Seis parámetros de proceso que deben aclararse antes de seleccionar una bomba

Los errores en la selección de bombas de vacío, en la mayoría de los casos, no son un problema de la bomba, sino de que las condiciones de proceso no se han aclarado por completo. La velocidad de bombeo y la presión límite de los catálogos se miden en condiciones normalizadas; al pasar al sitio real sufren varias pérdidas por la conductancia de la tubería, la composición del gas y el ritmo de operación. Si se aclaran los seis parámetros siguientes, la elección del modelo queda prácticamente acotada; si no se aclaran, el modelo que se cotiza solo puede basarse en suposiciones.

1. Presión de trabajo, no la presión límite del catálogo

En la selección hay que fijarse en cuántos mbar mantiene la cámara durante el funcionamiento estable del proceso, no en cuánto puede alcanzar la bomba con carga cero. El criterio empírico es que la presión de trabajo sea un orden de magnitud superior a la presión límite de la bomba, para que esta trabaje cerca de su velocidad de bombeo nominal. En un punto de trabajo de 0.1 mbar, la presión límite de la DPL-V0025A es 0.5 mbar; la bomba no bombea en ese punto y la presión se mantiene por fugas y desorción; de la DPL-V0040A a la DPL-V0100, con el lastre de gas cerrado, todas pueden alcanzar 0.1 mbar, pero justo sobre el límite, sin margen. Para procesos del orden de 10⁻³ mbar, una bomba de dos etapas es más adecuada: la DPL-2V18 tiene una velocidad de bombeo de 17 m³/h y la DPL-2V28 de 27.5 m³/h, y sus presiones límite son 1×10⁻³ mbar. Consulte los parámetros en /es/products/dp-v0020-v0100/ y /es/products/dp-2v80-2v275/.

2. El volumen de la cámara y el tiempo de evacuación determinan la velocidad de bombeo necesaria

Con el volumen y la presión objetivo, la velocidad de bombeo se puede calcular: t = (V / S_efectiva) × ln(P₀ / P₁). Para una cámara de 1,000 L que se evacua desde la presión atmosférica de 1,013 mbar hasta 1 mbar, el término ln es 6.92. La DPL-V0040A, con una velocidad de bombeo de 40 m³/h, equivale a 11.1 L/s; si la resistencia de la tubería y las válvulas se estima al 70 %, la velocidad de bombeo efectiva es de aproximadamente 7.8 L/s, y resulta t ≈ 1,000/7.8×6.92 ≈ 890 s, cerca de 15 minutos. Con la DPL-V0100 (100 m³/h, equivalente a 27.8 L/s, efectiva de aproximadamente 19.4 L/s), en las mismas condiciones se obtienen aproximadamente 356 s, seis minutos.

La diferencia entre ambas bombas es el ritmo, no el grado de vacío. Una línea de producción con 4 hornadas por hora y 9 minutos adicionales de espera por hornada supone una diferencia de seis horas al día. A la inversa, en un uso intermitente de lotes pequeños con una bomba de 100 m³/h, no se aprovechan el coste adicional ni el ruido. El tiempo de evacuación puede calcularse primero a la inversa con /es/calculator/ y luego verificarse con la curva real de velocidad de bombeo.

3. El tipo de gas determina si la bomba llega al periodo de servicio

Bombear aire seco y bombear gases de proceso con vapor de agua, polvo o componentes corrosivos requiere configuraciones de bomba distintas. Cuando hay vapor de agua o vapor de disolvente, se abre el lastre de gas: en la V0040A a la V0100, al abrir el lastre de gas la presión límite pasa de 0.1 mbar a 0.5 mbar; en la V630B, de ≤8×10⁻² mbar a ≤0.7 mbar. El coste debe incluirse de antemano en el punto de trabajo. En condiciones con polvo debe añadirse un filtro en la entrada; la precisión y el intervalo de sustitución se determinan según la cantidad de polvo. Para medios corrosivos hay que empezar por el material y las juntas; no se resuelve cambiando a una bomba más grande. La ISO 21360-2 incluye la tolerancia al vapor de agua como parámetro de medición del rendimiento de las bombas de desplazamiento positivo; este dato debe poder indicarse en el catálogo.

4. Funcionamiento continuo o intermitente

Con la misma velocidad de bombeo, el margen no es igual en funcionamiento continuo y en funcionamiento intermitente. Las bombas rotativas de paletas con sellado de aceite, en funcionamiento continuo, mantienen la temperatura del cuerpo de bomba estable en un nivel alto, y al bombear gases condensables el aceite se emulsiona con más facilidad; los conjuntos Roots están limitados por la diferencia de presión admisible: la relación de velocidad de bombeo (velocidad de bombeo de la Roots ÷ velocidad de bombeo de la bomba primaria) suele tomarse de 24; por encima de 4 la diferencia de presión es demasiado grande, y tras la dilatación térmica el rotor podría interferir con la cámara de la bomba, por lo que solo se recomienda bombear durante periodos cortos. La LC2600 (2,600 m³/h) con la V630B (630 m³/h) tiene una relación de velocidad de bombeo de 4.1, que es una configuración para condiciones intermitentes; en procesos continuos conviene una relación de 23. Para más detalles, consulte /es/products/dp-lc-roots/.

5. Tensión y frecuencia de la alimentación

La velocidad síncrona a 50 Hz y a 60 Hz es distinta, y un mismo modelo tiene una velocidad de bombeo que difiere en 10%~25%: la V0025A es de 20/26 m³/h, la V0100 de 100/110 m³/h y la V0155 de 150/175 m³/h. Si se selecciona para una región de 60 Hz con la velocidad de bombeo de los catálogos nacionales, es fácil que quede pequeña. También hay que verificar la tensión: a partir de la V0155 no se admite monofásico de 220 V, solo trifásico de 220/240 V y 380/415 V; la V630B es de 380–400/660–690 V y 415 V. La hoja de especificaciones indica que algunos modelos no son adecuados para regiones de 60 Hz; en pedidos de exportación debe confirmarse con la fábrica la configuración del motor y de la velocidad antes de realizar el pedido.

6. Diámetro de conexión, tubería y entorno de instalación

El diámetro de la conexión de la bomba no debe ser menor que el diámetro de entrada de la bomba; se prefiere que la tubería sea lo más corta y recta posible. Estimando con un tubo de entrada de DN25 y 1.5 m de longitud, la conductancia por debajo de 1 mbar es de aproximadamente 1.26 L/s; si se conecta una bomba con una velocidad de bombeo efectiva de 7.6 L/s, en el extremo de la cámara solo quedan 1.08 L/s, y la velocidad de bombeo cae más del ochenta por ciento. La bomba en sí no tiene problema; es la tubería la que la limita. En el lado de la instalación también hay que verificar la temperatura ambiente (0~40 ℃), el espacio de ventilación y disipación, y la capacidad de carga del forjado: la V630B, con aceite, pesa 730 kg y sus dimensiones exteriores son 1,510×909×740 mm; primero hay que medir la puerta y el paso. En aplicaciones con un ritmo fijo, como las líneas de envasado, consulte las restricciones del lado del proceso en /es/industries/packaging/.

Después de reunir los seis parámetros

Presión de trabajo, volumen y tiempo de evacuación, tipo de gas, modo de funcionamiento, frecuencia de la alimentación, y conexión y entorno: con estos seis puntos completos, el modelo de la cotización tiene fundamento; si falta uno, el proveedor solo puede completarlo con suposiciones, y muchas selecciones con alta tasa de fallos se originan en esas suposiciones. Consulte las preguntas frecuentes en /es/faq/.

Preguntas frecuentes

P: ¿Al seleccionar una bomba de vacío se mira primero la velocidad de bombeo o la presión límite? R: Primero se determina la presión de trabajo. La presión de trabajo debe ser un orden de magnitud superior a la presión límite de la bomba para que esta trabaje cerca de su velocidad de bombeo nominal. En un punto de trabajo de 0.1 mbar, la DPL-V0040A con el lastre de gas cerrado tiene una presión límite de 0.1 mbar y ya no tiene margen; para el orden de 10⁻³ mbar conviene usar una bomba de dos etapas DPL-2V18 o 2V28.
P: ¿Cuánto se tarda en evacuar una cámara de 1 metro cúbico hasta 1 mbar? R: Según la estimación con t=(V/S)·ln(P₀/P₁), el término ln es 6.92. La DPL-V0040A tiene una velocidad nominal de 40 m³/h y, tras la reducción por tubería y válvulas, una velocidad efectiva de aproximadamente 7.8 L/s, con unos 890 segundos; la DPL-V0100 tiene una velocidad nominal de 100 m³/h y unos 356 segundos. La diferencia está en el ritmo, no en el grado de vacío.
P: ¿Cómo debe configurarse la bomba para bombear gases con vapor de agua? R: Se abre la válvula de lastre de gas para diluir los gases condensables. En la V0040A a la V0100, al abrir el lastre de gas la presión límite pasa de 0.1 mbar a 0.5 mbar; en la V630B, de ≤8×10⁻² a ≤0.7 mbar. El lastre de gas solo alivia la situación; cuando la cantidad de vapor de agua es grande, también hay que añadir una trampa fría o un separador antes de la bomba y seleccionar según la carga real.
P: ¿Se puede seleccionar directamente con la velocidad de bombeo del catálogo en regiones de 60 Hz? R: No. La velocidad de bombeo a 50/60 Hz es distinta: la V0025A es de 20/26 m³/h y la V0155 de 150/175 m³/h. La hoja de especificaciones indica que algunos modelos no son adecuados para regiones de 60 Hz; antes de realizar el pedido debe confirmarse con la fábrica la configuración del motor y de la velocidad, y calcularse con la velocidad de bombeo correspondiente a la frecuencia objetivo.
P: ¿Qué ocurre si se elige un diámetro de tubería demasiado pequeño? R: La velocidad de bombeo efectiva queda limitada por la conductancia. Un tubo de entrada de DN25 y 1.5 m tiene una conductancia de aproximadamente 1.26 L/s por debajo de 1 mbar; si se conecta una bomba con una velocidad de bombeo efectiva de 7.6 L/s, en el extremo de la cámara solo quedan 1.08 L/s, la velocidad de bombeo disminuye más del