Cómo elegir una bomba de diafragma: consejos y reseñas. Tipos de bombas de diafragma

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Las bombas son unidades que se utilizan ampliamente en diversas industrias, así como para resolver algunos problemas de la vida cotidiana. Hay muchas variedades de este tipo de dispositivo. Las bombas de diafragma se encuentran entre las más populares y prácticas en uso. Su popularidad en Rusia está creciendo. ¿Cuáles son sus características de diseño? ¿Cuáles son las ventajas de tales bombas? ¿Qué se debe tener en cuenta durante su funcionamiento?

Cómo funciona la bomba

¿Cómo funciona una bomba de diafragma? El esquema es este. Este dispositivo consta de dos cavidades colocadas una frente a la otra. Están separados por una membrana, una placa muy flexible, pero al mismo tiempo fuerte. Una cavidad está llena de aire y la otra de líquido. Entre ellos, a su vez, se encuentra un distribuidor que actúa sobre la membrana para que ésta se mueva hacia delante y hacia atrás con una pequeña amplitud.

Como resultado, un cierto volumen de líquido se desplaza de una cavidad y se absorbe en la otra. Cuando la membrana ocupa la posición opuesta - la sustancia se mueve en el plano horizontal - debido a la presencia en la estructuraconjunto de válvula especial. Por lo tanto, la bomba de diafragma funciona según el principio de desplazamiento de sustancias, como, de hecho, dispositivos de tipo pistón. Pero en este último, por regla general, no hay partes flexibles como una membrana. El esquema de fabricación de la unidad garantiza una alta estabilidad del dispositivo.

Debido a las características de diseño, la cámara de la bomba de diafragma prácticamente no está contaminada. En este sentido, este tipo de dispositivos en el curso de la operación práctica se comportan de manera más confiable que los tradicionales de pistón. Las bombas de diafragma son las más adecuadas para bombear agua, líquidos con mayor densidad y viscosidad y lodos.

Materiales de construcción

El diafragma de la bomba generalmente está hecho de caucho o de acero flexible y extra resistente. A su vez, el cuerpo del dispositivo suele estar hecho de materiales resistentes a la corrosión y a los productos químicos (si se asumen las especificaciones adecuadas de su uso). Los líquidos o lodos suministrados se envían a la tubería de presión, que también suele estar hecha de caucho o PVC.

Beneficios de las bombas de diafragma

La bomba de diafragma tiene varias ventajas. Primero, es la excepcional facilidad de ejecución (en la mayoría de las implementaciones tecnológicas). Como regla general, en unidades de este tipo no hay piezas giratorias ni motores. Esos mecanismos que ponen en movimiento las bombas no son dispositivos tecnológicamente sofisticados. Por regla general, las bombas de diafragma modernas - conun accionamiento eléctrico de un diseño bastante simple, con un sistema neumático, o incluso un movimiento manual. En segundo lugar, estas unidades funcionan con una probabilidad mínima de falla; de hecho, esta propiedad de ellas se debe precisamente a la simplicidad del diseño. La bomba de diafragma es un dispositivo que durará mucho tiempo. En tercer lugar, estos dispositivos son muy fáciles de instalar y montar, y no exigen condiciones de almacenamiento y transporte. La temperatura, la humedad del aire y otros factores ambientales prácticamente no afectan la funcionalidad de las bombas.

Ejecuciones tecnológicas

Las unidades en cuestión son diferentes. Entre las más comunes se encuentra la bomba neumática. Una unidad de membrana de este tipo funciona sin la participación de un accionamiento eléctrico, otros dispositivos de transmisión complejos y elementos de equipo. Tal dispositivo es especialmente conveniente en términos de transporte. Otras propiedades destacables son la ausencia de calentamiento apreciable, así como la estanqueidad, que en algunos casos permite utilizar el dispositivo bajo el agua. Como señalamos anteriormente, existen bombas de diafragma accionadas eléctricamente. También son bastante comunes debido a su versatilidad (se adaptan a la mayoría de los sistemas eléctricos utilizados en Rusia), alto rendimiento y precios razonables. También hay bombas accionadas hidráulicamente.

Por lo tanto, el criterio principal para clasificar los dispositivos es el tipo de motor. En general, el principio de funcionamiento de cada tipo de dispositivo es el mismo: una membrana (o, como también se le llama, un diafragma)se dobla bajo la influencia de un motor mecánico, aire (en el caso de un accionamiento neumático) o agua (en el caso de un sistema hidráulico), como resultado de lo cual se garantiza el movimiento de la sustancia suministrada. Algunos diseños de bombas tienen dos diafragmas. El aire comprimido actúa sobre uno, como resultado de lo cual se dobla, avanzando la sustancia suministrada a la válvula de salida. Al mismo tiempo, en el área donde se encuentra la segunda membrana, se forma un vacío en el que, debido a las leyes físicas naturales, se absorbe la sustancia. Y así con cada movimiento de la unidad. Dos membranas en este caso están conectadas por un eje mecánico. Las válvulas de aire que funcionan automáticamente también participan en la transferencia de la sustancia. Por lo tanto, en la bomba tienen lugar dos procesos: succión (cuando la primera membrana enrarece el aire al moverse desde las paredes) e inyección (cuando el segundo diafragma transfiere la presión del flujo neumático al líquido que ha logrado ingresar a la carcasa), asegurando así el movimiento de la sustancia a la salida). Los indicadores de presión en la zona de la pared trasera de la membrana que expulsa el líquido, y el situado en la zona de entrada, son por tanto iguales. A menudo, la unidad en cuestión tiene un nombre diferente: "bomba de vacío". El mecanismo de membrana está presente en todas las implementaciones tecnológicas del dispositivo. La razón de esto es su simplicidad y, al mismo tiempo, alta eficiencia. En cuanto a las bombas de doble membrana, suelen ser neumáticas.

Criterios de eficiencia de la bomba

¿Con base en qué criterios se evalúan las bombas de diafragma enaspecto de la eficiencia y la calidad del trabajo? Los expertos identifican el siguiente conjunto de parámetros.

En primer lugar, una bomba de diafragma neumática (o equipada con accionamiento eléctrico) debe funcionar sin problemas sin necesidad de reparaciones, ajustes adicionales, lubricación y otros procedimientos que requieran recursos de producción.

En segundo lugar, las unidades de este tipo deben ser respetuosas con el medio ambiente. En principio, este criterio se cumple en relación con la mayoría de los modelos modernos de bombas de diafragma. No muchos dispositivos funcionan con gasolina o gas, por ejemplo.

En tercer lugar, es deseable que exista un sistema viable y fácil de usar para regular la velocidad y el volumen de las sustancias suministradas. Es decir, la bomba no debería funcionar solo en el modo "encendido" y "apagado". Es necesario poder ajustar la intensidad de succión al tipo de sustancia y la tarea que se resuelve en la producción.

Cuarto, el diseño de las bombas debe ser tal que si entran objetos sólidos dentro de las cavidades, esto no provoque daños mecánicos al dispositivo y su avería.

Además, algunos expertos técnicos consideran importante que las bombas tengan un sistema de protección contra sobretensiones (si hablamos de unidades eléctricas), así como eficiencia, con respecto al mismo tipo de dispositivos.

Ámbito de aplicación

Hay varias clases de aparatos en cuestión. Hay una bomba dosificadora de diafragma, manual, de vacío, y todas se utilizan con éxito en una variedad de industrias. Por regla general, estoindustria - petróleo y gas, alimentos, pinturas y barnices. química, así como la construcción. Gradualmente, los dispositivos están siendo dominados por particulares, por ejemplo, en granjas. Los dispositivos en miniatura se están volviendo bastante populares. En particular, algunos de ellos pueden consumir muy poca electricidad (a pesar de esto, el usuario tendrá una bomba de membrana completa en sus manos): 12 voltios. Los residentes de verano suelen utilizar estos dispositivos para diseñar sistemas de riego o un pequeño sistema de suministro de agua. Las opiniones de muchos propietarios caracterizan las bombas de diafragma domésticas pequeñas exclusivamente en el lado positivo.

Estos mecanismos, especialmente los adaptados para su uso en la industria, pueden ser bombeados por una variedad de sustancias: agua, líquidos con una mayor densidad y viscosidad, así como aquellos que permiten inclusiones sólidas (dependiendo de la modificación del dispositivo, su tamaño permitido varía de milímetros a varios centímetros). Algunos modelos están adaptados para bombear sustancias químicamente agresivas.

Bombas dosificadoras

Hay un subtipo de las unidades que estamos considerando: bombas dosificadoras. Los mecanismos de membrana en ellos, en principio, son los mismos que en los dispositivos convencionales de este tipo, pero el rango de su propósito, por regla general, es más estrecho. Muchos modelos de dispositivos están adaptados para funcionar de la misma manera con sustancias químicamente activas, cuando es necesario su dosificación periódica.

¿Cuáles son sus características de diseño? Bombas dosificadoras de membranapor regla general, precisión, con excepcional hermeticidad de la caja. Su productividad (intensidad de bombeo de sustancias) está muy flexiblemente regulada. Al mismo tiempo, los modelos modernos brindan opciones para configurar los parámetros necesarios, tanto en el modo de operación actual de la unidad como en el proceso de configuración previa. Según el diseño y el tipo tecnológico del dispositivo, esto se puede hacer manualmente o mediante elementos de accionamiento.

Entre las características notables de las bombas dosificadoras está su particular facilidad de mantenimiento. En particular, están diseñados, por regla general, en forma de bloques; esto conduce a la simplicidad y los costos laborales mínimos al ensamblar o instalar dispositivos. Estas bombas suelen estar equipadas con válvulas adaptadas a los medios peligrosos. Esto es especialmente importante ya que estos elementos son bastante sensibles.

Los dispositivos de dosificación tienen una cantidad bastante grande de golpes (movimientos), alrededor de 100-150 por minuto. Al mismo tiempo, puede ajustar la amplitud; en los modelos modernos, esto se puede hacer usando el intervalo 0-100%.

En algunos casos, las características específicas de la producción implican el uso de un modelo "híbrido" de dispositivos. A saber: puede ser necesaria una bomba de diafragma y pistón. Combina las ventajas del diafragma, así como "clásico". Considere las características específicas de este tipo de agregados.

Características de las bombas de diafragma de pistón

Como tal, la bomba de vacío (diafragma), debido a las características de diseño, no siempre esDiseñado para manejar materiales de alta densidad. Además, según algunos expertos técnicos, su eficiencia no siempre es óptima. Por lo tanto, es recomendable utilizar una bomba que tenga las características tanto de un diafragma como de un pistón. Este tipo de dispositivo en muchos casos opera con mayor eficiencia y menor costo de energía.

Además, el alcance de las bombas de diafragma de pistón, por regla general, es más amplio que el de las bombas de diafragma. En particular, pueden usarse no solo para bombear líquidos, sino también para mover lodos, en filtros prensa, como parte del diseño de secadores por aspersión. Algunas bombas de diafragma de pistón de tipo hidráulico también se pueden utilizar en la industria minera, en centrales térmicas, en la industria cerámica, en metalurgia. Por lo tanto, los dispositivos de este tipo, que tienen las ventajas inherentes tanto a las versiones de membrana como de pistón, son más versátiles en muchas modificaciones. Es decir, si los dispositivos de diafragma están más adaptados para bombear líquidos (con un cierto porcentaje de sólidos), entonces los "híbridos" pueden hacer frente al movimiento de sustancias, en el que, a su vez, la concentración de elementos insolubles puede ser mayor.

Sin embargo, este tipo de unidades suelen ser mucho más caras que las unidades de pistón o diafragma por separado. Sin embargo, con la optimización adecuada del proceso de producción, los costos pueden pagarse por sí mismos. Además, los costos de energía, debido a la eficiencia más eficiente de las bombas "híbridas", son menores:al menos en esta parte de los costos comerciales se reducirán. Además, debido a las características de diseño de las bombas de pistón y diafragma, el desgaste de las piezas suele ser menor que cuando se utilizan dispositivos de diafragma.

¿Cómo elegir una bomba?

¿Con base en qué criterios se debe seleccionar una bomba de diafragma (si se trata de un dispositivo que no es de tipo híbrido)? Los parámetros clave que pueden indicar el rendimiento de dispositivos de este tipo son los siguientes:

- presión en la válvula de salida (en la mayoría de los casos, la cifra mínima debe ser de 60 bar, pero todo depende del área prevista de uso de la bomba);

- altura de succión (preferiblemente al menos 4-5 metros);

- intensidad del suministro de sustancias (medida en metros cúbicos por hora - el rango de parámetros recomendados es muy diferente - de 0,5 a decenas de unidades, todo depende del propósito del dispositivo);

- distancia de transferencia de presión (duración de la tubería a través de la cual se suministra la sustancia - al menos 50 metros);

- presión de aire comprimido (por regla general, en el rango de 0, 2-0, 6 MPa, pero puede haber otros valores);

- rango de temperatura permitido de las sustancias bombeadas (generalmente 0-80 grados);

- el diámetro de los orificios en la entrada y salida, así como el lugar donde se suministra el aire (indicado en centímetros o pulgadas, generalmente para modelos importados);

- diámetro límite de inclusiones sólidas (puede variar de unos pocos milímetros a centímetros).

Al mismo tiempo, la clasificación de las bombas y el rango de su propósito son tan extensos quela selección de los parámetros óptimos a la hora de elegir este tipo de dispositivo siempre dependerá del ámbito específico de su aplicación.

Defectos

El dispositivo en cuestión tiene muchas ventajas. Esto es versatilidad: una bomba de diafragma se puede usar para agua y una gran cantidad de otros líquidos con diferentes propiedades físicas. Esto es respeto por el medio ambiente: por regla general, en el diseño de dispositivos se utilizan unidades sin emisiones y gases. Esta es la amplitud del rendimiento técnico: hay una bomba de diafragma manual eléctrica, hidráulica, neumática. Pero también hay que decir acerca de las deficiencias que son características de las unidades de este tipo.

En primer lugar, el diafragma de la bomba o diafragma está en movimiento todo el tiempo. Esto eventualmente conduce al desgaste: se vuelven menos herméticos o incluso fallan por completo. Pero, por regla general, los fabricantes de equipos modernos agregan varias membranas de repuesto al kit suministrado y, si se agotan, siempre puede solicitar otras nuevas. Por ejemplo, la empresa HBM, que suministra su producto estrella, una bomba de diafragma de vacío (HBM se especializa en este tipo de dispositivos), complementa los kits con piezas de repuesto.

En segundo lugar, debido a la intensidad de funcionamiento, las válvulas de los dispositivos también se desgastan. Además, en algunos casos, pueden obstruirse con sólidos que están presentes en los líquidos suministrados. Sin embargo, también se pueden reemplazar.

Algunas dificultades en el funcionamiento de las bombas pueden deberse a la aparición periódica de bolsas de vapor en el momento de la aspiración del líquido (siSe procesan sustancias con alta presión de vapor, como el cloruro de metilo).

Al mismo tiempo, las tres deficiencias mencionadas se compensan con la alta capacidad de mantenimiento de la bomba, así como con la facilidad de reemplazar las piezas desgastadas. Además, para minimizar la probabilidad de daño a las membranas y válvulas, se pueden usar varios tipos de dispositivos de amortiguación simultáneamente con las unidades (y en algunos casos, como parte de su diseño), diseñados para suavizar los impulsos resultantes del movimiento. de diafragmas. De todos modos, es preferible usar bombas de diafragma que sus contrapartes tradicionales. La rentabilidad económica de muchas industrias suele estar predeterminada por la capacidad de utilizar tales unidades.