¿Puede mi bomba Husky AODD manejar fluidos de viscosidad alta?

Al configurar una bomba AODD, la especificación que con mayor frecuencia se pasa por alto es la densidad del fluido.


La densidad del fluido es un factor importante a tener en cuenta porque las bombas de diafragma utilizan retenciones de bola que suben y bajan a medida que se producen cambios de presión dentro de las cámaras de fluido de la bomba. Las retenciones de bola vienen en una amplia gama de configuraciones de elastómero y metal. Cada uno de estos materiales tiene un peso o densidad relativa diferentes. Saber cómo se relaciona este peso con el fluido repercute en el material especificado.

Si se transfiere un fluido de viscosidad baja, el peso de la bola no es de vital importancia porque el fluido no es restrictivo durante el proceso de asiento de la bola. Solo para reducir el ruido, se debe trabajar con una configuración de bola dura y asiento blando o viceversa. Una lechada al 30 %, por otro lado, tiene una viscosidad más alta y, por tanto, la bola ha de ser más pesada para moverse a través de la lechada y asentarse correctamente. Si la bola es demasiado liviana, quedará colgada en la lechada y no se colocará en su asiento, lo que provocará un rendimiento deficiente de la bomba que incluye problemas de viscosidad y cavitación. Por norma general, cuanto más denso es el fluido, más pesada es la retención de bola. Las retenciones de bola de neopreno, acero inoxidable y PTFE tienen el mayor peso, o densidad relativa, lo que permite que las retenciones de bola se asienten de manera fiable por los fluidos de viscosidad alta.

Pero esto es solo una parte de la respuesta. También es importante el sistema de tuberías al que esté conectada la bomba. Por ejemplo, si se plantea el uso de una bomba AODD de 1 pulgada para transferir fluido de viscosidad alta, conviene hacerse tres preguntas:

a) ¿Podrá la bomba extraer fluido al caudal deseado por la línea de aspiración?

Para obtener una respuesta aproximada, puede compararse la capacidad nominal de elevación en seco de la bomba con la pérdida en la línea de aspiración. En otras palabras, verifique si la capacidad de elevación en seco de la bomba excede la pérdida en la línea de aspiración con el caudal deseado. Para determinar si la bomba puede aspirar el fluido del proceso, es necesario calcular la pérdida en la línea de aspiración para el caudal deseado. El diámetro de la tubería y el caudal influyen mucho en la pérdida en la línea. No es raro aumentar el diámetro de la línea de aspiración para superar la pérdida en esta. 

Una bomba AODD típica de 1 pulgada puede tener una capacidad de elevación en seco de 4,6 m (15 pies) de agua o de 0,45 bar (6,5 psi). En términos prácticos, esto significa que la bomba no puede funcionar en sistemas donde la pérdida en la línea de aspiración supere los 0,45 bar (6,5 psi). Para alcanzar el caudal deseado, tal vez haya que incrementar el diámetro de la línea de aspiración a 2 pulgadas, lo que reducirá la pérdida en esta dentro de las capacidades operativas de la bomba AODD.

b) ¿Puede la bomba superar la carga dinámica total (TDH) del sistema?

Si la presión de entrada del aire supera la carga dinámica total —también denominada altura manométrica total— del sistema, entonces se puede transferir el fluido al sistema de la bomba. En cuanto a la durabilidad de la bomba, los usuarios de la AODD deben esforzarse por diseñar sistemas que funcionen en el rango medio de las capacidades de la bomba. Para calcular la carga dinámica total de todo el sistema, se deben determinar tanto la carga estática total como la pérdida por fricción en la línea de descarga. La pérdida por fricción en la línea, al ser de 1 pulgada, sobrepasa la presión de funcionamiento máxima de la mayoría de bombas AODD (8,3 bar/120 psi). Es necesario aumentar el diámetro de la línea de descarga para reducir las pérdidas a un nivel que esté dentro del rango de la bomba AODD. Un incremento de 1 a 1½ pulgadas en el diámetro de la línea de descarga reduce la pérdida en dicha línea de 9,3 a 1,66 bar (de 135 a 24 psi); un nivel cómodo para las bombas AODD.

c) ¿Hasta qué punto debe reducirse la capacidad de la bomba, dadas las condiciones de funcionamiento?

Un enfoque teórico sería utilizar curvas de corrección para bombas AODD, que resumen las pérdidas por fricción producidas cuando un fluido viscoso pasa por la bomba. Las curvas de corrección de viscosidad reducen la capacidad nominal de la bomba para fluidos de proceso con viscosidades más altas.

Las tablas de corrección de viscosidad son simplemente una guía y no deben tomarse como hechos, porque cada aplicación puede dar un resultado diferente. Graco recomienda tener en cuenta una aplicación específica y utilizar la herramienta de cálculo de pérdida de presión (disponible en nuestra web). Al usar la calculadora, podrá ver (teórica o matemáticamente) el caudal que se puede alcanzar con la aplicación.

Cómo leer un gráfico de corrección de viscosidad

Para determinar el caudal máximo para cualquier viscosidad: En el eje horizontal, localice la viscosidad del fluido. Suba recto hasta la intersección con la curva. Desde ese punto, lea el caudal máximo en el eje vertical.

Para ajustar el cuadro de rendimiento para fluidos de mayor viscosidad: (Los cuadros de rendimiento se basan en la viscosidad del agua, 1 centipoise). Primero, determine (A) el caudal de fluido para agua usando el cuadro de rendimiento. Luego, localice (B) el caudal máximo usando el gráfico de corrección de viscosidad. A continuación, elija (C) el caudal nominal máximo para la bomba:

  • Diafragmas de Hytrel de 26,5 l/min (7 gal/min)
  • Diafragmas de teflón de 24,6 l/min (6,5 gal/min)

El caudal ajustado del fluido de mayor viscosidad es igual a: A × B/C

Por ejemplo: Una bomba de diafragma de teflón funciona a una presión de fluido de 2,8 bar (0,3 MPa, 40,6 psi) con una presión de aire de entrada de 4,9 bar (0,5 MPa, 71,1 psi). ¿Cuál es el caudal ajustado para un fluido con una viscosidad de 600 centipoise?

13,25 l/min × 3,8 l/min / 24,6 l/min = 2,04 l/min (0,54 gal/min)

Bombas Husky de Graco

Las bombas AODD Husky de Graco específicas son ideales para la evacuación de grandes volúmenes de fluidos de viscosidad alta (hasta 20 000 cps), tales como concentrados líquidos de cubas de retención o reenvasado de fluidos desde el contenedor original hasta recipientes más pequeños. 

Para obtener más información sobre las bombas AODD de Graco para aplicaciones de viscosidad alta, visite www.graco.com/husky o rellene el siguiente formulario.

Gráfico de viscosidad

Curva de corrección típica de viscosidad

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