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Jun 22, 2023

Considerações para a seleção da bomba de vácuo

Vácuo é geralmente o termo usado quando a pressão medida está abaixo da pressão atmosférica. A pressão atmosférica varia - desde a pressão medida em Denver, Colorado, que é em média 843 milibares (mbar), até

Vácuo é geralmente o termo usado quando a pressão medida está abaixo da pressão atmosférica. A pressão atmosférica varia – desde a pressão medida em Denver, Colorado, com média de 843 milibares (mbar), até o nível do mar em Houston, Texas, onde a média é de 1.013 mbar.

Nas áreas industrial, química e médica, o vácuo geralmente envolve uma câmara selada, tubulação e uma bomba de vácuo. A função da bomba de vácuo é remover moléculas da câmara.

Vazamentos no sistema de vácuo também são um desafio. Uma bomba de vácuo pode estar funcionando corretamente, mas se o ar vazar para um sistema mais rápido do que a bomba de vácuo pode bombear o ar para fora, a culpa provavelmente será da bomba de vácuo. Vazamentos no sistema de vácuo podem ser difíceis de encontrar. Por exemplo, uma junta ou anel de vedação poderia ter sido deixado de fora durante a montagem da tubulação do sistema.

Os vazamentos se tornam um desafio maior dependendo da faixa de vácuo. Quanto mais profundo o nível de vácuo, mais um vazamento pode afetar o processo.

Existem muitos tipos diferentes de bombas de vácuo. Escolher o correto para a aplicação costuma ser fundamental para o sucesso da instalação a longo prazo. Cada tipo tem prós e contras.

Independentemente da fonte de calor, as usinas de geração elétrica utilizam grandes bombas de vácuo em duas partes diferentes de sua operação; entretanto, eles não as chamam de bombas de vácuo. As usinas de energia usam bombas hogging para remover o ar do gerador de turbina e do condensador de vapor antes de iniciar a usina a partir de uma partida a frio. As usinas de energia também usam exaustores de condensador ou bombas de retenção para manter os condensadores de vapor operando com eficiência máxima (sob vácuo).

A maioria das usinas comerciais foi construída entre 1950 e 1970, algumas usando jatos de vapor baratos para criar vácuo. Muitos agora precisam de atualizações para operar com eficiência máxima. Os jatos de vapor criam vácuo em condições específicas usando um jato de vapor de alta velocidade. Se uma usina de energia inicia e para com frequência, como é o caso de uma usina com picos de pressão, várias soldas de tubulações, acessórios, etc., podem desenvolver vazamentos e degradar a qualidade do vácuo obtido com jatos de vapor. Uma planta geradora de pico geralmente só é colocada on-line durante períodos de pico de demanda de energia. O verdadeiro problema operacional é o maior tempo de inatividade da bomba da turbina e do condensador, o que faz com que seja necessário mais tempo antes que a usina possa ser colocada em operação. No caso de uma usina com pico, essa diferença horária está diretamente relacionada à comercialização da energia elétrica gerada.

Durante a operação normal do condensador de vapor, o vapor de alta pressão (gás) está sendo condensado em água, e a subsequente redução da temperatura da água do condensador cria vazios no condensador, diminuindo seu contato superficial e diminuindo sua eficiência. O objetivo do exaustor do condensador (bomba de vácuo) é remover esses vazios, restabelecendo a plena eficiência do condensador de vapor.

Normalmente, as bombas de vácuo são dimensionadas com base nos dados das tabelas de vapor publicadas pelo Heat Exchanger Institute. Como o volume total do sistema não é conhecido, os dados sobre os quais os jatos de vapor originais foram dimensionados geralmente não estão mais disponíveis. Se o volume total for conhecido, o cálculo do pump down é simples.

Grandes bombas de vácuo de anel líquido são outra opção em comparação aos jatos de vapor. O objetivo principal desses exaustores de condensador ou bombas de retenção é diminuir a pressão operacional do condensador e manter o condensador de vapor operando com a mais alta eficiência. Os sedimentos de líquido que entram na bomba de vácuo vindos do condensador são geralmente absorvidos sem maiores problemas. Grandes bombas de vácuo de anel líquido são confiáveis, normalmente durando de cinco a sete anos entre revisões (rolamentos e juntas). Após três a cinco revisões, pode ser necessária a substituição de peças principais para prolongar ainda mais a vida útil das bombas de vácuo.

Quando uma bomba de vácuo e o processo combinam bem, uma unidade diretamente intercambiável funcionaria melhor quando uma substituição for necessária.

A destilação a vácuo é usada para separar dois líquidos que possuem pressões de vapor semelhantes ou ao aquecer líquidos que podem causar problemas de segurança. Por exemplo, a produção de etanol para uso como aditivo de combustível depende da destilação a vácuo para aumentar e melhorar o rendimento do etanol no processo de fermentação.