El vacío es una aplicación que tiene un extenso uso en diversos procesos industriales como; el envasado, el embotellado, el secado, la extracción de gases, la manipulación...entre muchos otros. Para lograrlo se usa una bomba de vacío industrial que cree, mejore y mantenga el vacío en todos estos procesos.

Pero ¿Qué bomba de vacío comprar? La oferta es extensa y con diferentes tecnologías disponibles. Para elegir la correcta debemos atender a los requisitos específicos de la aplicación que precises. En esta entrada de blog vas a conocer las características de estos equipos, sus beneficios y el principio de funcionamientos de cada uno de los tipos de bomba para que puedas tomar la decisión correcta.

Así es como funciona una bomba de vacío

En este post te contamos todos los secretos tras ell funcionamiento de estos sistemas: Guía Fácil sobre el funcionamiento de las bombas de vacío.

Refresquemos la memoria: Independientemente de la tecnología empleada, el principio de funcionamiento básico de una bomba de vacío industrial es el mismo. Una bomba de vacío es una máquina diseñada para extraer el aire y las moléculas de otros gases en un espacio donde se necesite reducir la presión para crear de esta manera un vacío parcial o completo en el sistema.

Recuerda: A medida que  la presión en el espacio cerrado disminuye, se vuelve cada vez más difícil eliminar las moléculas adicionales del gas, dejando la mayoría de veces una cierta densidad de gas residual. Por lo tanto, un sistema de vacío industrial debe poder operar en parte de un rango de presión muy alto (dejando muy pocos residuos), que típicamente varía de 1.3 a 13.3 mBar.

Rangos de vacío de los equipos

Los sistemas de vacío industrial se pueden situar en los siguientes grupos de rangos de presión:

#                                                mbar                                     moléculas por cm

Bajo vacío                     300 – 1                                    1019 – 1016

Medio vacío                  1 – 10-3                                   1016 – 1013

Alto vacío                     10-3 – 10-7                               1013 – 109

Ultra alto vacío             10-7 – 10-12                             109 – 104

Alto vacío extremo           < 10-12                                 < 104

Para algunas aplicaciones, son aceptables densidades de gas residual de decenas de miles de millones de moléculas por centímetro cúbico (por ejemplo, 1016); en este caso, un rango de vacío bajo puede ser suficiente. En otros casos, solo se aceptan como residuos unos pocos cientos de miles de moléculas por centímetro cúbico. Y para lograr estos rangos, se utilizan diferentes tipos de bombas de presión, cada  una de las cuales cubre parte del rango de presión y opera, a veces, en serie.

Tipos de bombas de vacío segun tecnologías

Cada tecnología de vacío está especialmente diseñada para cubrir un cierto rango de vacío y cuenta con sus propias características, así como ventajas o limitaciones. Existen al menos 7 tipos de bombas de vacío. Conoce a continuación sus características para elegir la más adecuada para tu empresa:

Bomba de vacío de paletas rotativas

Empezamos con ellas ya que son las bombas de vacío más utilizadas. Operan con un rango de vacío bajo y medio. Si nos adentramos en ellas veremos que cuentan con un rotor montado dentro de una carcasa cilíndrica o estator. Tienen dos o más paletas deslizantes montadas sobre un rotor giratorio excéntrico dentro de la carcasa de una bomba. Pueden ser lubricadas o en seco, obteniéndose un mayor grado de vacío con las primeras. 

Conoce sus principales ventajas:

• Cuentan con un sellado eficaz que permite un vacío máximo de hasta < 0,5 mbar (abs.)
• Gracias a la lubricación evita el desgaste de las paletas, el rotor, la carcasa y los cojinetes.
• Dispone de una temperatura de funcionamiento reducida al disminuir la fricción con la cámara de compresión
• Una protección contra la corrosión, especialmente útil al operar con ciertos gases
• Un efecto de limpieza de impurezas que prolonga el buen rendimiento y la vida útil

Ideales para los siguientes procesos:

• Procesos químicos y farmacéuticos (desgasificación, evaporación, destilación, filtrado al vacío…)
• Ingeniería ambiental (extracción de aguas residuales, de polvo…)
• Procesado de alimentos (corte, embotellado, rellenado…)
• Procesos de envasado de todo tipo
• Industria maderera (sistemas de extracción de polvo, sujeción por vacío…)

En cuanto a las bombas de paletas en seco, también cuentan con las siguientes ventajas:

• Cero desperdicio de materiales
• Menor necesidad de mantenimiento
• Menos riesgo de contaminación por aceite o agua

Bomba de vacío de tornillo

Son también unas bombas de uso muy extendido. Utilizan un bloque de vacío de tornillo similar al de un compresor rotativo, con dos husillos macho y hembra que mediante su giro sincronizado generan el vacío.

Este tipo de bomba de vacío se diferencia por ser de funcionamiento en seco,  muy eficiente y fiable tanto desde el punto de vista energético como operativo, y por ofrecer un menor coste por ciclo de vida. Sus principales ventajas  son, entre otras:

• Funcionamiento en seco y sin contacto 
•  Desplegable en condiciones de alto vacío 
•  Tiempo de vacío corto debido a la alta potencia de succión 
•  Bajo nivel de ruido 
•  Facilidad de mantenimiento 
•  Bajo costo de ciclo de vida

Estas son sus posibles aplicaciones:

• Procesos industriales (limpieza de piezas, recubrimiento, secado, sistemas de eliminación de polvo, hornos industriales, metalurgia al vacío, etc.) 
•  Industria alimentaria (sellado de bandejas, desgasificación, secado, corte, mezclado, enfriamiento, etc.)

Bomba de vacío de anillo líquido

Su funcionamiento es similar al de una bomba de paletas lubricadas, necesitando un líquido de sellado para trabajar. Pueden ser también de una o varias etapas.

Algunas de sus aplicaciones más comunes son: 

•  Industria aeronáutica y automotriz (llenado  al vacío para frenos y dirección asistida …, pruebas de carburadores, pruebas de motores, trabajo de cámara … altitud …) 
•  Industria química (filtración al vacío, destilación , desgasificación …) 
•  Industria de petróleo y gas (eliminación de gases viejos, cebado, succión y llenado de tanques …) 
•  agua (agitación de aire para oxidación bacteriana, recuperación de dióxido de carbono, destilación de agua de mar, etc.)

Bomba de vacío de garra o uña

Este tipo de bomba de vacío se caracteriza por su funcionamiento en seco y, por lo tanto, está libre de contaminación. Esta característica las hace idóneas para procesos químicos y farmacéuticos (entre muchos otros).

Si atendemos a su interior, son similares en funcionamiento a las bombas de vacío de tornillo y constan de dos rotores en forma de garra, girados en sentidos opuestos dentro de un bloque. 

Conoce algunas de sus ventajas:

•  Bajo desgaste 
•  Respetuosas con el medio ambiente 
•  Capaz de operar en condiciones adversas 
•  Flexibilidad operativa (uso regular o no frecuente)
• Su efectividad con bajo costo

Las bombas de vacío de garra o uña se usan para prácticamente todas las aplicaciones que requieran bajo vacío:

• Industria de bebidas
• Industria petrolífera y gasística
• Industria médica y farmacéutica
• Industria papelera y maderera
• Industria alimentaria

Bomba de vacío de roots (Booster)

Este tipo de bombas se utilizan comúnmente como refuerzo en diferentes tipos de bombas de alimentación (por ejemplo bombas de paletas rotativas de tornillo y de anillo líquido) para aumentar la presión  y la velocidad máximas de la bomba.

Estos tipos de sistemas utilizan dos componentes interconectados que giran en direcciones opuestas dentro de una cámara. El gas entra a través de la brida de entrada y sale a presión entre los dos elementos que giran rápidamente y la pared de la cámara, y luego es expulsado.

•  Su altísima velocidad de bombeo  
•  Su regulación de frecuencia 
•  Su durabilidad 
•  Su precio 
•  Están disponibles en versiones estancas

Muy comunes en aplicaciones como:

• Aplicaciones industriales (industria láser, metalurgia…)
• Sistemas con altas velocidades de bombeo (I+D, espacio, semiconductores, solar, sistemas de aspiración centralizada…)

Como en el caso de otras bombas de vacío, también se pueden encontrar en versiones de una o dos etapas.

Bomba de vacío de turbina de canal lateral

Su principio de funcionamiento es un ventilador dotado de pequeñas aletas que gira dentro de un estator. Pueden ser de una o dos etapas.

Las bombas  de canal lateral (también conocidas como soplantes) tienen un impulsor montado directamente en el eje del motor para una compresión sin contacto. El gas se aspira a través de la entrada y, al entrar en el canal lateral, la rueda giratoria imparte velocidad al gas en la dirección de rotación. La fuerza centrífuga en las paletas del impulsor acelera el gas hacia afuera y aumenta la presión.

Sus principales ventajas  son: 

•  Genera mayor volumen de aspiración o soplado que otras bombas de tamaño y capacidad equivalente 
•  Están diseñadas para ser ininterrumpidas 
•  Son útiles en condiciones adversas porque no generan contaminación al poder operar sin aceite 

 Por esta razón, las aplicaciones más comunes son aquellas que requieren el bombeo de líquidos a largas distancias o a través de pequeñas tuberías, incluidos materiales peligrosos, como los de la industria del gas, química o petróleo.

Entonces ¿Cuál elijo?

Para tomar la decisión correcta todo depende de cada proceso industrial, de cada tipo de instalación, de cada presupuesto, etc. Por ello, es necesario evaluar cada proyecto por una empresa de la mano de especialistas en la técnica del vacío como DUPLOSTOCK.