entre um amortecedor de sucção e um amortecedor de pulsação

Amortecedores de sucção e amortecedores de pulsação são usados para minimizar flutuações de pressão em sistemas de manuseio de fluidos, mas são instalados em locais diferentes.

Amortecedores de sucção, também conhecidos como estabilizadores de entrada, são instalados na entrada da bomba para minimizar flutuações de pressão e proteger a bomba contra cavitação. Os amortecedores de pulsação, por outro lado, são normalmente instalados na descarga da bomba para amortecer as pulsações de pressão e proteger os componentes a jusante contra danos.

Conclusão

Os amortecedores de pulsação são componentes críticos em sistemas de manuseio de fluidos projetados para minimizar flutuações de pressão e proteger o equipamento contra danos. Ao compreender as causas e os riscos das pulsações de fluidos, os princípios de funcionamento dos amortecedores de pulsação e seus vários tipos e aplicações, engenheiros e operadores podem selecionar a solução de amortecimento mais adequada para suas necessidades específicas.