Bombas de vácuo rotativas de válvulas com vedação de óleo na fabricação de transformadores

A fabricação de transformadores é um dos processos industriais mais exigentes, onde a tecnologia de vácuo desempenha um papel decisivo. Transformadores de potência, transformadores de distribuição e transformadores de instrumentos contêm grandes quantidades de componentes não metálicos, como papel isolante, madeira, óleo e resina, que podem absorver umidade da atmosfera. Mesmo vestígios de umidade podem reduzir drasticamente a rigidez dielétrica, levando a descargas parciais, falha elétrica e falha catastrófica.

É aqui que as bombas de vácuo de palhetas rotativas seladas a óleo se tornam indispensáveis. Como líderes da indústria como a Leybold confirmam, as bombas de palhetas rotativas seladas a óleo têm sido "tipicamente usadas para todas as etapas de secagem da produção de transformadores", oferecendo uma solução econômica e comprovada para esta aplicação crítica.

Os transformadores dependem de um sistema de isolamento duplo: isolamento sólido (papel de celulose e pressboard) e isolamento líquido (óleo de transformador). Ambos são higroscópicos - absorvem naturalmente umidade do ar.

As consequências da contaminação por umidade são graves:

Para evitar essas falhas, o teor de umidade residual em transformadores de alto desempenho não deve exceder 0,1-0,3%.

A tecnologia de vácuo aborda esse desafio através de duas etapas principais:

• Desidratação e desgaseificação
• Impregnação com óleo isolante

O tanque do transformador é submetido a um vácuo profundo por um longo período. Sob baixa pressão, o ponto de ebulição da água é significativamente reduzido, fazendo com que a umidade retida vaporize e seja extraída. Simultaneamente, os gases dissolvidos (oxigênio, nitrogênio) são removidos do óleo e dos materiais sólidos.

Após a desidratação, o tanque deve ser preenchido com óleo isolante sob vácuo. O vácuo criado dentro dos poros microscópicos do isolamento de celulose permite que o óleo desgaseificado seja "sugado" para cada pequeno espaço. Isso elimina bolsas de ar que poderiam causar descargas parciais e garante que o óleo e o isolamento sólido funcionem como um único sistema dielétrico unificado.

As bombas de vácuo de palhetas rotativas seladas a óleo são a tecnologia de vácuo mais utilizada na produção de transformadores. Eis o porquê:

• Tecnologia comprovada - As bombas de vácuo de palhetas rotativas seladas a óleo são o padrão da indústria para secagem de transformadores há décadas. São soluções "bem comprovadas, altamente eficientes e econômicas" amplamente utilizadas em todas as etapas de secagem da produção de transformadores.
• Capacidade de vácuo profundo - Essas bombas atingem pressões finais tão baixas quanto 0,5 mbar (estágio único) e ainda mais baixas com configurações de dois estágios, atendendo aos rigorosos requisitos de vácuo dos processos de secagem de transformadores.
• Custo-benefício - Em comparação com tecnologias de vácuo a seco, as bombas de vácuo de palhetas rotativas seladas a óleo oferecem um menor investimento inicial e confiabilidade comprovada, tornando-as a escolha mais econômica para muitas linhas de produção de transformadores.
• Manuseio de vapor d'água - A secagem de transformadores gera considerável desgasificação de vapor d'água. Bombas de vácuo de palhetas rotativas seladas a óleo equipadas com válvulas de lastro de gás podem manusear efetivamente vapores condensáveis, evitando que a umidade contamine o óleo da bomba.

Na fabricação de transformadores, as bombas de vácuo de palhetas rotativas seladas a óleo são tipicamente usadas em combinação com bombas Roots (boosters mecânicos):

• Bomba primária/de apoio: Uma bomba de vácuo de palhetas rotativas selada a óleo de alto fluxo (como a série Wordfik PVX) estabelece o vácuo inicial e serve como bomba de apoio
• Bomba principal/booster: Uma bomba de vácuo Roots aumenta a velocidade de bombeamento e melhora o vácuo final de todo o sistema

Essa combinação oferece as altas velocidades de bombeamento e os níveis de vácuo profundo necessários para uma secagem eficiente de transformadores.

As bombas de vácuo de palhetas rotativas seladas a óleo da série PVX da Wordfik são projetadas especificamente para atender aos exigentes requisitos da produção de transformadores. Veja como elas entregam:

• Desempenho de vácuo profundo - As bombas da série PVX atingem um vácuo final de 0,5 mbar, garantindo a desidratação completa do isolamento do transformador. Para as aplicações mais exigentes, os modelos PVX630 e PVX750 atingem 0,1 mbar.
• Manuseio superior de vapor d'água - Equipadas com válvulas de lastro de gás de alta qualidade, as bombas PVX manuseiam efetivamente a considerável desgasificação de vapor d'água durante as etapas de pré-secagem e secagem final. Por exemplo, a PVX202 oferece uma capacidade de manuseio de vapor d'água de 4 kg/h, enquanto modelos maiores lidam com cargas ainda maiores.
• Construção robusta em ferro fundido - Construídas com corpos robustos em ferro fundido e componentes usinados com precisão, as bombas PVX são projetadas para operação contínua 24/7 em ambientes industriais exigentes.
• Baixa temperatura de operação - Sistemas de resfriamento eficientes mantêm baixas temperaturas do óleo, estendendo os intervalos de troca de óleo e a vida útil da bomba.
• Manutenção fácil - Com pontos de serviço acessíveis e procedimentos de manutenção simplificados, as bombas PVX minimizam o tempo de inatividade e reduzem o custo total de propriedade.

O método de secagem mais eficaz para isolamento de transformadores é a Secagem em Fase de Vapor (VPD), desenvolvida na década de 1960 e ainda o padrão da indústria hoje.

Na VPD, querosene ou álcool é injetado na câmara de secagem como meio de transferência de calor. O processo envolve:

1. O transformador ou seus enrolamentos são colocados em uma câmara de secagem (volume de até 1.000 m³)
2. A câmara é aquecida a aproximadamente 105-110°C
3. O vapor de querosene penetra no material isolante devido à sua baixa densidade e tensão superficial
4. O vapor condensa no isolamento mais frio, liberando calor latente e expulsando a umidade

• Secagem 50-60% mais rápida - A VPD seca os enrolamentos em dias (no máximo uma semana), em comparação com semanas com métodos convencionais de ar quente
• Qualidade superior - A VPD atinge umidade residual abaixo de 0,1-0,3%, garantindo a máxima rigidez dielétrica
• Vida útil estendida do isolamento - O processo reduz significativamente o fator de despolimerização, estendendo a vida útil dos materiais isolantes
• Compatibilidade comprovada - As bombas de vácuo de palhetas rotativas seladas a óleo têm sido a espinha dorsal dos sistemas VPD por décadas, fornecendo o vácuo profundo e a alta capacidade de manuseio de vapor d'água que este processo exigente requer

A Wordfik fornece soluções completas de vácuo para fabricantes de transformadores, incluindo sistemas de vácuo Roots + palhetas rotativas personalizados, projetados especificamente para secagem em fase de vapor de querosene e evacuação de alto vácuo.

• Bomba primária: Bomba de vácuo de palhetas rotativas selada a óleo (série PVX) para estabelecer e manter o vácuo de base
• Bomba booster: Bomba de vácuo Roots magnética (série LCVS) para maior velocidade de bombeamento
• Integração do sistema: Sistemas pré-montados, pré-tubulados com controles inteligentes

• Tempos de ciclo mais rápidos: Combinações de bombas otimizadas reduzem os tempos de secagem e evacuação
• Maior qualidade: Vácuo profundo e estável garante a remoção completa da umidade
• Menores custos operacionais: Designs energeticamente eficientes e intervalos de manutenção estendidos
• Confiabilidade: Construção de alta resistência para operação 24/7 em ambientes exigentes

Considerações de manutenção para aplicações em transformadores

As aplicações de secagem de transformadores são exigentes para as bombas de vácuo devido a:

• Altas cargas de vapor d'água que podem contaminar o óleo da bomba
• Vapores de solventes orgânicos durante os processos VPD
• Subprodutos ácidos da degradação do material isolante

• Trocas de óleo regulares - Monitore a condição do óleo e troque nos intervalos recomendados para manter o desempenho e proteger a bomba.
• Operação de lastro de gás - Use a válvula de lastro de gás durante os processos de secagem para evitar que a umidade condense no óleo da bomba.
• Filtragem de névoa de óleo - Instale filtros de névoa de óleo de exaustão para capturar aerossóis de óleo e proteger o ambiente de trabalho.
• Proteção anti-sugador - Certifique-se de que as bombas estejam equipadas com válvulas anti-sugador integrais para evitar que o óleo retorne ao tanque do transformador durante interrupções de energia.

As bombas de vácuo de palhetas rotativas seladas a óleo continuam sendo a espinha dorsal da fabricação de transformadores - uma tecnologia comprovada, econômica e confiável para remover umidade e gases do isolamento do transformador.

A série PVX da Wordfik oferece aos fabricantes de transformadores:

• Vácuo profundo de até 0,1 mbar para secagem completa
• Manuseio superior de vapor d'água com válvulas de lastro de gás
• Construção de alta resistência para operação contínua 24/7
• Confiabilidade comprovada nas aplicações mais exigentes

Se você está secando transformadores de instrumentos, transformadores de distribuição ou grandes transformadores de potência, a Wordfik tem a solução de vácuo para garantir que seus produtos atendam aos mais altos padrões de qualidade.