Principio del funcionamiento de las bombas de tornillo o de rosca

¿Como funcionan las bombas de tornillo?

El líquido es transportado por medio de un tornillo helicoidal excéntrico que se mueve dentro de una camisa (estator). El núcleo inserto de la bomba es de fácil recambio. El accionamiento de los tornillos conducidos se realiza hidráulicamente.

Bombas de un tornillo (cavidad progresiva)

Los componentes primordiales son el rotor y el estator. El rotor es de una hélice externa simple y el estator es de una hélice interior.

Bombas de doble tornillo

Estas bombas transportan su contenido en forma axial, uniforme y continua. Durante la rotación de los tornillos impulsores no se genera turbulencia.

Bombas de triple tornillo

La bomba de triple tornillo genera cámaras estancas en el núcleo de la bomba, debido al perfilado especial de sus flancos.

Detalles de funcionamiento de las bombas de tornillo

Bombas de un tornillo con capacidad de volumen fijo

1. Conexión para accesorios. 2. Estator. 3. Pernos de construcción sólida. 4. Dos puertos de limpieza. 5. Brida de la carcaza de succión. 6. Eje sólido del impulsor. 7. Rodamientos de bolas. 8. Brida de descarga. 9. Rotor. 10. Carcaza de succión. 11. Tapones de desagüe. 12. Barra de conexión. 13. Eje impulsor. 14. Sello del eje.

Bombas de un tornillo con capacidad variable

Un pistón regulador de la capacidad (1) con movimiento horizontal acciona a la valvula deslizante (2). Esta modifica el tamaño del orificio de escape (3), regulando así la capacidad de volumen de transporte.

1. Pistón regulador de la capacidad. 2. Válvula deslizante. 3. Orificio de escape. 4. Salida de la bomba de tornillo. 5. Tornillo. 6. Entrada a la bomba de tornillo.

Bombas de doble tornillo El perfil de los tornillos es tal que el conducido se descarga completamente, accionado por el conductor que es el que realiza el trabajo de desplazamiento, actuando éste, al mismo tiempo, como rotor y como desplazador. El tornillo conducido desempeña la misión de separar las cavidades de admisión e impulsión, pero sin desalojar al líquido.

Bombas de triple tornillo

Estas bombas necesitan que los tornillos tengan un perfil cicloidal. En una bomba helicoidal de tres tornillos, el central es el conductor y los dos laterales los conducidos.

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Uso y aplicaciones de las bombas de tornillo o de rosca

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¿Qué son las bombas de tornillo?

Las bombas de tornillo son un tipo especial de bombas rotatorias de desplazamiento positivo y su flujo es independiente de la presión.

1. Pistón de acero endurecido, evita los efectos de fuerzas axiales. 2. Carcaza del tornillo helicoidal. 3. Tornillos helicoidales conducidos. 4. Entrada rotativa en pasos de 90 grados para una conexión fácil a la tubería. 5. Flecha de accionamiento de la bomba de tornillo. 6. Cojinete externo, permanentemente engrasado. 7. Sello mecánico para mantener la hermeticidad interior. 8. Soportes de la bomba de tornillo. 9. Tornillo helicoidal principal de acero endurecido. 10. Rotor balancín, evita cargas axiales.

Clasificación de las bombas de tornillo

Debido a la gran variedad de las bombas de tornillo, estas pueden clasificarse como:

• Bombas de un tornillo (Cavidad progresiva): Cuentan con un solo tornillo y son de simple flujo. Existen solamente en un número limitado de aplicaciones.
• Bombas de doble tornillo, doble flujo: Cuentan con dos tornillos bihelicoidales, sincronizados en su rotación por ruedas dentadas.
• Bombas de triple tornillo, simple flujo: Cuentan con un tornillo simple helicoidal conductor y dos tornillos conjugados, conducidos.
• Bombas de triple tornillo, doble flujo: Cuentan con un tornillo doble helicoidal conductor y dos tornillos conjugados, conducidos.

Principales características de las bombas de tornillo

En la gran variedad de las bombas de tornillo encontramos las siguientes características:

• Son un tipo de bomba hidráulica de desplazamiento positivo.
• Pueden estar provistas de camisas de calefacción o refrigeración.
• Funcionan en todo régimen de revoluciones.
• Prácticamente libre de pulsaciones y vibraciones.
• Bajísimos niveles sonoros.
• Mínima agitación del fluido por su transporte axial en cámaras estancas.
• Manejan todo tipo de fluidos:
  • Lubricantes y no lubricantes.
  • De viscosidad baja, media o alta.
  • Agresivos o neutros.

Ventajas principales de las bombas de tornillo

Una de las ventajas de las bombas de tornillo es que generan un impulso continuo de fluido por medio del desplazamiento permanente de sus cámaras estancas en sentido axial de los tornillos impulsores.

Evita por completo daños en los sistemas de tuberías.

• Larga vida útil.
• Alto rendimiento.
• Gradual generación de presión.
• Bajísimo nivel sonoro.

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Tipos de bridas y juntas de uso común

Existen muchas disposiciones de bridas y juntas de uso común, por lo que a continuación se explican algunos de los principales tipos de bridas y juntas que se pueden encontrar en instalaciones industriales.

Aunque la mayoría de los materiales de bridas son metálicos, algunas aplicaciones requieren bridas no metálicas, tales como plásticos reforzados, vidrio o acero revestido de vidrio.

Las bridas no metálicas tienden a utilizarse en aplicaciones que requieren una mayor inercia química. Generalmente, estas bridas son menos robustas e imponen la necesidad de un material de junta mas suave, capaz de asentarse bajo una presión de junta menor. Las temperaturas y presiones de servicio son normalmente menos severas.

Las disposiciones de bridas son generalmente de tipo “flotante” o de “contacto”:

Las Bridas con resalte se utilizan normalmente en sistemas de tuberías. Las superficies de contacto de la brida están elevadas, aunque la junta es no alojada. Generalmente, el diámetro exterior de la junta es igual al diámetro del círculo de los tornillos, menos el diámetro de los tornillos. Esto representa la junta de círculo interior de tornillos (IBC) (también denominada junta “anillo” en los Estados Unidos). En este caso, los tornillos actúan centrando la junta, permitiendo una fácil instalación y retirada de la junta, sin necesidad de separar todo el sistema de brida.

Similar a la brida con resalte es la disposición de junta solapada . Esta conexión se utiliza cuando el proceso requiere un sistema de conducción de fluidos que reaccione menos con el medio (posiblemente aleaciones, plástico o vidrio), pero en el que la brida en sí puede estar hecha de un material mas habitual:

Las Bridas planas se utilizan normalmente cuando el material de la brida se compone de materiales relativamente frágiles. En este caso, la junta es no alojada y resulta relativamente fácil de instalar y retirar:

Brida de doble acoplamiento (Tongue and Groove) , con junta totalmente alojada. La profundidad del macho es igual o mayor que la altura de la hembra. Normalmente, la junta tiene el mismo ancho que el macho. En esta disposición, es necesario separar las bridas completamente para cambiar la junta. Este sistema de brida ejerce gran presión de asentamiento sobre la junta y no se recomienda, normalmente, para tipos de junta no metálicas.

Brida Macho y Hembra que contiene una junta semialojada y puede tener formas variadas. La profundidad de la brida hembra es igual o menor que la altura del macho, a fin de evitar la posibilidad de un contacto directo entre las bridas cuando la junta se comprime. Debe separarse el sistema de bridas para cambiar la junta.

Disposición de Brida plana y hembra , con junta totalmente alojada. La cara externa de una de las bridas es lisa y la otra tiene una hembra en la que se monta la junta. Estos diseños se utilizan en aplicaciones en que la distancia entre las bridas debe ser precisa. Cuando la junta está asentada, las bridas están, normalmente, en contacto una con otra. Sólo deben usarse en este sistema juntas deformables.

Brida de junta de anillo (también llamada Anillo API ), en la que ambas bridas tienen canales para aceptar la junta de anillo, que normalmente está hecha de metal sólido. Las juntas utilizadas en este tipo de diseño se denominan frecuentemente juntas RTJ .

Garlock Sealing Technologies le ofrece una amplia variedad de bridas y juntas para todas sus aplicaciones.

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