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27-09-2018

4 Razones para Elegir Bombas Neumáticas de Doble Diafragma para Procesos Químicos


Las mejoras recientes y los bajos costes de mantenimiento dan una gran ventaja competitiva a las bombas neumáticas de doble diafragma o membrana.

Desde su invención en 1955 como bomba minera, la bomba neumática de doble diafragma operada por aire (AODD) de Wilden y distribuida por Técnica de Fluidos, se ha ganado una enorme reputación como la tecnología idónea para aplicaciones utilitarias, auxiliares o básicas de manejo y transferencia de líquidos. Las bombas AODD sobresalen en este tipo de aplicaciones porque tienen características de diseño que les permiten ofrecer una operación simple, sin cierres mecánicos, posibilidad de autocebado, función en seco, lograr una elevación de succión de hasta 9 metros, resistir condiciones de bombeo de cabezal muerto, operar mientras está sumergida y pasar sólidos de hasta 76 mm de diámetro.

Las empresas no tardaron mucho en darse cuenta de las ventajas de estas características operativas en muchas aplicaciones de proceso y de por qué las bombas AODD son verdaderas bombas de "proceso" capaces de funcionar de forma eficiente, fiable y segura en una amplia gama de aplicaciones críticas. Las bombas AODD también llegan al punto óptimo de funcionamiento en muchas de las tareas de manipulación de fluidos que prevalecen en la industria de procesamiento químico.

Hay cuatro áreas clave por las que las bombas AODD a menudo superan a otras tecnologías en términos de funcionamiento eficiente, fiable y rentable. Las plantas químicas que buscan optimizar sus operaciones deberían considerar las ventajas que las bombas AODD pueden proporcionar en diferentes áreas.

1. La importancia del aire


Como su nombre indica, el funcionamiento de las bombas AODD se basa en aire comprimido, que puede encontrarse en la mayoría de las plantas de procesamiento químico de todo el mundo. Aprovechando este aire se puede hacer que la bomba AODD sea un dispositivo plug-and-play que no requiere actualizaciones de infraestructura. Además, el uso de aire para accionar la bomba es la fuente clave de una de sus capacidades más codiciadas: la capacidad de detener el avance sin dañar la bomba, el sistema o el fluido. Esto hace que las bombas AODD sean fáciles y flexibles de operar.

Bombas neumaticas de doble membrana para procesos quimicos

Imagen 1. Mientras que las bombas de plástico son típicamente una tecnología de bombeo para los procesos químicos, puede haber casos en los que las bombas de metal sean una mejor opción para el operador. (Imágenes cortesía de Wilden)

Mantener bajo el uso de aire es crítico para un ambiente saludable en planta, y los recientes avances tecnológicos han dado pasos significativos hacia el logro de estas metas. Los avances se han centrado en una deficiencia en el funcionamiento de la bomba AODD. Al final de cada carrera de la bomba, se consume una pequeña cantidad de aire que no contribuye al movimiento del fluido. Imagínese pisando el acelerador en un vehículo que está en el hielo; las ruedas giran, pero el coche no se mueve.

Nuestro sistema de distribución de aire rediseñado soluciona este problema con un carrete de control de aire que reduce la cantidad de aire permitido en la bomba al final de la carrera, lo que reduce la cantidad de energía desperdiciada que tradicionalmente se habría perdido en la atmósfera.

Esto permite a la bomba AODD obtener un ahorro de hasta el 60 % en el consumo de aire, mejora la capacidad de succión-elevación de la bomba y permite a la bomba manejar mejor las altas presiones de entrada, al mismo tiempo que proporciona más rendimiento por metros cúbicos por hora (m3/h) de aire consumido que los AODD que cuentan con la tecnología tradicional de distribución de aire.

2. Bajos costos de mantenimiento gracias a la selección adecuada del diafragma

Las bombas de diafragma tienen un beneficio único cuando se comparan con muchas tecnologías de bombas rotativas, no requieren ningún sello. La eliminación de la necesidad de empaquetaduras o sellos mecánicos significa que los costes de mantenimiento tienden a ser baratos y poco frecuentes. Combinados con la facilidad de operación, las AODDs son un tipo de bomba "set-and-forget" (“instala y olvida”), siempre y cuando se seleccionen los diafragmas adecuados para la aplicación. La elección del material del diafragma, la forma y el diseño de la bomba juegan un papel importante.

Junto con los avances en el diseño y operación de la distribución de aire, las mejoras hechas en la construcción y función del diafragma a través de los años han sido significativas. La principal es que los diafragmas de larga duración (diseñados para su uso en actividades de procesamiento químico) requieren menos mantenimiento, lo que reduce los costes de reparación.

Una bomba de diafragma de pistón tiene un pistón exterior que está completamente encapsulado dentro del material de elastómero termoplástico (TPE) del diafragma, lo que proporciona varias ventajas. En primer lugar, el diseño elimina el fenómeno conocido como abrasión externa del pistón, que es cuando el pistón externo roza contra el diafragma a medida que circula y con el tiempo, como el papel de lija, desgasta el material. La remoción del pistón exterior elimina este modo de falla, aumentando dramáticamente la vida útil del diafragma. En segundo lugar, también elimina un punto de fuga conocido en los diseños tradicionales de diafragma alrededor del pistón exterior, mejorando la seguridad general cuando se manipulan productos químicos peligrosos. Finalmente, el diseño elimina un área a lo largo del pistón exterior donde el fluido bombeado puede quedar atrapado.

Al final, el tiempo de inactividad y el mantenimiento en que pueden incurrir las fallas no planificadas son típicamente más costosas para el operador de la instalación que las piezas de repuesto necesarias para mantener la bomba AODD en funcionamiento. El uso de estos nuevos diseños permite que la bomba funcione más tiempo antes de requerir mantenimiento del diafragma y se traduce directamente en un resultado final más saludable.

3. Versatilidad y compatibilidad

Por definición, el procesamiento químico requiere la realización de algunas de las operaciones industriales más complejas del mundo. Una de las operaciones más importantes es la transferencia de líquidos a lo largo de la cadena de producción.

Debido a la importancia de las numerosas operaciones de transferencia de fluidos a lo largo de toda la cadena de fabricación de productos químicos, los operadores de las instalaciones necesitan identificar la mejor tecnología de bombeo para el trabajo. La tecnología debe poseer la versatilidad necesaria para funcionar de forma fiable y eficiente en cualquier número de puntos de la jerarquía de producción.

Las bombas AODD pueden ofrecer una serie de ventajas operativas:

  • Son apropiados para su uso con fluidos de alta viscosidad y pueden manejar fluidos que van desde líquidos similares al agua hasta líquidos de viscosidad media y muy alta.
  • Pueden funcionar en seco y despojar las líneas de descarga sin dañarse. Si las presiones llegan a ser demasiado altas, la bomba simplemente dejará de funcionar, pero no se romperá.
  • Son dispositivos sencillos y su control se basa únicamente en operadores solenoides, contadores de ciclo de bomba y conjuntos amortiguadores de sobretensiones.
  • Sus costos de operación pueden ser más bajos cuando se incluyen todo el mantenimiento, accesorios y controladores, y en muchos casos su costo total de propiedad es más bajo durante toda su vida útil en comparación con los estilos de bombas de la competencia.
Bombas neumaticas de doble membrana o doble diafragma para procesos químicos wilden

Imagen 2. Un carrete de control de aire recientemente desarrollado elimina la costosa pérdida de aire al final de la carrera de la bomba, lo que resulta en un ahorro de hasta un 60 por ciento en el consumo de aire en comparación con los modelos de la competencia.

Además, algunos de los estilos de bombas AODD han sido diseñados para ser reemplazos directos de perno a perno y de tubería a tubería en sistemas de bombeo existentes. Esto hace que los estilos de bomba AODD sean una forma rentable de mejorar el rendimiento de la transferencia de fluidos a la vez que se dan cuenta de los beneficios inherentes a la operación de una bomba AODD que cuenta con un sistema avanzado de distribución de aire. Estos beneficios incluyen la reducción del consumo de aire y de los gastos, la optimización del manejo y la contención de los productos, y la reducción de los costos de mantenimiento y reemplazo.

Por último, el diseño y funcionamiento de las bombas AODD les permite transferir una amplia gama de líquidos con diferentes características de manipulación. Uno de los más prominentes es la viscosidad, o el espesor del líquido que se está transfiriendo. El funcionamiento de las bombas AODD prácticamente elimina el deslizamiento del producto, independientemente de la viscosidad del fluido, ya que las válvulas de retención de bola de la bomba controlan la transferencia de fluido. Por el contrario, las tecnologías de bombas de engranajes, de tornillo y de lóbulos utilizan tolerancias fijas para controlar el deslizamiento, lo que significa que es menos probable que se ajusten adecuadamente a los cambios de viscosidad.

Bombas neumaticas de doble membrana comparative bomba neumatica

Imagen 3. Un diafragma está diseñado con un pistón que está integrado en el diafragma mismo. El resultado es que, a diferencia de los diafragmas convencionales, este diafragma no tiene abrasión externa del pistón, lo cual es un modo clave de falla para los diafragmas convencionales y elimina un punto potencial de fuga alrededor del pistón externo. Esto significa una vida útil mejorada del diafragma y tranquilidad al manipular líquidos peligrosos.

4. Construcción de bombas

La calidad de la construcción de la bomba es clave cuando se manipulan productos químicos peligrosos, y el uso de una bomba diseñada con los materiales adecuados es importante para la seguridad de una planta. Para satisfacer estas demandas, las bombas AODD están disponibles en una amplia gama de materiales de construcción para satisfacer una variedad de necesidades de manipulación de productos químicos. Los materiales comunes de las bombas químicas incluyen el polipropileno, Kynar, acero inoxidable, hierro dúctil y Hastelloy, y algunas compañías poseen la capacidad de ofrecer materiales especiales como el súper dúplex cuando se requieren materiales realmente únicos para asegurar procesos de producción ininterrumpidos y la seguridad del personal de la planta.

Si se requieren bombas de metal, un material que se pasa por alto en el mundo de los procesos químicos es el hierro dúctil, que funciona bien en rangos de aplicación de 4 a 10 tanto ácidos como básicos de pH. Siempre que la compatibilidad química sea correcta, los operadores que utilizan bombas de hierro dúctil pueden obtener todos los beneficios del acero inoxidable, pero a un menor costo de compra.

Un diseño atornillado no depende, como se mencionó anteriormente, de empaquetaduras o costosos sellos mecánicos para prevenir fugas. En este caso, el beneficio más importante de las bombas atornilladas es su capacidad de ofrecer uno de los niveles más altos de contención del producto. Esto es crítico por dos razones principales: muchos productos químicos crudos o terminados son productos de alto valor y cualquier pérdida a través de fugas puede ser perjudicial para el resultado final de la operación y, en segundo lugar, la mayoría de los productos químicos pueden ser dañinos para los seres humanos y el medio ambiente.

Tecnología Go-To

Gracias a su diseño simple pero innovador, la bomba AODD ha demostrado ser capaz de satisfacer de forma consistente las demandas de los procesadores químicos al mismo tiempo que construye una reputación como una tecnología de bombeo "go-to" donde se requieren capacidades básicas de transferencia de fluidos. La bomba AODD, que posee una estabilidad de notables características de funcionamiento, se ha convertido en una tecnología de primera elección para los fabricantes de productos químicos que buscan una bomba que mimetice el consumo de aire consciente de los costes con unos índices de producción fiables.

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