Bombas de vacío

Bombas de vacío PW y sopladores DW

Aplicación

Las bombas de vacío y sopladores de anillo líquido rotativo (conocidos comúnmente como compresores) se utilizan en diversos procesos que requieren aspiración y flujo forzado de gases libres de aceite, especialmente en las industrias química, farmacéutica, alimentaria, papelera y textil, así como para el cebado de bombas centrífugas y sifones.

Las bombas PW, DW se utilizan en:

  • industria química,
  • industria farmacéutica,
  • industria alimentaria,
  • industria papelera,
  • industria textil.



Es posible bombear gases secos a temperaturas de hasta 150oC, y gases saturados de vapor a temperaturas de hasta 100oC con un contenido máximo de líquido del 30% del caudal de líquido de trabajo requerido, para operar en sistemas de suministro directo denominados “PB”. Al bombear gases saturados, la cantidad de líquido de trabajo en la entrada del compresor a través de una línea debe reducirse en la cantidad de líquido que llega con el gas para evitar sobrecargar el accionamiento. Si la temperatura de la mezcla en la entrada de la bomba supera la temperatura nominal en el sistema PB (que es 15oC para el agua), la capacidad del gas bombeado por una IP debe corregirse según sea necesario. La temperatura admisible del líquido de trabajo a la salida del compresor no debe superar los 80oC.

Se pueden utilizar diferentes tipos de líquidos de trabajo según lo requiera el proceso, pero el líquido debe cumplir los siguientes requisitos:

  • densidad: 800 a 1200 kg/m3,
  • viscosidad: máximo 60 mm2/s a 20oC,
  • corrosividad del líquido de trabajo: no debe superar la resistencia de los materiales de la etapa hidráulica del compresor.
Si durante el ciclo se utilizan líquidos de trabajo con densidad y viscosidad diferentes al agua, se debe corregir la potencia en el eje del compresor. Consulte con el fabricante sobre la potencia del sistema de accionamiento. Los gases bombeados pueden contener concentraciones residuales de partículas no abrasivas con un tamaño máximo de grano de 0,2 mm. Se recomienda instalar filtros en la línea de aspiración para proteger el compresor contra fallos. Los compresores pueden accionarse mediante motores con frecuencia nominal de 50/60 Hz. Otros métodos de transmisión de accionamiento son posibles, siempre que el eje de accionamiento transmita únicamente el momento de torsión.

Especificaciones técnicas:

Bombas de vacío

  • Caudal: 4,5 ÷ 1600 m3/h
  • Presión de aspiración ps mín.: 33 (40) hPa abs mm
  • Peso: 44,4 ÷ 1492 kg
  • Potencia del motor: 0,75 ÷ 45 kW


Especificaciones técnicas:

Sopladores

  • Caudal: 7,5 ÷ 1650 m3/h
  • Presión de compresión (manométrica) pt máx.: 0,15 (0,30) MPa
  • Peso: 45,4 ÷ 1492 kg
  • Potencia del motor: 0,75 ÷ 100 kW

Posibilidad de suministro de bombas de vacío con accesorios – sistema de vacío compuesto por:

  • Bomba de vacío
  • Separador
  • Enfriador
  • Accesorios
  • Tuberías
  • Instrumentación

Bomba PW.4.13 con instalación completa de agua de trabajo en sistema cerrado. Intercambiador de calor de carcasa y tubos. Ejecución para zona con riesgo de explosión. Aplicación en la industria de la madera.

Bomba PW.7.24 con instalación completa de agua de trabajo en sistema cerrado. Intercambiador de calor de placas. Aplicación en la industria de la madera.

Bomba PW.1.13 con un sistema simple de agua de trabajo en circuito abierto.

Bomba PW.1.12 con instalación de agua de trabajo en sistema combinado. Equipada con sistema de cebado de bomba centrífuga.

Bomba PW.4.22 con instalación completa de agua de trabajo en sistema cerrado. Intercambiador de calor de placas. Aplicación en la industria de grasas.

Características:

  • alta calidad,
  • funcionamiento garantizado, fiable a largo plazo y repuestos fácilmente disponibles,
  • adaptación del producto a las necesidades individuales del cliente,
  • supervisión técnica constante, así como servicio de garantía y postgarantía,
  • bajos costos de compra y mantenimiento,
  • vida útil relativamente larga en condiciones de trabajo exigentes.

Principio de operación. Construcción

El principio de funcionamiento de un compresor con anillo líquido rotativo es el siguiente: Encerrado en el cilindro “O”, cuya parte está llena de líquido, existe un rodete de palas “W” con un cubo de gran diámetro. Al ponerse en marcha la bomba, la rotación del rodete provoca la circulación del líquido y su desplazamiento hacia las paredes de la carcasa formando un anillo líquido. Si el rodete está situado excéntricamente respecto a la carcasa, queda un espacio libre de líquido en forma de media luna alrededor del cubo; esta media luna queda dividida por las palas del rodete en varios compartimentos. El tamaño de los compartimentos crece inicialmente y disminuye después de pasar la posición inferior. Las paredes laterales proporcionan el cierre axial de los compartimentos; si se realizan dos aberturas en dichas paredes, una de ellas (ventana de aspiración “S”) al comienzo de la media luna y la otra (ventana de descarga “T”) al final, entonces el compartimento en expansión provoca la aspiración del gas; luego, al reducirse el volumen del compartimento, el gas se comprime y se descarga. Dado que una parte del líquido que forma el anillo líquido es expulsada siempre al exterior a través de la ventana de descarga junto con el gas descargado, el volumen del líquido debe reponerse.

Principio de funcionamiento de una bomba con anillo líquido rotativo

El diseño de los compresores con anillo líquido rotativo está determinado por el principio de funcionamiento descrito anteriormente. Los dispositivos son bombas rotativas, sin válvulas, de desplazamiento positivo. Parte del líquido de trabajo que forma el anillo se descarga junto con el gas y se repone continuamente. La bomba consta de partes fijas como la carcasa (también denominada cuerpo distanciador), discos de control (también llamados elementos de aspiración y descarga), cuerpos laterales que cierran la bomba, junto con cuerpos de cojinetes, sellos y empaquetaduras, y partes móviles, como rodetes, ejes, sellos de anillo y cojinetes montados en el eje. Ambos lados del eje se sellan con empaquetadura de cordón o sello mecánico frontal.

Desde el punto de vista de su diseño, los sopladores no son muy diferentes de las bombas de vacío de una sola etapa: son dispositivos reversibles. La única diferencia entre ellos radica en su consumo de potencia y se ha tenido en cuenta en la selección de bombas con motores de accionamiento. Las bombas de vacío y sopladores con anillo líquido rotativo se fabricaron por primera vez en 1950 y se han mejorado constantemente desde entonces. Se utilizan en numerosas plantas en Polonia y en el extranjero.

Se caracterizan por:
  • diseño compacto,
  • funcionamiento fiable,
  • mantenimiento sencillo (los elementos de trabajo no requieren lubricación),
  • bajos costos de operación.
En cuanto a sus parámetros técnicos, los sopladores son comparables con productos de reconocidos fabricantes europeos. Sus parámetros técnicos y operativos previstos fueron validados en pruebas de larga duración.

Instalación

Una unidad completa de vacío o unidad de compresor consta de los siguientes elementos:
  • unidad de vacío,
  • separador de líquido de trabajo,
  • tuberías,
  • válvulas y accesorios.
Todas las tuberías de aspiración y descarga deben fabricarse con precisión y disponerse correctamente para evitar la acción de momentos y fuerzas ejercidas sobre las bridas del compresor. Para ello, las tuberías deben extenderse lo suficiente para compensar la dilatación térmica; otra opción es utilizar fuelles de compensación.

Las tuberías deben limpiarse a fondo para eliminar cualquier material corroído y salpicaduras de soldadura. No se permite que entren sólidos en el compresor, de lo contrario el mecanismo rotativo de la bomba se dañará. La dirección del flujo de gas en el compresor está indicada por flechas en los cuerpos de aspiración y descarga. Las aberturas de las tuberías en los lados de aspiración y descarga y la de entrada del líquido de trabajo deben ser al menos del tamaño de las conexiones. Las aberturas de las tuberías no deben estar cubiertas por juntas.

La tubería de descarga puede dirigirse verticalmente no más de 1 m por encima de la tubería de conexión del compresor. Las pérdidas hidráulicas unitarias en las tuberías deben minimizarse. El dispositivo se instala de una de las tres formas, según el tipo de operación:

Tipo de operación – Sistema abierto, con suministro directo de agua fresca a la bomba como fluido de trabajo.
Este tipo de operación se aplica cuando el consumo de agua tiene poca importancia. Si la presión del agua de la red es inestable y fluctúa más del 25%, entonces la bomba de vacío debe aspirar por sí misma el agua del depósito al que se suministra agua fresca desde la red, controlada por una válvula de flotador o por una muesca en el depósito. El nivel del agua en el depósito debe estar a la misma altura que el eje de la bomba. Cuando la bomba de vacío está en funcionamiento y no hay necesidad de separar el agua extraída y el gas en el lado de descarga, entonces el depósito separador puede omitirse. En ese caso, la tubería de descarga se dirige al desagüe.

Tipo de operación – El líquido de trabajo se introduce en un sistema de circulación cerrada.
Este tipo de operación se recomienda particularmente para manejar gases cáusticos y nocivos. Si la resistencia al flujo en el intercambiador de calor es demasiado alta, debe proporcionarse una bomba auxiliar. En el caso de operación intermitente, cuando el funcionamiento de la bomba durante varios minutos es seguido por un tiempo lo suficientemente largo para permitir la reducción de la temperatura del líquido circulante al valor establecido, el intercambiador de calor puede omitirse.

Tipo de operación – El líquido de trabajo se introduce en un sistema combinado.
Este tipo de operación se recomienda para condiciones de operación normales. Se utiliza menos líquido fresco que en el tipo de operación 1. Para mantener un diseño compacto de la unidad, la bomba de vacío puede estar equipada con un separador montado en la tubería de descarga (esto se aplica a los tipos de operación 1 y 3).

Requisitos de operación

  • Independientemente del tipo de operación, el compresor (bomba de vacío o soplador) debe tomar una cantidad suficiente de líquido de trabajo.
  • Para alcanzar los parámetros indicados en este catálogo, la temperatura del líquido de trabajo descargado de la bomba de vacío, medida en la salida de la bomba, debe mantenerse en 15oC o menos (para agua). Si por alguna razón esto no puede lograrse y el agua está a una temperatura más alta, se producirá una reducción de capacidad. Los datos de capacidad indicados en este catálogo deben corregirse utilizando el coeficiente k = f (t, ps) según el gráfico indicado en el catálogo. El punto de trabajo de la bomba de vacío debe estar por encima de la curva límite.
  • Las tuberías y las paredes del depósito de líquido de trabajo están expuestas a la presencia de óxido y suciedad, y deben limpiarse a medida que se acumulan las impurezas. Si el líquido de trabajo es agua con altas concentraciones de compuestos de calcio, debe ablandarse. De lo contrario, el compresor debe desmontarse después de al menos 6 meses de funcionamiento, limpiarse a fondo para eliminar depósitos o enjuagarse con productos químicos apropiados, por ejemplo una solución al 5% de ácido clorhídrico en agua, tomando las precauciones habituales.
  • En el funcionamiento de bombas de vacío de dos etapas, si ocurre cavitación (ruidos), entonces el punto de trabajo está por debajo de la curva límite en el gráfico k = f (t, ps); en tal caso, la válvula de aireación debe estar en posición abierta durante el funcionamiento de la bomba o se debe bajar la temperatura del líquido de trabajo. Si estas medidas no ayudan, está prohibida la operación posterior, de lo contrario la bomba se dañará.

Influencia de la temperatura del agua de trabajo en la presión de aspiración y la capacidad de la bomba de vacío

Bombas de una etapa:

Bomba de dos etapas:

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REFERENCIAS

Rakowice - PWiK Bolesławiec



Irlanda - Resort de Cavan

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