Bomba dosificadora
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Bomba dosificadora . Es un tipo de bomba diseñada para inyectar un químico líquido en el seno de un fluido, en pequeña cantidad, y de la cual se requiere de un control preciso del volumen añadido por sus efectos en el proceso y o por coste del químico. La bomba debe posibilitar un control preciso a la hora de la inyección. En una instalación de dosificación se preparan materia sólida, líquidos o gases en una determinada cantidad. Una planta instalación de dosificación se compone de varios dispositivos, de los cuales uno siempre está presente el elemento dosificador. Este componente principal de una planta de dosificación permite el flujo, lo limita o lo corta.
Sumario
Tipos de bombas dosificadoras
- Bomba de pistón, en esta bomba de dosificación se desplaza un émbolo en un movimiento recto del medio. El émbolo se mueve hacia un cilindro equipado con una entrada y salida. En el primer ciclo es absorbido en la entrada y en el segundo ciclo es expulsado por la salida.
- Bomba peristáltica, mediante el desplazamiento del medio por fuerzas mecánicas externas en un tubo de plástico flexible se transporta de forma precisa entre la entrada y la salida. Este transporte del medio se puede realizar de forma muy precisa, y se usa con más frecuencia en el ámbito de la medicina y laboratorio.
- Bomba de membrana, es la más sencilla entre las bombas dosificadoras. Se tensa una membrana sobre un cilindro rectangular, abierto lateralmente, que tiene montado en ambas extremidades la entrada y salida. Esta transporta en cuanto se aprieta el medio al exterior, y lo absorbe cuando la membrana es tensada hacia el exterior.
- Bomba de engranaje, este tipo de bomba de dosificación absorbe a través de dos ruedas dentadas engarzadas entre sí el medio por la entrada y lo transporta con el mismo movimiento a la salida. Este procedimiento es especialmente apto para altas presiones.
Características
La bomba dosificadora puede ser de membrana o de émbolo, y ofrece gran precisión, siempre debe permitir el ajuste del caudal de una manera lineal y su diseño debe garantizar la reproducibilidad, la repetitividad y la precisión del volumen desplazado, a bajos caudales y a altas presiones.
- Reproducibilidad, capacidad de dar el mismo resultado en las mediciones realizadas por diferentes operarios en distintos periodos de tiempo y siempre bajo las mismas condiciones.
- Repetitividad, son las mediciones realizadas por un mismo operario en un breve periodo de tiempo y bajo las mismas condiciones.
- Precisión, es la capacidad de dar los mismos resultados en diferentes mediciones realizadas en las mismas condiciones.
Además, todas las bombas dosificadoras deben ser a prueba de fugas y completamente seguras, ya que muchos de los químicos suelen ser peligrosos. El caudal ajustado debe ser preciso aun cuando la presión en la tubería o sistema donde se inyecte el químico varíe. Por consiguiente, debe ser seleccionada para que sea capaz de producir una presión igual o superior a la máxima que pueda tener el fluido en la tubería. Todas estas características hacen que la bomba dosificadora pertenezca al grupo de desplazamiento positivo y esté dentro de las que se clasifican como reciprocantes. El flujo es producido por un pistón o émbolo reciprocante y es de forma sinusoidal, también conocido como flujo pulsante similar al del corazón humano el cual tiene muchas analogías con una bomba dosificadora.
Unidades de flujo para dosificación de químicos
Por lo general los flujos de dosificación son pequeños y suelen ser expresados en las siguientes unidades:
- l/h – litros por hora
- l/día – litros por día
- GPH – Galones US por hora
- GPD – Galones por día
Los tipos de bombas dosificadoras se clasifican de dos formas, según su impulsor, y según su cabezal:
Bombas dosificadoras según su impulsor
- Bombas electromagnéticas o de tipo solenoide, suelen ser usadas para bajas presiones y bajos caudales.
Presión: P < 300 psig (20 barg), Caudal: Q < 20 GPH (60 l/h)
- Bombas accionadas por motor, por pasos (step motor), el motor paso a paso (stepper) hace girar el eje lo que hace mover el diafragma hacia arriba y hacia abajo. Este movimiento vertical genera cambios de presión en la cámara de la bomba lo cual junto a las válvulas de admisión y escape genera la operación de la bomba.
- Bombas accionadas por motor eléctrico, los rangos suelen ser.
Presión: P hasta 3500 psig (250 barg), Caudal: Q desde 1.5 l/h (0.4 GPH) hasta 3500 l/h (925 GPH).
El ajuste del caudal puede ser realizado bien por cambios en la velocidad de desplazamiento (carrera) o en la longitud del desplazamiento, o ambas. El ajuste de la carrera usualmente se hace mediante un micrómetro o perilla micrométrica, que ajustan la relación de engranajes en el mecanismo moto-reductor o mediante el uso de medios electrónicos como el potenciómetro en motores de corriente continua y más recientemente con variador de frecuencia en motores de corriente alterna. Cuando se requiere ajuste automático de la carrera de la bomba dosificadora los fabricantes suelen colocar un posicionador, de funcionamiento similar a los usados en válvulas automáticas, en donde se ubica el micrómetro. Dicho posicionador puede ser accionado con una señal proveniente de un PLC, permitiendo así control PID (Proporcionales – Integrales - Derivativos) de variables de proceso, tales como pH, conductividad, etcétera. Algunos modelos ofrecen un amplio abanico de caudales con proporción 1:3000 entre el caudal más bajo y el más alto, siendo válidas para pequeñas dosificaciones como para choques de alto caudal.
Bombas dosificadoras según su cabezal
- Bombas dosificadoras de membrana.
- Bombas dosificadoras de pistón.
En función del fluido y la presión de operación, se emplean diferentes materiales en el cabezal de la bomba dosificadora.
- Bombas dosificadoras en acero inoxidable AISI316.
- Bombas dosificadoras en Hastelloy.
- Bombas dosificadoras en polipropileno PP.
- Bombas dosificadoras en PVC
- Bombas dosificadoras en PVDF (fluorocarbono).
Usos
Las industrias en las que se puede emplear una bomba dosificadora son petróleo y gas, industria química, cosmética, farmacéutica, alimentos y las bebidas. Las bombas dosificadoras se usan en varios ámbitos para la dosificación exacta de un medio. Tanto en la industria como en el laboratorio, con las bombas dosificadoras se aplica pegamento, se dosifica medicamentos o se introduce sustancias químicas en un proceso. Estas bombas dosificadoras también se usan en la agricultura para la dosificación exacta de abono o en la cría de animales para repartir medicamentos. El procedimiento sencillo y preciso de las bombas dosificadoras permite usarlas en muchos campos de aplicación. Estas bombas dosificadoras permiten medir de forma constante en el tiempo el mismo volumen. Las bombas dosificadoras mejoran el resultado y reducen o evitan fallos subjetivos o insuficiencias, que se producen inevitablemente por el factor humano. Además, las bombas dosificadoras evitan el contacto con medios agresivos que el usuario debe introducir en un proceso. La experiencia muestra que la inversión en bombas dosificadoras se rentabiliza en poco tiempo.
