¿Qué materiales se utilizan para los diafragmas?

¿Cómo afectan la compatibilidad química?

El diafragma es el corazón de la bomba. Su material determina qué productos químicos se pueden bombear y cuánto durará el diafragma. No existe un único diafragma "universal". La siguiente tabla (en forma de viñetas) resume los materiales comunes y su resistencia química típica. Tenga en cuenta que la compatibilidad de productos químicos específicos puede requerir consultar tablas de compatibilidad de los fabricantes (como Cole-Parmer o McMaster-Carr), ya que la concentración, la temperatura y la presión son importantes.

Neopreno (caucho de policloropreno). Bueno para: fluidos a base de agua (ácidos y bases diluidos), aceites moderados (aceite mineral, diésel), refrigerantes. No apto para: ácidos fuertes (nítrico, sulfúrico), bases fuertes, disolventes aromáticos (benceno, tolueno) ni combustibles con alto contenido aromático. Rango de temperatura: -20°C a 95°C. Costo: bajo. Utilizado en pulverizadores agrícolas y bombas de agua.

Caucho nitrilo (NBR, Buna-N). Bueno para: fluidos a base de petróleo (gasolina, diésel, aceite de motor, aceite hidráulico), propano, butano e hidrocarburos alifáticos. No apto para: líquido de frenos (DOT), cetonas (acetona, MEK), disolventes clorados (cloruro de metileno), ácidos fuertes. Temperatura: -30°C a 100°C. Costo: bajo a moderado. Utilizado en bombas de transferencia de combustible y transferencia de aceite.

EPDM (monómero de etileno propileno dieno). Bueno para: agua caliente (vapor hasta 120°C), ácidos y bases diluidos, líquido de frenos (DOT 3,4), alcoholes (metanol, etanol), muchos disolventes polares (¿cetonas? En realidad, el EPDM no es bueno para las cetonas; compruébelo. El EPDM es bueno para los alcoholes y el agua, pero no para los aceites ni la gasolina). No apto para: aceites de petróleo, gasolina, diésel, trementina ni ácidos oxidantes fuertes. Temperatura: -40°C a 120°C. Costo: moderado. Se utiliza en transferencia de líquido de frenos, circulación de agua caliente y aguas residuales.

Viton (FKM, fluoroelastómero). Bueno para: casi todos los productos químicos excepto aquellos que contienen flúor (ácido fluorhídrico), alcoholes de bajo peso molecular (el metanol y el butanol pueden hincharse con el tiempo) y bases calientes (NaOH concentrado por encima de 60°C). Excelente para: ácidos fuertes (sulfúrico, nítrico), solventes clorados (cloruro de metileno, tricloroetileno), combustibles de hidrocarburos (gasolina, diesel, combustible para aviones), solventes aromáticos (tolueno, xileno). Temperatura: -20°C a 200°C (dependiendo de la formulación). Costo: alto (5–10 × neopreno). Utilizado en procesamiento químico, transferencia de ácido a alta temperatura.

¿Cómo se reducen las pulsaciones en el flujo de la bomba de diafragma y por qué se producen las pulsaciones?

un bomba de diafragma Es una bomba alternativa de desplazamiento positivo. A medida que el diafragma avanza, empuja el líquido hacia afuera (carrera de descarga). A medida que se mueve hacia atrás, aspira líquido (carrera de succión). El flujo no es continuo, es una serie de pulsos. La presión también pulsa (desde casi cero durante la succión hasta alta presión durante la descarga). Las pulsaciones pueden dañar los componentes posteriores (manómetros, tuberías), provocar golpes de ariete y producir ruidos molestos. Las bombas personalizadas suelen incluir amortiguadores de pulsaciones.

La frecuencia de pulsación depende del diseño de la bomba: Un solo diafragma produce un pulso por carrera (por ejemplo, 60 ciclos por minuto = 60 pulsos por minuto). Un diafragma doble (simultáneo, misma fase) todavía tiene un pulso por carrera. Una bomba "dúplex" (dos diafragmas desplazados 180 grados) cancela algunas pulsaciones pero no todas. Un "tríplex" (tres diafragmas con un desplazamiento de 120°) reduce la pulsación a aproximadamente entre un 5% y un 10% de la presión máxima (lo suficientemente suave para muchas aplicaciones). La mayoría de las bombas de diafragma personalizadas para uso industrial son triplex.

Amortiguador de pulsaciones (también llamado acumulador). Este es un tanque pequeño (0,5 a 5 L) conectado a la línea de descarga. En el interior, una vejiga o diafragma lleno de gas separa el gas del fluido bombeado. A medida que la bomba pulsa, el fluido comprime el gas, que absorbe la energía del pulso y la libera suavemente. Un amortiguador reduce la pulsación entre un 80% y un 90% (la fluctuación de presión cae de ±30% a ±5%). El gas (generalmente nitrógeno, a veces aire) se precarga al 60-80% de la presión de descarga promedio de la bomba. Los amortiguadores personalizados se dimensionan según el caudal y la presión.

Bucles de derivación con un pequeño orificio. No es un amortiguador, sino un flujo más suave: tienda una pequeña línea de purga desde la descarga hasta el tanque de succión (o hasta la línea de succión) con un orificio fijo (1–3 mm). La purga continua (5-10 % del flujo total) reduce los picos de presión porque el fluido siempre tiene un camino para recircular. Esto es ineficiente (desperdicia energía) pero simple y confiable.

Aumentar el número de carreras (velocidad del motor). Si hace funcionar una bomba de diafragma a 300 golpes por minuto en lugar de 60, los pulsos están espaciados 0,2 segundos en lugar de 1 segundo. El flujo se vuelve menos "entrecortado" porque la presión aguas abajo tiene menos tiempo para caer entre pulsos. Sin embargo, una velocidad más alta aumenta el desgaste del diafragma y de las válvulas de retención. Se puede diseñar una bomba personalizada con un variador de frecuencia (VFD) para que pueda ajustar la velocidad para obtener la suavidad deseada.

El diseño de la válvula de retención también afecta la pulsación. Las válvulas de retención blandas (de bola o de aleta) se cierran más lentamente y permiten algo de reflujo, lo que en realidad suaviza ligeramente el pulso. Por el contrario, las válvulas duras (de asiento) se cierran rápidamente, creando un pico de presión brusco. Para aplicaciones que requieren pulsaciones muy bajas (por ejemplo, alimentar un sistema de dosificación), use una bomba con válvulas de retención de asiento blando.