Bombeo de productos químicos con bombas de diafragma eléctricas

En el mundo industrial actual, seleccionar una bomba química entre diversas tecnologías de bombas y marcas puede parecer una gama infinita de opciones. Con tantos beneficios, tamaños, materiales y otras características diferentes disponibles, elegir la mejor bomba puede resultar abrumador. Decidir entre bombas accionadas eléctricamente, como las centrífugas o peristálticas, frente a bombas accionadas neumáticamente, como las bombas de doble diafragma accionadas por aire, puede ser una elección difícil para aplicaciones de bombeo y transferencia de productos químicos en toda una planta.

Una tecnología que se ha introducido recientemente proporciona una nueva herramienta a la caja de herramientas del usuario cuando intenta seleccionar la tecnología de bomba adecuada para aplicaciones de bombeo de productos químicos. La bomba eléctrica de doble diafragma ha combinado la conocida tecnología de bombas de diafragma con los beneficios de control y ahorro de energía de los accionamientos eléctricos. Esta nueva tecnología también ofrece algunas ventajas únicas.

Una de las consideraciones más importantes al sopesar las opciones para diferentes bombas es asegurarse de que el entorno de la planta sea seguro para todos los trabajadores evitando fugas o fallas en las bombas, que podrían poner en riesgo el contacto humano con químicos dañinos. Muchas bombas rotativas eléctricas típicas emplean un sello de eje que se desgasta con el tiempo y puede permitir que químicos corrosivos y peligrosos se filtren al piso y expongan a los trabajadores a los peligros del contacto con el químico o a los riesgos de inhalación debido a los vapores.

Esto puede ser especialmente cierto si el producto químico que se bombea contiene partículas que podrían acelerar el desgaste del sello dentro de la bomba.

Si los usuarios no utilizan una bomba rotativa eléctrica para la transferencia, es posible que se esté utilizando una bomba neumática para transferir los productos químicos agresivos. En general, las bombas de doble diafragma accionadas por aire ofrecen el beneficio de un diseño de bomba sin sello para la sección de fluido, lo que evitará fugas en el sello. Sin embargo, los diafragmas de la sección de fluido para bombeo se desgastarán con el tiempo. En una bomba accionada neumáticamente, si hay una ruptura del diafragma de fluido, el producto químico que se transfiere inevitablemente se filtrará a la sección de aire de la bomba. Esto no sólo tendrá resultados problemáticos para la bomba, sino que también podría permitir que se bombeen productos químicos peligrosos a través de la sección de aire y se escapen por el silenciador de la bomba. Esto introduciría vapores químicos peligrosos en el aire del entorno de la planta y potencialmente expondría o dañaría a los trabajadores en el área.

Otra consideración importante para los usuarios es qué tipo de producto químico o medio desean transferir en su proceso. Si se trata de un químico limpio sin partículas, entonces las bombas centrífugas estándar son una excelente solución a un precio razonable, dependiendo de los materiales de construcción.

Si el producto químico contiene partículas, es una suspensión química o es potencialmente un producto químico de desecho con materia desconocida en el fluido, las bombas centrífugas pueden tener problemas y sufrir averías frecuentes porque no pueden manejar muy bien los sólidos en el fluido.

Las partículas dañarán los sellos, los impulsores y los cojinetes, lo que obligará a reparar o reemplazar la bomba con frecuencia.

Además de la "limpieza" del producto químico, como saben la mayoría de los usuarios, es imperativo asegurarse de que los materiales de construcción de la bomba sean compatibles con el producto químico que están intentando bombear. Hoy en día, la mayoría de los estilos de bombas ofrecen diferentes opciones para adaptarse a diferentes productos químicos, pero siempre es importante comprobarlo para asegurarse de que no surjan problemas. Además de los componentes principales, es importante comprobar que las bombas rotativas tengan cojinetes, sellos u otros componentes dentro de la bomba para comprobar su compatibilidad con el producto químico. Muchas veces las carcasas principales, impulsores, rotores u otros elementos son compatibles, pero los componentes auxiliares dentro de la bomba pueden no ser los adecuados para el producto químico.

Verificar que la bomba y el producto químico funcionen bien juntos suele ser el primer paso en el proceso de selección de la bomba. El segundo paso es verificar que la bomba encaje bien en un proceso. Se deben considerar muchos elementos en esta parte de la selección para asegurarse de que esté instalada la bomba correcta.

Las primeras consideraciones en esta etapa son generalmente el caudal y la presión requerida. Para aplicaciones de alto flujo, las bombas centrífugas son difíciles de superar. También se pueden organizar para lograr una mayor presión de cabeza cuando sea necesario.

Para aplicaciones de menor caudal o aplicaciones de mayor presión, los usuarios probablemente ingresarán al ámbito de las bombas de desplazamiento positivo: de lóbulos rotativos, de engranajes, peristálticas y de cavidad progresiva, por ejemplo. Aunque las bombas de desplazamiento positivo generalmente no proporcionan un caudal tan alto como sus contrapartes centrífugas, ofrecen la capacidad de medir el flujo con precisión (metro) ya que son de desplazamiento positivo. Si esto es importante para una aplicación, puede ser un factor decisivo.

Los inconvenientes de la mayoría de las tecnologías anteriores son puntos clave que las bombas de doble diafragma han estado resolviendo durante años. Si la bomba debe realizar succión, la mayoría de las bombas anteriores no son adecuadas.

Si el bloqueo bajo presión es una característica importante debido a una válvula dosificadora en línea, una válvula de proceso que puede cerrarse o el evento muy probable de una línea obstruida con lodos, las bombas de diafragma ofrecen la capacidad de detener la bomba bajo presión sin sufrir daños.

Durante años, la única forma de alimentar una bomba de doble diafragma ha sido aplicando presión neumática a la bomba, lo que puede resultar limitante en algunas circunstancias.

Por ejemplo, la capacidad de aire en una instalación podría verse afectada por todos los demás procesos, el aire podría no estar disponible en una ubicación o las instalaciones podrían estar buscando capitalizar el menor costo operativo de la electricidad.

Afortunadamente, ahora es posible utilizar la tecnología de bomba de doble diafragma para bombear productos químicos sin necesidad de grandes compresores de aire para alimentar la bomba.

Las nuevas bombas de diafragma eléctricas eliminan la preocupación por la seguridad de los trabajadores y de la planta que otras bombas tienen. La bomba de doble diafragma tiene el mismo diseño sin sello que se usa en el modelo impulsado por aire discutido anteriormente, pero las bombas eléctricas no funcionan con aire comprimido.

Esto significa que, en caso de una falla del diafragma, el químico no ingresará al motor neumático y no será bombeado hacia el escape como se discutió anteriormente.

La bomba está completamente sellada para fluidos y no permitirá fugas químicas en caso de que falle un diafragma.

La bomba eléctrica de doble diafragma también brinda la capacidad de manejar adecuadamente las partículas del producto químico o una suspensión química sin dañar la bomba. Por este motivo, han sustituido varias bombas centrífugas en aplicaciones de decapado y enchapado. Las bombas centrífugas no retienen las partículas de los productos químicos de recubrimiento, mientras que las bombas de doble diafragma las manejan sin problemas.

Las bombas de diafragma eléctricas también ofrecen una amplia gama de materiales en contacto con fluidos y se pueden configurar para que sean compatibles con casi cualquier producto químico que un usuario requiera manipular.

Las bombas de doble diafragma con accionamiento eléctrico también pueden presentar algunos de los grandes beneficios de sus contrapartes accionadas por aire sin la gran necesidad de aire comprimido. Permiten el autocebado cuando sea necesario en el proceso y también pueden proteger contra obstrucciones o picos de presión con la tecnología de bloqueo bajo presión en la bomba. Debido a que la bomba de doble diafragma no funciona con un motor eléctrico, también puede medir el flujo con mayor precisión.

Finalmente, uno de los cambios más obvios es poder operar la tecnología estilo diafragma cuando no hay aire disponible o, como en el caso de la mayoría de los usuarios hoy en día, poder operar en reemplazo de una bomba de aire para ahorrar hasta 80 por ciento de los costos operativos de energía.

Toda tecnología de bombeo tiene su lugar dentro del proceso, y por una buena razón. Hay cosas específicas que cada tecnología de bomba hace muy bien y que otras no hacen muy bien. Lo importante es que los usuarios repasen sus necesidades de proceso y manipulación de productos químicos y puedan seleccionar la bomba que mejor se adapte a lo que intentan hacer.

La bomba de diafragma eléctrica es ahora una herramienta adicional en la caja de herramientas que puede usarse donde antes otras tecnologías no eran suficientes.

Jeff Shaffer es gerente de marketing de productos en la División de Procesos de Graco. Es responsable del desarrollo de productos para aplicaciones de manejo de fluidos dirigidas a tecnologías de accionamiento eléctrico, aplicaciones de procesos generales y aplicaciones de alimentos y bebidas. Puede comunicarse con él en [email protected] o al 612-269-5204. Para obtener más información, visite graco.com/process.