¿Cómo funciona una bomba de desplazamiento positivo?
En una bomba de engranajes, dos engranajes que engranan atrapan el fluido entre sus dientes y la carcasa al girar. Cada revolución impulsa el mismo volumen, ni más ni menos. Las bombas de paletas funcionan de manera diferente: un rotor giratorio con paletas retráctiles crea cámaras de expansión y compresión dentro de la carcasa, moviendo el fluido desde la entrada hasta la salida. En ambos casos, el volumen por ciclo está determinado por la geometría física. Por eso, el caudal se mantiene constante independientemente de la presión del sistema: es una certeza mecánica, no algo que necesite ajustarse.
¿Cuáles son los diferentes tipos de bombas de desplazamiento positivo?
Las bombas de desplazamiento positivo se clasifican en dos categorías principales: rotativas y alternativas. Los tipos rotativos incluyen bombas de engranajes, bombas de paletas, bombas de tornillo, bombas de lóbulos y bombas peristálticas. Los tipos alternativos incluyen bombas de pistón, bombas de émbolo y bombas de diafragma. La serie de bombas de desplazamiento positivo de Aulank abarca bombas de engranajes de accionamiento magnético y bombas de paletas de alta presión, ambas pertenecientes a la categoría rotativa. Para un análisis detallado de cada tipo con principios de funcionamiento, ventajas y desventajas, y orientación para la selección, consulte nuestra guía completa sobre Tipos de bombas de desplazamiento positivo.
Bomba de engranajes vs. bomba de paletas: ¿Cuál se adapta mejor a su aplicación?
Las bombas de engranajes son la opción más versátil. Admiten un rango de viscosidad más amplio, funcionan bien a alta presión y están disponibles con accionamiento magnético y con sello mecánico. Son ideales para dosificación, transferencia de productos químicos, lubricación y la mayoría de las aplicaciones industriales de flujo continuo.
Las bombas de paletas son la mejor opción cuando se necesita un flujo suave y con baja pulsación a presiones moderadas. La serie (P)-VP está diseñada específicamente para situaciones de alta presión donde el flujo debe disminuir gradualmente a medida que aumenta la presión, lo que resulta útil en sistemas hidráulicos y de refrigeración donde es necesario evitar picos de presión repentinos.
Si la viscosidad es alta o el fluido es peligroso, utilice una bomba de engranajes. Si lo que importa es un flujo uniforme a presión moderada o alta, utilice una bomba de paletas.
Accionamiento magnético frente a sello mecánico en bombas de engranajes
Las bombas de engranajes tienen un inconveniente adicional en comparación con otros tipos de bombas: el engranaje genera calor y desgaste, por lo que cualquier junta que se utilice debe soportarlo además de la presión del fluido. Las bombas de engranajes de accionamiento magnético evitan este problema por completo: ningún eje penetra la carcasa. El rotor interno se acciona a través de un manguito de aislamiento mediante acoplamiento magnético. No existe una vía física por donde el fluido pueda escaparse. Por eso, los modelos MDC-X y MDC-M son la opción por defecto para fluidos tóxicos, corrosivos o volátiles.
El MDC-K adopta un enfoque diferente: doble sello, sello primario del eje más una barrera de seguridad secundaria. También incorpora un núcleo de válvula de seguridad para aliviar la presión en caso de que el sistema se obstruya. Ideal para fluidos que no son totalmente peligrosos, pero que requieren una sólida protección contra fugas.
Cómo seleccionar la bomba de desplazamiento positivo adecuada
Comience con tres parámetros: qué está bombeando (tipo y viscosidad del fluido), a qué temperatura y a qué presión. La viscosidad lo simplifica rápidamente: cualquier valor superior a unos pocos cientos de cP lo coloca en el ámbito de las bombas de engranajes. El rango de temperatura determina qué serie es la adecuada: MDC-M para aplicaciones criogénicas, MDC-X o MDC-K para altas temperaturas. El requisito de presión guía la elección del modelo específico: MDC-M soporta hasta 100 bar, (P)-VP hasta 16 bar, MDC-X por encima de 5 MPa para aplicaciones de alta presión sostenida.
Si su soporte es peligroso, la unidad magnética es indispensable. Si el ruido es un factor importante, verifique la clasificación en dB: tanto el MDC-X como el MDC-K están diseñados para entornos con bajo nivel de ruido. Si ninguno de los modelos estándar se ajusta a sus necesidades, ofrecemos configuración ODM.
Bomba de desplazamiento positivo frente a bomba centrífuga: ¿Cuándo usar cuál?
| Factor | Bomba de desplazamiento positivo | Bomba centrífuga |
|---|---|---|
| consistencia del flujo | Salida fija por revolución, independiente de la presión | El caudal disminuye a medida que aumenta la presión del sistema. |
| Manejo de la viscosidad | Hasta 20.000 cP | Ideal para viscosidades bajas a moderadas. |
| Autocebado | Bueno en la mayoría de los tipos | Requiere cebado o inmersión. |
| Precisión de medición | Con una precisión de hasta el 1%. | No apto para dosificación de precisión. |
| Capacidad de alta presión | Hasta 100 bar (MDC-M) | Generalmente, rango de presión más bajo. |
| Volumen de flujo | De pequeño a mediano | De mediano a grande |
| Lo mejor para | Dosificación, medición, alta viscosidad, medios peligrosos | Transporte continuo de gran volumen |
Funcionamiento de bombas de desplazamiento positivo en serie y en paralelo
Cuando una sola bomba no puede satisfacer la demanda de caudal o presión de su sistema, configurar varias bombas de desplazamiento positivo en serie o en paralelo es una solución de ingeniería estándar. El funcionamiento en paralelo combina caudal: dos bombas que descargan en el mismo colector proporcionan aproximadamente el doble de caudal a la misma presión. El funcionamiento en serie combina presión: una bomba que alimenta a la siguiente proporciona aproximadamente el doble de presión al mismo caudal. Dado que las bombas de desplazamiento positivo mantienen un caudal constante independientemente de la presión del sistema, estas configuraciones producen resultados mucho más cercanos a la suma teórica que las configuraciones equivalentes con bombas centrífugas.
Sin embargo, los requisitos de ingeniería difieren significativamente entre ambos. Los sistemas en paralelo necesitan válvulas de retención en cada bomba y desplazamiento coincidente para evitar desequilibrios de flujo. Los sistemas en serie necesitan válvulas de alivio entre etapas y una clasificación de presión precisa de todos los componentes aguas abajo. Para los tipos de bombas de desplazamiento positivo alternativo, la conexión directa en serie generalmente no es factible sin tanques de almacenamiento. Para los tipos rotativos, como las bombas de engranajes y las bombas de tornillo, la conexión directa en serie es posible bajo condiciones controladas. Para una descripción completa de los requisitos de diseño, la lógica de selección y ejemplos de aplicaciones reales, lea nuestra guía de ingeniería sobre Bombas de desplazamiento positivo en serie y en paralelo.