Servicio de llamada

¿En qué podemos ayudarle? Nos pondremos en contacto con usted a la mayor brevedad posible, y por supuesto, sin cargo alguno.

Bombas de desplazamiento positivo

¿Qué es una bomba de desplazamiento positivo?


Las bombas de desplazamiento positivo mueven los volúmenes atrapados de fluido mecánicamente a través del sistema. En el lado de admisión (succión) el volumen se expande, mientras que en el lado de salida (descarga) el volumen se contrae. Por lo tanto, el volumen por revolución es fijo y teóricamente constante, independientemente de la presión de salida, el vacío de entrada o las propiedades del fluido. Las bombas de desplazamiento positivo también son autocebantes, creando fuertes vacíos en la entrada. Esto puede simplificar el diseño general del sistema y permitir el mantenimiento sin necesidad de volver a cebar manualmente.

El comportamiento de las bombas de desplazamiento positivo es considerablemente diferente al de las bombas centrífugas, que dependen del momento en que el fluido acelerado proporciona el flujo a presión y son muy sensibles a los cambios de presión. El gráfico de la derecha compara una bomba de engranaje externo (bomba de desplazamiento positivo común) y una bomba centrífuga utilizando el mismo tamaño de motor. Mientras que las bombas centrífugas pueden alcanzar caudales considerablemente más altos, son extremadamente sensibles a la presión.

Bomba centrífuga vs. bomba de engranajes

La independencia del flujo de la presión es solo teórica. La flexión del material, las fugas internas ("blow-by"), el desgaste y otras variables provocan una ligera dependencia de la presión. El grado de dependencia de la presión depende del tipo de bomba y de la precisión de sus componentes. Al elegir un tipo de bomba, a menudo se realizan compromisos entre la precisión, la vida útil y la respuesta del sistema. Los aspectos negativos de este compromiso se pueden minimizar trabajando estrechamente con el diseñador de la bomba y utilizando componentes de alta precisión y calidad.

Las bombas de desplazamiento positivo se pueden dividir en dos subcategorías que tienen características y aplicaciones muy diferentes.

  • Alternativas
  • Rotativa


Bombas alternativas de desplazamiento positivo


Las bombas alternativas de desplazamiento positivo funcionan mediante el movimiento lineal repetido de un mecanismo. El movimiento se llama a menudo un recorrido, y el tamaño de una bomba se especifica a menudo como el volumen por recorrido. El perfil de flujo es pulsado debido a la descarga de una vez por revolución de una bomba alternativa. Si se aplica incorrectamente, el flujo pulsado puede causar vibraciones excesivas o daños en el sistema hidráulico, a veces denominados «golpes de ariete». El flujo pulsado también causa tasas de flujo máximo más altas que la tasa de flujo promedio, lo que requiere un diseño cuidadoso del circuito hidráulico. Las bombas alternativas son ideales para la medición y dosificación precisa y repetible de fluidos. Los tipos más comunes de bombas alternativas son:

  • Bomba de diafragma
  • Bomba de pistón
  • Bomba de émbolo


Bomba de diafragma

Una bomba de diafragma utiliza una membrana flexible (a menudo llamada diafragma) que se flexiona hacia dentro y hacia fuera. El movimiento de la membrana cambia el volumen interno de la bomba y, cuando se combina con válvulas, permite que el fluido entre y salga de la bomba. Las bombas de diafragma son ideales para vacío, aire y fluidos corrosivos de baja presión.

Bomba de diafragma

Bomba de pistón

En una bomba de pistón, el pistón se desliza dentro de un cilindro bien ajustado. Cuando el pistón se retrae, el volumen se expande. Normalmente, una válvula en la entrada se abre, permitiendo que el fluido entre en la bomba a medida que el volumen se expande. Cuando el pistón cambia de sentido, el volumen se contrae y se abre una válvula en la salida, permitiendo que el fluido salga de la bomba.

Bomba de pistón

Bomba de pistón sin válvula

Esta versión especial de la bomba de pistón no tiene válvulas y a veces se la denomina bomba dosificadora sin válvulas. Las bombas tienen un movimiento lineal sinusoidal acoplado con una rotación de 360° del pistón. El pistón tiene un plano en el extremo que abre/cierra los puertos de entrada y salida de manera sincronizada con el movimiento del pistón. Este tipo de bomba elimina las válvulas, que pueden desgastarse y atascarse, y simplifica enormemente el diseño general.

Bomba de pistón sin válvula

Bomba de émbolo

Una bomba de émbolo funciona de manera casi idéntica a una bomba de pistón. La diferencia es que el émbolo se mueve a través de un sello hacia el volumen de la bomba. El volumen desplazado del émbolo cambia el volumen del fluido dentro de la bomba, llevando a la acción de bombeo.

Bomba de émbolo

Bombas rotativas de desplazamiento positivo


Las bombas rotativas de desplazamiento positivo utilizan una serie de volúmenes rotativos para transferir fluidos en lugar del movimiento lineal de las bombas alternativas. Los elementos giratorios sellan contra la carcasa de la bomba o contra otros elementos giratorios. Normalmente, hay múltiples volúmenes por revolución, lo que conduce a un flujo mucho más suave que el de las bombas alternativas. Sin embargo, los volúmenes no suelen ser tan precisos como las bombas de pistón, lo que las hace menos adecuadas para aplicaciones de medición o dispensación. Los tipos más comunes de bombas rotativas de desplazamiento positivo son:

  • Bombas de engranaje externo
  • Bombas de engranaje interno
  • Bombas de paletas
  • Bombas peristálticas
  • Bombas de lóbulos


Bomba de engranaje externo

Las bombas de engranajes externas son el tipo de bomba de engranajes rotativos más simple y común. Generalmente, tienen dos engranajes en ejes separados con un eje conectado a un motor. El desengrane de los engranajes crea un vacío en la entrada de la bomba. Al girar los engranajes, el fluido queda atrapado entre los dientes del engranaje y la pared de la cavidad de la carcasa. Luego se gira hacia la salida y se descarga. El fluido no puede fluir hacia atrás a la entrada debido a la malla del engranaje y, así, debe descargarse por la salida. El fluido bombeado lubrica la malla del engranaje y los cojinetes de deslizamiento asociados.

Bomba de engranaje interno

Bomba de engranaje interno

Las bombas de engranaje interno utilizan engranajes de diferentes tamaños con diferentes números de dientes, uno de los cuales tiene dientes internos. Los engranajes son excéntricos con respecto a la carcasa de la bomba, permitiendo que se abra un espacio en la malla del engranaje mientras gira. Los volúmenes están separados por un elemento en forma de media luna que actúa como sello. Después de pasar la media luna, la malla comienza a cerrarse, descargando el volumen a la salida. Los mayores requisitos de potencia, la complejidad añadida de la media luna y la fabricación de engranajes más difícil hacen de las bombas de engranaje interno una clase algo especializada.

Bomba de engranaje interno

Gerotor

El gerotor es un tipo especial de bomba de engranaje interno sin el uso de la media luna. Normalmente, un motor acciona al rotor interno. La eliminación de la media luna simplifica el diseño, pero requiere alta precisión y poca holgura. El perfil y el funcionamiento suave permiten el uso de materiales especializados que no son posibles en otras bombas de engranajes tradicionales.

Bomba gerotor

Bomba de paletas

Las bombas de paletas tienen un solo elemento giratorio que es excéntrico con respecto a la cavidad de la bomba. El elemento giratorio contiene múltiples paletas que pueden deslizarse o deformarse para ajustarse al perfil de la pared de la cavidad. Las paletas forman un sello deslizante hermético contra la pared de la cavidad, atrapando el volumen de fluido en la entrada y descargándolo a la salida. Las bombas de paletas son muy insensibles a los cambios de presión porque las paletas entran en contacto con la pared de la cavidad. Sin embargo, el deslizamiento entre las paletas y la pared crea problemas de energía, ruido y vida útil.

Bomba de paletas

Bomba peristáltica

A veces conocidas como bombas de rodillo, las bombas peristálticas mueven el fluido utilizando rodillos para atrapar el líquido en un tubo flexible y moverlo desde la entrada hasta la salida. Este diseño resulta en que el fluido solo contacta con el interior del tubo. Esta característica, junto con la facilidad de sustitución de los tubos, hace que las bombas peristálticas sean ideales para aplicaciones de un solo uso, como el contacto con la sangre en una máquina de diálisis. Sin embargo, la compresión frecuente de los tubos también requiere reemplazarlos con frecuencia, lo que los hace problemáticos para muchas aplicaciones. Las bombas peristálticas tienen un flujo pulsado, muy parecido al de una bomba de pistón.

Bomba peristáltica

Bomba de lóbulos

Una bomba de lóbulos es similar a una bomba de engranaje externo, pero tiene elementos en forma de lóbulos en lugar de engranajes. Un motor con engranajes temporizados acciona los elementos en forma de lóbulo. Esto elimina el contacto entre los dos lóbulos, reduciendo el desgaste y minimizando el cizallamiento del fluido. Las bombas de lóbulos son capaces de manejar sólidos más grandes que otras bombas de desplazamiento positivo debido al pequeño número de dientes.

Bomba de lóbulos

Selección de bombas


Seleccionar el tipo correcto de bomba para un sistema hidráulico es el primer paso para crear un dispositivo fiable y eficiente. Se recomienda una estrecha colaboración con los ingenieros de diseño de la bomba para asegurar que se seleccione la bomba óptima para una larga vida útil y estabilidad del sistema. La elección del tipo y calidad de bomba correctos al principio del proceso de diseño puede simplificar enormemente el sistema global, ahorrando tiempo, espacio, dinero y dolores de cabeza.