Conoce cuál es la bomba de vacío adecuada para tu aplicación alimenticia

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Por Meisa Staff, 4 noviembre 2021

Con la increíble variedad de opciones de bombas de vacío disponibles para cada aplicación, es difícil para los procesadores de alimentos y bebidas evaluar cual es la ideal para sus necesidades específicas.

Esto se vuelve especialmente desafiante en condiciones operativas difíciles, como áreas de producción de alimentos congelados, áreas húmedas o líneas de empaquetado que exigen un funcionamiento constante a alta velocidad. Todos estos factores afectan el rendimiento de las bombas de vacío y cómo se mantienen bajo las demandas de la aplicación. 

El mantenimiento y el cuidado también son consideraciones esenciales. Si una línea de producción requiere cerrarse para mantener, reparar o limpiar una bomba, son productos y dinero que no se está generando.

Debido a todas esas consideraciones la tarea aparentemente simple de decidir cuál es la bomba de vacío ideal, se vuelve mucho más compleja.

Como ejemplo, considerando la cuestión fundamental de las bombas de paletas rotativas selladas con aceite, las opciones sin aceite y las bombas de anillo líquido. Todas tienen características y necesidades diferentes, y estas necesidades cambian en función de su entorno. Comprender la diferencia es el primer paso para tomar una decisión informada sobre la bomba de vacío adecuada para tu aplicación.

 

La mecánica de las bombas de vacío

Las bombas húmedas cuentan con aceite en la cámara de bombeo para dos propósitos. El primero es la lubricación de las partes móviles, mientras que el segundo es llenar los espacios dentro de la bomba para proporcionar un vacío más profundo. Las bombas secas tienen aceite en los bearings y engranajes para su lubricación, pero la cámara de la bomba en sí no tiene aceite. El vacío profundo viene incorporado por diseño.

En las áreas de producción de alimentos y bebidas, el enemigo número uno al que se enfrentan las bombas es el vapor de agua y otros contaminantes como azúcares o ácidos grasos. Las bombas húmedas absorben vapor de agua y contaminantes. Debido a que funcionan a una temperatura inferior a 100°C / 212°F, el vapor de agua se condensará dentro de las bombas, creando agua líquida que se emulsionará con el aceite. Los otros contaminantes siempre son capturados por el aceite y permanecerán hasta que se cambie el mismo.

Cualquier ácido graso corroerá la bomba. Además los azúcares crearán otros problemas. El vapor de agua se condensará en la bomba y creará una situación en la que esta perderá parte de su capacidad de bombeo.

Esto se suma a un mayor mantenimiento requerido, ya que los contaminantes en el vapor de agua acarrean la necesidad de cambios frecuentes de aceite. Estos cambios de aceite se suman rápidamente cuando se considera el costo del aceite, el costo de la mano de obra y, lo que es más importante, el costo del tiempo de inactividad en una línea de producción para dar servicio a la bomba de vacío. En aplicaciones como la liofilización, donde el vapor de agua es más frecuente que en el procesamiento en seco, se necesitan cambios de aceite con mayor frecuencia, lo que eleva los costos.

Las bombas de vacío en seco no contienen aceite y funcionan a temperaturas suficientemente calientes como para condensar el vapor de agua. Los contaminantes como azúcares y ácidos grasos pasan a través del escape en lugar de adherirse al aceite dentro de la bomba. Una consideración que se debe tener en cuenta con las bombas de vacío en seco es si la bomba que se tiene en mente funcionará lo suficientemente caliente como para hacer que los azúcares y los ácidos grasos se quemen dentro de los componentes de la misma.

La eficiencia energética de la tecnología seca puede variar un 30% a comparación de la tecnología húmeda. Si bien las bombas secas pueden tener una ventaja en el uso de energía, también entra en juego la eficiencia real de que las bombas secas no requieren servicio o mantenimiento frecuentes que puedan resultar en tiempos de inactividad frecuentes. Esto da como resultado una mayor producción durante el mismo período ya que la línea no tiene que cerrarse para dar mantenimiento a la bomba.

 

Aplicaciones específicas

Las especificaciones de las necesidades de las bombas de vacío varían según el tipo de aplicación donde se utilizan. 

  • El empaquetado requiere baja presión con un ciclo más rápido. 
  • El procesamiento, como el tumbling o mezclado, tiene un tiempo de ciclo más largo con una presión más alta que el empaquetado, pero es más un requisito de presión media que alta. 
  • En la liofilización, los tiempos de ciclo varían, pero los requisitos de presión son más bajos que cualquiera de las dos aplicaciones anteriores.

Si observamos cada aplicación individualmente, las diferencias en los requisitos de la bomba se vuelven bastante significativas. A continuación te hablaremos sobre las aplicaciones de las bombas de vacío en seco en cada una de esas tres áreas específicas.

 

1.- Empaque

El empaque tiene menos contaminación que el procesamiento o la liofilización, aunque puede haber un remanente del proceso de producción. El tiempo de actividad es fundamental y los tiempos de ciclo son más rápidos.

Requiere una tecnología seca de tamaño compacto, ya que podría estar en el piso de producción. Así podrá usarse en un área de lavado, manejar vapor de agua o cantidades de arrastre de líquido. Además de manejar algunas cantidades de contaminación de partículas secas.

 

2.- Procesamiento 

La contaminación es una gran preocupación, ya que el vapor de agua y el remanente del producto están presentes. La posibilidad de contaminación significa que el tiempo de actividad está en riesgo si una bomba necesita desconectarse repetidamente para su mantenimiento o reparación.

Uno de los aspectos críticos es la capacidad de dar servicio y limpiar la bomba en sitio. Debido al riesgo considerablemente mayor de remanente de producto en esas áreas, es común que las bombas se llenen de grandes cantidades de líquido o lodo de producto que apaguen las bombas y requieran ser reemplazadas antes de que la producción vuelva a funcionar.

 

3.- Liofilización

La contaminación es una preocupación importante dada la cantidad de vapor de agua presente. Los productos cotidianos, como las bayas liofilizadas, contienen azúcares que pueden contaminar el aceite de las bombas húmedas. Los tiempos de ciclo varían y la presión requerida es la más baja de estas tres aplicaciones.

Es deseable contar con la capacidad de abrir la bomba si es necesario, limpiarla manualmente y volver a estar en línea. Habitualmente esto puede hacerse en lapsos de una hora. Poder volver a poner la bomba en línea manualmente en una hora en comparación de reemplazar toda la bomba o si la línea no funciona hasta que pueda obtener una bomba de reemplazo, es una gran ventaja.

 

El panorama general de las bombas de vacío

Dependiendo de la aplicación, el entorno y las características de los productos involucrados, los requisitos de la bomba de vacío pueden cambiar significativamente. Los procesadores que deseen aprovechar al máximo sus bombas deben comprender todos los factores involucrados.

Las capacidades de rendimiento, el costo inicial y costo total son parte del cálculo, como lo son para otras piezas de la línea de producción. Todos estos deben estar claramente definidos antes de tomar decisiones de compra, y deben basarse en la mejor información disponible. Por ejemplo, poder proyectar con precisión la frecuencia de los cambios de aceite requeridos en las bombas húmedas en un entorno de liofilización puede marcar una gran diferencia en su costo total.

Una vez que se ha tomado esa determinación, la pregunta será si las bombas actuales satisfacen las demandas de producción y qué cambios deben hacerse si no es así. Eso probablemente significará tener que desmontar la línea de producción para reemplazar las bombas con modelos que sean más adecuados para la aplicación específica. No es una decisión fácil, pero es necesaria para maximizar la eficiencia de la producción.

Una de las cosas más difíciles de hacer para una empresa es reducir su producción para realizar un cambio, incluso sabiendo que podrían obtener un mejor resultado con él. Es difícil parar su línea de producción ya que durante ese tiempo se está quedando atrás en sus metas de producción. Está perdiendo dinero y se está quedando atrás, acumulando un retraso, ejerciendo presión para todos. Es una decisión difícil de tomar pero que definitivamente vale la pena.

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