Las bombas lobulares rotativas son cada vez más populares en la manipulación de fluidos por su eficacia y versatilidad. Tienen una construcción robusta y pueden procesar diferentes viscosidades, por lo que se utilizan en diversos sectores como el procesamiento de alimentos, petróleo y gas, productos farmacéuticos o plantas de tratamiento de aguas residuales. Estos dispositivos son capaces de trasvasar líquidos de forma eficaz incluso con sustancias muy viscosas, como cremas o salsas, sin alterar la textura ni dañar los delicados productos alimentarios que se bombean a través de ellos, lo que los hace únicos entre otros tipos de bombas disponibles actualmente en el mercado. Su extraordinario rendimiento, unido a unas características únicas, ofrece muchas ventajas a los usuarios, lo que sitúa a las bombas lobulares rotativas como tecnologías avanzadas de desplazamiento positivo.
¿Qué son las bombas lobulares rotativas?
Definición y principios básicos
A bomba lobular rotativa es un tipo de bomba de desplazamiento positivo que utiliza lóbulos giratorios para mover fluidos dentro de una carcasa. Los dos lóbulos giran sobre ejes paralelos y crean cavidades selladas que atrapan y luego transportan fluidos.
Mecanismo de desplazamiento positivo
Este tipo de bomba se basa en su mecanismo de desplazamiento positivo para obtener caudales constantes en todo momento. Cuando está en funcionamiento, se forman cavidades en el espacio entre los lóbulos giratorios. El fluido es aspirado en estos espacios durante la rotación desde el lado de entrada hacia el lado de salida, manteniendo así un movimiento continuo hasta que es descargado del sistema. Como resultado, esta característica las hace adecuadas para el manejo de líquidos con diferentes viscosidades, al tiempo que proporcionan un caudal volumétrico constante.
Características principales
Algunas características importantes de las bombas lobulares rotativas son:
- Versatilidad: Puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones, como la industria alimentaria o las plantas municipales de tratamiento de aguas residuales.
- Manipulación suave: Manipulan materiales delicados sin dañarlos en absoluto.
- Eficacia: Mueva el líquido rápidamente con altos niveles de eficiencia.
- Capacidad de autocebado: Capaz de crear vacío en el extremo de aspiración para que se cebe automáticamente sin ayuda externa como válvulas de pie, etcétera.
Antecedentes históricos
Evolución de las bombas lobulares rotativas
La historia del desarrollo comenzó cuando se buscaban formas eficaces de tratar los fluidos. Durante los primeros días, el objetivo principal era mejorar el mecanismo de desplazamiento positivo. Esto dio lugar a varios cambios que se fueron introduciendo con el tiempo para mejorar el rendimiento y la fiabilidad, entre otros aspectos.
Innovaciones notables a lo largo de la historia
Estas son algunas innovaciones notables que se han producido en este campo:
- Diferentes materiales utilizados: Los lóbulos (piezas de la bomba responsables de la creación de compartimentos) y las carcasas se fabrican ahora con diversos materiales para hacer frente a los distintos productos químicos manipulados o a las condiciones de trabajo encontradas.
- Diseños ideales adoptados: Se introdujeron configuraciones de lóbulos simples, dobles y triples en función del tipo de líquido transferido, lo que permitió optimizar la dinámica de los fluidos dentro de estos dispositivos.
- Tecnología Avanzada Incorporada: Las transmisiones por engranajes se han mejorado para garantizar que los rotores se muevan juntos sin atascarse a lo largo de los ejes, etcétera.
¿Cuáles son los componentes de las bombas lobulares rotativas?
Partes principales
Lóbulos
Los lóbulos giratorios son el principal componente móvil de una bomba lobular rotativa. Estas piezas giran alrededor de ejes paralelos, generando espacios sellados que atrapan y transportan el fluido. Están diseñadas para facilitar un patrón de flujo suave a través de ellas mediante la creación de compartimentos que optimizan la eficiencia para diferentes aplicaciones utilizando conjuntos simples, dobles o triples de lóbulos.
Carcasa de la bomba
Es la parte donde se alojan los lóbulos giratorios y garantiza el sellado adecuado de los medios de proceso en el interior mientras los bombea también hacia el exterior. Los fabricantes suelen utilizar material de acero inoxidable AISI 316L debido a sus propiedades de resistencia a la corrosión, ya que muchos líquidos pueden ser agresivos con los metales expuestos dentro de estos dispositivos. Su sólida construcción garantiza que puedan sobrevivir en entornos desfavorables en los que algunos pueden dejar de funcionar correctamente porque sus estructuras se debilitan fácilmente afectadas por factores externos como variaciones de temperatura, presencia de humedad, etcétera.
Ejes y rodamientos
- Hierro al carbono: Adecuado para aplicaciones con alta presión.
- Bronce: Se utiliza en determinadas aplicaciones en las que se requiere una buena resistencia al desgaste.
- Aleación de aluminio: Ligero y resistente a la corrosión.
- Revestimiento de flúor: Ofrece resistencia química cuando se trata con fluidos agresivos.
Selección de materiales según su uso
El material adecuado se selecciona en función de las propiedades del fluido. Algunos factores son:
- Composición química: debe ser compatible con el fluido para que no se corroa.
- Temperatura: determina si puede soportar condiciones de funcionamiento o no.
- Viscosidad - afecta a la eficacia de la bomba y desgasta más o menos rápido los materiales utilizados en su fabricación en función de su espesor.
- Gravedad específica: directamente proporcional a la capacidad de la bomba, pero inversamente relacionada con los materiales elegidos para su construcción.
Los fabricantes deben tener muy en cuenta estos aspectos para que las bombas lobulares rotativas funcionen de forma eficaz y fiable para los fines previstos.
Principios de funcionamiento de las bombas lobulares rotativas
Cómo funcionan
Proceso de movimiento de fluidos
El proceso de movimiento del fluido en las bombas lobulares rotativas es único. Consiste en hacer girar los lóbulos alrededor de ejes paralelos dentro de una carcasa. Al girar los lóbulos, se crean cavidades selladas que atrapan los líquidos y los mueven desde la entrada hacia la salida. Esta disposición garantiza un caudal uniforme en todo el recorrido. El desplazamiento positivo permite que estas máquinas funcionen bien incluso con fluidos de viscosidades diferentes.
Funciones de los lóbulos durante la acción de bombeo
La acción de bombeo en cualquier bomba lobular rotativa depende en gran medida de la forma y la posición de los respectivos lóbulos que intervienen en ese momento durante el funcionamiento. El diseño tiene por objeto facilitar el paso de los medios líquidos a través de las distintas piezas, reduciendo al mismo tiempo las ineficiencias causadas por las fuerzas de fricción u otras formas de resistencia mecánica, como el reflujo, etc. Las configuraciones simples, dobles o triples pueden adoptarse en función de los requisitos específicos de las aplicaciones a las que sirve cada tipo. Las simples son de uso más general que las dobles, que pueden manipular líquidos delicados o de alta viscosidad sin causar daños, mientras que las triples manipulan bien fluidos muy espesos pero no toleran la entrada de sólidos.
Tipos de bombas lobulares rotativas
Lóbulo único
Tienen un lóbulo por rotor. Se utilizan para tareas generales de transferencia de fluidos. La simplicidad de su diseño garantiza un funcionamiento fiable y un mantenimiento sencillo. Las unidades de un solo lóbulo admiten varios tipos de líquidos, incluidos los de viscosidad baja y media. Se utilizan en industrias como la de procesamiento químico o la de tratamiento de aguas residuales, entre otras.
Doble lóbulo
Cada rotor tiene dos lóbulos. Esta disposición permite obtener caudales más suaves al tiempo que aumenta la eficacia, especialmente cuando se trabaja con materiales más viscosos. Estos tipos también reducen las posibilidades de que se estropeen los productos frágiles durante las operaciones de bombeo, lo que los hace adecuados para su uso en productos farmacéuticos, donde se requiere una manipulación cuidadosa. La industria de procesamiento de alimentos se beneficia de los lóbulos dobles, que ayudan a evitar daños en las cremas, salsas, etc., que podrían producirse si se utilizara uno solo.
Triple lóbulo
Una configuración triple tiene tres lóbulos por rotor. Dicha configuración ofrece la máxima suavidad a niveles más altos que cualquier otro tipo disponible dentro de esta categoría Las bombas triples son capaces de procesar sustancias más espesas, ya que minimizan el efecto de cizallamiento, preservando así la integridad de los componentes sensibles La industria de fabricación biofarmacéutica emplea a menudo bombas triples debido a la naturaleza de precisión de estas bombas, que garantizan el control de calidad de los medios bombeados en todas las fases de producción.
Ventajas e inconvenientes de las bombas lobulares rotativas
Méritos
Alta eficacia
Las bombas lobulares rotativas proporcionan un medio muy eficaz de transferir fluidos de un punto a otro El desplazamiento positivo garantiza un caudal continuo que permanece constante independientemente de los cambios que se produzcan en el camino, por lo que se puede aplicar en diversos sectores sin comprometer la velocidad ni la eficacia, independientemente de las diferentes viscosidades.
Manipulación suave de líquidos
Las bombas lobulares rotativas son perfectas para la manipulación de productos delicados. Para minimizar el cizallamiento, que podría dañar los productos sensibles, el diseño está hecho de tal manera que crea poco o ningún cizallamiento. Entre otras industrias, este tratamiento delicado es especialmente útil en el procesado de alimentos y bebidas, donde salsas y cremas pueden moverse sin cambiar su textura gracias a este tipo de bombas.
Flexibilidad de las aplicaciones
Las bombas lobulares rotativas tienen muchos usos en diferentes industrias porque son lo suficientemente versátiles como para manejar varios tipos de fluidos con o sin partículas sólidas suspendidas en ellos como lodos también; además, su capacidad de autocebado las hace ideales para su uso en diferentes condiciones ambientales. Se utilizan ampliamente en sectores como las plantas de fabricación de productos farmacéuticos, las instalaciones de tratamiento de aguas residuales y otros, como las unidades de procesamiento químico.
Inconvenientes
Coste inicial
Al comprar una bomba lobular rotativa, uno debe estar preparado para gastar más dinero en comparación con otras bombas disponibles en el mercado. Esto se debe a su avanzado diseño y a los materiales utilizados durante el proceso de fabricación, que se traducen en precios elevados para estos dispositivos al principio, pero con el tiempo la gente se da cuenta de los beneficios asociados a estas inversiones, lo que justifica sus costes finalmente, ya que acaban ahorrando mucho dinero a largo plazo, especialmente cuando se trata de grandes cantidades que se bombean con frecuencia a través de sistemas en los que la velocidad es lo más importante.
Requisitos de mantenimiento:
Para garantizar que la bomba funcione a niveles óptimos, debe someterse a un mantenimiento regular; de lo contrario, si no se cuida, su eficacia podría disminuir considerablemente, lo que daría lugar a un rendimiento deficiente, aunque es posible que sea necesario sustituir algunas piezas durante este proceso para prolongar la vida útil de este equipo. Desafortunadamente, todas estas actividades generarán gastos operativos adicionales, por lo que los posibles compradores deben tener en cuenta la frecuencia de mantenimiento necesaria antes de decidirse por una bomba lobular rotativa, ya que, en función de las tasas de uso y del tipo de fluido que maneje el sistema específico, podrían producirse variaciones significativas en cada caso.
Campos de aplicación de las bombas lobulares rotativas
Usos industriales
Industria de alimentación y bebidas:
Para la correcta manipulación de fluidos en la industria de fabricación de alimentos y bebidas, se suelen utilizar bombas lobulares rotativas. Este tipo de bombas son capaces de trasvasar líquidos espesos, como salsas o jarabes, sin alterar su textura. Además, este tipo de bomba garantiza un tratamiento suave, necesario si se desea que los alimentos delicados permanezcan intactos durante el proceso de bombeo. Además, cumplen las normas de higiene exigidas, por lo que son aplicables en los casos en los que es necesario mantener la higiene mientras se llevan a cabo diferentes tareas relacionadas con estos sectores, ya que también pueden manejar diferentes viscosidades.
Industria farmacéutica:
La necesidad de mantener la integridad de los medicamentos hace que el sector farmacéutico sea uno de los más delicados en lo que respecta a su manipulación cuidadosa, por lo que se necesitan dispositivos como las bombas lobulares rotativas, capaces de proporcionar la delicadeza necesaria para este tipo de productos. Estas máquinas transfieren materiales sensibles al cizallamiento sin causar ninguna degradación, incluso los fluidos de alta viscosidad pueden trasladarse del lugar A al B con ellas, ya que el nivel de precisión que presentan las convierte en la herramienta ideal durante esta actividad, especialmente cuando se transfieren API entre otros componentes críticos utilizados para la fabricación de fármacos, con el fin de obtener siempre resultados fiables incluso en condiciones de funcionamiento severas, además de mantener un caudal uniforme, lo que es esencial para una dosificación y mezcla precisas que implican varias etapas dentro de las líneas de producción utilizadas ampliamente en varios sectores debido a su fiabilidad.
Otras aplicaciones
Tratamiento de aguas residuales:
En las plantas de tratamiento de aguas residuales en las que se manipulan lodos con frecuencia, las bombas lobulares rotativas entran en juego en gran medida, ya que están diseñadas específicamente para la gestión eficaz de este tipo de entornos en los que es necesario bombear diferentes tipos de materiales viscosos, incluidos lodos, a través de tuberías; Además, su naturaleza de desplazamiento positivo garantiza la velocidad de flujo constante necesaria para un control eficaz de estos líquidos, lo que hace que sean las más adecuadas para su uso en circunstancias específicas durante la gestión de sistemas de alcantarillado o puntos de descarga de efluentes industriales, pero no sólo eso, sino que incluso los entornos domésticos generales podrían beneficiarse enormemente de tener un dispositivo de este tipo instalado en casa, ya que a veces las prácticas de eliminación inadecuadas terminan causando bloqueos dentro de las redes de drenaje, lo que conlleva posibles riesgos ambientales.
Procesamiento químico:
La eficiencia es clave cuando se trabaja con productos químicos, de ahí que la mayoría de las industrias químicas confíen en las bombas lobulares rotativas, que pueden manejar una amplia gama de productos, incluidos los de naturaleza corrosiva; además, la selección también debe tener en cuenta el tipo utilizado, ya que los distintos tipos tienen requisitos de compatibilidad únicos con las diversas propiedades que presentan los materiales transportados, lo que evita la corrosión debida a las sustancias reactivas implicadas o el desgaste causado por los compuestos abrasivos presentes en la solución transportada; Además, el mantenimiento de un caudal constante ayuda a dosificar y mezclar con precisión, ya que algunas reacciones sólo pueden producirse en concentraciones específicas, por lo que sin estas características es imposible obtener los resultados deseados en tales situaciones. Asimismo, la capacidad de tratar diferentes viscosidades hace que sea una herramienta indispensable durante varias etapas del sistema de procesamiento químico.
La manipulación de fluidos puede beneficiarse mucho de las bombas lobulares rotativas. Son buenas tanto para líquidos de baja viscosidad como para los de alta viscosidad, ya que esto les permite mantener caudales constantes. La sencillez de su diseño hace que sea muy fácil utilizarlas en diferentes aplicaciones sin preocuparse por la fiabilidad o el mantenimiento; simplemente puede confiar en que funcionarán bien. Estas bombas también son conocidas por su eficacia y versatilidad, por lo que muchas industrias las han adoptado, como plantas de procesamiento de alimentos, fábricas químicas, etc., donde también resultan útiles durante los procesos de tratamiento de aguas residuales. Para cualquier necesidad de trasiego de líquidos, estas máquinas ofrecen capacidades únicas y una durabilidad incomparable con otros tipos, por lo que no es de extrañar que la mayoría de la gente considere los sistemas de bombeo de lóbulos rotativos como soluciones de valor incalculable cuando se trata de la gestión de fluidos.
