Bombas de engranajes rotativos
Desde una bomba de engranajes giratorios hasta cualquier máquina de bombeo, todas las piezas de maquinaria desempeñan un papel integral en el ámbito industrial y mecánico, ya que ayudan a gestionar de forma óptima los fluidos más espesos. Estas bombas están diseñadas para mantener unos valores de caudal establecidos, lo que resulta útil para mover y transferir sustancias, como en los sistemas hidráulicos y los procesos químicos. Es igualmente importante que los ingenieros y el personal de mantenimiento comprendan el diseño y el funcionamiento de estas bombas para que puedan concebir modelos de optimización que ayuden a tomar decisiones en los procesos de transferencia de fluidos114.
Esta guía examinará el funcionamiento de las bombas de engranajes rotativos, sus ventajas asociadas, las aplicaciones más comunes y las prácticas que garantizan su correcto mantenimiento. Otras respuestas importantes proporcionadas pueden abordar sus preguntas para que usted sea capaz de tomar decisiones educadas.
Funcionamiento de las bombas de engranajes rotativos
Diseño y principio de funcionamiento
De forma similar a lo que ocurre con otras piezas de máquinas, las bombas de engranajes rotativos contienen dos partes principales: un engranaje impulsor (unido a un motor) y un engranaje impulsado. Cada uno de los engranajes giratorios tiene una bomba acoplada, con sus puertos de entrada y descarga de fluido. Una vez que los engranajes se ponen en rotación, el fluido encerrado en la bomba es aspirado para ser expulsado a presión por el tubo.
Bombas de desplazamiento
Las bombas de fluido rotativas positivas de engranajes son de desplazamiento positivo con la función de transferir una cantidad predeterminada de fluido por cada vuelta completa del rotor. De este modo suministran valores de caudal establecidos.
Bombas de engranajes rotativos
Pulsaciones: Menor desgaste en el buen funcionamiento de los componentes aguas abajo.
Capacidad de autocebado: Funciona bien cuando se necesita una elevación por succión.
Tipos de bombas rotativas
Bombas externas: Bombas que utilizan dos engranajes idénticos que giran uno contra otro. Los sistemas de lubricación son ideales debido a la alta presión.
Bombas internas: Bombas con un rotor (engranaje motriz) y un engranaje loco. Adecuadas para fluidos viscosos como resinas o adhesivos.
Principales ventajas de las bombas de engranajes giratorios
Ampliamente utilizado en industrias debido a sus ventajas únicas.
Durabilidad: Garantizada por materiales de construcción robustos (por ejemplo, acero inoxidable, hierro fundido).
Eficiencia global: Alcanzando una eficiencia volumétrica superior a 90% con fugas internas y fluidos viscosos.
Versatilidad: La capacidad de manejar fluidos con viscosidad de alrededor de 1 cP a más de 1.000.000 cP con aceites, combustibles y polímeros.
Diseño compacto: Ideal para equipos móviles y espacios reducidos gracias a sus configuraciones que ahorran espacio.
Bajo mantenimiento: Menos piezas móviles significa menos mantenimiento312.
Aplicaciones de las bombas de engranajes giratorios
Las bombas de engranajes rotativos son muy importantes en muchas industrias como:
1. Sistemas hidráulicos
Funcionan en los equipos de construcción y los sistemas de los vehículos para transferir potencia de forma eficaz. Son capaces de soportar altas presiones, de hasta 3.000 psi, esenciales para el funcionamiento de excavadoras y prensas14.
2. Procesamiento químico
Perfectos para el transporte de fluidos abrasivos o corrosivos como disolventes y ácidos gracias a su construcción con materiales químicamente resistentes como PTFE o Castellón.
3. Alimentos y bebidas
Los jarabes, el chocolate y los productos lácteos pueden transferirse sin contaminación gracias a los diseños sanitarios conformes a la FDA.
4. 4. Petróleo y gas
Las bombas de este tipo se utilizan en la transferencia de combustible, la lubricación y el bombeo de petróleo crudo, donde la precisión y la fiabilidad son importantes12.
Elección de la bomba de engranajes rotativos adecuada
Tener en cuenta estos factores ayudará a mejorar el rendimiento:
Propiedades del fluido. La viscosidad, la temperatura y la composición química del fluido determinarán el material y el diseño de engranaje más adecuados.
Caudal y presión. Las bombas deben adaptarse a los requisitos del sistema para evitar la cavitación o la ineficacia.
Compatibilidad de materiales. Deben utilizarse engranajes y carcasas construidos con baja resistencia a la abrasión, la corrosión y la degradación química.
Necesidades de mantenimiento. Seleccione bombas con componentes de difícil acceso y mantenimiento112.
Inspecciones de bombas
Se puede comprobar el desgaste de los engranajes, las juntas y los problemas de alineación de las bombas.
Lubricación: Reduzca la fricción lubricando adecuadamente los engranajes y los cojinetes.
Control de la contaminación: Proteja los componentes internos de las partículas abrasivas mediante filtros de montaje.
Control de la temperatura: Mantener dentro de los límites prescritos para evitar el sobrecalentamiento.
Preguntas frecuentes sobre las bombas de engranajes rotativos
P1: ¿Qué fluidos pueden bombear las bombas de engranajes rotativos?
R: Pueden, pero la abrasividad del fluido hace que la elección de los materiales sea muy importante. Para las aplicaciones más abrasivas, lo mejor son los engranajes de acero endurecido o cerámica.
P2: ¿Cuál es la causa del ruido en las bombas de engranajes rotativos?
R: El ruido puede deberse a muchos factores, como la desalineación, el desgaste de los engranajes y la cavitación. El mantenimiento regular es eficaz para eliminar la mayoría de estos problemas.
P3: ¿En qué se diferencian las bombas de engranajes rotativos de las centrífugas?
R: Las bombas de engranajes rotativos superan a las centrífugas en la manipulación de fluidos de alta viscosidad y cuando se necesita un control preciso del caudal. Por el contrario, las bombas centrífugas son más eficientes en situaciones de baja viscosidad y alto caudal.
P4: ¿Cuál es la esperanza de vida media de una bomba de engranajes rotativos?
R: Con un buen mantenimiento, se estima que estas bombas permanecen operativas entre 10 y 15 años, dependiendo de lo duras que sean las condiciones de uso.
Conclusión
Las bombas de engranajes rotativos son esenciales para las industrias que necesitan una transferencia de fluidos precisa y fiable, debido a sus ventajas de diseño y funcionamiento. Conocer los principios de diseño, las ventajas y las acciones de mantenimiento adecuadas ayudará a los usuarios a conseguir la máxima eficacia operativa y reducir los tiempos de inactividad. Tanto si gestiona sistemas hidráulicos como si procesa productos químicos, la bomba adecuada, junto con la correcta aplicación de las directrices, ofrecerá un rendimiento fiable y ahorro a lo largo del tiempo.
Para diseñar estrategias adicionales para sus sistemas de manipulación de fluidos, consulte nuestras guías de mantenimiento de bombas de desplazamiento positivo y nuestra selección de bombas industriales para aplicaciones de fluidos espesos.
