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Cómo dominar las propiedades de fluidos y materiales de una bomba de diafragma
Para sacarle el máximo rendimiento a su bomba, hay que seleccionar la bomba apropiada con los componentes adecuados para cada aplicación.
Las bombas neumáticas de doble diafragma (AODD) Husky de Graco son una de las bombas más fiables y eficaces del mercado. Pero para sacarles el máximo rendimiento, hay que seleccionar la bomba apropiada con los componentes adecuados para cada aplicación.
La bomba AODD Husky de Graco está disponible en una amplia gama de configuraciones de metal y plástico, incluyendo modelos ATEX. El asiento, las bolas y el diafragma se fabrican en distintos materiales. Cada material ofrece ventajas concretas.
Antes de elegir una bomba, conviene saber qué materiales son los mejores para cada aplicación, incluida la transferencia de fluidos corrosivos y abrasivos.
Método de funcionamiento
Una bomba neumática de doble diafragma (AODD) es un tipo de bomba de desplazamiento positivo que utiliza aire comprimido como fuente de potencia. El aire comprimido se desplaza de una cámara a otra mediante un eje vinculado que permite que las cámaras se muevan simultáneamente. Este movimiento de ida y vuelta obliga al fluido a salir de una cámara y entrar en el colector de salida, al tiempo que llena la cámara de fluido contraria a través del colector de entrada. Tras el cambio de ciclo, la sección de fluido que se llenó en el turno anterior se vacía en el colector de salida y llena la cámara contraria a través del colector de entrada. El cambio de ciclo rápido permite que la pulsación en la salida sea reducida.
¿Qué va a bombear?
Antes de elegir su bomba, es útil saber qué tipo de fluido o sustancia se quiere bombear. Hay que tener en cuenta varias cuestiones.
- ¿Cuál es la composición del fluido en términos de contenido sólido?
- ¿Cuál es su pH? ¿Cuál es su viscosidad (cps), densidad y densidad relativa?
- ¿El fluido es abrasivo?
Las respuestas a estas preguntas influirán en el material que elija para el asiento, las bolas y el diafragma de la bomba. Lo primero que hay que hacer es mirarse bien la ficha técnica del fluido. No hay que olvidar que muchas sustancias son tixotrópicas, es decir, que su viscosidad disminuye al aplicarse un esfuerzo como, por ejemplo, agitar. La mayonesa, el kétchup, el pegamento y el epoxi de zinc son buenos ejemplos, y ciertas pinturas también son tixotrópicas.
Se puede generalizar que la bola de la bomba necesita ser al menos un 10 % más pesada que el fluido que se intenta bombear a fin de garantizar un buen sellado entre la bola y el asiento. En otras palabras, cuanto más densa y viscosa sea una sustancia —como la miel y el kétchup—, más pesada debe ser la bola y más blando el asiento. Porque, con una sustancia de alta densidad, es necesario que la bola se cierre rápidamente sobre el asiento para lograr una eficiencia óptima. Por otro lado, si se bombea un aceite ligero de baja viscosidad, no hace falta usar una bola pesada, y la bomba hará mucho ruido innecesario.
La acción química de algunas sustancias también es un factor fundamental. El vinagre, por ejemplo, hace que el aluminio se oxide y afecta a algunos plásticos. Algunos productos químicos son también muy corrosivos.
Muchos fluidos son abrasivos. Por ejemplo, el epoxi de zinc contiene escamas de zinc, mientras que ciertas pinturas para acabado final contienen escamas abrasivas de aluminio u otros metales. Estas sustancias pueden destrozar algunos materiales o, al menos, rayarlos. Las masillas pueden contener mica dura o pueden ser blandas como el talco. Para una masilla dura, es mejor una bola blanda o inoxidable, ya que no se puede rayar, mientras que el diafragma también tiene que ser lo más blando posible.
¿Qué cuerpo de bomba elegir?
La bomba Husky está disponible con cuerpo de plástico o de metal. Las bombas de plástico de Graco son de acetal, polipropileno o Kynar® (fluoruro de polivinilideno, PVDF).
El acetal ofrece una buena resistencia a los disolventes y a los recubrimientos, pero no a los ácidos ni a las bases. Se puede conectar a tierra y ofrece protección en entornos ATEX. Esto hace que una bomba de acetal sea ideal para disolventes y pinturas.
El polipropileno tiene un precio bajo y es resistente a la mayoría de ácidos y bases. Sin embargo, en su estado virgen, no puede conectarse a tierra. Cuando se bombean fluidos inflamables o productos químicos, es mejor utilizar una bomba que se pueda conectar a tierra. Algunas bombas Husky están fabricadas con polipropileno que contiene un aditivo conductor, lo que hace que las piezas en contacto con el fluido sean conductoras. Estas bombas pueden conectarse a tierra y utilizarse para bombear fluidos inflamables.
El Kynar® es ideal para entornos sumamente agresivos, como ácidos y bases, pero tiene un precio elevado.
Los cuerpos de las bombas metálicas de Graco son de aluminio, hierro dúctil o acero inoxidable. El aluminio es un buen material para sustancias neutras. Es resistente, se puede conectar a tierra fácilmente y es la bomba metálica con menor precio. El hierro dúctil es la mejor opción para sustancias cáusticas ligeras de pH 4-5 o 9-10. Es robusta y conectable a tierra, y es excelente para aplicaciones de tratamiento de aguas y filtros prensa. El acero inoxidable es un buen complemento para las aplicaciones sanitarias. Ofrece una amplia compatibilidad química y una buena resistencia a la abrasión y, por supuesto, se puede conectar a tierra. De las tres bombas metálicas, la de acero inoxidable es la más cara, y la de aluminio la más barata.
¿Qué asientos, bolas y diafragmas elegir?
Para los asientos, bolas y diafragmas, se puede escoger entre un gran número de materiales.
Santoprene® es un material muy ligero y flexible, por lo que no es apto para sustancias muy viscosas, ya que, de lo contrario, la bola flotaría. Químicamente es similar al EPDM y se puede utilizar cuando se necesita una velocidad de ciclo de bombeo alta y alturas de aspiración elevadas, y cuando hace falta una resistencia química entre moderada y alta.
El Buna-N® o caucho nitrílico es un material muy flexible que ofrece una larga vida útil si se emplea correctamente. Se suele utilizar con sustancias muy abrasivas, aunque debe mantenerse alejado de productos químicos agresivos. Se usa mucho en la industria cerámica, donde es ideal para bombear lodos cerámicos abrasivos. En este tipo de aplicaciones —así como en las de sustancias de viscosidad alta—, un asiento de Buna-N® puede combinar bien con bolas de acero inoxidable para conseguir un cierre rápido entre el asiento y la bola.
El Viton® ofrece la mayor resistencia química de todos los cauchos y protege contra productos químicos tóxicos y sumamente corrosivos, como los ácidos y los hidrocarburos aromáticos o clorados. Sin embargo, su precio es alto.
El Geolast® es un elastómero termoplástico (TPE) resistente al aceite que es similar a Buna-N® pero un poco más rígido. Se suele utilizar con aceites suaves, fluidos derivados del petróleo como los aceites minerales, y en la industria cerámica para bombear lodos abrasivos.
El PTFE es excelente para productos químicos agresivos, ya que es químicamente neutro con la mayoría de las sustancias. Puede utilizarse a altas temperaturas, pero presenta escasa resistencia a la abrasión. El PTFE es especialmente útil en la industria sanitaria, ya que puede limpiarse con vapor o agua hirviendo. Sin embargo, no es adecuado para aplicaciones a bajas temperaturas. También es un material muy rígido. Si se usa como diafragma, puede combinarse con un diafragma de respaldo más blando de un caucho EPDM para conferirle mayor flexibilidad. El PTFE es un buen material para cuando hacen falta grandes velocidades de ciclo.
El Hytrel® es otro elastómero termoplástico conocido por su resiliencia, su resistencia química y al calor, así como su buena resistencia a la abrasión. Ahora bien, no es adecuado para aplicaciones a altas temperaturas. El acero inoxidable ofrece la mejor resistencia a la abrasión.
Límites de temperatura
También es importante tener en cuenta que cada material funciona de forma óptima dentro de un rango de temperatura específico:
Algunas combinaciones estándar
Graco intenta facilitar el proceso de selección ofreciendo varias configuraciones estándar de bola-asiento-diafragma para sus bombas Husky:
- Hytrel®-Acetal-Hytrel®: una buena combinación para aplicaciones de bombeo de uso general, agua, aceite y limpiaparabrisas.
- Geolast®-Geolast®-Geolast®: otra configuración de uso general, pero con mayor resistencia a la abrasión. Suele utilizarse en bombas grandes y en combinación con acero inoxidable.
- Acero inoxidable-Santoprene®-Santoprene®: esta combinación, que ofrece una buena resistencia química y a la abrasión, funciona bien con un cuerpo de aluminio, acero inoxidable o polipropileno.
- Acetal-PTFE-PTFE: buena combinación para pintura con bajo contenido en sólidos, así como para tintes y esmaltes. Úsese con un cuerpo de bomba de aluminio, acero inoxidable o acetal.
- Acero inoxidable-acero inoxidable-PTFE: buena para fluidos de viscosidad alta, sustancias con alto contenido en sólidos y soluciones de base agua. Va bien con un cuerpo de aluminio, acero inoxidable o acetal.
- Polipropileno-Hytrel®-Hytrel®: ideal para agua y otros fluidos neutros, pero no para disolventes. Coste bajo, y ofrece un diafragma flexible.
- Polipropileno-PTFE-PTFE: esta combinación ofrece una buena resistencia química a bajo coste, así como una buena compatibilidad química para ácidos y bases.
- Acero inoxidable-Viton®-Viton®: combinación que funciona bien para combustible sin plomo y para las soluciones empleadas en baños de cromado.
- Kynar®-Viton®-Viton®: una buena opción para las soluciones de cromado. Kynar® puede sustituir a Viton® en las bolas si no se dispone de Viton®.
- Kynar®-PTFE-PTFE: es la mejor opción para ácidos y productos agresivos y calientes. Esta combinación puede utilizarse con un cuerpo de Kynar® o de acero inoxidable.
¿NECESITA AYUDA PARA CONFIGURAR SU BOMBA?
En su página web, Graco ofrece una Guía de compatibilidad química. Se trata de una excelente guía general para seleccionar bombas y para determinar materiales compatibles. Otra guía muy práctica es la de materiales de construcción , que le permite encontrar la combinación más rentable para su aplicación. Una tercera herramienta útil es el selector de bombas de diafragma neumáticas , que le ayudará a elegir la bomba adecuada para su aplicación específica.
Si necesita más ayuda o desea ver una demostración de una bomba AODD Husky, rellene el formulario de contacto de más abajo.
Geolast® es una marca registrada de ExxonMobil Chemical Co. Buna-N® es una marca registrada de Pittway Corporation, Chicago. Santoprene® es una marca registrada de Advanced Elastomer Systems, L.P. Hastelloy® es una marca registrada de Haynes International, Inc. Viton® es una marca registrada de The Chemours Company. Kynar® es una marca registrada de Arkema Inc. Hytrel® es una marca registrada de DuPont.
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