Como funciona uma Bomba de Vácuo de Anel Líquido

Uma bomba de vácuo de anel liquido tem um rotor com inúmeras pás ligadas a um cubo central e montado, por meio de um eixo, no interior de um corpo cilíndrico oco fechado lateralmente por duas placas postiças, colocadas uma de cada lado lado do rotor.

Como o eixo é montado excentricamente em relação à câmara de bombeamento, as pás do rotor ficam bem próximas do topo da bomba (vide Fig.1) e bem próximas também das placas laterais que fecham o corpo de ambos os lados e que são providas de aberturas especialmente conformadas chamadas “janelas”, destinadas a permitir a entrada e saída do ar bombeado formando uma câmara de bombeamento. Uma das janelas fica ligada à aspiração da bomba, enquanto a outra, posta do outro lado do rotor comunica-se com a conexão de descarga da mesma, com o rotor girando entre as mesmas.

OMEL Bombas e Compressores - Bombas de Vácuo Anel Líquido
Fig.1 – Bomba parada

A bomba para operar requer o uso de um líquido (também chamado liquido de selagem). Dada a partida com a bomba cheia do líquido pela metade, a força centrífuga gerada pela rotação do rotor forçará o líquido a girar contra o corpo da bomba criando o assim chamado “anel líquido”, que gira concentricamente em relação ao corpo da bomba.

Sendo o rotor montado excentricamente em relação ao corpo, ao girar (no sentido anti-horário) algumas pás ficarão totalmente imersas no líquido, enquanto que outras (do lado oposto) ficarão quase totalmente fora do mesmo (vide Fig.2). Ao entrar e sair quase completamente do anel líquido, o espaço formado entre duas pás e o corpo, que chamaremos de “célula”, se contrai ou se expande e, dependendo de sua posição em relação às placas, aspirando ou expelindo o ar ou gás, pois na expansão do volume da célula há uma redução de pressão (formando-se o vácuo) e na sua contração ocorre o contrário, ou seja um aumento de pressão (ou compressão). Os gases assim movimentados são expelidos com um pouco do líquido de selagem, de forma turbulenta na saída da bomba.

OMEL Bombas e Compressores - Bombas de Vácuo Anel Líquido
Fig.2 – Bomba em funcionamento

Durante o ciclo de compressão calor é transmitido ao líquido do anel e, para manter a temperatura abaixo do ponto de vapor do líquido de serviço, deve ser aplicado um resfriamento o que é conseguido adicionando líquido de serviço frio ao anel líquido. A quantidade de líquido adicionada é igual àquela descarregada através da abertura de saída da placa junto com o gás comprimido.

Tudo isto acontece em uma rotação da bomba, de modo que numa rotação da bomba de vácuo processam-se duas fases, a de sucção (puxando um vácuo) e a de compressão (pressionando de volta para a atmosfera) e é exatamente o que ocorre numa bomba de um estágio, que pode alcançar um vácuo de até 600mmHg.

A bomba de dois estágios é justamente como se tivéssemos duas bombas como a acima operando em série, de modo que a descarga da 1ª bomba entre na aspiração da 2ª bomba. Bombas de dois estágios tem uma melhor eficiência em níveis de vácuo mais elevados isto é acima de justamente acima de 600 mmHg.

A bomba de dois estágios é também a melhor escolha se estiver manuseando solventes em vácuo elevado (acima de 600mmHg.). Isto tem tudo a ver com o efeito da temperatura do líquido de selagem, propagando-se através dos dois estágios e seu relacionamento com a tensão de vapor de líquido de selagem das bombas de vácuo.

Autor:
Sr. Corrado Vallo
Omel Bombas e Compressores