Motores Hidráulicos vs Motores Elétricos para Operação de Bombas de Polpa

Aprenda sobre as diferenças entre o uso de motores elétricos e motores hidráulicos para aplicações de bombas de polpa.
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Encontrar a bomba de polpa certa para uma aplicação específica é apenas o começo. Uma vez que um determinado modelo e tamanho de bomba é selecionado, cabe ao engenheiro do sistema combinar o motor certo para alimentá-lo adequadamente. As bombas de polpa normalmente operam sob cargas desafiadoras e pesadas, os motores que as alimentam devem estar à altura da tarefa. Ambos os motores hidráulicos e elétricos podem funcionar bem para alimentar esse tipo de bomba. Com vários benefícios e requisitos para cada tipo de motor de bomba, um engenheiro deve considerar vários fatores antes de combinar o tipo de motor com a aplicação da bomba . As considerações a seguir desempenham um papel na decisão entre motores elétricos e unidades hidráulicas para bombas de polpa.

Custos do Motor da Bomba de Polpa

Motores elétricos e unidades de energia hidráulica a diesel variam em custos operacionais iniciais e contínuos. Os motores elétricos, amplamente disponíveis para uso padrão, como bombeamento de polpa, estão disponíveis a um custo reduzido. No entanto, o sistema de energia elétrica real tende a exigir equipamentos adicionais, todo o sistema de energia da bomba pode custar mais quando construído em torno de um motor elétrico.

Motores elétricos e unidades hidráulicas também exigem maior manutenção e, portanto, custos mais altos. Contanto que um motor elétrico seja adequadamente dimensionado e operado sob um nível de carga aprovado, ele pode funcionar por anos com pouca interrupção ou manutenção. Por outro lado, os geradores hidráulicos são movidos a combustível líquido, no entanto, eles precisam de limpeza de rotina, substituição de filtros, ajustes, trocas de fluidos e muito mais.

No entanto, os motores elétricos ainda podem custar mais se houver uma emergência, como uma sobrecarga que cause uma parada, pois esse tipo de evento destruirá um modelo elétrico e exigirá a substituição completa. A maior durabilidade e melhor resposta às mudanças de carga oferecidas pelo motor hidráulico reduzem o custo de substituição esperado para o sistema de bomba a longo prazo.

Tamanho do Motor da Bomba de Polpa

Os motores elétricos são melhor usados para situações de torque relativamente baixo. Como o bombeamento de polpa requer altos picos de torque quando os sólidos passam pela bomba, o sistema precisa de um grande motor elétrico para lidar com as mais altas demandas possíveis de energia. Como as operações de lodo e lama já tendem a ocupar muito espaço, às vezes é impossível encontrar espaço para um motor maciço.

Em contraste, os motores hidráulicos são facilmente projetados para produzir altos níveis de torque em um pacote muito menor. Quando há espaço limitado ou orçamentos financeiros limitados, as unidades de energia hidráulica são a melhor escolha.

Motor elétrico da bomba de polpa
Unidade de potência hidráulica

Condições ambientais

A diferença em como os motores hidráulicos e elétricos geram energia determinará quão bem cada tipo de motor lida com condições desafiadoras. Os motores elétricos usam ímãs e enrolamentos de fios de cobre para gerar eletricidade. Esses enrolamentos alteram a resistência quando cobertos por poeira fina ou umidade, e a névoa salina resulta em corrosão.

Os motores hidráulicos são acionados por motores a diesel separados que geram energia queimando combustível líquido (gás ou diesel) para comprimir o óleo hidráulico dentro de um cilindro que alimenta a bomba. O óleo hidráulico é um fluido projetado para resistir à compressão com o resultado de pistões em movimento que podem alimentar praticamente qualquer coisa. Sem geração de eletricidade e sem enrolamentos delicados envolvidos, as unidades de energia hidráulica funcionam bem nos ambientes mais sujos e desafiadores. As unidades de energia hidráulica também são fechadas e operadas a uma distância da bomba real, mantendo-as limpas. Eles também são a melhor escolha para instalação submersa, pois as unidades hidráulicas são mais facilmente vedadas do que os motores elétricos.

Os desafios que se desenvolvem durante o processo de bombeamento de polpa também representam um risco para o próprio motor. Quando a carga no motor aumenta drasticamente, os modelos hidráulico e elétrico acabam parando. O sistema hidráulico geralmente inicia novamente sem danos, enquanto a parada total geralmente leva a danos graves em um motor elétrico. Com bombas de polpa capazes de causar mudanças repentinas de carga, é difícil evitar danos a um motor elétrico sem superdimensioná-lo.

Equipamento Secundário

Quando se trata de operar uma bomba de polpa, nunca é tão simples quanto conectar qualquer motor diretamente à bomba e obter bons resultados. Com o bombeamento de polpa causando mudanças dramáticas na demanda de energia durante a operação normal, os motores elétricos e hidráulicos requerem equipamentos secundários para a operação adequada da bomba.

Em geral, as unidades de energia hidráulica são relativamente fáceis de conectar a bombas de polpa com poucos outros acessórios. Essas unidades tendem a incluir reguladores e outros recursos integrados que ajudam o motor a diesel a se adaptar à demanda da bomba com poucas peças extras. Se for necessário mais controle para o movimento preciso da pasta, os controladores lógicos programáveis (CLPs) são facilmente integrados.

A maioria dos motores elétricos requer algum tipo de controlador abaixador que é colocado entre o motor e a bomba. Isso ocorre porque os motores A/C, o tipo mais comum de modelos elétricos, geram apenas uma quantidade fixa de energia. Como a movimentação de uma pasta com sólidos misturados leva a mudanças rápidas na demanda por energia, geralmente são necessários inversores de frequência variável (VFDs) , especialmente para os grandes motores trifásicos usados para operação de bombas.

Como dimensionar o motor

Independentemente do tipo de motor que o engenheiro escolher, escolher um modelo específico capaz de atender aos requisitos de uma bomba de polpa requer os mesmos cálculos. Comece determinando os vários fatores de entrada, como a vazão em galões por minuto e a quantidade de pressão desejada. Isso permite que o engenheiro escolha a bomba certa, que pode verificar os números de RPM e torque necessários. Evite tentar dimensionar a saída operacional máxima de um motor diretamente para esses requisitos; em vez disso, preste atenção à faixa operacional ideal. Essa faixa geralmente é de apenas 50% da saída de potência de pico possível. Manter o motor nessa faixa o máximo possível durante a operação da bomba resulta em desgaste reduzido, vida útil mais longa e menos falhas de equipamento que reduzem a produtividade.

Conclusão

Se você não tiver certeza de qual motor se adequará melhor à sua aplicação de bomba, nossa equipe de engenharia pode ajudá-lo a selecionar a melhor opção com base nas variáveis apresentadas. Para obter mais informações sobre nossas bombas ou ajuda na seleção de motores, ligue para a EDDY Pump no número 619-258-7020.

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