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Uma bomba de diafragma funciona flexionando uma membrana flexível para frente e para trás dentro de uma câmara fechada, criando sucção no curso de entrada e pressão positiva no curso de descarga. É uma bomba de deslocamento positivo, o que significa que cada curso movimenta um volume fixo de fluido, independentemente da pressão de descarga. Como o diafragma isola totalmente o fluido bombeado do mecanismo de acionamento, a bomba pode lidar com líquidos corrosivos, abrasivos e de alta interferência sem vazamento na colocação do eixo e sem impulsor giratório para entupir.
Essas três características, deslocamento de volume fixo, separação hermética e construção simples, explicam por que as bombas de diafragma são uma ferramenta padrão em plantas químicas, alimentícias, de tratamento de água, de mineração e marinhas. Conforme detalhado abaixo abordam o princípio de funcionamento, os dois principais tipos de funcionamento, os componentes que você fará a manutenção e os fatores de seleção que determinam se uma bomba terá um bom desempenho ou decepcionará.
Princípio de funcionamento de uma bomba de diafragma
Uma bomba de diafragma transfere fluido expandindo e contraindo repetidamente uma câmara fechada atrás de uma membrana flexível. O diafragma é movido para frente e para trás por um mecanismo alternativo. Durante o curso de sucção, o diafragma é afastado da câmara de fluido, o que aumenta o volume da câmara e diminui a pressão interna abaixo da pressão atmosférica. A válvula de retenção de entrada abre e a pressão atmosférica no tanque de abastecimento empurra o fluido para dentro da câmara. Durante o curso de descarga, o diafragma empurra para dentro da câmara, aumenta a pressão, assenta a válvula de entrada, força a abertura da válvula de descarga e envia fluido para a linha de saída.
A saída é pulsante, mas previsível. Cada curso fornece um volume quase fixo, portanto o fluxo total é o produto do volume sistólico e da frequência sistólica. Isso torna a bomba fácil de controlar. Nos modelos que operam no ar, o fluxo é ajustado com um regulador de pressão e uma válvula não adequada de ar. Nos modelos elétricos, é ajustado através da velocidade do motor ou de um variador de frequência.
Como o fluido bombeado toca apenas o diafragma, as esferas das válvulas, as sedes das válvulas e a câmara de fluido, a compatibilidade do material é a primeira coisa a verificar ao especificar uma bomba. Para ácidos fortes, oxidantes e solventes clorados, um Bomba de diafragma PVDF é uma recomendação comum, uma vez que as partes molhadas de PVDF resistem a produtos químicos que atacariam o alumínio ou o polipropileno.
Personalizado 1 Shanghai Haoyang Pump Valve Manufacturing Co., Ltd é um dos principais fabricantes de bombas de diafragma PVDF de 1' na China e uma fábrica personalizada, entrada/saída de fluido... Ver Produto → Como funciona uma bomba pneumática de diafragma duplo
As bombas pneumáticas de diafragma duplo (AODD) são a configuração de bomba de diafragma mais amplamente utilizada na indústria e sua lógica de operação é simples: uma pequena válvula piloto transporta o ar comprimido entre duas câmaras de diafragma, movendo os dois diafragmas alternadamente em descobertos para criar uma ação de bombardeio contínua e autoescorvante, sem motor e sem eixo giratório.
O ciclo completo é executado em cinco etapas:
- O ar comprimido entra na câmara de ar atrás do diafragma esquerdo e empurra o diafragma para fora.
- O movimento para fora deslocar o fluido da câmara de líquido esquerdo, abrindo a válvula de retenção de descarga enquanto a válvula de retenção de sucção permanece vedada.
- Um eixo de conexão comum puxa o diafragma direito para dentro ao mesmo tempo. A câmara de líquido direito se expande, a pressão cai e o fluido entra pelas válvulas de sucção direita.
- Quando o diafragma esquerdo termina o seu curso, a válvula de ar muda e envia ar comprimido para a câmara de ar direita.
- O diafragma direito é empurrado para fora e descarrega fluido, enquanto o diafragma esquerdo se retrocede, é reabastecido e começa novamente.
Os dois diafragmas são montados em um eixo compartilhado, de modo que um lado enche exatamente enquanto o outro descarrega. Não há motor de sincronismo, veio ou caixa de engrenagens envolvida. Uma bomba também pode funcionar com segurança contra uma válvula de descarga fechada porque a pressão do ar simplesmente se equilibra entre os dois diafragmas; quando a válvula reabre, a bomba reinicia sozinha. Esse comportamento é o motivo pelo qual as bombas AODD são comuns na descarga de navios-tanque, na alimentação de filtros-prensa e na transferência de tambores químicos.
Componentees principais e suas funções
Uma bomba de diafragma é construída em torno de cinco componentes principais, e o diafragma é uma peça que define o desempenho e o custo de manutenção. Conhecer essas peças para você comparar modelos, planejar o estoque de peças de reposição e detectar erros de planejamento antes da compra.
| Component | Função no Ciclo | Escolhas típicas de materiais |
|---|---|---|
| Diafragma | Flexiona para expandir e contrair a câmara de fluido; separa o lado do fluido do lado do acionamento | PTFE, Santoprene, Nitrilo, EPDM |
| Válvula de ar (AODD) | Direciona o ar comprimido alternadamente para as duas câmaras de ar | Acetal, alumínio, aço inoxidável |
| Válvulas de retenção com sedes | Permite o fluxo em apenas uma direção, criação de sucção e descarga | PTFE, aço inoxidável, EPDM |
| Câmara de fluido | Inclui o volume de trabalho do fluido em cada lado da bomba | Alumínio, aço inoxidável 316, PP, PVDF |
| Bloco central | Conectado às duas metades da bomba e aloja a válvula de ar | Acetal, Alumínio |
O diafragma é uma peça de desgaste mais difícil. Ela flexiona uma vez por curso, portanto sua resistência química e vida útil de flexão determinam a compatibilidade de fluidos da bomba e seu cronograma de manutenção. As esferas e sedes das válvulas são secundárias em importância; Eles sofrem impactos repetidos e estrangulam o fluxo e geralmente precisam ser substituídos ao mesmo tempo que o diafragma.
Bombas de diafragma pneumáticas vs.
As bombas de diafragma vêm em versões operadas a ar e com motor elétrico, e a escolha se resume a uma regra: escolha operadas a ar para áreas perigosas e controle de fluxo simples, e escolha uma bomba elétrica quando o processo funciona continuamente e a eficiência energética é importante.
| Recurso | Operado a Ar (AODD) | Bomba Elétrica de Diafragma |
|---|---|---|
| Unidade média | Ar comprimido | Motor elétrico com redutor |
| Segurança contra explosão | Intrinsecamente seguro, sem falha elétrica | Requer um motor à prova de explosão em zonas perigosas |
| Ajuste de fluxo | Pressão do ar e volume de ar | Velocidade do motor ou inversor de frequência |
| Operação de cabeça morta | Seguro; bomba para automaticamente | Precisa de uma válvula de pressão de pressão |
| Custo de energia | Maiores às perdas de ar comprimido | Menor para serviço de longa duração |
| Usos típicos | Química, mineração, marinha, revestimentos | Dosagem, medição, tratamento de água, HVAC |
Locais que já possuem um fornecimento confiável de ar comprimido geralmente preferem bombas AODD porque a instalação é apenas uma questão de conectar as linhas de ar e líquido. Locais sem ar comprimido ou com orçamentos de energia rigorosos tendem naturalmente a usar bombas elétricas de diafragma.
Vantagens e limitações das bombas de diafragma
Uma bomba de diafragma vence em quatro capacidades: é sem colocação, autoescorvante, tolerante ao funcionamento a seco e suave com o fluido. Não há selo mecânico ou gaxeta que possa desgastar e vazar. A bomba pode extrair fluido de um nível inferior sem escolta externa. Os pneumáticos podem funcionar a seco indefinidamente sem danos porque os diafragmas não dependem do fluido bombeado para lubrificação ou resfriamento dos modelos. E a ação lenta é adequada para produtos sensíveis ao cisalhamento, como látex, emulsões e ingredientes nutritivos.
As especificações merecem igual atenção. A descarga é pulsante porque o fluido sai em cursos discretos, e a amplitude desses pulsos pode perturbar os instrumentos ou tubulações a jusante. O pulso é facilmente suavizado com um amortecedor de pulsação instalado na linha de download. Os modelos convencionais também consomem mais energia por metro cúbico de fluido do que uma bomba centrífuga, uma vez que a geração de ar comprimido é isoladamente ineficiente. Finalmente, as taxas máximas de fluxo são modestas; uma bomba de diafragma de 3 polegadas movimenta cerca de 40 a 60 metros cúbicos por hora, ou que está muito abaixo de uma bomba centrífuga de tamanho de flange semelhante.
Fabricantes de amortecedores de pulsação personalizados, fábrica - Shanghai Haoyang Pump Valve M Shanghai Haoyang Pump Valve Manufacturing Co., Ltd é um dos principais fabricantes de amortecedores de pulsação na China e uma fábrica personalizada, Ver Produto → Onde as bombas de diafragma são usadas
As bombas de diafragma são a primeira escolha nas indústrias de processamento químico, água e águas residuais, revestimentos e cerâmica, alimentos e bebidas, farmacêuticas, mineração, impressão, têxtil e marítima. O padrão é consistente: quando o fluido é corrosivo, abrasivo, viscoso ou facilmente contaminado, os engenheiros escolhem uma bomba de diafragma em vez de uma alternativa centrífuga. Ó notícias da indústria de bombas de diafragma documenta regularmente novas instalações nestes setores, desde centros de dosagem química até estações municipais de tratamento de água.
Processamento químico
Transferência de ácidos graxos, ácidos e solventes sem vazamentos ou emissões fugitivas.
Água e águas residuais
Dosagem de polímeros, cal, gatilho ativado, floculantes e hipoclorito de sódio.
Revestimentos e cerâmicas
Movimentação de esmalte, pigmento, pasta líquida e pastas com alto teor de sólidos que obstruiriam outras bombas.
Alimentos e bebidas
Xaropes, óleo vegetal, creme, aromatizantes e polpa com partes higiênicas umedecidas.
Farmacêutico
Transferência e filtração higiênica com peças úmidas em aço inoxidável e sem risco de contaminação.
Mineração e construção
Desaguamento, aplicação de lama, injeção de argamassa e cimento em locais remotos ou acidentados.
Como selecionar a bomba de diafragma correta
A seleção de uma bomba de diafragma é principalmente uma questão de combinar os materiais molhados com o fluido e o tamanho da bomba com o fluxo necessário. Quatro questões levam à formulação correta: Qual é a química do fluido na temperatura operacional real? Qual vazão e pressão de descarga são possíveis? O fluido contém sólidos grandes o suficiente para afetar o assentamento da válvula? E quão contínuo é o ciclo de trabalho? Acertar todos os quatro evita as duas falhas mais comuns: ataque químico nas partes úmidas e falta crônica de fluxo.
- A química do fluido determina o material úmido: alumínio para uso industrial geral, aço inoxidável 316 para alimentos ou meios agressivos, polipropileno para muitos ácidos e PVDF para oxidantes fortes e solventes clorados.
- O vazão e a pressão determinam o tamanho da porta: bombas de 1/4 pol. e 1/2 pol. são adequadas para dosagem e dosagem; Os modelos de 1 polegada e 1 1/2 polegada suportam transferência padrão; As bombas de 2 e 3 polegadas movimentam grandes volumes para descarga de tanques e reservatórios.
- O conteúdo de sólidos relacionado à seleção da válvula: portas maiores e válvulas de retenção esféricas passam mais sólidos do que projetos com mola.
- O ciclo de trabalho decide o tipo de acionamento: a operação contínua em várias voltas justifica uma bomba elétrica com acionamento de velocidade variável.
Para uma aplicação típica de transferência industrial de até alguns metros cúbicos por hora, um Bomba de diafragma de alumínio de 1 polegada é um ponto de partida econômico e confiável, especialmente quando o fluido é compatível com peças úmidas de alumínio. Se a aplicação envolver produtos químicos agressivos, opte por peças úmidas em PVDF ou aço inoxidável. Também é aconselhável consultar um fabricante como Fabricação Co. da válvula da bomba de Shanghai Haoyang, Ltd. , especializada em bombas pneumáticas de diafragma e acessórios relacionados, para obter dados de compatibilidade verificados antes de fazer o pedido.
Personalizado 1 Shanghai Haoyang Pump Valve Manufacturing Co., Ltd é o principal fabricante de bombas de diafragma de alumínio da China 1' e fábrica personalizada, entrada de fluido/o... Ver Produto → Perguntas frequentes
Uma bomba de diafragma pode funcionar a seco?
Sim. As bombas pneumáticas de diafragma duplo podem funcionar a seco por longos períodos sem danos, uma vez que os diafragmas não dependem do fluido bombeado para lubrificação. As bombas elétricas de diafragma toleram funcionamento a seco por períodos mais curtos; Verifique sempre a recomendação do fabricante para o modelo específico.
Uma bomba de diafragma precisa ser preparada?
Não. As bombas de diafragma são autoescorvantes e podem extrair fluido de um nível abaixo da bomba. A altura de atração típica é de cerca de 5 a 7 metros de coluna de água, dependendo do modelo, do material do diafragma e da gravidade específica do fluido.
Por que o fluxo da bomba de diafragma pulsa?
Porque a descarga ocorre em cursos discretos. Cada curso desloca um volume fixo, de modo que a pressão de saída aumenta durante o curso de descarga e cai durante o curso de sucção. A instalação de um amortecedor de pulsação na linha de descarga reduz esses picos de pressão em até 90% e protege os instrumentos a jusante.
Quais são os tamanhos das bombas de diafragma?
A maioria dos fabricantes oferece tamanhos de porta de 1/4 a 3 polegadas. Bombas pequenas lidam com dosagem e dosagem, enquanto bombas grandes movimentam amostras de metros cúbicos por hora. O tamanho certo depende do fluxo necessário, da pressão de descarga e do volume de ar comprimido disponível ou da potência do motor.
