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¿Cómo puedo saber qué bomba de vacío es adecuada para mí?

por José Verdú Pedreira
¿Cómo puedo saber qué bomba de vacío es adecuada para mí?

Factores a tener en cuenta al elegir bombas de vacío

A la hora de seleccionar una nueva bomba de vacío, es importante ser cuidadoso. A primera vista, puede parecer una tarea sencilla, pero hay varios factores que considerar.


Hay varios factores que afectan a la eficiencia y a las capacidades generales de una bomba de vacío. Cada bomba requiere sus propias condiciones de proceso, tiene su propio rango de funcionamiento y ofrece sus propias ventajas y limitaciones. Estas características dependen de cuatro factores:

  • Nivel de vacío
  • Impacto del proceso o de la aplicación en la bomba
  • Impacto de la bomba en el proceso o en la aplicación
  • Coste y mantenimiento

Nivel de vacío

El nivel de vacío es quizás la consideración más importante. Afecta a cada uno de los otros factores.

Rangos de vacíoEntre los intervalos y clasificaciones de vacío típicos se incluyen:

  • Vacío bajo: entre 10 3 mbar y 1 mbar
  • Vacío medio: entre 1 mbar y 10 -3 mbar
  • Vacío alto: entre 10 -3 mbar y 10 -7 mbar
  • Vacío ultra-alto: entre 10 -7 mbar y 10 -12 mbar
  • Vacío extremadamente alto: menos de 10 -12 mbar


Se necesitan diferentes tecnologías de bomba para lograr diferentes rangos de presión de vacío. En función del nivel de vacío objetivo, podría ser necesaria una combinación de diferentes tecnologías de bomba de vacío.


Las bombas de vacío previo, que funcionan en los rangos de vacío medio y bajo, tienen escape a la atmósfera y pueden funcionar de forma aislada.


Las bombas de alto y ultra-alto vacío, como las turbobombas y las bombas de difusión, deben tener escape a una bomba de vacío preliminar u operar con ella.


Las bombas de iones, las bombas no evaporables y las bombas criogénicas necesitan evacuación inicial y un vacío previo ocasional y un soporte de bomba de alto vacío en ciertas etapas.

Impacto del proceso o de la aplicación en la bomba

La forma en que los procesos pueden afectar a las bombas desempeña un papel importante en la selección. El impacto de la aplicación en la tecnología de bomba seleccionada debe evaluarse cuidadosamente, así como el impacto potencial de:

  • Polvo o suciedad del proceso
  • Gases corrosivos como cloro o mezclas ácidas en presencia de vapor de agua
  • Altas emisiones de gas
  • Venteos frecuentes
  • Movimientos mecánicos y golpes
  • Vibraciones
  • Radiación de calor en la bomba
  • Radiación de partículas o rayos X
  • Campos magnéticos y eléctricos


Por ejemplo, las bombas de paletas rotativas son adecuadas para muchas aplicaciones de vacío bajo y medio, como:

  • Investigación y desarrollo
  • Instrumentos analíticos
  • Actividades industriales y de revestimiento
  • Secado por congelación
  • Ingeniería de procesos


Por otro lado, las bombas de scroll proporcionan vacío sin hidrocarburos, comprimiendo los gases mediante dos espirales selladas en la punta que giran excéntricamente la una contra la otra. Esto se traduce en bajos costes de funcionamiento y mantenimiento.


En comparación con las bombas RV, las aplicaciones de las bombas de scroll se limitan principalmente a procesos sin polvo o suciedad que podrían dañar las juntas de la punta.

 

Impacto de la bomba en el proceso o en la aplicación

La evaluación del impacto de la bomba de vacío en la aplicación o en el proceso es igual de importante. Existen varias variables que pueden influir en la elección de la bomba de vacío, entre las que se incluyen:

  • Retorno o emisiones de hidrocarburos o aceite
  • Vibraciones producidas/inducidas por la bomba
  • Ruido
  • Campos magnéticos producidos por la bomba (raros)
  • Emisión de calor
  • Consumo de energía


Las bombas de paletas giratorias están en desventaja porque no pueden generar un vacío sin hidrocarburos debido a la emisión de vapor de aceite.

Por otro lado, aunque es capaz de producir un vacío sin hidrocarburos, la tecnología scroll conlleva el riesgo de emisión de partículas debido al desgaste de las juntas de la punta.

 

Coste y mantenimiento

Más allá de los costes de capital iniciales, hay costes asociados con el funcionamiento y el mantenimiento (servicio).


El funcionamiento de la bomba de difusión es probablemente mucho más costoso en comparación con una bomba turbo-molecular. Además, el coste de propiedad a lo largo de cinco años también incluye factores como mayores costes de energía y mantenimiento.


Las bombas de difusión pueden hacer frente a procesos industriales más sucios, mientras que las turbobombas se utilizan principalmente en procesos limpios.


Opciones de bomba de vacío

Hay dos categorías generales de bombas de vacío: bombas de vacío previo y bombas de vacío alto.

Bombas de vacío previo

Las bombas de vacío previo tienen escape directamente a la presión atmosférica. Entre ellas se incluyen:

  • Bombas de paletas rotativas
  • Bombas de desplazamiento
  • Bombas de diafragma
  • Bombas de tornillo
Bombas secundarias

Las bombas secundarias dependen de las bombas primarias para mantener su funcionamiento de forma continua, ya que no pueden extraer la atmósfera y requieren una baja presión en el escape, lo que se conoce como "reserva".


Las bombas de alto vacío con soporte continuo (con reserva) incluyen bombas turbo-moleculares y de difusión.


Las bombas de ultra-alto vacío incluyen bombas de iones, de sublimación de titanio, no evaporables y criogénicas.


Las bombas de soplantes Roots se combinan a menudo con bombas de vacío previo para actuar como un par de bombas, pero se clasifican estrictamente como bombas secundarias, ya que no están diseñadas para utilizarse sin una bomba de vacío previo.

Últimas consideraciones

La elección de la bomba adecuada para una generación de vacío eficaz requiere comprender cómo afectan las bombas a los procesos y cómo afectan los procesos a las bombas. Las necesidades de nivel de vacío, el coste y el mantenimiento también afectan a la elección de la bomba de vacío.

Elegir una bomba incorrecta puede ser costoso y potencialmente perjudicial para su funcionamiento si la bomba no funciona como es necesario.

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Etiquetas: Mantenimiento y servicio, Ultra Alto Vacío, Alto Vacío

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