Los inconvenientes de las bombas de anillo líquido

Las bombas de anillo líquido se utilizan comúnmente para optimizar la producción de alimentos y bebidas. Poseen una amplia gama de aplicaciones, que incluyen la evaporación de líquidos, la evacuación de cámaras de procesamiento y la eliminación de aire durante el proceso de empaque de alimentos.

‌Las bombas de anillo líquido tienen varias ventajas como una estructura simple, un bajo precio inicial, desgaste mínimo y larga vida útil. Hace años, cuando las preocupaciones de la industria sobre el uso y el costo del agua no existían, las bombas de anillo líquido eran económicas y fáciles de usar.

‌Sin embargo, los tiempos han cambiado, al igual que la consideración de la industria acerca del uso del agua. Las bombas de anillo líquido ya no son la opción más viable para la eficiencia energética, la producción o el mantenimiento de un vacío constante.

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Inconvenientes de las bombas de anillo líquido

A comparación de otros tipos de bombas de vacío mecánicas, las bombas de anillo líquido poseen los siguientes inconvenientes:

1.- Mayor costo de equipo de capital en bombas de anillo líquido

Si bien el precio de compra inicial de las bombas de anillo líquido puede ser menor al de las bombas secas, las preocupaciones de la industria han creado la necesidad de sistematizar los LRVP, reduciendo el delta de costos entre LRVP y las bombas de tecnología seca. 

Este costo de sistematización puede incluir:

• Sistemas de recirculación (bombas, enfriadores, etc.)
• Separadores
• Motores
• Marcos
• Material (Acero inoxidable, Hastelloy, latón, etc.)
• Material de sellado y empaque
• Paneles de control
• Cableado y componentes más grandes para el motor.
• Tubería para agua
• Espacio en piso

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2.- Consumo de energía en bombas de anillo líquido

Las bombas de anillo líquido también requieren más potencia para formar y mantener el anillo líquido. Esto significa que requieren motores más grandes que consumen 20 - 25% más de energía que otras bombas.

Cuando están equipadas con un sistema de recirculación de agua, puede haber motores, enfriadores u otros accesorios adicionales que se suman al consumo de energía.

‌A pesar del costo de mantenimiento comparativamente bajo, el consumo de energía durante la vida útil de la bomba puede costar hasta 5 veces más que su precio de compra inicial.

3.- Consumo de agua en bombas de anillo líquido

Las bombas de anillo líquido se basan en un sello líquido para lograr un vacío, generalmente un flujo constante de agua. También puede utilizarse un sistema de enfriamiento de agua para disminuir el calor producido durante su funcionamiento.

Por este motivo, el consumo de agua es uno de los inconvenientes más importantes. El costo de la eliminación del agua puede ser de tres a cuatro veces el costo del suministro.

Incluso si estás usando agua de pozo o estanque, hay costos involucrados y una tensión adicional en las plantas de suministro y tratamiento.

Durante el proceso, los contaminantes del gas pueden quedar atrapados en el agua y causar daños a medida que continúa recirculando. Esto puede generar costos adicionales para el tratamiento del fluido contaminado y acortar la vida útil de las bombas de anillo líquido.

4.- Riesgo de cavitación en bombas de anillo líquido

La cavitación ocurre cuando la presión cae por debajo de cierto límite, lo que lleva a la formación de pequeñas burbujas de gas en el líquido. Cuando se someten a una presión más alta, estas burbujas colapsan y pueden dañar la maquinaria interna.

Si las bombas de anillo líquido se opera por debajo de este límite, el "límite de cavitación", puede causar daños a la bomba. Este fenómeno suele provocar daños en la bomba en los meses de verano, cuando la temperatura de enfriamiento del agua se vuelve más cálida.

Para disminuir el riesgo de cavitación, se puede instalar una “línea anticavitación” o una válvula de alivio para proteger el equipo.

5.- Rendimiento limitado en bombas de anillo líquido

El rendimiento de las bombas de anillo líquido dependen de la temperatura del líquido. El vacío alcanzable está limitado por la presión de evaporación del fluido sellante a la temperatura de funcionamiento.

Esto no solo limita el rendimiento de la bomba, sino que también puede generar mayores costos operativos y consumo de agua a través del sistema de refrigeración.

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Efectos de la temperatura en el desempeño de las bombas de anillo líquido

Las bombas de anillo líquido cuentan con grandes ventajas, como su estructura sencilla, costo inicial reducido, vida útil prolongada y resistencia al desgaste.

Sin embargo, tienen una desventaja significativa, que es su dependencia de la temperatura ambiente para alcanzar un rendimiento óptimo. Durante la temporada de verano, su eficiencia puede disminuir notablemente, en un rango que va desde un 50% hasta un 70%.

¿Cómo afecta este fenómeno a tu presupuesto y tus operaciones?

Efectos del aumento de temperatura

En verano las condiciones ambientales cambian y provocan un aumento en la temperatura en la zona donde se encuentran ubicadas las bombas. Esto resulta en el calentamiento del agua en su interior. 

La falta de un mantenimiento adecuado en la línea de enfriamiento, como la limpieza de tuberías y el reemplazo de filtros en la torre de enfriamiento, significa que el agua no alcanza la temperatura necesaria para mantener la línea fresca. Esto afecta negativamente tanto a las bombas como a otros equipos que comparten la misma línea de enfriamiento.

Cavitación de succión

Las elevadas temperaturas hacen que el agua se evapore, lo que ocasiona cavitación en el interior de las bombas, específicamente en el puerto de descarga. Este fenómeno físico ocasiona una implosión violenta en las bombas de anillo líquido, lo que resulta en una disminución drástica de su capacidad de vacío y su vida útil. También conlleva daños importantes en las piezas metálicas y mecánicas, como corrosión, porosidad y afectaciones en la estructura general de la bomba.

La evaporación del agua dentro del sistema ocurre debido al aumento de la temperatura ambiente o a la pérdida de eficiencia en la torre de enfriamiento, donde se controla la temperatura del agua de la bomba.

La cavitación puede surgir por las altas temperaturas y puede generar un círculo vicioso: el aumento de la temperatura provoca cavitación, y la cavitación, a su vez, aumenta la temperatura de la línea.

Cuando se presentan problemas de cavitación, a menudo es necesario reemplazar todo el módulo, lo que representa casi el 70% de la bomba, lo que prácticamente implica adquirir una bomba nueva.

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