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Bomba de diafragma

La bomba de diafragma es una forma especial de bomba de desplazamiento positivo. Se basa en la agitación de un diafragma hacia adelante y hacia atrás para cambiar el volumen de la cámara de trabajo para inhalar y descargar líquido.
La bomba neumática de diafragma se compone principalmente de dos partes: la parte de transmisión y la culata de diafragma. La parte de transmisión es el mecanismo impulsor que impulsa el diafragma hacia adelante y hacia atrás. Sus formas de transmisión incluyen transmisión mecánica, transmisión hidráulica y transmisión neumática, entre las cuales se utiliza ampliamente la transmisión hidráulica. La parte de trabajo de la bomba de diafragma se compone principalmente de un mecanismo de biela de manivela, un émbolo, un cilindro hidráulico, un diafragma, un cuerpo de bomba, una válvula de succión y una válvula de descarga. Las bombas de enchufe son muy similares.
Cuando la bomba de diafragma está funcionando, el mecanismo de articulación del cigüeñal impulsa el émbolo para que se mueva alternativamente debajo del impulsor del motor,y el movimiento del émbolo se transmite al diafragma a través del líquido de trabajo (generalmente aceite) en el cilindro hidráulico para hacer que el diafragma se agite hacia adelante y hacia atrás.
La parte de la culata de la bomba neumática de diafragma está separada principalmente por un diafragma para separar el líquido transportado del líquido de trabajo. Cuando el diafragma se mueve hacia un lado del mecanismo de transmisión, el cilindro de la bomba funciona bajo presión negativa y aspira líquido. Cuando el diafragma se mueve hacia el otro lado, el líquido se descarga. El líquido que se entregará se separa del líquido de trabajo mediante el diafragma en el cilindro de la bomba y solo hace contacto con el cilindro de la bomba, la válvula de succión, la válvula de descarga y el lado de la bomba del diafragma, pero no hace contacto con el émbolo ni con el dispositivo de sellado, lo que hace que las piezas importantes de la columna como los tapones funcionen completamente en medio aceite y se encuentren en buenas condiciones de funcionamiento.
El diafragma debe tener buena flexibilidad y buena resistencia a la corrosión, generalmente hecho de politetrafluoroetileno, caucho y otros materiales. Las piezas en forma de fondo de olla con orificios de malla a ambos lados del diafragma están configuradas para evitar una deformación local excesiva del diafragma y generalmente se denominan limitadores de diafragma. La bomba de diafragma accionada por aire tiene un buen rendimiento de sellado y puede lograr fácilmente un funcionamiento sin fugas. Puede usarse para transportar líquidos corrosivos como ácidos, álcalis y sales, y líquidos de alta viscosidad. En cada una de las dos cámaras de trabajo simétricas de la bomba, que están conectadas en su conjunto por un enlace central, se instala una membrana. El aire comprimido ingresa a la válvula de distribución de aire desde la entrada de aire de la bomba, y el aire comprimido se introduce en una de las cámaras a través del mecanismo de distribución de aire para empujar el diafragma en la cámara para que se mueva, mientras que el gas en la otra cámara se descarga. Una vez que se alcanza el final de la carrera, el mecanismo de la válvula introduce automáticamente aire comprimido en otra cámara de trabajo, empujando el diafragma para que se mueva en la dirección opuesta, de modo que los dos diafragmas oscilan de forma continua y sincrónica.

Principio de Funcionamiento

Cuando aumenta el volumen de la cámara de la bomba (a medida que el diafragma sube), la presión cae. Entonces, el líquido ingresa a la cámara. A medida que el diafragma desciende y el volumen disminuye, la presión de la cámara aumenta. Luego, el líquido extraído se expulsa. Finalmente, el diafragma, que vuelve a moverse hacia arriba, aspira líquido hacia la cámara y completa el ciclo. Este procedimiento es similar a lo que ocurre en un motor de combustión interna.
Las bombas de diafragma proporcionan un sello hermético entre el dispositivo de accionamiento y la cámara de compresión, lo que permite que la bomba mueva, comprima y evacue el medio sin necesidad de lubricación. Un diafragma elastomérico es un sello versátil y dinámico que elimina muchas otras limitaciones de los métodos de sellado.
Además de no tener fugas, ofrece poca fricción y puede crearse para sensibilidad a baja presión. Con materiales adecuados, los diafragmas pueden sellar bajo diversas presiones y temperaturas sin requerir lubricante ni mantenimiento.

Tipos de Bomba de diafragma

Las bombas de diafragma se clasifican en diferentes tipos como
Bombas neumáticas
Bombas neumáticas pequeñas
Bombas impulsadas por motores pequeños
Bombas impulsadas por motor
Bombas Wanner Hydra-Cell

Bombas neumáticas

Esta es la bomba de diafragma más aceptada. El funcionamiento de estas bombas se puede realizar mediante aire comprimido. Estas bombas también incluyen dos salas de montaje con un diafragma, es decir, una válvula de retención de entrada, así como una válvula de retención de salida en cada sala de montaje. El suministro de aire se puede mover de una sala de montaje a otra mediante un dispositivo de control de carrete de aire que se puede integrar en la bomba.
Este proceso recurrente de cambio de aire de una sala de montaje a otra puede expulsar el fluido de una sala de montaje y hacia la tubería de expulsión a través de la sala de montaje adicional que se está llenando de fluido. Hay algunas pulsaciones del flujo de descarga dentro de esta bomba, que pueden disminuir un poco con amortiguadores de pulsaciones dentro de la tubería de descarga.

Bombas neumáticas pequeñas

Las pequeñas bombas operadas por aire manejan viscosidades líquidas típicas y sin concentraciones de pulpa líquida con facilidad. Estas bombas se utilizan en cuentas de distribución de líquidos de bajo volumen. Los puertos de entrada y salida de estas bombas tienen 3/8, 1/2; de lo contrario, 3/4 y los caudales son de 2 GPM a 10 GPM.

Bombas impulsadas por motores pequeños

Las pequeñas bombas impulsadas por motor desarrollan fuerzas de hasta 60 PSI y, en algunos casos, 100 PSI. Este tipo de bomba está diseñado en dos estilos separados. El principal es el modelo exigente que incluye un interruptor de fuerza fijo para detener y arrancar automáticamente la bomba con ajustes de fuerza precisos. Este tipo de estilo es muy famoso.

Bombas Wanner Hydra-Cell

Esta es la bomba accionada por eje más grande, que suministrará presiones de 1500 PSI, de lo contrario 2500 PSI y caudales de 36 GPM. Están diseñados con diferentes metales y elastómeros para soluciones ácidas, lodos, productos químicos violentos, abrasivos, polvos humectables y fluidos calientes.

Características de las bombas de diafragma

Las bombas de diafragma tienen las siguientes especificaciones destacables:
Una buena altura de succión es una característica importante. Algunas de ellas son bombas de baja presión con caudales bajos, mientras que otras pueden producir caudales más altos, dependiendo del diámetro de operación efectivo del diafragma y la longitud de la carrera. Pueden trabajar con una concentración relativamente alta de contenido sólido de lodos y lodos.
El diseño de la bomba separa el fluido de los componentes internos de la bomba potencialmente sensibles. Las piezas internas de la bomba a menudo están suspendidas y aisladas dentro del aceite para prolongar la longevidad de la bomba. Las bombas de diafragma son adecuadas para funcionar en medios abrasivos y corrosivos para bombear líquidos abrasivos, corrosivos, tóxicos e inflamables.
Las bombas de diafragma pueden entregar una presión de descarga de hasta 1200 bar.
Las bombas de diafragma tienen grandes eficiencias, hasta el 97%.
Las bombas de diafragma se pueden utilizar en corazones artificiales.
Las bombas de diafragma ofrecen características adecuadas de funcionamiento en seco.
Las bombas de diafragma se pueden aplicar como filtros en peceras pequeñas.
Las bombas de diafragma tienen excelentes capacidades de autocebado.
Las bombas de diafragma pueden funcionar adecuadamente en líquidos muy viscosos.

Aplicaciones

Debido a las características anteriores de la bomba neumática de diafragma, la bomba de diafragma está invadiendo gradualmente el mercado de otras bombas desde su nacimiento, y ocupa una parte importante del mismo. Por ejemplo: Las bombas de membrana han ocupado una posición dominante absoluta en la industria de la pintura y la cerámica.
Al utilizar aire comprimido como fuente de energía, se puede utilizar para diversos líquidos corrosivos. Se pueden utilizar diferentes materiales según diferentes medios líquidos para satisfacer las necesidades de diferentes usuarios.
La bomba no se sobrecalentará: el aire comprimido se utiliza como energía y es un proceso de expansión y absorción de calor cuando se agota el escape. La temperatura de la bomba neumática desciende cuando está funcionando y no se descarga ningún gas nocivo.
Sin chispas eléctricas: la bomba neumática de diafragma no utiliza electricidad como energía y evita chispas estáticas después de conectarse a tierra.
Los líquidos que contienen partículas pueden pasar: debido al trabajo volumétrico y a que la entrada es una válvula de bola, no es fácil que se bloquee.
La fuerza de corte sobre el material es extremadamente baja: cómo aspirar y cómo escupir cuando se trabaja, por lo que la agitación del material es mínima y es adecuado para el transporte de materiales inestables.
El caudal se puede ajustar y se puede instalar una válvula de mariposa en la salida del material para ajustar el caudal. Tiene la función de autocebado.
Se puede dejar secar sin peligro. Puede bucear por trabajo.
El fluido que se puede transportar es extremadamente amplio, desde baja viscosidad hasta alta viscosidad, desde corrosivo hasta viscoso. Sin sistemas de control complicados, sin cables, fusibles, etc.
Tamaño pequeño, peso ligero, fácil de mover.
Es fácil de mantener sin lubricación y no contaminará el entorno de trabajo debido al goteo.
La bomba siempre es eficiente y no se degrada por el desgaste.
100% de utilización de energía, cuando la salida está cerrada, la bomba se detendrá automáticamente y el equipo se moverá, se desgastará, se sobrecargará y generará calor.
Sin sello dinámico, fácil mantenimiento para evitar fugas. No hay puntos muertos al trabajar.

Ventajas y Desventajas de las Bombas de diafragma

Las ventajas de la bomba de diafragma incluyen las siguientes.
Un mantenimiento razonable evitará algunas reparaciones y fallas costosas.
Las ventajas de la bomba de diafragma incluyen las siguientes.
Un mantenimiento razonable evitará algunas reparaciones y fallas costosas.
Autocebante
A prueba de explosiones
Caudal y presión de expulsión modificables
Portátil y fácil de instalar
Pueden operar a largo plazo.
Estos son energéticamente eficientes ya que aplican fuerza adicional mientras la bomba golpea hacia adelante.
Son muy adecuados para bombear productos químicos, excepto otros fluidos nocivos.
Estas bombas son adecuadas para vencer la fuerza estacionaria dentro de la línea de flujo.
Las desventajas de la bomba de diafragma incluyen las siguientes.
La mayoría de las bombas de diafragma necesitan aproximadamente 20 pies cúbicos típicos por minuto y 100 PSI de entrada de aire para funcionar con potencia.
Estas bombas tienden a no empujar con mucha precisión en su extremo base. Debido a las pulsaciones de la bomba de diafragma, se debe fijar un amortiguador en la parte superior de la bomba para disminuir las pulsaciones.