Existen varias configuraciones de bombas neumáticas de doble diafragma y más de quince marcas. En este artículo repasamos el criterio de selección para los distintos tipos bombas neumáticas y asistimos en la selección de materiales para aplicaciones comunes.
Durante el proceso de selección de una bomba neumática primero se debe determinar qué tipo y tamaño de equipo se requiere para el punto de servicio, y luego qué material de construcción es compatible con las propiedades químicas del fluido y la temperatura.
Tipo de bomba a utilizar
Este artículo profundiza las diferencias entre los tipos de bombas neumáticas. Para introducir, podemos resumir la clasificación de los usos y aplicaciones de la siguiente manera:
– Las bombas de servicio estándar (SD) se utilizan para servicios generales con sólidos menores a 9 mm, transferencia de químicos, fluidos que forman cristales, esmaltes, fluidos homogéneos.
– Las bombas de servicio pesado con válvulas tipo esfera (HDB) se utilizan para fluidos altamente viscosos o con sólidos en suspensión que tienden a sedimentar.
– Las bombas de servicio pesado con válvulas tipo clapeta (HDF) se utilizan para fluidos con grandes sólidos en suspensión, piletas API, Industria Alimenticia, efluentes.
– Las bombas de contención se utilizan para fluidos peligrosos o costosos, donde no se puede permitir una pérdida hacia el ambiente.
– Las bombas de alta presión se utilizan para presiones de descarga que van desde 7 bar hasta 17 bar, típicamente para alimentación de filtros prensas.
Materiales
La selección de materiales normalmente se define por compatibilidad y escala de costo de material. Cuando hay múltiples materiales compatibles con el fluido se elige el que menor costo de adquisición tiene.
Según el indicador de escala de precios, el material de construcción de bombas neumáticas más económico es fundición de aluminio, seguido por fundición de hierro, polipropileno, acero inoxidable, PVDF y hastelloy.
Adicionalmente, hay que seleccionar el elastómero a aplicar. Los elastómeros disponibles están listados en la siguiente guía:
– Neopreno – caucho ideal para servicios generales de fluidos abrasivos no corrosivos. Excelente vida útil mecánica. Costo bajo.
– Buna-N / Nitrilo – caucho ideal para aceites en general, lubricantes, hidrocarburos sin presencia de solventes halogenados. Costo bajo.
– Santopreno – termoplástico ideal para ácidos leves, servicios en general industria química. Costo bajo.
– Vitón – caucho ideal para servicios corrosivos, hidrocarburos y altas temperaturas. Vida útil limitada mecánicamente. Costo alto.
– ETFE – termoplástico inerte al ataque químico, ideal para ácidos fuertes. Costo mediano.
En este vínculo puede acceder a una guía de compatibilidad química con materiales de construcción de bombas neumáticas.
A continuación, listamos algunas aplicaciones típicas de bombas neumáticas.
Para bombas de configuración estándar (SD)
– Transferencia de químicos. En la industria química la bomba estándar construida en inoxidable, polipropileno o PVDF representa una manera segura de trasvasar químicos corrosivos sin preocuparse por la compatibilidad del sello mecánico o la pérdida por empaquetadura, como en el caso de las bombas centrifugas comúnmente utilizadas. La capacidad de cebado, el funcionamiento en seco sin dañarse y la regulación de caudal permiten utilizar la bomba neumática en múltiples aplicaciones sin reformas de la instalación.
– Transferencia de hidrocarburos. Al no tener motores eléctricos, las bombas neumáticas se adaptan muy bien a la transferencia de fluidos inflamables. Están disponibles con certificación ATEX, pero el diseño estándar ya no cuenta con motor eléctrico, reduciendo así los riesgos de trabajar con fluidos volátiles.
– Servicios auxiliares / bombas portátiles. Las bombas neumáticas no requieren de cebado ni válvula de pie, lo cual permite la instalación rápida en cualquier área de planta. Muchas veces se utilizan estas bombas como equipos portátiles para vaciado de fosas o sumideros con una manguera de succión.
– Descarga de camiones. La descarga de camiones puede ser problemática para las bombas centrífugas, ya que se tiende a producir una demora entre el vaciado del camión y el apagado de la bomba. En bombas centrífugas o a engranaje, este período de funcionamiento sin fluido puede dañar el sistema de sellado. En una bomba neumática el funcionamiento sin fluido no afecta en absoluto el funcionamiento de la bomba.
– Control ambiental. La capacidad de cebado en seco de la bomba neumática la hace ideal para el saneamiento y el control ambiental. Desde aplicaciones de toma de muestra, hasta el vaciado de mangueras de transporte de hidrocarburos (stripping) o el bombeo de sumideros de barcos, las bombas neumáticas permiten el movimiento de fluidos de consistencia y viscosidad variable, sin problemas.
– Limpieza CIP. Las bombas de preparación y envío de soluciones de limpieza química en plantas alimenticias tienen que ser resistentes químicamente y capaces de vencer la contrapresión de sistema. La construcción no metálica de las bombas neumáticas y la posibilidad de variar el caudal para ajustarse a cada sistema, permite la adaptación a sistemas de lavado CIP.
Para las bombas de servicio pesado con válvulas tipo esfera (HDB)
– Bombeo de lodos/melazas/borras. Para fluidos con sólidos en suspensión o lodos se recomienda la aplicación de bombas de servicio pesado. Este diseño de bombas tiene tolerancias internas muy superiores a las de las bombas convencionales y una disposición de esferas que permite el pasaje de fluidos altamente viscosos o con sólidos sedimentados.
Para aplicaciones con grandes sólidos se recomiendan las bombas de servicio pesado con válvulas tipo clapeta (HDF).
– Limpieza de fosas / tanques. Las bombas con válvulas tipo clapeta permiten el bombeo de fosas donde puede haber sólidos.
– Industria alimenticia. Las bombas con válvulas tipo clapeta permiten el movimiento de productos alimenticios con trozos de frutas o alimentos en suspensión.
En aplicaciones de alta presión, como alimentación de filtro prensa o secado por spray, se utilizan las bombas de alta presión, que alcanzan presiones de hasta 17 bar. A diferencia de las bombas de desplazamiento positivo convencionales, las bombas neumáticas no requieren válvula de alivio (PSV) ya que su presión máxima de operación es la de la línea de alimentación de aire comprimido.
Finalmente, en aplicaciones con fluidos extremadamente corrosivos o costosos, se aplican las bombas de contención, que evitan la posibilidad de pérdida del fluido bombeado en caso de ruptura de diafragma. Estos equipos se utilizan habitualmente para pigmentos o ácidos.
