Centrifuga Separadora – Conceito BásicoQual sua Aplicação?Separação e descarga contínuas de fermento de destilaria, assim como de outros microrganismos de caldos fermentados, atendendo também o setor químico, petroquímico, farmacêutico, alimentício, etc.Princípios de FuncionamentoA separação é realizada por um rotor com boquilhas de descarga de sólidos. O líquido em processo é alimentado continuamente no centro do rotor e é distribuído para a periferia deste por meio do cone de distribuição. A rotação alta força o líquido em processamento a passar através de discos cônicos onde é separado pela força centrífuga em uma fase sólida e uma líquida. O concentrado, sendo a fase mais pesada e contendo as células de fermento e uma pequena quantidade de líquido, é forçado para fora da parede do rotor através de boquilhas de descarga. A fase leve é deslocada em direção ao centro do rotor e deixa este através de uma abertura no topo da separadora.DesempenhoA vazão real de trabalho depende de diversas variáveis como viscosidade, temperatura, quantidade e tipo do fermento, pressão de entrada do mosto e grau de concentração requerido. existem Separadoras com vazões desde 26.000 lts/h a 95.000 lts/h ou mais dependendo do fabricante.Fonte www.mausa.com.br

Na serie de artigos técnicos do site vou citar o conceito básico sobre Centrifugas Separadoras

Centrifuga Separadora – Conceito Básico

Separação e descarga contínuas de fermento de destilaria, assim como de outros microrganismos de caldos fermentados, atendendo também o setor químico, petroquímico, farmacêutico, alimentício, etc.

A separação é realizada por um rotor com boquilhas de descarga de sólidos. O líquido em processo é alimentado continuamente no centro do rotor e é distribuído para a periferia deste por meio do cone de distribuição. A rotação alta força o líquido em processamento a passar através de discos cônicos onde é separado pela força centrífuga em uma fase sólida e uma líquida. O concentrado, sendo a fase mais pesada e contendo as células de fermento e uma pequena quantidade de líquido, é forçado para fora da parede do rotor através de boquilhas de descarga. A fase leve é deslocada em direção ao centro do rotor e deixa este através de uma abertura no topo da separadora.

A vazão real de trabalho depende de diversas variáveis como viscosidade, temperatura, quantidade e tipo do fermento, pressão de entrada do mosto e grau de concentração requerido. existem Separadoras com vazões desde 26.000 lts/h a 95.000 lts/h ou mais dependendo do fabricante.

Separação e descarga contínuas de fermento de destilaria, assim como de outros microrganismos de caldos fermentados, atendendo também o setor químico, petroquímico, farmacêutico, alimentício, etc.

A separação é realizada por um rotor com boquilhas de descarga de sólidos. O líquido em processo é alimentado continuamente no centro do rotor e é distribuído para a periferia deste por meio do cone de distribuição. A rotação alta força o líquido em processamento a passar através de discos cônicos onde é separado pela força centrífuga em uma fase sólida e uma líquida. O concentrado, sendo a fase mais pesada e contendo as células de fermento e uma pequena quantidade de líquido, é forçado para fora da parede do rotor através de boquilhas de descarga. A fase leve é deslocada em direção ao centro do rotor e deixa este através de uma abertura no topo da separadora.

A vazão real de trabalho depende de diversas variáveis como viscosidade, temperatura, quantidade e tipo do fermento, pressão de entrada do mosto e grau de concentração requerido. existem Separadoras com vazões desde 26.000 lts/h a 95.000 lts/h ou mais dependendo do fabricante.

A separação é realizada por um rotor com boquilhas de descarga de sólidos. O líquido em processo é alimentado continuamente no centro do rotor e é distribuído para a periferia deste por meio do cone de distribuição. A rotação alta força o líquido em processamento a passar através de discos cônicos onde é separado pela força centrífuga em uma fase sólida e uma líquida. O concentrado, sendo a fase mais pesada e contendo as células de fermento e uma pequena quantidade de líquido, é forçado para fora da parede do rotor através de boquilhas de descarga. A fase leve é deslocada em direção ao centro do rotor e deixa este através de uma abertura no topo da separadora.

A vazão real de trabalho depende de diversas variáveis como viscosidade, temperatura, quantidade e tipo do fermento, pressão de entrada do mosto e grau de concentração requerido. existem Separadoras com vazões desde 26.000 lts/h a 95.000 lts/h ou mais dependendo do fabricante.

A separação é realizada por um rotor com boquilhas de descarga de sólidos. O líquido em processo é alimentado continuamente no centro do rotor e é distribuído para a periferia deste por meio do cone de distribuição. A rotação alta força o líquido em processamento a passar através de discos cônicos onde é separado pela força centrífuga em uma fase sólida e uma líquida. O concentrado, sendo a fase mais pesada e contendo as células de fermento e uma pequena quantidade de líquido, é forçado para fora da parede do rotor através de boquilhas de descarga. A fase leve é deslocada em direção ao centro do rotor e deixa este através de uma abertura no topo da separadora.

A separação é realizada por um rotor com boquilhas de descarga de sólidos. O líquido em processo é alimentado continuamente no centro do rotor e é distribuído para a periferia deste por meio do cone de distribuição. A rotação alta força o líquido em processamento a passar através de discos cônicos onde é separado pela força centrífuga em uma fase sólida e uma líquida. O concentrado, sendo a fase mais pesada e contendo as células de fermento e uma pequena quantidade de líquido, é forçado para fora da parede do rotor através de boquilhas de descarga. A fase leve é deslocada em direção ao centro do rotor e deixa este através de uma abertura no topo da separadora.

A separação é realizada por um rotor com boquilhas de descarga de sólidos. O líquido em processo é alimentado continuamente no centro do rotor e é distribuído para a periferia deste por meio do cone de distribuição. A rotação alta força o líquido em processamento a passar através de discos cônicos onde é separado pela força centrífuga em uma fase sólida e uma líquida. O concentrado, sendo a fase mais pesada e contendo as células de fermento e uma pequena quantidade de líquido, é forçado para fora da parede do rotor através de boquilhas de descarga. A fase leve é deslocada em direção ao centro do rotor e deixa este através de uma abertura no topo da separadora.

A separação é realizada por um rotor com boquilhas de descarga de sólidos. O líquido em processo é alimentado continuamente no centro do rotor e é distribuído para a periferia deste por meio do cone de distribuição. A rotação alta força o líquido em processamento a passar através de discos cônicos onde é separado pela força centrífuga em uma fase sólida e uma líquida. O concentrado, sendo a fase mais pesada e contendo as células de fermento e uma pequena quantidade de líquido, é forçado para fora da parede do rotor através de boquilhas de descarga. A fase leve é deslocada em direção ao centro do rotor e deixa este através de uma abertura no topo da separadora.

Balanceamento Rotores – Efeitos e Tipos de DesbalanceamentoEfeitos e Tipos de DesbalanceamentoOs inevitáveis erros de massa criam regiões de concentração de massa fora doeixo de rotação do rotor. Ou seja, existirão pontos pesados aleatórios distribuídospelo rotor.Uma fatia de 2 kg do rotor com empenamento de 1 µm equivale a um pontopesado de 0.02 g localizado a 100 mm do centro ou 2 g.mm;b) Uma bolha de Ø = 2 mm a 20 mm do centro de rotação em um rotor de açocria um ponto pesado de 0.0653 g a 10 mm do centro no lado oposto dasecção ou 0.65 g.mm.Não é possível determinar a posição exata de cada ponto pesado no rotor tantopelas pequenas dimensões dos erros como pelo fato do rotor estar em rotação. Épossível apenas determinar as forças que o rotor exerce sobre os mancais. Sãoforças centrífugas radiais atuantes no rotor e transmitidas aos mancais.A combinação de todas as forças dinâmicas geradas pelos pontos pesados criaem cada mancal uma força resultante, cuja intensidade e direção dependerãodas posições dos pontos pesados. Estas resultantes são características do rotor egiram solidárias com ele.A Ilustração 1.7 mostra em um exemplo acadêmico, a combinação dos efeitosde 4 pontos pesados na formação das resultantes de desbalanceamento de umrotor. As amplitudes e posições relativas das forças são conhecidas e asresultantes podem ser calculadas e suas posições angulares referenciadas a umamarca fixa no rotor.Na Ilustração 1.7, os pontos pesados geram as resultantes R1 e R2 que o rotoraplica nos mancais. Se o rotor for um rolo batedor ou um eixo de excêntricos, asresultantes poderão ser calculadas e corrigidas, porém nos casos comuns elas sãomedidas.As resultantes R1 e R2 atuam sobre os mancais, representam o efeito dodesbalanceamento de todo o rotor.R1e R2 atuam em planos diferentes, mas são geradas por um só conjunto deforças, assim seus módulos e direções podem ser quaisquer, iguais ou não.Conceitualmente, pode-se dizer que cada resultante está na direção do desviodo eixo principal de inércia EPI e o módulo proporcional ao tamanho destedesvio, como ilustrado no desenho maior da Ilustração 1.8.Como os módulos e as direções de R1 e R2 podem ser quaisquer, podem-seimaginar duas situações características:1º Caso: os pontos pesados estão distribuídos uniformemente em uma linhaparalela ao eixo de rotação. O EPI estará paralelo ao ER e as duas resultantesserão iguais em módulo e direção;2º Caso: os pontos pesados estão divididos igualmente, metade delesconcentrados em uma extremidade e a outra metade na outra extremidade,mas no lado diametralmente oposto. O EPI estará inclinado em relação ao ER,cruzando com este exatamente no CG do rotor. As duas resultantes terãomódulos iguais e direções defasadas de 180º.Um rotor enquadrado no 1º caso apresentará em movimento uma tendência devibração em órbita circular em fase nas duas extremidades. Porém, se for do tipodo 2º caso o movimento orbital das duas extremidades serão também circulares,

mas defasados de 180º. Estes dois casos limites estão mostrados nos detalhes a e bda Ilustração 1.8.É lógico, estes dois casos limites não ocorrem na realidade. São situações limites,porém não impossíveis de acontecer. Por exemplo, em uma engrenagem oupolia grande e fina, fixada no centro de um eixo bi-apoiado, é quase certeza aocorrência do primeiro caso.Quando em rotação, um rotor com o EPI paralelo ao ER (1º caso limite) gera duasresultantes iguais em módulo e direção, que podem ser combinadas em umaúnica ‘Força Resultante’. E o resultado da concentração de pontos pesados emuma geratriz do rotor. Este rotor tem uma força resultante e mesmo quandoplotado terá uma força gravitacional, do tipo ‘mg’, tentando girar o rotorcolocando o lado pesado para baixo. Este é chamado DesbalanceamentoEstático Puro.O rotor do 2º caso limite em rotação não apresenta força resultante: as massasestão distribuídas ao redor do eixo de rotação. Contudo, apresentam um‘Momento Resultante’, ou seja, o efeito do desbalanceamento somente aparecena rotação do rotor. Este é chamado Desbalanceamento Dinâmico Puro.Qualquer desbalanceamento real é a combinação de uma parcela puramenteestática com outra puramente dinâmica. Somente em rotores com diâmetromuito maior que o comprimento (e.g. serra circular, polias, engrenagens, algunsventiladores, rebolos, etc.) a parcela dinâmica do desbalanceamento (momentoresultante) pode ser desprezada, se a rotação não for alta.

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Balanceamento Rotores – Efeitos e Tipos de Desbalanceamento

eixo de rotação do rotor. Ou seja, existirão pontos pesados aleatórios distribuídos

pelas pequenas dimensões dos erros como pelo fato do rotor estar em rotação. É

das posições dos pontos pesados. Estas resultantes são características do rotor e

resultantes podem ser calculadas e suas posições angulares referenciadas a uma

aplica nos mancais. Se o rotor for um rolo batedor ou um eixo de excêntricos, asresultantes poderão ser calculadas e corrigidas, porém nos casos comuns elas são

vibração em órbita circular em fase nas duas extremidades. Porém, se for do tipodo 2º caso o movimento orbital das duas extremidades serão também circulares,

mas defasados de 180º. Estes dois casos limites estão mostrados nos detalhes a e b

É lógico, estes dois casos limites não ocorrem na realidade. São situações limites,

Quando em rotação, um rotor com o EPI paralelo ao ER (1º caso limite) gera duas

muito maior que o comprimento (e.g. serra circular, polias, engrenagens, alguns

Rotores Rígidos e Rotores Flexíveis Foi dito nos itens anteriores que os pontos pesados geram forças centrífugas narotação rotor e que estas forças se somam vetorialmente produzindo asresultantes R1e R2. Tudo isto somente é válido, se os planos radiais que contémcada uma das forças permanecerem imóveis um em relação ao outro. Isto impõea condição que o rotor seja rígido.A palavra rígido neste texto é usada em termos reais, ou seja:Um rotor é considerado rígido quando as deformações elásticas que ocorrem emserviço não são suficientes para influenciar significativamente as resultantes R1e R2do desbalanceamento.O conceito de rigidez do rotor é bastante complexo englobando inclusive arelação entre as flexibilidades do conjunto rotor-eixo e a dos mancais. Quantomaior a flexibilidade dos mancais mais o rotor podem ser considerados rígidos.A Ilustração 1.9 mostra em escala exagerada as deformações um rotor flexível esua transformação em rotor rígido com o aumento da flexibilidade dos mancais.Convêm reafirmar que os comentários feitos nesta unidade e os próximos daUnidade 2 a seguir, só se aplicam a rotores rígidos inclusive os rígidos no sentidoda Ilustração 1.9.

resultantes R1e R2. Tudo isto somente é válido, se os planos radiais que contémcada uma das forças permanecerem imóveis um em relação ao outro. Isto impõe

Um rotor é considerado rígido quando as deformações elásticas que ocorrem emserviço não são suficientes para influenciar significativamente as resultantes R1e R2

A Ilustração 1.9 mostra em escala exagerada as deformações um rotor flexível e

Unidade 2 a seguir, só se aplicam a rotores rígidos inclusive os rígidos no sentido

Balanceamento Rotores – Causas do DesbalanceamentoAlgumas Causas de DesbalanceamentoEntender as causas do desbalanceamento é importante para poder corrigir oproblema.Um balanceamento pode ser um esforço perdido se as causas não foremcontroladas.Este texto comenta algumas causas que levam uma máquina aodesbalanceamento.Tolerâncias de Fabricação

A construção da máquina não garante o balanceamento de suas partes.Rotores fundidos podem ter materiais não uniformes e ou com falhas internas.Os processos de usinagem não garantem peças circulares nem furosconcêntricos.Se os desvios não forem grandes, o balanceamento no final da montagempode corrigir o conjunto dentro das tolerâncias exigidas.Práticas de Oficina

Alguns procedimentos do pessoal de manutenção podem comprometer obalanceamento das partes. Falta de cuidados básicos criamdesbalanceamentos às vezes graves.O acoplamento mostrado abaixo é um exemplo terrível de erros deprocedimentos. Na desmontagem, os parafusos antes combinados foramtrocados de posição ficando um curto de um lado e um mais longo do outro.Necessitando de mais arruelas.O resultado com certeza é desbalanceamento com vibração alta.Quando as partes são balanceadas individualmente é necessário usar a meiachaveta para compensar a massa da chaveta que será usada na montagemfinal. Lógico que existem diferenças na aplicação desta idéia. Alguns admitemque a meia espessura da chaveta deva cobrir a extensão do rasgo. Outrosconsideram que deve apenas ter o comprimento do cubo do acoplamento.Não existe uma resposta ótima para isso, a não ser aquela que a massa nãomude com o conjunto montado.O esquema acima mostra um tipo de roda de balanceamento definitivoinstalada em várias máquinas. Para tentar balancear a máquina, parafusosprisioneiros são colocados em furos apropriados, um procedimento simples.Quando o conjunto está balanceado, os parafusos devem ser travadosdefinitivamente. Pode ser uma deformação na rosca por um punção. Eles nãopodem mais ser removidos.Operação NormalDurante o uso normal, é comum a incrustação de pó ou detritos nos rotores deventiladores e bombas. Muitas vezes isso não causa vibração forte, até que aincrustação se solte e crie um forte desbalanceamento. A Ilustração 1.4 mostraum ventilador axial de Ø760 mm e o detalhe abaixo. A inspeção das pás mostraarestas rugosas com depósito de materiais.A Ilustração 1.5, em close, mostra a aresta da pá. Além da redução daeficiência, houve o desbalanceamento do mesmo. O procedimento de

limpeza pode ser mais difícil em função do material incrustado.De vez em quando aparece uma idéia criativa. Alguém limpou um ventiladorde caldeira com cascas de nozes. Outra idéia é aplicar água fria pressurizadano rotor incrustado e quente.A incrustação marinha também é uma causa comum em embarcações.Desgaste e Erosão

Desgaste e erosão danificam e provocam o desbalanceamento do rotor, deacordo com as propriedades do material. Principalmente em ambientescorrosivos ou sujeitos à cavitação.São muitas as causas do desbalanceamento. Antes de decidir balancear amáquina, é recomendável efetuar uma inspeção para determinar a causa edefinir o procedimento a ser tomado. A inspeção facilita a correção e impedeerros futuros, aumentando a confiabilidade da máquina

Balanceamento Rotores – Causas do Desbalanceamento

Balanceamento Rotores – Origens do DesbalanceamentoOrigens do Desbalanceamento Desde a de concepção da máquina, o projetista otimiza as funções, aperformance e a fabricação de sua idéia. Assim, o resultado será sem duvidauma máquina boa. Mas são inevitáveis as as simetrias, os desvios dimensionais eos desvios de forma. Somam-se ainda as imperfeições da matéria prima e damontagem.Qualquer um destes erros ou uma combinação deles destruirá a condição deperfeita distribuição de massa em tomo do eixo de rotação do rotor, gerandodesbalanceamento. As fontes mais comuns de desbalanceamento são:• Configuração assimétrica;• Fundição e ou usinagem excêntricas – inclusões e ou vazios em peçasforjadas ou fundidas;• Mancais e ou acoplamentos não concêntricos;• Distorções permanentes devido a efeitos térmicas ou a esforços;• Incrustações, desgaste ou corrosão.Cada erro de massa que ocorre em um rotor provoca mudança de posição docentro de gravidade da secção transversal que contém o erro. O somatóriodestes desvios é o afastamento do eixo principal de inércia – EPI, do eixo derotação – ER, ou seja, a massa do rotor não estará perfeitamente distribuída aoredor do eixo de rotação, como na Ilustração 1.1.

Balanceamento Rotores – Origens do Desbalanceamento

uma máquina boa. Mas são inevitáveis as as simetrias, os desvios dimensionais e