En la tabla de selección, V0155 y V0160 están uno junto al otro: una máquina es de 150 m³/h y la otra de 160 m³/h, ambas con motor de 4.0 kW y entrada de G2". A primera vista solo hay 10 metros cúbicos de diferencia, y las conexiones y la potencia también son iguales, así que parece cuestión de tomar una u otra sin más.
En la práctica, no es así. En la diferencia entre estas dos bombas, la velocidad de bombeo solo representa una parte menor; lo principal está en el vacío límite: V0155 con balasto de gas cerrado, 0.3 mbar; V0160 con balasto de gas cerrado, 0.1 mbar. Esa diferencia de 0.2 mbar determina que ciertas condiciones de trabajo puedan usarse y que otras simplemente no puedan alcanzarse.
1. Primero, ordenemos los parámetros reales de las dos bombas
| Elemento | V0155 | V0160 |
|---|---|---|
| Velocidad de bombeo nominal (50/60Hz) | 150 / 175 m³/h | 160 / 190 m³/h |
| Vacío límite (balasto de gas cerrado) | 0.3 mbar | 0.1 mbar |
| Vacío límite (balasto de gas abierto) | 0.5 mbar | — |
| Potencia del motor | 4.0 kW | 4 kW |
| Tensión | Trifásico 220/240V, 380/415V | Trifásico 220/240V, 380/415V |
| Entrada / escape | G2" / G2" | G2" / G2" |
| Ruido (50/60Hz) | 70 dB | 70 / 72 dB |
| Cantidad de aceite | 4 L | 5 ~ 8.5 L (rango de esta serie) |
| Peso | 108 kg | 120 kg |
La diferencia de velocidad de bombeo es del 6.7%, la potencia es la misma, las conexiones son las mismas y las dimensiones de instalación están en la misma gama. Por eso, elegir con la idea de que “una bomba un poco más grande es más segura” no sirve aquí: si se elige un tamaño mayor y no se gana en vacío límite, en la práctica solo se compra una diferencia de velocidad de bombeo que casi no se puede medir.
2. Hagamos el cálculo: cuánto tiempo ahorran 10 metros cúbicos
Tomemos una cámara con volumen neto de 2 m³, desde presión atmosférica de 1013 mbar hasta 10 mbar. Estimación con velocidad de bombeo a 50Hz y velocidad constante en ese intervalo de volumen:
t = (V / S) × ln(P₁ / P₂)
- V0155: S = 150 m³/h = 2.5 m³/min, t = (2 / 2.5) × ln(1013 / 10) = 0.8 × 4.618 ≈ 3.69 min
- V0160: S = 160 m³/h = 2.67 m³/min, t = (2 / 2.67) × 4.618 ≈ 3.46 min
La diferencia es de 0.23 minutos, es decir, 14 segundos. Con el mismo conjunto de tuberías y la misma cámara, en la práctica esa diferencia queda fácilmente cubierta por la tasa de fuga de las bridas, la desgasificación de las paredes de la cámara y el tiempo de conmutación de las válvulas.
La conclusión es clara: si tu proceso trabaja solo en el intervalo por encima de 10 mbar, esos 10 metros cúbicos no justifican cargar con 12 kg más de peso y entre 1 y 4.5 L más de aceite.
3. La diferencia se amplía al acercarse al límite
Si bajamos la presión objetivo hasta 0.5 mbar, la diferencia entre las dos bombas cambia por completo. En este tramo hay que introducir el vacío límite, porque la velocidad de bombeo cae de forma notable al acercarse al límite:
t = (V / S) × ln[(P₁ − Pu) / (P₂ − Pu)], donde Pu es el vacío límite de la bomba
- V0155 (Pu = 0.3): t = 0.8 × ln[(10 − 0.3) / (0.5 − 0.3)] = 0.8 × 3.881 ≈ 3.11 min
- V0160 (Pu = 0.1): t = 0.75 × ln[(10 − 0.1) / (0.5 − 0.1)] = 0.75 × 3.209 ≈ 2.41 min
Para el mismo recorrido, la diferencia es de 0.70 minutos, es decir, 42 segundos, un 29% más lento. Sumando ambos tramos: V0155 tarda 6.80 min en total y V0160, 5.87 min.
Esta fórmula es un modelo simplificado; en la práctica, por debajo de 10 mbar la velocidad de bombeo decae de forma más acusada que la lineal y el tiempo real de la máquina será mayor que el calculado. Pero la tendencia es correcta: cuanto más cerca del límite, más se amplía la diferencia de vacío límite y más irrelevante resulta la diferencia de velocidad de bombeo.
Si bajamos aún más, el caso es más extremo: si tu proceso exige 0.2 mbar, V0155 tiene un límite de 0.3 mbar; esta bomba no es que sea lenta, es que nunca llega. Calcular cuánto tarda carece de sentido.
4. Cuándo 0.3 mbar es suficiente
No todas las condiciones de trabajo requieren 0.1 mbar. En los siguientes escenarios, los 0.3 mbar de V0155 son suficientes y elegirla es más adecuado:
- Sujeción por vacío, elevación por vacío: el punto de trabajo está en el orden de 40~70 mbar, muy lejos del límite
- Envasado al vacío, impregnación, inmersión: el punto de trabajo suele estar en 5~50 mbar; lo que importa es la velocidad de aspiración y la velocidad de recuperación
- Secado al vacío, desaireación: se usa el balasto de gas para arrastrar humedad y disolventes; con el balasto de gas abierto, el límite es 0.5 mbar, y la diferencia frente a tenerlo cerrado no es importante
- Cuando la bomba primaria va seguida de una Roots, y el intervalo de trabajo de la Roots ya está en 1~100 mbar
Por el contrario, los casos típicos en los que hay que usar V0160 son estos:
- Bomba primaria para deposición al vacío y tratamiento térmico al vacío, donde solo se permite arrancar la bomba de alto vacío al entrar por debajo de 0.1 mbar
- Presión final de destilación al vacío y destilación molecular situada en 0.1~0.2 mbar
- El proceso exige que la cámara se mantenga estable por debajo de 0.3 mbar durante la etapa de mantenimiento de presión y no permite abrir el balasto de gas
- Se requiere operar pegado al límite durante largos periodos; cerca del límite, la eficiencia volumétrica de la bomba es baja y la temperatura del aceite es alta, y si se parte con un límite más alto, aumentan el consumo de aceite y la tasa de fallos
5. No elijas de arriba abajo según la tabla de velocidad de bombeo
En la tabla de parámetros de esta serie hay un punto fácil de pasar por alto: el vacío límite no sigue una progresión monótona con la velocidad de bombeo.
| Modelo | Velocidad de bombeo (50Hz) | Vacío límite (balasto de gas cerrado) |
|---|---|---|
| V0160 | 160 m³/h | 0.1 mbar |
| V0202 | 200 m³/h | 0.1 mbar |
| V0250 | 250 m³/h | 0.5 mbar |
| V0302 | 300 m³/h | 0.5 mbar |
| V300B | 280 m³/h | 0.08 mbar |
La velocidad de bombeo de V0302 es casi el doble que la de V0160, pero su vacío límite es 4 veces peor. Esto se debe a que ambos parámetros provienen de compromisos de diseño distintos: la velocidad de bombeo depende del diámetro del cilindro y de la velocidad de giro; el vacío límite depende de los juegos, el circuito de aceite y la estructura de escape, así como del tramo de proceso al que está orientado ese modelo.
Por eso, el orden de selección debería ser: primero definir el punto de presión de trabajo y si se necesita abrir el balasto de gas, filtrar los modelos cuyo vacío límite cumpla, y después elegir entre los restantes según la velocidad de bombeo y el ritmo temporal. Si se hace al revés y se mira primero la velocidad de bombeo, es fácil comprar una bomba que aspira muy rápido pero que no alcanza la presión requerida.
6. Instalaciones de 60Hz y superficie de montaje
La velocidad de bombeo de ambas bombas aumenta con la frecuencia: V0155 llega a 175 m³/h y V0160 a 190 m³/h, y la diferencia pasa de 10 a 15 metros cúbicos. En regiones de 60Hz, la selección debe calcularse con la
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