Diafragma de alto desempenho
Princípios da bomba dosadora - Parte lV
Continuação de Parte lll (Extremidades de líquido com diafragma metálico)
A operação do HPD é semelhante à do diafragma de disco, pois é acionada hidraulicamente e utiliza o mesmo formato e diafragma. Ele é semelhante a um diafragma tubular no que diz respeito ao fato de o fluido do processo ter um caminho "direto" através da extremidade líquida. Seus baixos requisitos de NPSH são semelhantes aos de uma extremidade de líquido de êmbolo compactado. Mas as principais vantagens do HPD são os recursos exclusivos de design que o diferenciam dos designs tradicionais.
The MARS Advantage
Um projeto de extremidade líquida de diafragma acionado hidraulicamente requer um sistema de reabastecimento para compensar o fluido hidráulico que sangra pelo pistão ou por uma válvula de sangria de ar durante a operação normal.
O fluido hidráulico também é expelido da câmara por meio da válvula de alívio interna quando o sistema sofre excesso de pressão e, portanto, também precisa ser reabastecido. O HPD apresenta um sistema de recarga acionado mecanicamente (MARS) que oferece várias vantagens em relação aos sistemas de recarga tradicionais. Para entender as vantagens do MARS, os sistemas de recarga tradicionais devem ser explorados primeiro.
Projetos tradicionais
Os projetos tradicionais usam um sistema que reabastece a câmara quando um vácuo é criado pela incapacidade do diafragma de se mover além da placa de contorno hidráulica.
A placa de contorno é um disco côncavo (na verdade, côncavo-convexo) que suporta o diafragma e limita seu deslocamento. A placa tem uma série de orifícios perfurados para permitir que o fluido entre em contato com o diafragma. O padrão e o tamanho desses orifícios requerem uma engenharia cuidadosa para manter a resistência da placa de contorno necessária para suportar a força do diafragma experimentada na pressão operacional.
A placa de contorno hidráulico não causa nenhum problema na operação da bomba, pois o fluido hidráulico passa facilmente pelos orifícios da placa de contorno. No entanto, uma placa de contorno de processo, exigida pelas extremidades de líquido de diafragma de disco tradicionais, impõe limitações aos tipos de fluidos de processo que a bomba pode manusear (como pastas), pois o fluido de processo também deve passar pelos orifícios da placa de contorno. A placa de contorno do processo também cria uma perda de pressão que aumenta o requisito de NPSH da extremidade do líquido.
O Sistema MARS O Sistema MARS elimina a necessidade de uma placa de contorno de processo, garantindo que o fluido hidráulico só possa ser reabastecido quando o diafragma tiver percorrido todo o caminho de volta à placa de contorno hidráulico. O diafragma pressiona a válvula MARS, que só então permite que uma válvula poppet se abra a partir do vácuo criado pela insuficiência de fluido hidráulico.
Portanto, o transbordamento hidráulico é impossível. Sem a placa de contorno do processo, o caminho direto do líquido do processo torna o HPD a escolha perfeita para polpas e materiais viscosos. Ele também reduz os requisitos de NPSH da bomba, pois a perda de pressão através de uma placa de contorno do processo é eliminada.
O sistema MARS também simplifica a inicialização do HPD. Diferentemente de outras extremidades de líquido hidráulico, a válvula de reabastecimento não precisa de ajuste. Além disso, como o fluido hidráulico HPD não pode ser enchido em excesso, não há necessidade de realizar procedimentos delicados para sincronizar os balanços do fluido hidráulico (uma tarefa difícil exigida para as extremidades líquidas tubulares e de outros diafragmas duplos). Com o HPD, basta encher os reservatórios e ligá-lo.
Tecnologia avançada de extremidade líquida
Diafragma composto pré-moldado HPD
O HPD apresenta um diafragma de disco composto de PTFE/elastômero pré-moldado. No lado do processo, a resistência química do PTFE é utilizada. No lado hidráulico, o elastômero proporciona fatores elásticos e mecânicos favoráveis.
O diafragma composto elimina os problemas inerentes aos diafragmas de PTFE puro. O PTFE tende a fluir a frio quando comprimido entre duas peças metálicas (como as necessárias para vedar o lado hidráulico do lado do processo).
Operação do sistema MARS
Figura 1 O diafragma (A) e o pistão (C) estão totalmente avançados. A válvula Mars (B) na posição para frente mantém a válvula poppet (D) fechada, impedindo que o óleo hidráulico da linha de reabastecimento entre na câmara.
Figura 3 O diafragma (A) e o pistão (C) estão totalmente para trás, forçando mais uma vez a válvula Mars (B) para sua posição traseira, o que permite que o poppet (D) se abra, se necessário. O baixo volume de óleo cria um vácuo e abre o poppet, permitindo que o fluido hidráulico entre na câmara a partir da linha de reabastecimento.
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