Transferência de Ligantes em Tintas e Revestimentos

A bomba de disco excêntrico sem selo Mouvex® proporciona baixo cisalhamento, limpeza no local (cip) e alta eficiência volumétrica para aplicações de transferência de ligantes.

Desafio

Uma fábrica de tintas e revestimentos que produz pasta catiônica com pigmentos e ligantes catiônicos sem pigmentos para envio em caminhões à OEMs automotivos  enfrentava dificuldades ao transferir os compostos dos  tanques móveis para os tanques dos caminhões. Os tipos de bombas utilizadas não conseguiam drenar completamente as tubulações, mangueiras e tanques móveis usados no processo, resultando em perda de tempo e materiais, além de aumentar a probabilidade de vazamentos e exigir frequentemente a intervenção humana para limpeza e esgotamento do tanque.  Diante da situação, os operadores buscavam por uma bomba capaz de esgotar a linha de sucção e descarga para uma operação mais limpa e eficiente. Tal bomba precisava ser hermética (sem vazamento na selagem), proporcionar baixa taxa de cisalhamento, ter alta eficiência volumétrica e aceitar CIP.

A solução

A nova bomba selecionada para a aplicação foi a bomba de disco excêntrico sem selo da série Mouvex® C-Series, modelo C18i. Quatro anos após a instalação, a bomba ainda está funcionando perfeitamente. Seu principal benefício é que  no final do processo de carregamento, a bomba drena totalmente a mangueira de entrada, o tanque móvel e a tubulação de saída, e como o C18i não possui um selo mecânico, não há risco de vazamento do produto.

Outras características tornavam a bomba Mouvex Série C ideal para a aplicação:

• Manipulação de baixo cisalhamento de produtos com baixo slip, velocidades internas menores e agitação ultra-baixa
• Capacidade de limpeza no local que permite que a bomba seja completamente drenada, lavada e limpa sem desmontagem
• Alta eficiência volumétrica capaz de manter uma taxa de fluxo constante em uma dada viscosidade ao longo de sua faixa de pressão
• Bom desempenho de compressão e a capacidade de funcionar a seco (até 10 segundos) possibilitam excelentes capacidades de autoaspiração e esvaziamento completo das linhas de sucção e descarga
• Operação autoajustável que mantém o desempenho de entrega/pressão ao longo do tempo através do uso de um disco/cilindro auto ajustável (sistema auto compensação de folgas por molas radiais e axiais).

Devido à última característica, bombas de disco excêntrico podem ser usadas como bombas dosadoras (Figura 1). Já que a bomba é automaticamente autoajustável, ela mantém uma eficiência e repetibilidade maiores ao longo do tempo do que as bombas tradicionais de lóbulo ou engrenagem.

Movimento e Fluxo Para CIP

Todas as bombas da Série C da Mouvex têm uma taxa de cisalhamento de sec^-1 = 0,9 rpm, que é mais baixa do que outros tipos de bombas usadas em aplicações de tintas e revestimentos. Isso se deve, em parte, à ação suave e de baixa velocidade do disco e cilindro, e à taxa de slip (fenômeno em que o fluido desliza por entre as folgas)  extremamente baixa da bomba. Ao contrário de outras tecnologias, as bombas de disco excêntrico não têm folgas necessárias que podem causar slip, que é a parte do produto bombeado que é forçada de volta para o lado de sucção da bomba devido à pressão através das folgas. Nas bombas da Série C, a pressão de descarga exerce-se contra o disco excêntrico de uma forma que ajuda a manter o contato axial com o cilindro, mitigando assim o efeito usual que a pressão de descarga tem sobre o slip em bombas. É esse baixo slip entre o disco e o cilindro que dá à Série C a capacidade de auto aspirar e limpar a linha. As bombas da Série C da Mouvex são capazes de manusear viscosidades de até 10.000 Cp, pressões de trabalho de até 130 psi (9 bar), capacidades de 4 a 158 galões por minuto, temperaturas operacionais de até 176°F e uma faixa de tamanho de partículas de 1 a 3 milímetros.

Em relação à tecnologia de limpeza no local da Mouvex, a Série C possui Certificação de Aprovação 3A e é projetada conforme as especificações do Grupo Europeu de Design de Equipamentos Higiênicos (EHEDG) para ser lavada e limpa no local.

Quando instalada para operação de limpeza no local (CIP), ao contrário das bombas de lóbulo rotativo, ela não sofre perda de desempenho devido ao escoamento vertical do porto de drenagem. Durante a limpeza, a pressão é introduzida na parte de trás do disco excêntrico através da câmara da bomba (Figura 2). Quando a pressão de enxágue supera a mola, o disco se afasta do cilindro, permitindo que a solução de limpeza passe pela câmara de bombeamento. Essa característica permite que um volume relativamente grande de fluido de limpeza varra através da bomba, proporcionando uma limpeza completa e frequentemente eliminando a necessidade de tubulação de desvio para o modo CIP.

No que diz respeito à manutenção, as bombas de disco excêntrico da Série C da Mouvex consistem em muito poucas partes. O conjunto cilindro-disco pode ser substituído sem perturbar a tubulação de sucção ou os componentes de acionamento.

Tecnologia de Disco Excêntrico vs. Outras

Devido a todas essas características, as bombas de disco excêntrico da série Mouvex C conseguem oferecer benefícios importantes que as bombas tradicionalmente utilizadas no setor de tintas e revestimentos não conseguem:

• Bombas de Diafragma Operadas por Ar (AODD): As AODDs têm sido tradicionalmente a escolha preferida no mercado de tintas e revestimentos devido ao seu baixo custo inicial de compra. No entanto, alguns tipos de bombas AOD são ineficientes e requerem alta manutenção, aumentando seu custo total de propriedade.
• Bombas de Engrenagem: A segunda escolha mais popular depois das AODDs, devido à sua capacidade de manusear faixas de viscosidade mais altas. As fraquezas das bombas de engrenagem incluem vazamento excessivo de selo; incapacidade de autoaspiração; uma taxa de fluxo que é comprometida quando começa o desgaste; altas velocidades internas que afetam a dinâmica dos fluidos, resultando em cisalhamento; e folgas que resultam em slip conforme as pressões aumentam e as viscosidades diminuem.
• Bombas Centrífugas: A principal desvantagem das bombas centrífugas é sua alta taxa de cisalhamento. Bombas centrífugas geralmente têm eficiências mais baixas do que as bombas de disco excêntrico.
• Bombas de Lóbulo: As bombas tipo lóbulo atuam como as bombas de engrenagem, o que significa que possuem muitas das mesmas desvantagens que as bombas de engrenagem têm. Além disso, a necessidade de vedar dois eixos dobra a despesa com selos e o potencial para vazamentos.

Conclusão

Um benefício final da Bomba de Disco Excêntrico Série Mouvex C é que ela é uma peça de equipamento de múltiplos usos, o que significa que pode ser usada em muitas aplicações. Na indústria de tintas e revestimentos, isso pode incluir o bombeamento de pigmentos, resinas, solventes e aditivos. Essas capacidades ajudam a tornar a tecnologia de disco excêntrico a solução perfeita quando confrontada com os desafios de abordar preocupações com vedação de bomba, sucção, cisalhamento do produto e eficiência volumétrica. Por meio da incorporação de benefícios únicos como operação sem vazamentos e capacidades de esvaziamento de linha, o princípio do disco excêntrico torna a bomba extremamente flexível, permitindo o bombeamento de materiais de baixa viscosidade, alta viscosidade e altamente abrasivos dentro de um único processo — tudo com a mesma bomba. Isso torna a Série C não apenas um equipamento mais duradouro e eficiente, mas também multitarefa — e possivelmente a resposta para muitas aplicações de bombeamento difíceis na indústria de Tintas e Revestimentos.

Sobre o Autor:

Christophe Jovani é Gerente de Comunicação de Marketing para a Mouvex®, sediada em Auxerre, França.