Las válvulas de gas ballast ofrecen numerosos beneficios potenciales para los usuarios de bombas de vacío que a menudo suelen ser pasados por alto.
Aprende más sobre cómo estos sencillos y efectivos accesorios para bombas de vacío pueden incrementar su eficiencia y reducir el riesgo de contaminación.
¿Cómo funcionan las válvulas de gas ballast?
Si bien el aire atmosférico o un gas pueden parecer puros cuando se utilizan en un sistema de vacío, la verdad es que siempre contendrán cierta cantidad de humedad. Dentro de la bomba de vacío, el vapor se condensará porque el agua se condensa a presiones por debajo de la atmósfera, por lo que no se evacuará de la bomba y permanecerá como agua líquida. A menos que esta humedad salga del sistema, terminará contaminando el aceite. Esto puede dañar el rendimiento de la bomba de vacío y causar daños por pérdida de lubricación o corrosión.
El condensado resultante puede entrar en el sello de aceite de la bomba y afectar la capacidad de funcionamiento de la misma. Al agregar algo de aire al ciclo de compresión a través del gas ballast, la bomba generará suficiente presión para expulsar a la atmósfera la humedad con el aire. Por ende, abrir la válvula de gas ballast puede eliminar estos riesgos al expulsar una pequeña porción del gas comprimido sin afectar su rendimiento general.
El gas ballast a menudo se encontrará en bombas de paletas rotativas lubricadas por aceite y bombas de tornillo seco para procesos de liofilización, evaporación rotatoria, destilación y secado en gel.
¿Por qué los usuarios de bombas de vacío pasan por alto el uso de gas ballast?
Es difícil precisar las razones exactas por las que el uso de gas ballast no está generalizado, pero un factor clave puede ser un malentendido sobre cómo funcionan las válvulas de gas ballast.
La ciencia real detrás del uso del gas ballast es sencilla. Sin embargo, desde que se desarrollaron estos accesorios para bombas de vacío en 1935, algo fundamental parece haberse perdido en la traducción. Si más usuarios entendieran cómo funcionan los gas ballast y cómo pueden beneficiar sus sistemas de bombas de vacío, seguramente aumentaría su uso.
Examinando la ciencia detrás de las válvulas de gas ballast
Utilizado con una bomba de vacío lubricada con aceite, el gas ballast reduce la cantidad de condensación de vapor y, por lo tanto, la contaminación del aceite de vacío.
La corriente de gas evacuada de una cámara de vacío contiene vapor de agua, vapor de disolvente y otros contaminantes potenciales. Esta contaminación generalmente ocurre porque estas sustancias se han convertido, bajo presión de vacío, de moléculas líquidas a moléculas de gas.
El gas luego fluye de regreso a la bomba, donde se convierte nuevamente en un contaminante líquido dentro del aceite de la bomba, o sale a través de la misma.
Para comprender este proceso de intercambio de gases, es importante recordar que todo gas puede producir vapores a temperaturas y presiones de acuerdo a sus propiedades físicas.
El gas ballast admite aire u otro gas en una bomba de vacío para que los vapores puedan ser expulsados antes de que se condensen, contaminen el sistema, o contaminen el sellado del gas durante la compresión. El uso del gas ballast se realiza de la siguiente manera:
1.- Si la bomba está "trabajando" con un gas que se condensaría naturalmente en la bomba, el gas ballast permitirá que se abra una válvula de pre-salida antes de que el vapor haya tenido la oportunidad de condensarse.
2.- El vapor condensable se descarga a la atmósfera en su fase gaseosa.
Una bomba que ha estado sujeta a vapor condensado puede limpiarse utilizando tecnología de lastre de gas.
Este proceso funciona de la siguiente forma:
1.- El puerto de entrada de la bomba está cerrado para permitir que la bomba funcione con la válvula de gas ballast en la posición abierta, lo que ayuda a purgar la bomba.
2.- Esta purga se realiza durante varias horas o durante la noche, de acuerdo al tamaño del sistema y el grado de contaminación.
La reducción del riesgo de condensación puede permitir que la bomba logre su servicio de vapor con una especificación casi completa, lo que garantiza su capacidad para alcanzar de forma eficiente su nivel de presión final.
Sin embargo, si la bomba emite humo o emite una niebla visible en grandes cantidades, la habitación podría llenarse de niebla de aceite. Ventilarla en una campana de extracción o usar filtros de captura ayudará a eliminar el problema.
Aún así, incluso si el vapor de purga no es visible, se deben tomar precauciones. Los trabajadores podrían estar ingresando a un ambiente de trabajo donde el contenido y la concentración de contaminantes en la atmósfera pueden representar un peligro para la salud o posible incendio. Un kit de retorno de aceite de gas ballast puede mitigar estos riesgos.
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