Se você já viu imagens em corte ou animações de bombas de engrenagem interna e se perguntou “como isso funciona?”, você não está sozinho
Embora seja um conceito extremamente simples, o princípio de bombeamento por engrenagem interna não é tão intuitivo quanto o das engrenagens externas.
Isso ocorre porque, em vez de ter eixos paralelos com engrenagens interligadas que giram em sentidos opostos, as bombas de engrenagem interna possuem dois eixos montados em lados opostos das engrenagens, e ambas giram na mesma direção. Comparar essas tecnologias pode ajudar a entender melhor o funcionamento das bombas de engrenagem interna.
Nas bombas de engrenagem externa, o líquido é transportado nos espaços entre os dentes das engrenagens ao longo do corpo e forçado para fora da conexão de descarga quando os dentes das engrenagens se encontram. Cada engrenagem é montada em um eixo rotativo: uma (a engrenagem motriz) é acionada por um motor ou outra fonte de energia, enquanto a outra (engrenagem movida ou engrenagem de marcha lenta) gira impulsionada pela engrenagem motriz.
Nas bombas de engrenagem interna, o rotor (a engrenagem externa) é montado em um eixo rotativo acionado por um motor ou outra fonte. A engrenagem (interna) é montada em um eixo fixo (pino da engrenagem interna) na tampa da bomba (tampa frontal) e é movimentada pela engrenagem do rotor. A peça chamada meia lua crescente, localizada na tampa da bomba, separa as engrenagens, criando dois caminhos de fluxo que se unem novamente quando as engrenagens se encontram, forçando o líquido a sair pela conexão de descarga.
Componentes internos de uma bomba de engrenagem interna
As imagens acima ainda não mostram todos os detalhes do funcionamento da bomba. Isso pode ser melhor ilustrado com uma vista lateral, como na vista explodida abaixo.
Nesta vista explodida, é possível ver claramente como a engrenagem interna se encaixa nos dentes estendidos da engrenagem do rotor e como a mesma, com seu mancal de bucha, é montada em seu pino. Esses componentes fazem parte da tampa da bomba, junto com a meia lua crescente, que separa os dois caminhos de fluxo.
Uma vez que a engrenagem interna está montada no pino, a tampa é fixada ao corpo da bomba, com os dentes da engrenagem interna se encaixando entre os dentes do rotor.
Observe como o conjunto rotor/eixo é montado no suporte, selo e rolamento no corpo. O eixo rotativo é sustentado por um mancal de bucha próximo ao rotor e por um mancal antifricção próximo ao lado do acionamento. Um selo é montado no suporte, evita que o líquido vaze ao longo do eixo rotativo.
Como a engrenagem interna está localizada dentro da engrenagem do rotor, as bombas de engrenagem interna também são conhecidas como bombas de “engrenagem dentro de engrenagem”. Esse princípio de bombeamento de deslocamento positivo foi inventado por Jens Nielsen para drenar uma pedreira, levando à fundação da Companhia de bomba Viking em 1911. Embora centenas de variações tenham sido desenvolvidas para aplicações automotivas, aeroespaciais e industriais, a bomba Viking continua sendo líder global em bombas de engrenagem interna para processos industriais.
Vantagens da bomba de engrenagem interna
As bombas de engrenagem interna são versáteis e eficientes, oferecendo inúmeras vantagens em diversas aplicações industriais. Aqui estão alguns dos principais benefícios:
- Alta Eficiência: Garantem uma vazão constante, independentemente da pressão, resultando em menor desperdício de energia e melhor desempenho do sistema.
- Capacidades de sucção: Conseguem remover facilmente ar ou gás da linha de sucção, permitindo uma operação contínua e sem interrupções, eliminando a necessidade de escorva manual reduzindo o tempo de inatividade.
- Construção Robusta: A Viking Pump utiliza um processo de fabricação verticalmente integrado para garantir controle de qualidade em todas as suas bombas de engrenagem interna, assegurando longevidade e confiabilidade mesmo em aplicações desafiadoras.
- Ampla Faixa de Viscosidade: Podem lidar com líquidos desde substâncias finas, como solventes, até fluidos altamente viscosos, como asfalto ou melaço, sem comprometer o desempenho. Essa versatilidade as torna ideais para indústrias como química, alimentos e bebidas, farmacêutica, petróleo e gás, entre outras.
- Baixos níveis de ruído: O design das engrenagens garante uma rotação suave e silenciosa, reduzindo os níveis de ruído e proporcionando um ambiente de trabalho mais confortável.
- Controle Preciso de Vazão: Ajustando a velocidade de rotação, os operadores podem regular facilmente a vazão conforme necessário, permitindo dosagens precisas, garantindo qualidade consistente do produto e minimizando desperdícios.
- Baixa Manutenção: O design simples, com poucas peças móveis, reduz a probabilidade de falhas e a necessidade de reparos frequentes.