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Las bombas peristálticas se utilizan en muchísimas aplicaciones de la industria ya que proporcionan una manera sencilla y directa de transportar fluidos sensibles sin que estos entren en contacto con pistones o piezas móviles. La parte más crítica es la selección del material ya que la tubería entra en contacto con el fluido. Esta entrada del blog proporciona una descripción general de cómo funciona una bomba peristáltica y compara diferentes opciones de material a emplear en la tubería de la bomba peristáltica.
PARTES DE UNA BOMBA PERISTÁLTICA
Antes de comenzar a explicar cómo funciona una bomba peristáltica es muy importante saber que partes tiene una bomba peristáltica, ya que si no, no se podrá entender su funcionamiento.
- El tubo, la única parte flexible y deformable y que va a estar en contacto con el fluido.
- La carcasa, va a ser la estructura de la bomba.
- El rotor, unido al eje central y que gira por la acción de un motor (el motor no se muestra en el dibujo).
- Los rodillos, que giran unidos al rotor y aprietan al tubo contra la carcasa.
ENTONCES, ¿CÓMO FUNCIONA UNA BOMBA PERISTÁLTICA?
Básicamente, una bomba peristáltica funciona de forma similar a como funciona el esófago humano. La palabra peristaltismo la define la RAE como la “contracción progresiva, de un extremo a otro, de ciertos órganos tubulares para hacer avanzar su contenido”. Pues para tener una idea de cómo funciona una bomba peristáltica, lo mejor es pegar un trago de agua y ver como se transporta este líquido.
La bomba peristáltica mecánica se compone de unos pocos componentes que se combinan para formar una bomba de desplazamiento positivo es decir, mueven un fluido encerrando repetidamente un volumen fijo y moviéndolo mecánicamente a través del sistema. Un motor eléctrico proporciona energía a un rodillo que gira y aprieta la tubería flexible a lo largo de la carcasa de la bomba. Esta compresión y relajación del tubo, de forma continua, mueven el fluido empujándolo a lo largo de la conducción tal como se puede apreciar en la siguientes imágenes.
Paso 1:
El rotor de la bomba gira sellando dos partes del tubo contra la carcasa de la bomba. Esto genera que una parte del fluido quede encapsulado entre los dos sellos (azul), que una parte del fluido sea empujado hacia el exterior (rojo).
Paso 2:
A medida que el rotor sigue girando, el fluido encapsulado sigue moviéndose en el interior del tubo (azul), a la vez que sigue expulsando y descargando el fluido de la parte superior (rojo) y el fluido va rellenando el espacio que deja el sello de la parte inferior que se está desplazando (verde).
Paso 3:
El rotor empuja al fluido que estaba encapsulado al liberar la parte superior (azul) y el fluido sigue entrando en la zona del tubo que va quedando sin compresión (verde).
Paso 4:
Por último, el fluido ha liberado completamente el fluido de la parte superior (azul), mientras que queda encapsulado el fluido en la zona media (verde) y comienza a entrar fluido nuevo por la parte inferior (amarillo)
DUREZA DE LA TUBERÍA
En el punto anterior hemos visto que el fluido se mueve por la compresión/relajación del tubo producido por el rotor contra la carcasa de la bomba. Por ese motivo, laa tubería debe ser lo suficientemente flexible para permitir que el motor gire y empuje el líquido a través de la tubería. Si la tubería es demasiado dura, el motor debe trabajar a mucha potencia, lo que disminuirá la vida útil del motor o bien puede inutilizarlo completamente. Por ese motivo, la mayoría de los tubos para bombas peristálticas se fabrican con una dureza aproximada entre 50 y 60º Shore A
Hay algunas aplicaciones que requieren que a la salida de la bomba se coloque un filtro para la eliminación de impurezas. Esto puede suponer un contratiempo para el funcionamiento de la bomba y el tubo ya que el fitro provoca resistencia grande al avance del fluido y crea una contrapresión contra la bomba, que podría causar que la tubería reventara si excediera la presión nominal del tubo. En estos casos, puede ser necesario un material más duro para evitar que la contrapresión exceda la clasificación de presión de rotura de la tubería.
TAMAÑO DE LA TUBERÍA
Cuando hablamos del tamaño de la tubería nos referimos a los diámetros interiores y exteriores de la misma. Una mala elección de los mismos puede causar, igual que una mala elección de la dureza del tubo, daños irreversibles en la bomba. Normalmente, los fabricantes de las bombas ya estipulan en sus manuales de instrucciones, qué diámetros son los adecuados para emplear en sus bombas.
El grosor de la pared del tubo ((diámetro exterior – diámetro interior) / 2) debe coincidir con el espacio entre el rodillo y la carcasa en la bomba peristáltica. Incluso una diferencia de décimas de milímetro en el espesor de la pared puede reducir significativamente la vida útil de la bomba o impedir que funcione al 100%. Para poder emplear diferentes espesores de pared, normalmente se puede ajustar la medida del rotor. El empleo de diferentes grosores se corresponde a que algunos usuarios quieren poner tubos de mayor pared para asegurar una mayor presión de salida del fluido (y así poder enviar el fluido a través del tubo a mayores distancias).
Como se muestra en el dibujo de la izquierda, un espesor de pared insuficiente puede impedir que se cree el cierre, el sello en la bomba en la bomba y por tanto la bomba no trasegará fluido. El caso contrario se aprecia en la figura de la derecha, donde un espesor de pared excesivamente grueso resulta un mayor desgaste del rotor y de la propia tubería, además de reducir la vida útil de la bomba.
COMPATIBILIDAD QUÍMICA DEL MATERIAL DEL TUBO
Como el fluido transportado por una bomba peristáltica solo entra en contacto con una superficie (tubo), normalmente es muy sencillo escoger un material. No existe un material para las bombas peristálticas que funcione con todos los productos, ni tampoco todos los materiales disponen de las mismas certificaciones por lo que es importante comprender los efectos de cada uno. En este link puede encontrar el acceso a nuestra tabla de compatibilidad química de materiales con productos que puede servir de guía general para orientarse en la elección del material correcto (que debería comprobarse en condiciones reales para asegurar la idoneidad para una aplicación específica).
TABLA DE COMPATIBILIDAD QUÍMICA
RESUMEN
La dureza, el tamaño y la compatibilidad química de los tubos son los aspectos más importantes a tener en cuenta al seleccionar un material para una aplicación de bomba peristáltica. Es fácil pasar por alto cualquiera de estas consideraciones de diseño, por lo que es importante trabajar directamente con técnicos experimentados que puedan asesorar en cuanto a la selección del material.
Esta entrada del blog ofrece pautas generales que ofrecen un buen punto de partida para la mayoría de las aplicaciones. La tubería de la bomba peristáltica generalmente tiene una dureza de entre 50 y 65 Shore A y, a menudo, se vende con tolerancias muy estrictas en el diámetro interior y el grosor de la pared. Dado que la tubería es la única superficie a la que está expuesto el fluido, la tabla de compatibilidad química anterior proporciona una buena manera de reducir las opciones de materiales.
Diferentes modelos de tubo para bombas peristálticas
