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¿Qué es una bomba dosificadora química?

 

La bomba dosificadora es un dispositivo de dosificación química de desplazamiento positivo con la capacidad de variar la capacidad de forma manual o automática según lo requieran las condiciones del proceso. Aproximadamente el 90 % de todas las bombas vendidas son bombas de transferencia, diseñadas para mover líquidos del punto A al punto B. Sin embargo, las bombas dosificadoras son bombas especiales: están diseñadas para la inyección precisa de productos químicos, ácidos, bases, corrosivos o líquidos viscosos y lodos. Las bombas dosificadoras son necesarias para aplicaciones en las que se da una o varias de las siguientes condicione:

 

  • Se requiere una velocidad de avance de alta precisión
  • Se requieren caudales bajos en ml/h o GPH
  • Existe una presión elevada en el sistema
  • Los caudales varían y deben controlarse mediante ordenador, microprocesador, DCS o PLC.
  • Se manipulan fluidos corrosivos, peligrosos o a altas temperaturas
  • Los fluidos viscosos o las suspensiones deben bombearse.

¿Dónde se utilizan las bombas dosificadoras?

Hay miles de aplicaciones que requieren inhibidores de corrosión, inhibidores de cera, biocidas, anticongelantes, desinfectantes, coagulantes, eliminadores de oxígeno, polímeros, agentes suavizantes, ácidos/bases, aditivos de proceso y otros tipos de productos químicos para sus procesos. Las principales industrias que compran bombas dosificadoras incluyen:

 

  • Tratamiento de aguas industriales (torres de refrigeración y calderas)
  • Agua potable y tratamiento de aguas residuales
  • Producción de petróleo y gas
  • Procesamiento químico y petroquímico
  • Generación de energía
  • Agricultura
  • Fabricación
  • Producción de alimentos y bebidas

¿Cómo funciona una bomba dosificadora?

El motor de la bomba acciona un pistón para crear un vacío que aspira los productos químicos desde los tanques externos hacia el extremo líquido de una bomba dosificadora. Las carreras alternas del pistón crean una presión que cierra la válvula de entrada, abre la válvula de salida y empuja el producto químico hacia el proceso. Dentro del extremo líquido hay un diafragma que actúa como barrera entre el pistón y el fluido del proceso. A veces, el diafragma está conectado mecánicamente al pistón. A veces, el diafragma está conectado hidráulicamente. El movimiento de bombeo del pistón se aplica al fluido hidráulico, lo que hace que el diafragma se flexione hacia adelante y hacia atrás a medida que el pistón se mueve alternativamente. El movimiento del pistón flexiona el diafragma: cuanto más se flexiona el diafragma, mayor es el caudal de la bomba. El caudal se puede controlar con precisión para garantizar que el proceso reciba justo lo que necesita, sin inyectar en exceso ni en defecto.

Características de la bomba dosificadora química

La acción de bombeo se desarrolla mediante un pistón alternativo. Este movimiento alternativo genera un flujo que se representa fácilmente mediante una onda sinusoidal. El caudal real se determina mediante la siguiente fórmula:

Caudal = Desplazamiento x Ciclos por unidad de tiempo.

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A diferencia de una bomba centrífuga, el caudal de una bomba dosificadora no se ve muy afectado por los cambios en la presión de descarga.

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Capacidad y presión

Algunas aplicaciones de bombas dosificadoras (como el tratamiento industrial del agua) requieren baja presión (menos de 100 PSI), mientras que otras aplicaciones (como el aseguramiento del flujo para la producción de petróleo y gas en alta mar) requieren presiones enormes (superiores a 20 000 PSI). Para hacer frente a estos amplios rangos, las bombas dosificadoras suelen diseñarse en familias de productos, con múltiples modelos que pueden adaptarse a diferentes caudales y presiones.

La capacidad máxima de cada bomba vendrá determinada por la relación de transmisión, el diámetro del pistón y las revoluciones por minuto del motor. A medida que aumentan el diámetro del pistón y la velocidad de carrera, disminuye la capacidad de presión.

Las diferentes bombas dosificadoras están diseñadas para satisfacer una amplia gama de requisitos de presión.

Capacity and Pressure Capabilities

Componentes básicos de la bomba dosificadora

Conductor: La bomba suele estar accionada por un motor de CA de velocidad constante. También se utilizan accionamientos neumáticos, hidráulicos y de velocidad variable. Las bombas más pequeñas utilizan bobinas solenoides como mecanismo de accionamiento económico.

 

Mecanismo del controlador: El mecanismo de accionamiento transforma el movimiento giratorio del motor en un movimiento alternativo. Las bombas industriales sumergen esta parte de la bomba en un baño de aceite para garantizar su fiabilidad durante el funcionamiento continuo. Las bombas solenoides utilizan una bobina electromagnética para crear directamente un movimiento lineal.

 

Ajuste del flujo: El caudal de la bomba se puede ajustar variando la longitud de la carrera, la longitud efectiva de la carrera o la velocidad de la carrera. La mayoría de las bombas dosificadoras se suministran con un ajuste de tornillo micrométrico o un actuador electrónico o neumático para ajustar el caudal de la bomba en respuesta a la señal del proceso.

 

Precisión: La precisión en estado estable de una bomba dosificadora de grado industrial correctamente instalada es generalmente de + 1,0 % o mejor. Aunque una bomba dosificadora generalmente se puede ajustar para bombear a cualquier caudal entre 0 y su capacidad máxima, su precisión se mide en un rango determinado por la relación de reducción de la bomba. Las bombas dosificadoras accionadas hidráulicamente actuales tienen una relación de reducción de 1000-1, lo que significa que la bomba dosificará con precisión productos químicos en cualquier punto entre el 0,1 % y el 100 % de su capacidad nominal.

 

Extremo líquido: El extremo líquido se conoce como la parte "humedecida" de la bomba. Su capacidad para proteger al personal de la planta y al medio ambiente es un factor importante a tener en cuenta cuando se trabaja con productos químicos tóxicos o peligrosos. Se utilizan acero inoxidable, aleaciones de níquel o materiales plásticos, dependiendo de las especificaciones de la aplicación, que incluyen: temperatura, caudal, viscosidad del fluido y corrosividad de los materiales que se van a bombear.

 

Recientemente se han realizado importantes mejoras con materiales "inteligentes", que permiten a los fabricantes de bombas diseñar bombas más pequeñas, más eficientes y más potentes que funcionan durante más tiempo y de forma más fiable que sus predecesoras.