Solução de problemas de baixos níveis de vácuo

Os baixos níveis de vácuo são um dos problemas/sintomas mais comuns observados em sistemas de vácuo. A palavra "sintoma" é realmente enfatizada aqui, pois a dificuldade raramente é causada apenas pela bomba de vácuo. No entanto, muitas vezes a bomba de vácuo é trocada, apenas para descobrir que o problema ainda existe. 

Em primeiro lugar, reconheça que os níveis de vácuo são uma medida de resistência ao fluxo de ar, em que o fluxo de ar é induzido pelas bombas de vácuo e a resistência são os vários processos de desidratação e a tubulação do sistema. As alterações na resistência ao fluxo de ar são causadas por diversas variáveis do processo, incluindo a geometria e a velocidade da máquina.

As seções a seguir discutem algumas causas típicas de baixos níveis de vácuo, incluindo:

Válvula aberta na linha de vácuo ou no coletor; telas obstruídas na entrada da bomba de vácuo; perna do selo barométrico descoberta de um pré-separador; e baixo fluxo de água do selo na bomba de vácuo.

Telas obstruídas na entrada da bomba de vácuo

Muitas fábricas, especialmente as de papel, optam por manter as telas de inicialização na entrada da bomba de vácuo. Isso não é um problema, desde que as telas sejam de um material substancial. Além disso, é importante posicionar o medidor de vácuo da bomba diretamente na entrada da bomba de vácuo, abaixo da tela, pois geralmente há uma conexão com rosca nesse ponto. Isso permite que você observe qualquer aumento no vácuo na bomba em comparação com o nível na máquina de papel. As telas podem ter uma tendência a cegar por causa de detritos, que atuam como uma válvula de estrangulamento na bomba de vácuo. Isso causa uma leitura de alto vácuo na bomba e uma leitura de baixo vácuo no processo. 

Por exemplo, uma fábrica de papel estava pronta para substituir uma caixa uhle por causa do que parecia ser uma vedação ruim da tampa da caixa uhle e de decks de extremidade inadequados. O "sintoma" foi uma leitura de apenas 6 pol. Hg (-20 kPag) na caixa uhle. Não havia medidor de vácuo na bomba de vácuo, mas o flange de entrada de ferro fundido e a proximidade abaixo do flange estavam suando e cerca de 4,4°C mais frios do que a temperatura ambiente. Um medidor foi instalado na entrada da bomba, no lado da bomba das telas, e 235 mbar abs. foram medidos. Descobriu-se que as telas de entrada haviam sido esquecidas, e uma tela em particular estava quase cega. A temperatura fria se deve ao efeito de refrigeração do ar que se expande rapidamente pela tela entupida. A tela foi limpa e o vácuo da caixa de uhle voltou a níveis satisfatórios. 

Perna do selo barométrico descoberta

O baixo vácuo pode ser causado quando o nível de vácuo excede os limites de um pré-separador de vácuo, perna de vedação ou sistema de tanque de vedação em sistemas que possuem esses equipamentos. Níveis altos de vácuo podem retirar toda a água do tanque de vedação, deixando a tubulação de vedação aberta para a atmosfera. Os pré-separadores a vácuo operam com uma perna de vedação barométrica (tubo) ou com uma bomba de remoção de baixo NPSH. A perna de vedação é o projeto mais simples, mas a falha em projetar, instalar e operar corretamente esse sistema simples resultará em problemas perpétuos no sistema de vácuo, portanto, algumas práticas básicas de engenharia devem ser seguidas:

  • A distância (elevação) entre a parte inferior do separador de vácuo e o nível de líquido do tanque de vedação deve ser suficiente para superar o nível de vácuo. Deve haver 34,4 cm de elevação para cada 33 mbar de nível de vácuo no separador. Além dessa conversão, é necessário adicionar mais 90 a 150 cm para o atrito e um fator de segurança.
  • A parte inferior do tubo da perna de vedação deve se estender para dentro do tanque de vedação até um ponto a cerca de 15 cm do fundo.
  • O volume do tanque de vedação deve ser suficiente para permitir que a tubulação de vedação se encha de água quando estiver sob vácuo e antes que haja fluxo de água do pré-separador. O projeto de um tanque de vedação com volume igual a duas vezes o volume do tubo de vedação é suficiente. Algumas máquinas foram forçadas a operar em níveis de vácuo reduzidos devido ao projeto inadequado do sistema e aos baixos níveis de instalação dos pré-separadores. A capacidade de vácuo e a potência são desperdiçadas quando uma válvula de entrada de vácuo é necessária para limitar os níveis de vácuo. 

Baixo fluxo de água de vedação

Um fluxo de água da vedação significativamente reduzido pode resultar em uma capacidade menor da bomba. As bombas de vácuo requerem água de selagem de 10 a 5 psig (70 a 100 KPa) em um ponto medido a montante de um orifício. No entanto, um orifício entupido pode não permitir a passagem do fluxo de água de vedação adequado, mesmo quando a pressão correta é indicada. Lembre-se: A pressão não indica fluxo!

Observação: A água de vedação quente - 43° a 49°C ou mais - também reduz a capacidade da bomba de vácuo. Na maioria das vezes, esse é um problema de design do sistema e não é abordado aqui.