Por que a minha Bomba Pneumática não funciona direito?

A bomba de duplo diafragma operada a ar, ou bomba pneumática como é mais conhecida, é um tipo de bomba de deslocamento positivo muito versátil, de fácil aplicação, instalação e manutenção.

O uso do ar comprimido como fonte de energia traz várias vantagens. Uma vez que frequentemente está disponível, torna a instalação da bomba muito rápida, pois dispensa sistemas elétricos adicionais, além de economizar nessa questão.

Nosso objetivo hoje é discorrer sobre os principais problemas que podem afetar o seu funcionamento e para isso precisamos entender melhor como elas são constituídas e funcionam.

Como funciona uma bomba pneumática?

Basicamente, uma bomba pneumática possui três partes principais, a saber, o conjunto de bombeamento composto pelos dois diafragmas interligados pelos pistões e eixo, a válvula de ar e o conjunto de válvulas de controle compostas pelas esferas e sedes, como ilustrado na figura 01

A região entre os diafragmas, onde está localizada a válvula de ar, é a região seca e só tem contato com o ar comprimido, sendo separada da parte molhada pelos diafragmas. A região molhada, por onde o produto operado passa, fica nas câmaras mais externas (a direita e a esquerda).

O princípio de funcionamento da bomba pneumática consiste na variação de volume da câmara molhada. Quando ela se expande, cria-se uma pressão de vácuo que facilita a sucção do produto, por outro lado, a sua redução provoca um leve aumento da pressão, empurrando o produto para fora da câmara.

A pressão de descarga máxima do fluido é sempre um pouco menor do que a pressão do ar comprimido, ou seja, se a pressão do ar for 6 bar, a pressão de descarga máxima será um pouco menor do que 6 bar.

Importante salientar que a pressão de descarga do fluido será proporcional à resistência do escoamento relacionado à instalação e à viscosidade. O que estamos querendo dizer é que a pressão de descarga será maior para linhas mais longas, ou se for bombeado um produto mais viscoso em uma mesma linha, por exemplo.

Devido aos dois diafragmas, enquanto acontece a expulsão do fluido de um lado, acontece a sucção do outro.

São as válvulas de retenção unidirecionais que controlam o fluxo do fluido bombeado. Estas só permitem fluxo em apenas um sentido. De cada lado, teremos sempre uma válvula aberta e a outra fechada, sendo controladas em função da pressão na câmara molhada.

Quando o ar é liberado de um lado, ele empurra o diafragma para frente, forçando a diminuição do volume da câmara molhada. Ao mesmo tempo, o diafragma oposto empurra o ar para a fora da câmara de ar. Esse diafragma ao chegar no final de curso empurra a válvula piloto que muda a posição da válvula de ar, invertendo-se o fluxo de ar, mudando a direção do movimento.

Principais problemas que podem acontecer com as bombas pneumáticas

Agora que nós já conhecemos o princípio de funcionamento de uma bomba pneumática podemos falar dos principais problemas que podem acontecer com as bombas pneumáticas, que são:

Falta ar comprimido. Já recebemos contato de clientes que alegavam que sua bomba não funcionava e quando solicitamos uma foto, a linha de ar não estava conectada.
Falta da conexão do fluido. Também já aconteceu conosco. Fique atento para esse ponto.
A vazão diminui significativamente. Esse problema pode ter várias causas:
1. Pressão de ar comprimido muito baixa. A vazão de bombeamento é proporcional a pressão do ar. Quanto maior a pressão do ar, mais rápido será o ciclo da bomba. Se a pressão do ar estiver muito baixa, a vazão será afetada.
2. Esferas e/ou sedes com desgastes. Nesse caso, a vedação não será perfeita o que permite a passagem de produto através delas, mesmo na posição de fechada. Isso, irá reduzir a ação do vácuo, bem como da pressurização. Em caso mais graves, a bomba simplesmente não funciona (bate-bate, mas não produz vazão). Isso pode acontecer também quando o produto bombeado impregna-se nas esferas e sedes.
3. Anéis de vedação da válvula de ar danificados. Isso provoca a passagem de ar entre as câmaras de ar. Como sempre existe uma câmara aberta para atmosfera, parte do ar será perdido por ali. Semelhantemente, em casos mais graves, a bomba não funciona.
Bomba travada mesmo com o ar comprimido ligado corretamente. Isso pode acontecer por pelos seguintes problemas:
1. A pressão de descarga é igual à pressão do ar comprimido. A pressão de descarga aumenta a medida que a dificuldade para o escoamento aumenta. Isso pode acontecer devido a válvulas fechadas parcialmente, obstruções na tubulação, ou o uso de fluidos mais viscosos. Instalações com diâmetro menores são mais suscetíveis a esse problema.
2. Esferas e/ou sedes danificados. Em casos mais severos a bomba não funciona.
3. Anéis de vedação da válvula de ar. Também em casos mais severos, a bomba não funciona.
4. Congelamento do silenciador. O ar comprimido sofre uma expansão no silenciador que provoca uma redução da temperatura. Em caso mais severos, pode chegar a temperaturas mais baixas a ponto de provocar o congelamento da água presente no ar quando ele não foi devidamente seco.
5. Um ou dois diafragmas rompidos. Essa ocorrência pode provocar um dano significativo na válvula de ar.
6. Ligações do produto bombeado trocado. Como dissemos, o fluxo através da bomba acontece em um único sentido, se as conexões hidráulicas forem trocadas, a bomba não irá funcionar. Nas bombas que trabalhamos, a conexão de entrada é a inferior e a descarga é a superior.
A bomba continua batendo, mesmo fechando a válvula de descarga. Isso acontece quando uma ou mais esferas não estão fazendo encaixe perfeito nas sedes. Tal ocorrência pode acontecer por erros de montagem ou devido a desgastes.