Bombas de diafragma doble accionadas por aire (AODD): cómo funcionan cubre lo que una planta necesita saber la primera vez que debe mover un fluido desagradable sin una junta que vigilar. Una bomba AODD es una bomba de desplazamiento positivo accionada por aire comprimido que utiliza dos diafragmas flexibles en un eje compartido, con una válvula de aire que desplaza el aire detrás de cada diafragma de modo que uno descarga mientras el otro aspira producto a través de válvulas de retención.
Cada cámara está dividida por un diafragma en un lado de aire y un lado húmedo (producto). El aire comprimido entra en una cámara, flexiona ese diafragma hacia afuera y fuerza la salida del producto a través de una válvula de retención de descarga, mientras el eje tira del diafragma opuesto hacia dentro mediante su válvula de succión. Al final de la carrera, la válvula de aire cambia de posición, invirtiendo el flujo de aire a la otra cámara para producir un caudal pulsante pero continuo.
Como los diafragmas desplazan el fluido volumétricamente en lugar de depender de la velocidad centrífuga, las bombas AODD son fuertemente autocebantes y pueden elevar fluido desde varios metros por debajo de la bomba con solo la succión, siempre que las válvulas de retención estén humedecidas. También pueden funcionar en seco indefinidamente, ya que ningún sello mecánico ni cojinete en la vía húmeda depende del líquido para la lubricación.
Las bombas AODD pueden soportar un bloqueo de descarga de forma segura: si la línea de descarga se cierra, la bomba deja de efectuar carreras una vez que la fuerza del diafragma equilibra la presión de la línea cerrada, y reanuda cuando la línea se vuelve a abrir. Esto es una ventaja sobre las bombas centrífugas, que pueden sobrecalentarse o cavitar contra una válvula cerrada en condiciones de caudal mínimo y recirculación y necesitan en su lugar un camino de derivación.
No hay juegos estrechos ni piezas giratorias en la trayectoria húmeda, por lo que las AODD son aptas para fluidos que dañarían un impulsor centrífugo o un sello mecánico:
Esto sitúa a las AODD junto a la bomba de cavidad progresiva como opción predeterminada cuando las características del fluido descartes una centrífuga.
El principal coste operativo de una bomba AODD es el aire comprimido. La eficiencia volumétrica es inherentemente menor que la de una bomba accionada eléctricamente debido a pérdidas en la válvula de aire y la flexión del diafragma, por lo que las unidades AODD son más adecuadas para servicio intermitente o manejo de fluidos difíciles que para servicio continuo de alto caudal donde una centrífuga o una bomba rotativa resultan más económicas.
El aire comprimido se enfría bruscamente al expandirse a través de la bomba y el silenciador de escape. En condiciones frías o húmedas, la humedad en ese aire de escape puede congelarse en el silenciador y la válvula de aire, restringiendo el flujo de aire y deteniendo la bomba. Esto es una molestia común en instalaciones exteriores o sin calefacción y suele ser síntoma de aire de suministro húmedo, no de un defecto de la bomba; un secador desecante de aire correctamente especificado en la línea de suministro resuelve la mayoría de las quejas por congelación.
El bloqueo también puede deberse a causas no relacionadas con la congelación: presión de suministro insuficiente, una válvula de aire desgastada, un diafragma rajado o válvulas de retención pegadas abiertas por residuos. Que una bomba se bloquee siempre en el mismo punto de cada carrera, y no de forma intermitente, suele indicar una falla mecánica.
El diafragma es el elemento de desgaste principal en torno al cual los operadores planifican los intervalos de reemplazo. La vida útil depende de la selección del material frente al fluido y la temperatura, la frecuencia de flexión y la frecuencia con la que la bomba funciona en seco o en bloqueo de descarga. Las válvulas de retención y sus asientos son el segundo elemento de desgaste más común, especialmente con suspensiones abrasivas.
| Componente humedecido | Materiales comunes | Causa típica de desgaste |
|---|---|---|
| Diafragma | PTFE, EPDM, NBR, elastómero termoplástico | Fatiga por flexión, ataque químico, temperatura |
| Bolas / clapetas de retención | PTFE, EPDM, NBR, cerámica | Abrasión, desgaste del asiento, sólidos atrapados |
| Válvula de aire | Metal mecanizado o plástico técnico | Residuos de lubricante, humedad, formación de hielo |
| Cuerpo de la bomba / colector | Fundición, acero inoxidable, polipropileno, PVDF | Corrosión, erosión por abrasivos |
Rastrear las fallas de diafragma (burbujeo de aire a través de la salida de producto, o producto en el silenciador de escape) en relación con las horas de funcionamiento en un sistema de mantenimiento como Fabrico permite a una planta pasar de reemplazos reactivos a un intervalo programado basado en el historial real de fallos. Solicite una demostración de Fabrico para ver cómo se pueden rastrear los activos AODD de esta manera.
Las bombas AODD son la mejor opción cuando el servicio implica riesgo de funcionamiento en seco, operación con bloqueo de descarga, fluidos abrasivos o viscosos, sensibilidad al cizallamiento, o transferencia portátil y sin sellos a caudales y alturas modestos. También resultan útiles cuando una clasificación de área eléctrica hace que una bomba accionada por aire sea más simple de certificar.
Una comparación centrífuga frente a bomba de desplazamiento positivo generalmente favorece a la centrífuga para servicios continuos de alto caudal y baja viscosidad donde el coste energético importa, ya que las bombas centrífugas eléctricas son más eficientes energéticamente por unidad de caudal. Las bombas centrífugas también evitan la descarga pulsante que producen las AODD, la cual puede requerir un amortiguador en aplicaciones sensibles al flujo.
Sí. Dado que ningún sello mecánico ni cojinete en la vía húmeda depende de la lubricación por líquido, puede funcionar en seco indefinidamente sin el sobrecalentamiento o la falla de sellos que sufriría una bomba centrífuga.
El aire comprimido se enfría al expandirse a través de la bomba y el silenciador. La humedad en el aire de suministro puede congelarse en el silenciador y la válvula de aire en condiciones frías, deteniendo la bomba; secar el aire de suministro suele ser la solución.
Los signos típicos son burbujeo de aire desde la descarga de producto, producto en el silenciador de escape o una caída repentina de la presión de salida. Ambos diafragmas suelen reemplazarse juntos, ya que el segundo está cerca de fallar una vez que el primero se rompe.
No suele serlo. El consumo de aire y la menor eficiencia volumétrica hacen que la AODD sea más costosa de operar a caudales continuos altos que una bomba centrífuga o rotativa eléctrica; está más indicada para transferencias intermitentes, fluidos difíciles o servicios con bloqueo de descarga y funcionamiento en seco.
Iniciar sesión
Blog