Que tipo de bomba é comumente usada para lidar com fluidos viscosos?

O manuseio de fluidos viscosos – desde xampus e xaropes até cosméticos – apresenta desafios únicos em aplicações industriais. Ao contrário dos fluidos semelhantes à água que fluem facilmente, os materiais viscosos têm uma elevada resistência ao fluxo, o que provoca perdas substanciais de energia, geração de calor e potenciais danos tanto ao produto como ao equipamento. A solução é usar um método de bombeamento diferente – bombas de deslocamento positivo. Bombas de engrenagens, bombas de pistão e bombas de lóbulo são as opções mais comuns e confiáveis ​​para o manuseio de materiais espessos. Este artigo explica por que essas bombas funcionam bem e ajuda você a decidir qual é a certa para sua aplicação. Produtos extremamente espessos e não fluidos – como esfoliantes corporais ou silicone – são melhor manuseados com ZONESUNé máquina de enchimento com máquina de descarga hidráulica. Esses materiais estão fora do escopo deste artigo.

Por que os fluidos viscosos são tão difíceis de bombear?

Materiais altamente viscosos têm forte resistência interna e fluidez extremamente baixa, o que os torna propensos a bloqueios e difíceis de transportar, e requerem maior força e bombas de deslocamento positivo mais especializadas.

Alto atrito interno (alta viscosidade)

Alta viscosidade significa que a bomba é difícil de empurrar e retarda o fluxo dentro do tubo. Requer muito mais força para fazê-lo fluir.

Fraca capacidade de autofluxo (fluxo de baixa gravidade)

Materiais como mel, pasta de dente ou creme cosmético dificilmente se movem com o próprio peso. Portanto, a tremonha da máquina de envase e o fundo do tanque ficam facilmente entupidos e isso precisa de pressão ou força mecânica para mover os produtos. (Funil pressurizado ou com misturador)

Fácil de criar zonas mortas e resíduos

Materiais grossos não se espalham sozinhos. Eles tendem a aderir às paredes dos tubos, cotovelos e válvulas. Isso causa bloqueios e velocidade de enchimento instável.

Muitos materiais viscosos são sensíveis ao cisalhamento

Algumas pastas mudam de textura ou ficam danificadas se manuseadas com muita força. Portanto, isso requer que a máquina de envase tenha potência suficiente sem alterar o produto.

Como as bombas de deslocamento positivo resolvem esses desafios?

O princípio de funcionamento do fluido em movimento para bombas de deslocamento positivo é "agarrar um corpo fixo e empurrá-lo para frente". Isso os torna adequados para materiais de alta viscosidade. Os três tipos de bomba comumente usados são bombas de engrenagem, bomba de lóbulo (também chamada de bomba de rotor) e bomba de pistão, cada uma adequada para diferentes faixas de aplicação

Bombas de engrenagem: Ele usa duas engrenagens entrelaçadas para mover o fluido. A estrutura simples e o custo mais baixo o tornam adequado para líquidos homogêneos e de média viscosidade, como óleo lubrificante. No entanto, as engrenagens engrenadas geram alguma força de cisalhamento, portanto, não são adequadas para fluidos contendo partículas, que podem ser danificadas ou presas.

Na indústria alimentícia, as bombas de engrenagens podem ser usadas para líquidos uniformes e sem partículas, como o mel, como uma opção econômica.

Bombas de Lóbulo (Rotor): Ele usa dois lóbulos rotativos sem contato para mover o fluido suavemente, minimizando danos às partículas ou à estrutura do produto.

São fáceis de limpar e possuem faixa de enchimento mais ampla, atendendo aos altos padrões de higiene exigidos em aplicações alimentícias, cosméticas e farmacêuticas.

O número de lóbulos pode ser personalizado de acordo com o material, permitindo compatibilidade com uma ampla gama de viscosidades, produtos contendo partículas macias ou sensíveis ao cisalhamento. Sua versatilidade excede a das bombas de engrenagem.

Bombas de pistão: O movimento alternativo do pistão proporciona uma força poderosa e um enchimento preciso, permitindo assim o transporte de materiais. - ideal para pastas muito espessas, como cremes cosméticos.

No entanto, a manutenção regular exige que o operador adicione graxa ao cilindro, o que pode levantar preocupações de higiene para os clientes do setor alimentar.

Como resultado, as bombas de pistão são menos recomendadas em aplicações alimentícias

Como você deve selecionar a bomba certa para sua aplicação?

A escolha de uma bomba depende de alguns fatores principais:

Característica material: Viscosidade, sensibilidade ao cisalhamento, abrasividade e se contém sólidos são importantes na hora de escolher a bomba certa.

Requisitos do processo: determine a vazão, a pressão, a precisão do enchimento e os padrões de higiene necessários.

Prioridades operacionais: Avaliar custo de produção, necessidades de manutenção, mão de obra, velocidade de trabalho e facilidade de limpeza.

Quais sistemas de suporte são necessários para uma operação confiável?

Mesmo a melhor bomba requer suporte adequado:

Aquecimento e Isolamento: Manter os fluidos aquecidos reduz a viscosidade e melhora o fluxo como a vaselina.

Projeto de tubo: Use tubos curtos e largos com curvas mínimas para reduzir a resistência.

Tremonha pressurizada ou com misturador:  Garante a alimentação consistente de materiais espessos ou de alta viscosidade na bomba, evitando bolsas de ar e fluxo irregular.

Conclusão

Para lidar com fluidos viscosos bombeáveis, bombas de deslocamento positivo – especificamente bombas de engrenagens, bombas de pistão e tipos de lóbulos rotativos – são as soluções padrão e confiáveis. Cada um deles possui excelente desempenho em uma aplicação específica. Ao avaliar com precisão os desafios e requisitos da sua aplicação, ZONESUN pode oferecer soluções de embalagem confiáveis e ajudá-lo a transformar um processo desafiador em uma operação tranquila.