Transferencia de líquidos: directa o por presión sobre líquido
Cuando se necesita transferir líquidos, hay distintos enfoques posibles: la transferencia directa o la transferencia por presión sobre líquido. Pero, ¿cuáles son las diferencias entre ambos enfoques y sus posibles limitaciones?
Cuando se aborda la tarea de mover líquidos, los ingenieros pueden optar por bombear el medio directamente a través de una bomba para líquidos. Sin embargo, un enfoque menos conocido es utilizar la diferencia de presión generada mediante una bomba de aire para transferir el líquido de forma indirecta. Es importante saber cuáles son las diferencias, ventajas y limitaciones de ambos métodos de transferencia para elegir el idóneo para nuestra aplicación. Si se necesita aspiración, la transferencia por vacío sobre líquido puede ser una opción.
¿Cómo funciona la transferencia directa de líquido?
Cuando se utiliza el enfoque de la transferencia directa de líquido, una bomba aspira por el lado de entrada el líquido de un depósito de origen y lo descarga por el lado de salida en un depósito de destino. Con un funcionamiento estable, este método de bombeo puede generar velocidades de flujo precisas y constantes.
Ventajas del uso de los sistemas de transferencia directa de líquido
Los sistemas de transferencia directa de líquido ofrecen numerosas ventajas que no obstante dependen en gran medida de la tecnología de bomba empleada. Algunas de las ventajas más comunes son:
- Movimiento del líquido rápido y efectivo
- Flujo homogéneo e ininterrumpido
- Arquitectura de sistema sencilla
- Control preciso y rápido de velocidades de flujo
Algunas tecnologías de bomba también requieren un mantenimiento mínimo. En función de la aplicación, algunas ventajas adicionales de las bombas son:
- Resistencia a sustancias químicas agresivas
- Capacidad de autocebado
- Funcionamiento seguro incluso en seco
- Rendimiento fiable y larga vida útil
Entender las necesidades específicas de la aplicación es clave para elegir la bomba correcta para este método de transferencia. Los sistemas que utilizan el enfoque de transferencia directa de líquido son especialmente adecuados para realizar tareas de transferencia, medición y toma de muestras de varios líquidos. Los casos de uso incluyen la transferencia de tinta dentro de impresoras, aplicaciones para el diagnóstico médico o el manejo de productos de limpieza, por ejemplo en la limpieza textil.
Desafíos de la transferencia directa de líquido
Aunque la transferencia directa de líquido es un método ampliamente utilizado para mover líquidos, tiene presenta determinados inconvenientes. Dado que el líquido pasa directamente a través de la bomba, el contacto con sus componentes es inevitable. Esto puede resultar problemático cuando se manejan:
- líquidos que contienen fibras que pueden obstruir la bomba
- sustancias abrasivas que pueden desgastar piezas internas
En aplicaciones en las que se requiere un alto nivel de higiene o limpieza frecuente, este método puede quedarse corto. Las bombas utilizadas en estos sistemas a menudo no pueden esterilizarse o desinfectarse minuciosa y fácilmente sin dejar residuos Además, las configuraciones complejas que requieren varios flujos de medio pueden acabar siendo engorrosas y caras, ya que cada flujo necesita su propia bomba. Aunque con el método de transferencia directa de líquido es posible regular más rápidamente las velocidades de flujo, la pulsación de la presión puede ser un problema en ciertas aplicaciones.
Por qué las bombas de diafragma destacan en la transferencia directa de líquidos
Las bombas de diafragma son particularmente idóneas para aplicaciones de transferencia directa de líquido. Proporcionan un flujo homogéneo y preciso y pueden manejar presiones de hasta 16 bar (rel.). Su capacidad de autocebado les permite empezar a bombear sin prellenado y están diseñadas para funcionar de forma segura en seco. Estas bombas pueden adaptarse para cumplir requisitos químicos y operativos específicos, lo que las hace extremadamente versátiles y fiables. El diafragma actúa como un sello dinámico que evita fugas y reduce el riesgo de contaminación, lo cual es especialmente importante cuando se transfieren líquidos sensibles o corrosivos.
Para sistemas que requieren una baja pulsación, la tecnología Smooth Flow de KNF ofrece una solución eficaz. Con la integración de amortiguadores o la utilización de varios diafragmas desfasados, esta innovación reduce significativamente los picos de presión. Un ejemplo es la bomba FP 1.7 Smooth Flow, que incorpora un diafragma de amortiguación para minimizar la pulsación, la vibración y el ruido, y garantizar un rendimiento estable en sistemas de transferencia directa de líquidos.
La transferencia por presión sobre líquido explicada
En un sistema de transferencia por presión sobre líquido, el aire ambiente es bombeado hasta un depósito de origen mediante una bomba para gases para generar presión. El aire presurizado se utiliza después para empujar el líquido a través del sistema, que está conectado con depósitos de destino mediante conductos y válvulas.
Para la transferencia por presión sobre líquido hay disponibles varios tipos de bombas. Entre ellas están las bombas de diafragma, que son una solución idónea, y las bombas de pistón oscilante para presiones más altas. Cuando se utilizan como bombas para aplicaciones de transferencia por presión sobre líquido, las bombas de diafragma presentan varias ventajas con respecto a otros tipos de bombas:
- Funcionamiento sin aceite
- Ajuste personalizado
- Están disponibles con una gran variedad de certificaciones, incluida la resistencia frente a explosiones y la conformidad alimentaria
- Alta fiabilidad
- Funcionamiento limpio y sin abrasión interna
Ventajas de la transferencia por presión sobre líquido
Si se utiliza el método de transferencia por presión sobre líquido, se pueden utilizar varios conductos con una sola bomba. Esto puede ayudar a simplificar sistemas de líquidos complejos. En los sistemas en los que se utiliza el método de presión sobre líquido, el líquido transferido no pasa directamente a través de la bomba, lo cual supone algunas ventajas. Permite transferir líquidos viscosos o abrasivos o medios que contienen partículas y fibras porque no pueden obstruir la bomba. De este modo también se garantiza que la bomba permanezca limpia, lo cual hace que el sistema pueda limpiarse fácilmente y permite evitar la contaminación cruzada. Dado que se utiliza un depósito presurizado con aire, la bomba solo tiene que ponerse en funcionamiento cuando la presión del gas desciende, lo cual reduce el consumo de energía y el ruido. Además, la transferencia por presión sobre líquido proporciona un flujo muy suave con apenas pulsación.
Limitaciones de la transferencia por presión sobre líquido
En sistemas de transferencia por presión sobre líquido, el funcionamiento de la bomba no está directamente conectado con el líquido que se ha mover. La presión aplicada para transferir el líquido puede variar. Esto puede dar lugar a velocidades de flujo menos constantes y a un flujo menos preciso en comparación con la transferencia directa de líquido. Una bomba de diafragma o una bomba de pistón oscilante puede abastecer varios conductos. Para regular el flujo y controlar la presión deben incorporarse válvulas y un control de válvulas, lo cual puede aumentar la complejidad del sistema y el tiempo y los costes de mantenimiento. Como es posible que la bomba tarde un tiempo en regular una determinada presión objetivo, el control de la presión en subdepósitos puede ser lento. Otra desventaja de los sistemas de transferencia por presión sobre líquido puede ser la menor eficiencia, ya que en primer lugar el sistema tiene que comprimir aire y después mover el líquido. Dependiendo del diseño del sistema, las eventuales pérdidas por fricción pueden reducir aún más la eficiencia del sistema.
Bombas para gases para una eficiente transferencia por presión sobre líquido
Las bombas para gases que se utilizan para aplicaciones de transferencia por presión sobre líquido tienen que comprimir aire de forma eficiente y fiable. Además es fundamental que funcionen sin aceite y que no necesiten mantenimiento o muy poco. Algunos sistemas también se benefician enormemente de soluciones de bombas muy compactas. Estos requisitos convierten la tecnología de bombas de diafragma en la opción ideal. En función del flujo o la presión que se necesite puede utilizarse una bomba de diafragma de doble cabezal. La microbomba para gases NMP 830.1.2 HP es una excelente opción para una solución de transferencia por presión sobre líquido que sea altamente eficiente, compacta y fiable.
Para un control fiable del flujo y la presión, KNF ofrece una amplia gama de opciones de motor que incluye motores BLDC parametrizables. Esto permite configurar rangos de velocidad máximos y mínimos, así como valores fijos, para conseguir velocidades de flujo potentes y consistentes. Además, las microbombas para gases tienen baja pulsación y apenas hacen ruido. Como alternativa a las bombas de diafragma, las bombas de pistón oscilante para gases pueden ser una buena opción para aplicaciones de transferencia por presión sobre líquido. Ofrecen una excelente presión y velocidad de flujo en un diseño compacto. Como todas las bombas KNF, pueden personalizarse para satisfacer los requisitos específicos del proceso de transferencia.
¿Cómo elegir entre la transferencia directa de líquido y la transferencia por presión sobre líquido?
El método elegido depende de varios factores, entre los que se encuentra, entre otros muchos, el medio transferido, el número de conductos en el sistema y los requisitos de limpieza del sistema. Las bombas de diafragma se adaptan perfectamente a ambos enfoques, ya que combinan todas las ventajas en una única solución. Los ingenieros de KNF pueden ayudar a los clientes a elegir el método correcto para su aplicación. También pueden ayudarles a elegir la opción más adecuada y a personalizar la solución de bomba en función de sus necesidades concretas.
