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2025-07-02 10:19:05 David Gonçalves: Added attachment(s): Bombas_de_Vacuo.md.
/dev/null .. Utilidades industriais/Equipamentos/Bombas_de_Vacuo.md
@@ 0,0 1,281 @@
+ **Bomba de Vácuo**
+
+ A bomba de vácuo é um dispositivo criado para remover um gás, deixando
+ um vácuo parcial dentro de um determinado recipiente, a fim de mover
+ líquidos ou outros materiais durante a função de um aplicativo. Foi um
+ dos primeiros instrumentos projetados para resolver problemas ligados a
+ outros projetos científicos, que dependiam dos efeitos do vácuo.
+
+ As bombas de vácuo são capazes de atingir os vácuos através da exaustão
+ de moléculas de gás para fora da câmara ou por condensação das moléculas
+ para criar um vácuo de luz.
+
+ **Principais técnicas de criação de vácuo**
+
+ As bombas de vácuo são classificadas em três tipos:
+
+ **Deslocamento Positivo**
+
+ <img src="./Bombas de Vácuo/media/image1.jpeg"
+ style="width:2.36458in;height:1.77292in"
+ alt="Resultado de imagem para bombas de deslocamento positivo" />O
+ método envolve a criação de um vácuo, expandindo uma parte de uma
+ câmara, fechando-a, esgotando-a, tendo este processo uma alta taxa de
+ repetição e alguma compressão. Isto é basicamente como os pulmões
+ trabalham, quando os pulmões se expandem o ar é puxado para eles através
+ do nariz ou boca, no entanto numa câmara, esta expansão teria de crescer
+ indefinidamente a fim de criar um vácuo.
+
+ Dividindo a câmara de modo que a seção de expansão possa ser fechada,
+ esta expansão “infinita” pode ser alcançada, através de uma câmara
+ dividida poder-se-ia expandir um lado, extraindo o gás de seu interior,
+ e em seguida, fechar o lado de vácuo da câmara.
+
+ Então, o gás no lado expandido é retirado, ou expulso, e as seções
+ conectam-se novamente, a câmara expande-se, criando uma forte depressão
+ no lado do vácuo da câmara, e o processo continua.
+
+ Exemplos:  [bomba de palhetas
+ rotativas](https://pt.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_palhetas_rotativas), [bomba
+ de diafragma](https://pt.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_diafragma), bomba
+ Roots e [bomba
+ scroll](https://pt.wikipedia.org/wiki/Compressor_espiral).
+
+ **Transferências de Impulso**
+
+ <img src="./Bombas de Vácuo/media/image2.jpeg"
+ style="width:2.25in;height:2.25in"
+ alt="Resultado de imagem para bombas difusoras" />Este tipo de bomba
+ baseia-se na transferência de movimento originada pelo contacto das
+ moléculas de gás com outras com velocidade igual ou superior às
+ anteriores. No caso em que temos um jato de fluido a alta velocidade, as
+ moléculas de gás ao entrarem em contacto com as moléculas de fluido
+ chocam instantaneamente e alteram o seu vetor velocidade, sendo assim
+ conduzidas para o ponto de saída (p.e. bombas difusoras). No caso de
+ interação entre as moléculas de gás com superfícies em movimento, temos
+ uma adesão instantânea que faz com que as moléculas de gás sejam
+ arrastadas no sentido de movimento da superfície, acompanhando estas
+ moléculas até ao ponto de exaustão(p.e. bomba drag e bomba
+ turbomolecular).
+
+ Este tipo de bomba é normalmente acompanhado por bombas de deslocamento
+ positivo de forma a complementar a sua ação.
+
+ **Captura/Armadilha**
+
+ <img src="./Bombas de Vácuo/media/image3.jpeg"
+ style="width:2.85417in;height:3.1875in"
+ alt="Resultado de imagem para bombas criogenicas" />As moléculas são
+ removidas de uma superfície através de captura realizada por processos
+ físico-quimicos, como por exemplo a condensação ou adsorção.
+
+ Através de campos elétricos ou magnéticos presentes na bomba o processo
+ de captura é facilitado. O gás bombeado não é retirado pois este fica
+ armazenado num estado condensado.
+
+ As bombas de vácuo são usadas em uma ampla variedade de aplicações, que
+ variam das câmaras de vácuo a bombas de água simples, porque,
+ efetivamente criam pequenos vazios relativamente rápido.
+
+ Exemplos:  [bombas
+ criogênicas](https://pt.wikipedia.org/wiki/Bomba_criog%C3%AAnica),
+ bombas de sublimação e [bombas
+ iônicas](https://pt.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_%C3%ADon_(f%C3%ADsica)).
+
+ **Aplicações**
+
+ A gama de aplicações das bombas de vácuo é muito vasta, havendo vários
+ tipos de bomba especializada para cada necessidade. Como exemplo
+ primordial temos o bombeamento de um fluido, onde se quer atingir um
+ certo patamar/nível que só é possível devido ao auxílio que a bomba
+ fornece na movimentação do fluido.
+
+ Aplicando este princípio básico para sistemas do quotidiano temos os
+ seguintes exemplos:
+
+ - **Sistemas de vácuo para embalagens** – O vácuo tem, frequentemente,
+ um papel essencial nos processos de embalagem e na produção das
+ embalagens. A embalagem pode ser formada, termoformada e revestida
+ de forma eficiente e precisa, usando técnicas de vácuo. Também pode
+ ser movida, transportada, aberta e vedada a vácuo. Durante o
+ processo de embalagem, os bens a serem embalados podem ser
+ fornecidos e inseridos com o auxílio de vácuo. A utilização de vácuo
+ na embalagem de alimentos ajuda a manter os alimentos frescos
+ durante mais tempo, sem nenhuma perda de qualidade. A utilização de
+ MAP (embalagem em atmosfera modificada) em produtos alimentares
+ frescos mantém a aparência, a frescura e o sabor.
+
+ - **Desgaseificação com vácuo** - Em muitas indústrias, a
+ desgaseificação de líquidos, de produtos pastosos e húmidos é uma
+ das mais importantes aplicações de tecnologia de vácuo moderna. Os
+ gases, os vapores e a humidade são extraídos pelo vácuo do material
+ processado, aumentando a qualidade do produto. A desgaseificação de
+ plásticos durante a extrusão é um exemplo: o vapor de água e os
+ gases originados pelo processo de fundição são extraídos diretamente
+ da zona do parafuso de extrusão, aumentando significativamente a
+ estrutura e as propriedades físicas do produto.
+
+ - **Transporte pneumático com vácuo e sobrepressão -** O transporte
+ pneumático de produtos a granel é um método eficiente e comprovado
+ para o transporte de poeiras, pós, granulados e outros materiais
+ fluidizáveis, de forma rápida e fiável dentro de um local de
+ produção. A diferenciação é feita entre o transporte por sucção
+ pneumática e o transporte por sobrepressão pneumática, ou seja,
+ transporte com vácuo ou com sobrepressão. O transporte por sucção
+ pneumática é sempre usado quando é necessário o transporte de
+ materiais sensíveis sem contacto com o ar ambiente. Os sistemas de
+ transporte por sucção pneumática são usados, em primeiro lugar, na
+ indústria alimentar, na indústria de processamento de plásticos no
+ transporte de granulados e nas indústrias farmacêutica e química.
+
+ O transporte por sobrepressão pneumática, por outro lado, é usado para
+ materiais relativamente pesados, como areia, cascalho e cimento. Também
+ é possível transportar materiais húmidos e de grande volume usando
+ transportadores a vácuo, por exemplo, na eliminação de resíduos húmidos
+ ou no transporte de cascas de árvore.
+
+ - **Vácuo para processos de secagem** - É inconcebível imaginar muitos
+ sectores e campos industriais que não usem processos de secagem a
+ vácuo. O líquido contido nos materiais processados é evaporado pela
+ redução de pressão e é extraído como vapor. A secagem a vácuo é mais
+ rápida, mais suave e energeticamente mais eficiente do que a secagem
+ térmica. É particularmente adequada a processos de secagem para
+ produtos químicos, farmacêuticos, alimentares e outras aplicações,
+ em que o excesso de calor destrói ou degrada o produto. Por exemplo,
+ na produção de concentrado de fruta ou na liofilização de café ou
+ fruta, a secagem a vácuo mantém a consistência do produto e preserva
+ os ingredientes vitais como as vitaminas, assim como os sabores. A
+ secagem a vácuo é especialmente adequada à secagem de produtos com
+ uma grande área de superfície, como granulados de plástico sintético
+ ou outros materiais higroscópicos. O vácuo também é utilizado para
+ secar componentes industriais.
+
+ - **Transporte/retenção com vácuo** - Hoje em dia, é inconcebível
+ imaginar os processos de produção modernos sem a utilização de vácuo
+ para retenção, transporte ou manuseamento de produtos. A ideia é
+ simples e engenhosa: uma ventosa, placa de vácuo ou mesa de vácuo é
+ usada para aplicar sucção e, dessa forma, segurar o objeto de forma
+ firme. Este é um método extremamente eficiente que torna possível a
+ movimentação, o transporte ou o aperto de objetos fixados desta
+ forma. Nos processos de produção automatizados, como a fabricação de
+ móveis, os componentes são movidos por vácuo através de toda a linha
+ de produção. O processo começa com a inserção de painéis de madeira
+ que são fornecidos à máquina de processamento inicial por um robot
+ equipado com um dispositivo de sucção a vácuo. Os painéis são
+ fixados por vácuo e processados nesta máquina antes de serem
+ transportados para a próxima etapa de processamento por outra
+ ventosa de vácuo. No final da linha de produção, um robot empilha
+ automaticamente as peças fabricadas em paletes.
+
+ Nas tipografias, o vácuo é usado para transportar folhas individuais de
+ papel. São puxadas para a máquina de impressão por vácuo, onde são
+ passadas pelas estações de impressão individuais por rolamentos a vácuo
+ antes de serem empilhadas novamente após a impressão. O papel também é
+ puxado por vácuo por todas as máquinas de processamento subsequentes.
+
+ - **Destilação com vácuo** - A destilação a vácuo é um processo
+ importante nas indústrias químicas e farmacêutica e tem aplicações
+ em muitos outros sectores, incluindo produção de bebidas e
+ alimentos. Outro exemplo é a refinação de petróleo bruto: o petróleo
+ bruto contém hidrocarbonetos mais pesados e mais leves, com
+ diferentes pontos de ebulição e que requerem dois processos de
+ destilação. Após a destilação atmosférica, é executada uma segunda
+ destilação a vácuo, para separar os hidrocarbonetos pesados a baixas
+ temperaturas, minimizando o fracionamento térmico e a criação de
+ derivados indesejados.
+
+ - **Remoção com vácuo** - O vácuo é utilizado para uma vasta variedade
+ de aplicações, onde é necessária a remoção de produtos derivados.
+ Essas aplicações vão desde a indústria de processamento de carne, ou
+ seja, a remoção de resíduos, ossos e penas de galinha, até à
+ indústria de processamento de madeira, por exemplo, na remoção de
+ poeira de serração. A tecnologia de vácuo usada nessas aplicações
+ depende da velocidade de bombagem e da diferença de pressão ou
+ pressão final necessária. Os princípios de ventiladores e de uma
+ variedade de bombas de vácuo são consequentemente utilizados nessas
+ aplicações. A seleção da tecnologia de separação adequada é
+ importante para garantir que os produtos removidos não entram em
+ contacto com a bomba de vácuo ou o ventilador.
+
+ ## Como escolher uma bomba de vácuo?
+
+ Temos de ponderar diversos fatores ao escolher uma bomba de vácuo,
+ primeiramente a aplicação prevista que vai influenciar a escolha em
+ termos de tecnologia, lubrificação, resistência química, grau de vácuo e
+ caudal necessário.
+
+ Os fatores mais importantes são o nível e qualidade do vácuo pretendido,
+ existem vários tipos de vácuo, tal como demonstrado na Tabela 1, o que
+ os distingue é o grau de rarefação do número de moléculas obtido
+ artificialmente e que é medido a partir da pressão dos gases residuais.
+
+ Tabela 1 – Tipos de vácuo e condições ótimas de cada um.
+
+ <table>
+ <colgroup>
+ <col style="width: 25%" />
+ <col style="width: 25%" />
+ <col style="width: 25%" />
+ <col style="width: 25%" />
+ </colgroup>
+ <thead>
+ <tr class="header">
+ <th>Tipo de vácuo</th>
+ <th>Pressão máxima (mbar)</th>
+ <th><p>Pressão mínima</p>
+ <p>(mbar)</p></th>
+ <th>Moléculas por cm<sup>3</sup></th>
+ </tr>
+ </thead>
+ <tbody>
+ <tr class="odd">
+ <td>Vácuo primário</td>
+ <td>1</td>
+ <td><span class="math display">10<sup>−3</sup></span></td>
+ <td>1016-1013</td>
+ </tr>
+ <tr class="even">
+ <td>Alto vácuo</td>
+ <td><span class="math display">10<sup>−3</sup></span></td>
+ <td><span class="math display">10<sup>−7</sup></span></td>
+ <td>1013-109</td>
+ </tr>
+ <tr class="odd">
+ <td>Ultra vácuo</td>
+ <td><span class="math display">10<sup>−7</sup></span></td>
+ <td><span class="math display">10<sup>−12</sup></span></td>
+ <td>109-104</td>
+ </tr>
+ </tbody>
+ </table>
+
+  
+
+ Em seguida, deverá ter em consideração as seguintes características:
+
+ - **Caudal da bomba**: o caudal está relacionado com o tempo que o
+ equipamento leva a escoar um fluido. Então existe a necessidade de
+ avaliar se a capacidade da bomba é suficiente para efetuar o
+ processo em análise, quer em termos de caudal volumétrico, quer de
+ caudal mássico.
+
+ - **Compatibilidade química**: A bomba deve ser compatível com os
+ gases usados previamente, analisando todos os problemas eventuais
+ que possam vir a afetar o equipamento.
+
+ - **Lubrificação**: Em laboratório é privilegiado o uso de bombas de
+ vácuo que funcionam a seco, pois as bombas lubrificadas apesar de
+ maior eficácia e resistência, necessitam de uma manutenção mais
+ frequente.
+
+ - **Manutenção e custos**: com base nos critérios supramencionados,
+ deverá determinar-se, em seguida, a frequência das operações de
+ manutenção. Os custos de manutenção, juntamente com os custos de
+ exploração e o preço de compra do equipamento ditarão o custo global
+ da instalação.
+
+ Trabalho realizado por:
+
+ João Lopes
+
+ Vítor Sousa
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