Las bombas de paletas de desplazamiento variable/fijo

¿Qué son las bombas de paletas de desplazamiento variable/fijo?

Son bombas volumétricas y compuestas por un rotor, paletas deslizantes y una carcaza. Estas bombas pertenecen al grupo de las bombas mecánicas.

Las bombas de paletas de desplazamiento variable

Las bombas de desplazamiento variable cuentan con un compensador de presión y permiten adecuar en cualquier momento el caudal impulsado a la demanda del circuito.

El consumo energético es reducido y adecuado en cada instante del ciclo.

El grupo de bombeo tiene discos de distribución de compensación axial hidrostática. Estos mejoran su rendimiento volumétrico y reducen el desgaste de los componentes.

El compensador de presión de las bombas de paletas de desplazamiento variable

El principio de funcionamiento del compensador de presión consiste en mantener el anillo tórico del grupo de bombeo en posición excéntrica mediante un muelle regulable.

Cuando la presión de impulsión es igual a la presión de calibrado del muelle, el anillo tórico se desplaza hacia el centro adecuando el caudal bombeado a los valores requeridos por la instalación.

Los tiempos de respuesta del compensador son muy breves y permiten eliminar la válvula limitadora de presión máxima.

1. Sentido de giro de las paletas.

Las bombas de paletas de desplazamiento fijo

Las bombas de paletas de desplazamiento fijo pueden tener uno o varios elementos de bombeo (bomba simple o de doble respectivamente).

El grupo de bombeo está formado por un elemento compacto que contiene el rotor, las paletas, el anillo del estator y los discos del cabezal. El conjunto se puede extraer con facilidad sin necesidad de desmontar la bomba del circuito hidráulico.

El perfil elíptico del anillo del estator, con dobles cámaras de aspiración e impulsión contrapuestas, anula las fuerzas de empuje radiales sobre el rotor reduciendo el desgaste de la bomba.

El empleo de un rotor de paletas múltiples reduce las pulsaciones de la presión de impulsión, y con ellas las vibraciones y el ruido producido por la bomba.

1. Estator mecanizado con una forma especial. 2. Paletas monobloque en forma de "U". 3. Cuerpo de bomba. 4. Rotor.

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¿Cómo se calibran las pipetas?

En los procesos analíticos cuantitativos se deben realizar, entre otras, medidas de masa y de volumen. En un análisis cada una de las medidas está sujeta a variables o factores responsables de que, al repetir el procedimiento de medición de una misma cantidad, no se obtenga siempre el mismo valor numérico.

Para describir la reproducibilidad de las medidas se utiliza el término precisión, que puede definirse como la variabilidad entre los valores numéricos de dos o más medidas o resultados que se han obtenido con un mismo procedimiento. Dicha variabilidad depende directamente del instrumento utilizado ya que éste es uno de los factores que intervienen en el proceso de medición. Por lo tanto, si se espera precisión en los resultados, es necesario que el instrumento permita realizar las medidas en forma precisa.

Sin embargo, la precisión no asegura exactitud. El término exactitud denota la proximidad de una medida a su valor verdadero o aceptado, y puede mejorarse mediante la recalibración.

La verificación de la calibración del equipo volumétrico permite conocer los volúmenes realmente contenidos o liberados por cada aparato, y en general consiste en determinar la masa de un líquido de densidad conocida contenida (o liberada) por éste.

¿Qué son las pipetas?

Se trata de aparatos herméticos con un pistón cargado con un resorte que fuerza el aire fuera de la pipeta al oprimir el botón pulsador de la parte superior de la pipeta. Este botón permite desplazar un volumen conocido y generalmente ajustable de aire de la punta desechable de plástico (tip). El volumen de aire desplazado se puede variar trabando un micrómetro de ajuste, localizado en el frente del dispositivo, o rotando la barra graduada hasta cada tope, según el modelo de pipeta.

Enseguida se introduce la punta desechable dentro del líquido y la presión liberada sobre el botón hace que el líquido sea aspirado por la punta. La punta se coloca contra la pared del vaso recipiente, y se oprime de nuevo el botón pulsador para vaciar completamente la punta.

En el mercado se dispone de numerosas pipetas automáticas para situaciones que requieren la transferencia repetida de un volumen particular. Pueden ser de volumen fijo o de volumen variable. También se dispone de pipetas de microlitro motorizadas, que se controlan por computadora, y una gran variedad de software para que estos dispositivos funcionen como pipetas, distribuidores de volúmenes múltiples, buretas y como medios para diluir muestras.

El intervalo de volúmenes actualmente es muy variado. Existen micropipetas que miden en un rango de volumen de 0.1 a 2.5 µL, con un paso de 0.002µL, hasta macropipetas con un rango de volumen de 500 a 5000µL, con un paso de 5µL a 0.1 mL.

En general los fabricantes entregan con cada pipeta un certificado individual, que documenta los datos de producción y los valores de la calibración primaria.

Las pipetas automáticas de volumen fijo son muy precisas, pero las de volumen variable no lo son tanto. Estas últimas son menos precisas que las aforadas, pero cuando en un análisis se utiliza una pipeta automática de volumen variable habiendo ajustado el volumen requerido y sin variarlo más, su precisión es comparable a una pipeta aforada de clase A.

¿Cómo se manipula una pipeta automática?

Instrucciones para el manejo de una pipeta automática

Ajustar el volumen girando la barra graduada hasta que en la escala aparezca el volumen deseado.

Colocar un tip o punta de plástico en la punta de la pipeta, según sea el caso, haciendo una leve presión para lograr un buen ajuste.

Determinación del volumen vertido por la pipeta automática

Tolerancias de las pipetas

Para la mayoría de las pipetas se considera los siguientes errores estos cambian según la marca, modelo y diseño del fabricante.

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Clasificación de las bombas hidráulicas

Entre diferentes maneras de clasificar bombas, encontramos dos principales grupos:

• Bombas volumétricas o de desplazamiento positivo, entre las que se encuentran por ejemplo las alternativas, rotativas y las neumáticas, pudiendo decir a modo de síntesis que son bombas de pistón, cuyo funcionamiento básico consiste en recorrer un cilindro con un vástago.
• Bombas dinámicas o de energía cinética: Fundamentalmente consisten en un rodete que gira acoplado a un motor. Entre ellas se sitúan las regenerativas, las especiales, las periféricas o de turbinas y una de las más importantes, las centrífugas.

Para todos los tipos de bombas para líquidos hay que evitar la cavitación. Este fenónemo se genera por un vacío dentro del sistema y daña al mismo.

Bombas volumétricas o de desplazamiento positivo

En las bombas de desplazamiento positivo existe una relación directa entre el movimiento de los elementos de bombeo y la cantidad de líquido movido.

Todas las bombas de desplazamiento positivo cuentan de una pieza giratoria con varias aletas (paletas) que se mueven en una carcasa muy ajustada. Esto evita fugas del producto dentro de la bomba y aumenta la eficiencia del bombeo. El líquido queda atrapado en los espacios entre las aletas y pasa a una zona de mayor presión. Un dispositivo corriente de este tipo es la bomba de engranajes, formada por dos ruedas dentadas engranadas entre sí. En este caso, las aletas son los dientes de los engranajes.

En todas estas bombas, el líquido se descarga en una serie de pulsos, y no de forma continua, por lo que hay que tener cuidado para que no aparezcan condiciones de resonancia en los conductos de salida que podrían dañar o destruir la instalación.

En las bombas alternativas se colocan con frecuencia cámaras de aire en el conducto de salida para reducir la magnitud de estas pulsaciones y hacer que el flujo sea más uniforme.

Una de las más importantes en esta clasificación son las alternativas:

• En este tipo de bombas la energía mecánica recibida se transforma directamente en energía de presión que se transmite hidrostáticamente en el sistema hidráulico.
• En las bombas de desplazamiento positivo siempre debe permanecer la descarga abierta, pues a medida que la misma se obstruya, aumenta la presión en el circuito hasta alcanzar valores que pueden ocasionar la rotura de la bomba. Por tal razón siempre se debe colocar inmediatamente a la salida de la bomba una válvula de alivio o de seguridad. con una descarga al tanque y con registro de presión.

Bombas alternativas

Las bombas alternativas constan de un pistón que oscila en un cilindro. Este cuenta con válvulas que regulan el flujo de líquido hacia el cilindro y desde el cilindro. Estas bombas hay de acción simple y de acción doble:

La bomba de acción simple bombea solamente en un lado del pistón.

La bomba de doble acción bombea siempre en ambos lados del pistón. Estas bombas pueden tener una o varias etapas. Las bombas alternativas de etapas múltiples tienen varios cilindros colocados en serie. De esta manera el cilindro siguiente puede aprovechar lo generado en los cilindros anteriores.

Bombas de energía cinética

Un elemento rotativo mueve el fluido en el sentido de su rotación generando energía por razón a su movimiento pudiéndose variar dependiendo de la masa y resistencia de la línea de descarga.

Bombas de volumen fijo o bombas de desplazamiento fijo

Estas bombas se caracterizan porque entregan un producto fijo a velocidad constante. Este tipo de bomba se usa más comúnmente en los circuitos industriales básicos de aplicación mecánica de la hidráulica.

Estas bombas son de desplazamiento fijo a una velocidad constante. Su principal aplicación es en los circuitos industriales básicos de aplicación mecánica.

Bombas de paletas (aletas)

Según la forma de la caja hay bombas de simple, doble o triple cámara. La mayoría de bombas de paletas deslizantes son de una cámara (monocelulares). Estas máquinas son de gran velocidad, de capacidades pequeñas o moderadas y manejan fluidos poco viscosos.

Bombas de pistón

Las bombas de pistón son consideradas de alto rendimiento y eficiencia volumétrica, utilizadas generalmente en las industrias.

Bombas de volumen variable

Las bombas de volumen variable o de desplazamiento negativo, son las que desplazan una cantidad variable de líquido dependiendo de la presión del sistema. A mayor presión menor cantidad de líquido desplazará.

A este caso pertenecen:

• Las bombas de engrenajes: Los volúmenes variables para bombas de engranes únicamente son utilizables si se varía la velocidad de impulsión de la bomba. El factor de escape uniforme prohíbe la eficiencia constante con velocidad variable y elimina a las bombas de engranes para uso potencial de volumen variable.
• Las bombas centrífugas: Su elemento propulsor es el rodete giratorio. En este tipo de bombas, se transforma la energía mecánica recibida en energía hidro-cinética imprimiendo a las partículas cambios en la proyección de sus trayectorias y en la dirección de sus velocidades.
  Es muy importante en este tipo de bombas que la descarga de las mismas no tenga contrapresión pues si la hubiera, dado que la misma regula la descarga, en el caso límite que la descarga de la bomba estuviera totalmente cerrada, la misma seguiría en movimiento NO generando caudal alguno trabajando no obstante a plena carga con el máximo consumo de fuerza matriz.
• Las bombas de pistón: Son las mejores adaptadas para diseños de volumen variable, y las bombas axiales de pistón generalmente son consideradas como las más eficientes de todas las bombas, y son por sí solas las mejores para cualquier condición de volumen variable. Las bombas radiales de pistón son también utilizables para producir volúmenes variables.

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