Meta descrição:O golpe de aríete pode danificar tubulações e válvulas em sistemas industriais de filtração sólido-líquido. Saiba o que causa o golpe de aríete durante a retrolavagem, como ele afeta os equipamentos de filtração e como a VITHY Filtration pode ajudar.Filtro raspador autolimpante VASeFiltro de retrolavagem automática VSRFreduzir esse risco.
1. O que é golpe de aríete? O que significa golpe de aríete na filtração industrial sólido-líquido?
O golpe de aríete, também conhecido como choque hidráulico, é um aumento repentino de pressão que ocorre quando a velocidade de um fluido muda repentinamente [1]. Isso pode acontecer de duas maneiras típicas:
- Interrupção repentina do fluxo:Quando uma válvula fecha rapidamente, o líquido em movimento é forçado a parar e sua energia cinética é convertida em uma onda de alta pressão que viaja de volta pelo tubo [2]. Esta é a forma clássica de golpe de aríete.
- Aceleração repentina do fluxo:Quando uma válvula se abre rapidamente, um líquido estacionário ou de movimento lento é subitamente acelerado. Como os líquidos têm inércia e a pressão a montante já é elevada, esta rápida aceleração também pode gerar um forte pico de pressão, especialmente nas linhas de descarga ou drenagem [4].
Na filtração industrial sólido-líquido, o golpe de aríete tem maior probabilidade de ocorrer durante aestágio de descarga ou retrolavagemQuando uma válvula de drenagem ou de retrolavagem se abre repentinamente, o líquido pressurizado entra na tubulação de drenagem quase instantaneamente. Quanto mais rápido a válvula se abre, maior é o pico inicial de fluxo e o consequente choque de pressão. Em filtros com múltiplos elementos, esse efeito é mais grave porque o fluxo pode estar concentrado em apenas um ou alguns ramais.
Portanto, em filtros de retrolavagem automática, o golpe de aríete geralmente não é causado pelo fechamento de uma válvula, mas sim porabrindo rapidamente a válvula de drenagemliberar um grande volume de líquido pressurizado. De acordo com o Hydraulic Institute [1], Engineering ToolBox [2] e Crane Technical Paper No. 410 [4], tanto a parada repentina do fluxo quanto a aceleração repentina do fluxo podem produzir picos de pressão prejudiciais em sistemas de tubulação industrial.
2. Quais são os perigos do golpe de aríete? Quais são os riscos nos processos de filtração industrial?
O golpe de aríete não é apenas um problema de ruído. Pode causar danos graves aos sistemas de filtragem industrial e aos equipamentos circundantes [3].
Os riscos comuns incluem:
- Danos em tubos e conexões
O pico repentino de pressão pode romper tubulações, rachar flanges ou soltar juntas. Em sistemas de filtração, a tubulação de drenagem é especialmente vulnerável porque frequentemente lida com lama de alta velocidade ou líquido sujo [4].
- Falha na válvula
Válvulas de abertura ou fechamento rápido, como válvulas de esfera pneumáticas ou válvulas solenoides, podem ser danificadas por golpes de aríete repetidos. Sedes, vedações e atuadores podem se desgastar rapidamente [2].
- Vibração e tensão mecânica
Vibrações fortes podem soltar parafusos, danificar conexões de instrumentos e até causar fadiga estrutural ao longo do tempo [4].
- Danos na bomba e no elemento filtrante
Os picos de pressão podem se propagar para trás e afetar a carcaça do filtro, os elementos filtrantes e as bombas a montante. Isso é especialmente arriscado em filtros de múltiplos cartuchos ou múltiplos tubos, onde o fluxo é concentrado [1].
Na filtração industrial sólido-líquido, o cenário mais comum de golpe de aríete ocorre duranteretrolavagem automáticaQuando apenas um ou alguns elementos filtrantes são retrolavados por vez, o fluxo de descarga fica concentrado. Se a válvula de drenagem abrir rapidamente, o fluxo repentino de líquido cria uma forte onda de pressão. Os engenheiros da VITHY Filtration observaram isso em alguns filtros de retrolavagem convencionais: no momento em que a válvula de drenagem se abre, o fluxo é grande, a pressão é alta e a vibração é forte o suficiente para danificar o tubo de drenagem com o tempo.
Em contrapartida, um filtro raspador autolimpante bem projetado tem menor probabilidade de causar golpe de aríete. Em um filtro raspador, o caminho de descarga apresenta baixa resistência e o fluxo de drenagem é relativamente pequeno. Como resultado, a variação de pressão é gradual e o nível de vibração é muito menor. Isso foi confirmado pela experiência em campo: clientes que utilizam os filtros da VITHY Filtration...Filtro raspador autolimpante VASNão foram relatados problemas com golpe de aríete.
3. Como evitar o golpe de aríete nas operações diárias de filtração industrial?
Existem várias maneiras práticas de reduzir ou evitar o golpe de aríete em sistemas de filtração. Muitas delas são de baixo custo e podem ser implementadas em instalações existentes [4].
(1) Diminua a velocidade de operação da válvula
Utilize atuadores pneumáticos ou elétricos com controle de velocidade. Adicionar uma válvula reguladora de ar comprimido à válvula solenoide pode fazer com que a válvula abra e feche mais lentamente, reduzindo o pico de pressão. No entanto, esse método pode aumentar o consumo de água durante o ciclo de retrolavagem, pois a válvula permanece aberta por mais tempo [5].
(2) Fixe a tubulação de drenagem
Os tubos de drenagem devem ser firmemente apoiados e ancorados para absorver vibrações. Tubos não fixados são mais propensos a vibrar violentamente durante mudanças repentinas de pressão [4].
(3) Instale uma válvula de estrangulamento manual
Uma válvula manual simples instalada na linha de drenagem pode ser parcialmente fechada (por exemplo, 50% de abertura) para restringir o fluxo de descarga e reduzir o pico de pressão. Ao limitar a vazão máxima, a válvula de estrangulamento impede que o líquido acelere muito rapidamente, mesmo que a válvula de drenagem abra rapidamente. Esta é uma solução prática para filtros existentes, mas deve ser verificada regularmente para garantir que a posição da válvula não tenha mudado [5].
(4) Utilize a seleção de válvulas adequada
Selecione válvulas com tempos de fechamento adequados para o sistema. Evite válvulas superdimensionadas que abram ou fechem mais rápido do que o necessário. Em sistemas automatizados, escolha atuadores com velocidade ajustável [1].
(5) Considere o projeto do filtro
A melhor solução a longo prazo é escolher um filtro cujo percurso do fluxo e design do dreno evitem inerentemente o golpe de aríete. Isto é especialmente importante para novos projetos ou quando se substitui equipamento antigo [3].
Filtro de retrolavagem automática VITHY Filtration_VSRF_1
4. Como o sistema de filtragem VITHY previne o golpe de aríete por meio de design e configuração otimizados.
Na VITHY Filtration, a prevenção do golpe de aríete não é uma reflexão tardia — ela está integrada ao projeto do filtro e à configuração do sistema. Oferecemos dois tipos principais de filtros autolimpantes automáticos, cada um com uma abordagem diferente para evitar o choque hidráulico.
Filtro raspador autolimpante VAS
A série VAS utiliza um raspador mecânico para remover impurezas da malha do filtro. O fluxo de descarga é pequeno e o percurso de drenagem apresenta baixa resistência. Como o filtro opera com baixa pressão diferencial durante a limpeza e o mecanismo do raspador não depende de fluxo reverso repentino, o golpe de aríete é naturalmente evitado. Em nossa experiência de campo, os clientes que utilizam filtros VAS não relataram problemas de golpe de aríete, mesmo após longo período de operação.
Filtro raspador autolimpante VITHY Filtration_VAS
Filtro de retrolavagem automática VSRF
A série VSRF foi projetada para aplicações que exigem retrolavagem automática de elementos filtrantes individuais. Em um filtro de retrolavagem convencional, quando apenas um ou alguns elementos são retrolavados por vez, o fluxo fica concentrado e a abertura da válvula de drenagem pode causar um forte pico de pressão. A VITHY Filtration resolveu esse problema de duas maneiras:
(1) Controle pneumático de velocidade nas válvulas de drenagem
Uma válvula reguladora de ar comprimido é instalada na válvula solenoide. Essa válvula pode reduzir a velocidade de abertura e fechamento da válvula. Isso diminui significativamente o pico de pressão e a vibração durante a retrolavagem. Recomendamos a inspeção periódica da porca da válvula reguladora para garantir que ela permaneça devidamente apertada. Com o tempo, a vibração pode fazer com que a porca se solte, o que pode reduzir o efeito de amortecimento e permitir o retorno do golpe de aríete.
(2) Recomendações para linhas de drenagem
Caso não seja preferível diminuir a velocidade da válvula por aumentar o consumo de água na retrolavagem, recomendamos duas medidas adicionais:
- Fixe e apoie firmemente o tubo de drenagem para absorver a vibração.
- Instale uma válvula manual a jusante e mantenha-a apenas meio aberta durante a retrolavagem. Isso limita a vazão máxima de descarga e impede que o líquido acelere muito rapidamente, sem aumentar o consumo total de água.
Combinando um projeto inteligente do fluxo de água, acionamento controlado das válvulas e dicas práticas de instalação, a VITHY Filtration ajuda os clientes a evitar as consequências dispendiosas do golpe de aríete, mantendo ao mesmo tempo uma separação confiável entre sólidos e líquidos.
Filtro de retrolavagem automática VITHY Filtration_VSRF_2
Referências
[1] Instituto Hidráulico. (s.d.). Golpe de aríete. Obtido em https://www.pumps.org – Recursos técnicos sobre surtos de pressão em sistemas de bombas e tubulações.
[2] Engineering ToolBox. (s.d.). Golpe de aríete. Obtido em https://www.engineeringtoolbox.com – Referência geral de engenharia sobre choque hidráulico.
[3] American Water Works Association. (2017). Tubo de aço: um guia para projeto e instalação (Manual M11). AWWA.
[4] Crane Co. (2011). Fluxo de fluidos através de válvulas, conexões e tubos (Artigo técnico nº 410). Crane Co.
[5] Agência de Proteção Ambiental dos EUA. (s.d.). Golpe de aríete. Orientações técnicas sobre sistemas de distribuição de água potável. Obtido em https://www.epa.gov.
Sobre a filtração VITHY
Fundada em 2013, a VITHY Filtration opera duas fábricas localizadas em Xangai e Jiangxi, na China. Temos orgulho de possuir diversas certificações nacionais, incluindo Empresa de Alta Tecnologia de Xangai, PME Especializada e Sofisticada, CE e ISO, além de mais de 30 patentes nacionais. Nossos principais produtos incluem filtros autolimpantes, filtros de retrolavagem, filtros de vela, filtros de folhas, filtros de saco, filtros de cesto, filtros de cartucho e elementos filtrantes. Nossas soluções são amplamente aplicadas em diversos setores, incluindo petroquímica, química fina, alimentos e bebidas, farmacêutica, tratamento de água, celulose e papel, fabricação de baterias de lítio, eletrônica e muitos outros.
Contato: Melody, Gerente de Comércio Internacional
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Data da publicação: 27/08/2026
