Os fabricantes de bombas tradicionalmente acreditavam que o entupimento de uma bomba poderia ser evitado se a abertura de passagem interna da bomba fosse igual ou maior do que os objetos que podem escoar pela descarga de uma privada. Um novo estudo revela, no entanto, que o tipo de impulsor pode desempenhar um papel importante tanto na prevenção de entupimentos como na economia de energia. Comparado com um impulsor de hélice única e com um impulsor de vórtice, o impulsor Flygt N antientupimento pode reduzir o consumo de energia em 25% e 64%, respectivamente.
Os entupimentos são um problema operacional crítico e altamente indesejável no bombeamento de águas residuais. Eles reduzem drasticamente a eficiência das bombas e causam obstruções, o que resulta em um aumento de custos e mais chamadas de emergência dos usuários finais. O tamanho da abertura de passagem – isto é, o diâmetro da passagem livre através do impulsor da bomba – é um parâmetro frequentemente utilizado para especificar a resistência a entupimentos de uma bomba de águas residuais.
“A muito tempo, o conceito de tamanho da abertura de passagem foi inventado como uma medida da resistência a entupimentos”, afirma Mats Karlén, gerente de desenho de extremidades hidráulicas da Xylem. “Os fabricantes buscavam maximizar o tamanho da abertura de passagem de modo a melhorar a resistência a entupimentos. No entanto, décadas de experiência demonstraram que esses desenhos ainda têm desvantagens substanciais”.
Estudo sobre a resistência a entupimentos
Mats Karlén e seu colega Stefan Abelin recentemente publicaram um relatório sobre a resistência a entupimentos e o tamanho da abertura de passagem que trata sobre o que eles consideram como uma percepção equivocada comum sobre o desenho das bombas de águas residuais. O relatório afirma que pesquisas realizadas durante vários anos revelaram que nas águas residuais há “uma probabilidade muito baixa de encontrar objetos grandes e rígidos, em comparação com partículas pequenas e rígidas e vários objetos orgânicos grandes e pequenos, fibrosos e macios”. A baixa probabilidade de objetos grandes e rígidos, de acordo com o relatório, reduz a importância de ter uma abertura de passagem grande.
Além disso, o relatório demonstra que os objetos fibrosos, que são muito mais comuns, “tendem a ficar presos nos tipos tradicionais de impulsores de hélice única ou vórtice, mesmo quando a abertura de passagem é grande. As fibras tendem a enrolar-se ao redor da borda externa das hélices do impulsor e os resíduos não são expulsos, em vez disso se acumulam”.
Essa acumulação resulta em um entupimento leve ou parcial, o que significa uma diminuição da taxa de fluxo e uma eficiência reduzida. Como resultado, aumenta-se a energia consumida e, uma vez que a corrente em circulação supera o limite, a bomba se desliga. Isso é o que chamamos de entupimento grave.
Um desenho que evita entupimentos
No final da década de 1990, a Xylem – então ITT Corporation – lançou uma nova solução de desenho de impulsor, conhecida como tecnologia Flygt N, com um desenho autolimpante. O impulsor apresenta bordas externas substancialmente inclinadas para trás, de modo que os sólidos que repousam sobre elas são empurrados para a periferia e para fora através de um canal de escapamento.
De acordo com o relatório de Karlén e Abelin, o desenho autolimpante aumenta a eficiência e a resistência a entupimentos da bomba, o que “resulta em uma redução de custos de operação, serviço e manutenção”. Durante os 14 anos de Karlén na Xylem, ele e seus colegas realizaram centenas de testes de entupimento, tanto no laboratório da Xylem como em instalações em campo, para comparar diferentes desenhos de bombas.
Tanto a Xylem como seus concorrentes ainda vendem bombas com os desenhos convencionais de grandes aberturas de passagem, como as bombas com impulsor de hélice única e as bombas com impulsor de vórtice. No entanto, Karlén espera que o relatório leve o setor para além das grandes aberturas de passagem desnecessárias e que consomem tanta energia, caminhando em direção a soluções mais eficientes e confiáveis.
“A necessidade global de soluções para transportar e limpar a água está em constante crescimento”, afirma Karlén. “Ajudar a encontrar maneiras de fazê-lo de forma mais efetiva e com maior eficiência energética não é apenas um enorme desafio, mas também é extremamente gratificante. É óbvio que a quantidade de energia necessária para transportar água poderia ser significativamente reduzida com uma maior eficiência constante e uma maior resistência a entupimentos”.
Clique aqui para ler o estudo on-line.
Resultados dos testes de entupimento da Xylem
A tecnologia N oferece uma economia de energia* de:
– 25%, em comparação com uma bomba com impulsor de hélice única
– 64%, em comparação com uma bomba com impulsor de vórtice
* Dados baseados na pesquisa da Xylem, que considera os três parâmetros principais da eficiência geral de uma bomba:
1. Eficiência de limpeza da água
2. Eficiência “real” de águas residuais, medida em termos da presença de entupimentos parciais e de seus efeitos sobre a eficiência operacional geral
3. Custo das chamadas de emergência devido a paradas de bombas relacionadas a entupimentos.