Taxa de abertura e bombas dosadoras

Taxa de abertura e bombas dosadoras

As bombas dosadoras são dispositivos de dosagem de produtos químicos de deslocamento positivo alternativo com a capacidade de variar a capacidade manual ou automaticamente, conforme as condições do processo, e são usadas em aplicações que exigem uma taxa de fluxo altamente precisa, repetível e ajustável.

As bombas dosadoras são caracterizadas por sua capacidade de atender a requisitos específicos de desempenho relativos à linearidade, à precisão em estado estável e à repetibilidade. Turndown (a faixa ajustável de uma bomba dosadora) e Precisão são a chave para definir a qualidade e o desempenho de uma bomba dosadora.

A taxa de redução é a capacidade nominal dividida pela capacidade mínima que pode ser obtida mantendo a precisão e a linearidade do estado estável especificado.

Exemplo
Capacidade nominal: 50 galões por hora
Capacidade mínima: 5 galões por hora
Turndown: 50 / 5 = 10
Taxa de redução: 10:1

No exemplo acima, a taxa de turntown é de 10:1. Se a capacidade mínima fosse de 0,5 GPH, a taxa de turndown seria de 100:1. Entretanto, definir o turndown sem precisão não tem sentido.

Considere a mesma bomba classificada com capacidade máxima de 50 GPH. Se você não definir a precisão, tecnicamente a bomba pode ser reduzida a 0 GPH, e nesse caso o valor é infinito.

A definição de precisão requer duas entradas:

• O intervalo de porcentagem expresso como um ±valor
• Um qualificador que realmente define qual é o valor real da porcentagem declarada

As bombas dosadoras geralmente têm uma precisão de ±1%. Os fabricantes usam faixa/escala total, estado estável no ponto de ajuste ou repetitivo como um qualificador para definir a precisão. O estado estável no ponto de ajuste é o único qualificador útil da faixa percentual de precisão de uma bomba dosadora. Vamos analisar cada qualificador em detalhes e por que o estado estável no ponto de ajuste é o melhor qualificador.

Faixa total ou precisão de escala total
Usa a capacidade máxima da bomba como uma válvula. Em nosso exemplo acima:

• Precisão de ± 1% da escala total
  ○ 1% da escala total = 0,5 GPH
• Precisão na configuração de 100% da capacidade (50 GPH)
  ○ 50 GPM ± 0,5 GPH
  ○ 0,5 / 50 = 1% do ponto de ajuste
• Precisão do ajuste de 10% da capacidade (5 GPH)
  ○ 5 GPH ± 0,5 GPH
  ○ 0,5 / 5 = 10% do ponto de ajuste

A precisão da escala total não é muito precisa. Com base em nosso exemplo de 50 GPH acima, 1% da escala total = 0,5 GPH. Independentemente de onde definimos a capacidade da bomba, sua especificação de fluxo permite um erro de mais ou menos 0,5 GPH, o que, no total, é na verdade o dobro disso porque é ±. Portanto, a faixa de erro é de 1 GPH.

Quando a bomba está ajustada em 100% da capacidade, é um cálculo fácil de entender porque é igual a ± 1%. Entretanto, quando a bomba é ajustada para 10% da capacidade, a variação permitida ainda é igual a 1% da capacidade máxima. Portanto, o usuário espera 5 GPH, mas com um possível erro de ± 0,5 GPH. O desvio real permitido, por especificação, é agora de ±10% do ponto de ajuste da bomba - uma faixa de erro igual a 20% do ajuste da bomba. Isso não é precisão da bomba dosadora. Para obter precisão, o estado estável no ponto de ajuste deve ser definido.

Steady State at Set Point Accuracy
Usa a configuração de capacidade atual da bomba como valor. Do exemplo acima:
No ajuste de 100% da capacidade, 1% = 0,5 GPH
No ajuste de 10% da capacidade, 1% = 0,05 GPH

A precisão em estado estável é a única precisão útil para uma bomba dosadora. Ele é medido na configuração de capacidade atual da bomba. O valor do fluxo muda com base na configuração da capacidade porque a porcentagem é baseada na configuração, não na classificação máxima da bomba.

Gráfico 1

O Gráfico 1 mostra os limites superior e inferior de uma bomba dosadora com precisão de ± 1% em estado estável. A margem de desvio aceitável é muito estreita, e essa é uma verdadeira bomba dosadora de volume controlado, conforme definido pelo instituto hidráulico, ANSI e API.

Repetitive Accuracy
Repetitive accuracy tem 2 significados:

• Precisão da bomba operando continuamente na mesma configuração de capacidade
• Precisão da bomba em uma configuração específica quando a capacidade é alterada e, em seguida, retorna à configuração original

A precisão repetitiva também costuma ser mal utilizada. Não se trata realmente de uma declaração geral da precisão da bomba que estaria vinculada ao turndown. Sua única relação com o turndown é que a precisão repetitiva só se aplica dentro da faixa de turndown.

O objetivo de uma bomba dosadora é fornecer um fluxo previsível em um ajuste de capacidade, portanto, a definição 2 se aplica. A definição 1 significa muito pouco, pois não desafia a capacidade da bomba de ser previsivelmente precisa em toda a sua faixa. É por isso que a definição 1 é frequentemente aplicada a bombas que não são realmente bombas dosadoras. O API e outras organizações de padrões definem ± 3% como a especificação para a precisão repetitiva e esperam que a bomba seja testada de acordo com a definição 2.

Concluindo, deve estar claro que não é possível separar o turndown da precisão, e que a precisão em estado estável é a única forma de declaração de precisão que tem valor em uma aplicação de bomba dosadora. Ele é mensurável, verificável e agrega valor ao sistema de bombeamento.

Uma verdadeira bomba dosadora de volume controlado atende aos padrões rigorosos das agências quanto à redução e à precisão do estado estável.