Como funciona las bombas de vacío

– Como existen diferentes tipos de bombas de vacío, es necesario explicar cómo están organizadas las diferentes tipologías, para luego definir los tipos de bombas. En detalle explicaremos los siguientes grupos de bombas:

Bombas y compresores rotativos en seco

– Este tipo de bomba está formado por un cuerpo cilíndrico en el cual gira en posición excéntrica un rotor provisto de ranuras en las cuales se introducen las paletas. Las paletas pueden deslizar libremente en las ranuras del rotor y por efecto de la fuerza centrífuga, durante la rotación, son empujadas y entran en contacto con el cuerpo, creando espacios cerrados que aumentan progresivamente el volumen, absorbiendo aire del recipiente a evacuar y expulsándolo por el conducto de descarga. Si es usada como compresor, el aire aspirado del ambiente se encanala en la descarga para ser utilizado.

– Al contrario, no pueden ser empleadas cuando el aire aspirado es húmedo o contiene restos de aceite u otros líquidos.

– La bomba rotativa de paletas opera según el siguiente principio:
El volumen operativo de la bomba aumenta de cero hasta un valor máximo, aspirando aire del exterior, este volumen queda aislado del exterior y se comprime progresivamente para empujar el aire hacia el exterior por medio del conducto de descarga. Las bombas en seco pueden trabajar, en servicio continuo, tanto con presión atmosférica, como al máximo vacío, sin ningún problema.

Bomba seca

Silenciador

Filtro aspiración

Paleta

Bombas rotativas con lubricación

– El principio de funcionamiento de las bombas lubricadas es similar a las de seco, este tipo dispone de lubricación con aceite que permiten lubricar partes en movimiento y alcanzar mejores niveles de vacío. Al disponer de aceite en el circuito requiere un filtro a la descarga para recuperar el aceite y descargar el aire mas limpio a la atmosfera. Al utilizar lubricación permite aspirar pequeñas cantidades de vapor de agua, para evitar que se condense existe un dispositivo llamado “Gas ballast”.

– Las bombas lubricadas están dotadas de una válvula antirretorno en aspiración para evitas escapes para cuando la bomba se detenga. las bombas de esta serie están dotadas de un sistema de recuperación de aceite después del filtro depurador.

Gas Ballast

– La bomba comenzara a bajar la presión hasta el punto de evaporación del agua (Si el agua se encuentra a 25ᵒC a nivel del mar, la presión de evaporación será de 31,67hPa) la bomba comenzara a aspirar aire y vapor de agua, la mezcla aspirada se aísla de la aspiración y de la descarga, en esta fase la válvula del gas ballast se abre e introduce aire para variar la presión de la mezcla. En la fase final, la mezcla con el aire introducido por el gas ballast se expulsa, pero como ha variado la presión no se formarán gotas de condensación y el vapor aspirado podrá ser expulsado al exterior de la bomba. Es necesario calentar la bomba antes de operar con gas condensable y la temperatura del vapor aspirado debe ser la mas baja posible.

Bombeo de oxígeno concentrado

– En caso que la bomba debiese operar con altas concentraciones de oxígeno (>21%) es necesario utilizar un aceite lubricante especial del tipo PFPE porque el oxígeno, en contacto con los vapores de aceite mineral puede incendiarse. Para estos usos, DVP ha puesto a punto versiones especiales denominadas PFPE.

Válvula antirretorno

Paletas

Válvula de descarga

Válvula recuperación de aceite

Filtro escape

Bombas rotativas en baño de aceite

– La de alto vacío son utilizadas cuando la presión final absoluta requerida es muy baja. Esta bomba puede ser utilizada unida a recipientes cerrados para evacuar y no pueden funcionar, en largos periodos, a presión atmosférica. Su salida no está filtrada, por esto están disponibles depuradores especiales para el humo.
– El principio de funcionamiento de esta bomba es similar al de la bomba lubricada. Sin embargo, en este caso, el estator está sumergido en el aceite de lubrificación que posteriormente funciona de sello en la pérdida de aire. Así, los valores de presión alcanzados de este tipo de bombas son notablemente superiores a cualquier otro tipo de bomba rotativa de paletas. Aunque en este caso está presente un dispositivo de “Gast Ballast” para evitar la condensación del vapor de agua.
– Este tipo de bomba puede estar constituido de un solo grupo de rotor-estator y son denominadas de un solo cuerpo; o pueden estar constituidas de dos grupos de rotor-estator conectados en serie de forma que la salida del primer grupo esté conectada a la aspiración del segundo grupo, denominado doble cuerpo.

Válvula antirretorno

Válvula de descarga

Paletas

Gas ballast

Bombas y compresores de pistón

El principio de funcionamiento de la bomba y compresor a pistón se basa en un pistón que se mueve alternativamente en un cilindro. Este está dotado de una válvula que permite aspirar aire (cuando el pistón desciende) y de soplar al exterior (cuando el pistón asciende). Si la cabeza del pistón es solidaria con la biela se denomina pistón oscilante. A diferencia de la bomba de membrana, que los pistones no tiene una cámara completamente aislada y no garantiza un circuito con un perfecto cierre de vacío.

Válvula antirretorno

Membrana

Válvula descarga

Turbinas de canal lateral

– Las turbinas de canal lateral de una y dos etapas han sido estudiadas para impulsar o aspirar aire, gases o mezclas no explosivas.

– El funcionamiento, sin ninguna lubricación, garantiza la ausencia de aceite del fluido impulsado.

– Las turbinas es simple: un ventilador dotado de pequeñas aletas gira dentro de un estator. La fuerza centrífuga y la rotación crean pequeños remolinos de aire que son arrastrados por las paletas de aspiración hacia la descarga. No hay partes en contacto, por lo cual las turbinas no necesitan mantenimiento ordinario, sin embargo, pueden funcionar en continuo solamente dentro de ciertos intervalos de presión, porque el aire aspirado se utiliza también como fluido refrigerante. Por este motivo es necesario instalar válvulas de limitación del vacío y de la presión para no dañar el motor.

No superar en ningún caso el máximo ΔP  indicado en el diagrama o en la tabla en función de la potencia instalada. Es conveniente aplicar eventualmente, a tal función, una válvula limitadora.

Girante

Bombas de uña
– La rotación sin contacto de los rotores y sincronizados mediante engranajes se lleva a cabo en seco, privada de lubricación y de residuos generados por influencia o contacto durante la rotación. Las ruedas dentadas de los engranajes que permiten la rotación sincronizada de los rotores y los rodamientos correspondientes son lubricados con aceite en un compartimento cerrado, separado de la cámara de rotación mediante juntas de cierre.

Uña

Válvula reguladora de vacío

Silenciador de escape

Entrada lubricación