¿Qué es una bomba de lodos de cavidad progresiva?
Una bomba de cavidad progresiva (PC) o bomba de lodos de cavidad progresiva es un tipo de bomba de desplazamiento positivo que se utiliza para fluidos altamente viscosos. Si bien es una bomba versátil, capaz de múltiples aplicaciones, es especialmente adecuada para bombear materiales viscosos, abrasivos o sensibles al cizallamiento, así como para dosificar productos químicos. Las bombas de cavidad progresiva también se conocen como bombas de cavidad de avance, bombas de cavidad progresiva, bombas de cavidad progresiva y bombas de cavidad progresiva.
Trabajo en flujo de bomba de lodos de cavidad progresiva
La bomba PC o progresiva es la encargada de generar el flujo. La compresión sostiene la estructura del líquido en movimiento en la punta de la boquilla.
Las bombas PC o bombas progresivas succionan fluido hacia una carcasa extendida mediante una toma de succión. Un conjunto de conmutador helicoidal está alojado dentro de la casa. La hélice del estator se desplaza respecto a la hélice del rotor a medida que este gira y entra en contacto con la superficie del estator, formándose así una secuencia de pequeñas cavidades.
El fluido “progresa” a través de estas cavidades y finalmente sale por una salida de descarga.
Las bombas PC o bombas progresivas a veces pueden quedarse sin agua debido al calor generado por el estator y el rotor, que puede provocar averías en el compresor. Varias bombas PC cuentan con accesorios que las protegen contra esto.
Las bombas de cavidad progresiva o PC tienen una fuerza de fase mayor que la mayoría de las bombas de desplazamiento positivo y una alta elevación de bombeo.
Las bombas de cavidad progresiva transportan fluidos que otras bombas industriales no pueden transportar. Suelen cumplir las siguientes funciones:
- Bombeo químico
- Se están bombeando materiales sensibles al cizallamiento.
- Bombeo de materiales que contienen partículas abrasivas
- Bombeo de fluidos viscosos o pesados
Intentando bombear, formas de dosificación y lectura de medidores de productos químicos
Las cavidades dentro de la punta de una bomba de PC coinciden en sus bordes. Por lo tanto, no hay vibración de flujo, salvo la producida por la parte de la bomba o la deformación del líquido. Este bombeo constante y de baja pulsación hace que las bombas de PC sean ideales para aplicaciones de dosificación.
Las bombas de PC tienen un caudal proporcional a su velocidad, lo que les permite administrar fluidos altamente viscosos como aditivos y productos químicos.
Vertido de componentes de esbeltez
El caudal volumétrico de una bomba PC está relacionado con su velocidad de rotación. Debido a esto, el fluido bombeado se somete a un esfuerzo cortante relativamente mínimo. Gracias a esta propiedad y a su reducida velocidad interna, las bombas PC son adecuadas para bombear materiales sensibles al esfuerzo cortante, como fluidos con sólidos delicados.
Los productos de bombeo contienen gránulos abrasivos.
En otros diseños de bombas, los fluidos fluyen a alta velocidad por las paredes interiores de la carcasa. Cuando los sólidos abrasivos del material bombeado erosionan las superficies de la bomba, provocándole un desgaste prematuro.
En cambio, el fluido se desplaza a través de una carcasa alargada. En lugar de impactar centrífugamente, las partículas abrasivas se desplazan paralelas a las superficies internas a menor velocidad.
Las bombas de PC son mucho más duraderas cuando se utilizan para estas áreas de aplicación y duran más que otras.
Intentando bombear líquidos de gran espesor o de gran espesor.
Las bombas de cavidad progresiva son ideales para bombear fluidos con mayor viscosidad. El caudal de una bomba centrífuga disminuye a medida que aumenta la viscosidad del fluido. Esto resulta ineficiente, ya que la bomba debe aumentar su consumo de energía para mantener el ritmo.
Las bombas de PC, como todas las bombas de desplazamiento positivo, generan su propio caudal. Una bomba de PC o de cavidad de bomba se ha vuelto más eficiente a medida que aumenta la viscosidad y mantiene una velocidad de flujo prácticamente constante a pesar del peso de las técnicas forzadas.
Bombeo de fluidos en aplicaciones con caudales variables
Las bombas PC generan un caudal preciso en cada revolución, lo que facilita su control mediante el ajuste de la velocidad de la bomba. Funcionan eficazmente en combinación con variadores de frecuencia para gestionar el caudal.
De manera similar, a veces se pueden utilizar bombas de PC o de cavidades progresivas cuando se requiere un flujo constante, pero la viscosidad del fluido bombeado varía.
Características de la bomba de lodos de cavidad progresiva
Una barra de tiro es corta si es que es necesaria
Las bombas de cavidad progresiva se fabrican sin barra de tiro o con una barra de tiro corta, si es necesario. La reducción o eliminación de la barra de tiro simplifica la instalación y el desmontaje del estator en comparación con las bombas estándar.
Funda sellada de doble capa
La funda sellada de doble capa supera a las fundas selladas de una sola capa en cuanto a resistencia al desgaste y mayor vida útil. La funda exterior evita fugas de lubricante y la contaminación del medio filtrante mientras la funda interior permanece desactivada.
Junta universal de dientes esféricos
Al soportar carga axial, esta junta universal con dientes esféricos puede generar más torque y su forma general hace que sea más fácil de desmontar e instalar.
Junta universal de pasador transversal
La junta universal de pasador transversal se utiliza en bombas de cavidad progresiva multicapa de mayor tamaño. Está lubricada con grasa y aceite diluido para soportar un alto par y fuerzas axiales.
Aplicación de la bomba de lodos de cavidad progresiva
Como se muestra en la ilustración, las bombas de cavidad progresiva adecuadas se distinguen por su arquitectura alargada y delgada, con un estator casi diez veces más ancho. Esto implica que suele requerirse mucho espacio dentro de la instalación, lo cual puede ser una desventaja. Existen modelos con un diseño más compacto. Sin embargo, esto suele ir en detrimento de la presión máxima a la que pueden trabajar.
Las bombas de cavidad progresiva se utilizan en una variedad de aplicaciones, algunas de las cuales son:
- dosificación y medición
- aguas residuales
- fabricación de productos químicos
- extracción/producción de petróleo
- procesamiento de alimentos y bebidas
- papel y pulpa
- ingeniería ambiental
- Bombear agua de pozo con bajo consumo energético
- Bombeo de aceite lubricante
Las bombas de cavidad progresiva deben seleccionarse cuidadosamente según la temperatura del fluido y no son una buena solución cuando la temperatura varía considerablemente. El estator y el rotor helicoidal pueden tener solo unos pocos milímetros de holgura para que la bomba sea eficiente y transfiera fluidos al caudal deseado. Dado que el estator está hecho de caucho, las fluctuaciones significativas de temperatura pueden causar una ligera hinchazón, lo que resulta en una diferencia en la eficiencia, el caudal y la presión. Las bombas de tornillo excéntrico suelen dimensionarse según el caudal y la presión requeridos a una temperatura específica; si esta cambia, la bomba puede seguir funcionando, pero con una eficiencia reducida.
Principio de funcionamiento de las bombas de cavidad progresiva
Las bombas de cavidad progresiva son bombas rotativas de desplazamiento positivo que manipulan líquidos transportándolos primero a una cámara de transporte y luego desplazándolos desde allí. El movimiento de transporte es impulsado por un eje giratorio (a diferencia de la bomba reciprocante, donde el pistón gira en línea recta).
El rotor, o eje giratorio, oscila contra un estator estacionario debido a la geometría espiral giratoria de ambos componentes. Las cámaras de transporte (también conocidas como cavidades) se forman donde el fluido de la bomba fluye desde la entrada hasta la salida de la bomba.
Mientras que el rotor está construido de un material relativamente rígido (generalmente metal, pero también se utiliza cerámica en aplicaciones particulares), el estator es elástico y normalmente está formado de un elastómero.
El caudal de las bombas de cavidad progresiva no se ve afectado por la consistencia ni la viscosidad del fluido: la cantidad suministrada depende únicamente de la velocidad. La capacidad de la bomba se puede regular con precisión al combinarse con un convertidor de frecuencia.
Se puede alcanzar una precisión del cinco al tres por ciento; los dosificadores pequeños pueden alcanzar el uno por ciento. Para medios con grandes cantidades de material seco, son adecuadas las bombas de embudo con transportadores de tornillo específicos y los denominados rompedores de puente.
El fluido se compacta mediante una zona de compactación cónica y un tornillo de transferencia para maximizar el suministro de producto. Las ruedas de radios, que actúan de forma fiable sobre el fluido, evitan la formación de puentes en el eje de la bomba.
Beneficios de las bombas de cavidad progresiva
El principio de transporte de la bomba de cavidad progresiva tiene varias ventajas:
- Manipulación continua y con bajas pulsaciones incluso de líquidos de alta viscosidad: la rotación constante del rotor evita fluctuaciones bruscas de presión.
- Gestión cuidadosa de los medios con un alto contenido de sólidos: la ranura de transporte entre el rotor y el estator presenta fuerzas de corte bajas.
- Excelente precisión de dosificación: para las bombas de cavidad progresiva, la capacidad de la bomba se puede determinar con precisión en función de la velocidad.
- La inversión de dirección simple y la dirección se transmiten.
- Alta capacidad de succión incluso cuando el contenido de gas es alto (hasta 9 veces)
- Paso libre significativo de bolas: un gran diámetro permitido para sólidos minimiza las obstrucciones.
- Debido a la larga vida útil y a los intervalos de mantenimiento, los costos del ciclo de vida son bajos.
Otros beneficios:
- Puede funcionar con líquidos ligeros, abrasivos y cruzados.
- Adaptado a áreas de aplicación bajas y altas
- Permite un caudal continuo y razonable.
- autocebante
- No se evapora en el aire.
- Alta fuerza de bombeo
- El sistema lateral funciona.
- Tranquilo
La desventaja de las bombas de cavidad progresiva (PC)
- Una película de fluido mantiene lubricadas las superficies de contacto. Si se secan, estas bombas fallan.
- Las bombas de cavidad progresiva se mueven ligeramente más rápido y solo generan un ligero movimiento del fluido. Esto se puede solucionar con variadores de frecuencia (VFD) y supresores, lo que aumenta los costos de instalación. Un VFD puede ser una aplicación compleja y específica.
- El caudal de la bomba se ve afectado cuando el fluido viscoso no fluye rápidamente hacia el compresor. Esto implica que los límites de velocidad estipulados para el líquido y la viscosidad son esenciales (y, por lo tanto, deben revisarse minuciosamente y cumplirse estrictamente).
- Las bombas de PC solo pueden bombear un cierto nivel de líquido.
- Debido a las aparentes conexiones rotor/estator, las tasas de desaceleración pueden ser sustanciales, empezando a provocar que la bomba se vuelva ineficaz.
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