Más allá de las bombas: cómo influyen los componentes del sistema en el rendimiento de las bombas para líquidos
Las bombas de diafragma suelen ser piezas pequeñas pero esenciales en grandes y complejos sistemas. A la hora de evaluar una bomba para líquidos es fundamental entender qué repercusión pueden tener en su rendimiento otros componentes del sistema, especialmente aquellos que se encuentran cerca de ella y en la trayectoria del flujo.
Las bombas de diafragma para líquidos desempeñan un papel determinante en sistemas utilizados en distintas aplicaciones. Sin embargo, las bombas no funcionan de forma independiente en esos sistemas. Diferentes componentes del sistema situados en la trayectoria del flujo, como válvulas, boquillas, tubos y conexiones, pueden influir de forma sustancial en el rendimiento de las bombas. Por ello, al elegir una bomba es fundamental tener en cuenta esos componentes.
El rendimiento de un sistema no depende únicamente de las bombas
Aunque elegir la bomba adecuada para una aplicación es esencial para optimizar el funcionamiento del sistema, también es necesario tener en cuenta cómo y dónde se ubica esa bomba dentro de ese sistema. Cuando una bomba transporta medio desde un reservorio hasta un cabezal de impresión en una aplicación de inyección de tinta aportando una cantidad precisa para la dosificación o cuando extrae una muestra para realizar un análisis de laboratorio, esa bomba no funciona sola. Incluso los sistemas más básicos incluyen muchos otros componentes, como válvulas, boquillas, tubos y conexiones, que pueden influir en el flujo. A menudo estos componentes no se tienen en cuenta cuando se evalúa una bomba, pero pueden repercutir de forma considerable en el rendimiento.
Los componentes que influyen en las bombas son fundamentales para el funcionamiento del sistema
Muchos componentes del sistema no solo influyen en el rendimiento de la bomba, sino que también desempeñan funciones esenciales. Estas son algunas de ellas:
- Válvulas: Controlan el flujo del medio y su sentido, a la vez que aíslan el medio de determinadas piezas del sistema durante el mantenimiento. Esto incluye solenoides, que utilizan electroimanes para permitir o bloquear automáticamente el paso del líquido cuando es necesario.
- Boquillas: Permiten una transición fluida del líquido entre distintas secciones transversales de flujo, lo cual ayuda a evitar pérdidas de presión.
- Tubos/Conductos: Crean la vía por la que se transporta el medio.
- Conexiones: Las conexiones unen tubos y conductos con otros componentes del sistema y se utilizan para cambiar el sentido del flujo o para transiciones entre conductos de distintos tamaños.
La contrapresión puede influir drásticamente en el rendimiento de las bombas
Aunque todos estos componentes son importantes, también pueden influir enormemente en el rendimiento de la bomba. Todos ellos generan fricción, lo que influye en flujo y provoca contrapresión en la bomba. La contrapresión es la resistencia que la bomba encuentra cuando mueve el fluido hacia la salida. La resistencia provocada por válvulas cerradas, solenoides cerrados, boquillas, tubos y otros componentes incrementa todavía más esa presión, lo que obliga a la bomba a trabajar más para contrarrestarla. Los solenoides pueden resultar especialmente problemáticos, ya que su naturaleza electromagnética hace que se cierren de forma sorprendentemente rápida. Esto puede provocar tanto picos de contrapresión repentinos y extremos como una onda de compresión, lo que puede obligar a la bomba a funcionar en unas condiciones para las que no está diseñada. Los repentinos cambios de presión pueden formar en el líquido burbujas que a su vez forman espuma y colapsan, lo que da lugar a cavitación, desgasificación o una transición de fase. Esas variaciones repentinas de presión también pueden hacer que las tuberías de un sistema que no sean lo suficientemente rígidas colapsen.
Tener en cuenta los componentes a la hora de elegir una bomba puede ayudar a evitar problemas de presión
Sea cual sea el tamaño del sistema o la aplicación es fundamental tener en cuenta el impacto de los componentes del sistema. El rendimiento de la mayoría de las bombas se ve afectado por la contrapresión provocada por esos componentes, una circunstancia que debe tenerse en cuenta al consultar las especificaciones de una bomba. La presión máxima es especialmente importante, ya que los diseñadores deben tener en consideración la presión adicional a la que tiene que enfrentarse la bomba como consecuencia de la fricción del líquido o la existencia de tramos estrechos en los conductos de la bomba. También es importante tener en cuenta cómo afectará a la velocidad de flujo la tensión adicional sobre la bomba.
Con tantos componentes de sistemas influyendo en el rendimiento y tanta variabilidad entre sistemas, disponer de una solución de bomba para líquidos diseñada a medida es fundamental. Las bombas como la NF 1.60 de KNF están disponibles en distintos materiales y con distintos motores, incluyendo motores de corriente continua sin escobillas parametrizables. Esto permite controlar el flujo de forma precisa, a la vez que proporciona mensajes de error cuando la bomba no trabaja convenientemente. La NF 1.60 proporciona una velocidad de flujo máxima de 0,65 l/min, una presión máxima de 6 bar (rel.) y una altura de aspiración máxima de 3 mH2O. Su compacto diseño hace que encaje en una gran variedad de sistemas y está disponible con una válvula de reducción de presión integrada.
Para aplicaciones en las que se necesita una baja pulsación, una bomba como la FP 70 puede ser idónea. Proporciona una velocidad de flujo máxima de 0,7 l/min, una presión máxima de 2 bar (rel.) y una altura de aspiración máxima de 3 mH2O. La FP 70 está equipada con la tecnología de flujo suave de KNF, lo que incluye amortiguadores de pulsación integrados y válvulas únicas que limitan la pulsación También está disponible en distintos materiales y con distintos motores.
