Asistencia técnica: selección de la tecnología de vacío

28 de abril de 2020

Si te gustó nuestro anterior post sobre: «Tecnología de vacío Aerzen: de la presión atmosférica al vacío«, acompáñanos hoy en busca de la mejor selección, para una correcta combinación de la prebomba y soplante de vacío Aerzen, garantizando así un grupo de bombeo rentable, con la mayor eficiencia energética.

En las aplicaciones de alta calidad para evacuar los gases de proceso en la industria química, pueden ser necesarias a la vez que costosas, las bombas de vacío helicoidales. En función de la aplicación, se emplean bombas de vacío de anillo hidráulico, bombas rotativas o bombas de uña controlables, para gases neutros.

Para reducir el tiempo de bombeo, también es posible aplicar soluciones multifase con una prebomba y varias soplantes de vacío que trabajen de manera gradual. Observando los límites térmicos y empleando la mejor combinación posible de la prebomba y la soplante de vacío, el fabricante del grupo y Aerzen cumplen los parámetros del grupo de bombeo definido por el operador.

PARA EL RANGO DE VACÍO DE 300 A 10 MBAR

PARA EL RANGO DE VACÍO DE 200 A 10-3 MBAR

(0,001 MBAR)

PARA EL RANGO DE VACÍO DE 200 A 10-5 MBAR

(0,00001 MBAR)

SOPLANTES DE VACÍO CON REFRIGERACIÓN DE PREADMISIÓN

(RANGO DE VACÍO DE 300 A 10 MBAR)

Aerzen suministra soplantes de vacío con refrigeración de preadmisión (denominadas soplantes de preadmisión) de la serie mHV en 11 tamaños para caudales de succión teóricos nominales de 250 a 61 000 m³/h. Su presión diferencial máxima admisible depende de la carga térmica correspondiente. Las soplantes de preadmisión se emplean principalmente en vacío bajo y en un rango de presión negativa como prebomba o fase de presión negativa contra presión atmosférica para lograr altas presiones diferenciales en una fase, y para altas relaciones de compresión en el rango de vacío bajo de hasta p2/p1 = 5.

Las soplantes de preadmisión de la serie mHV, se emplean preferentemente para lograr un funcionamiento continuo sin problemas de calentamiento. Para este fin, el aire atmosférico o el gas ya refrigerado se introduce en el equipo compacto del lado de descarga sin válvula adicional, reguladores, etc., a través de un tercer canal de succión. Cuando se emplea gas refrigerado, este se enfría previamente en un refrigerador de gas/aire o en un refrigerador de gas/agua instalado entre la prebomba y la soplante de preadmisión.

Las bridas de la carcasa de las soplantes de preadmisión están equipadas con juntas tóricas y una lubricación por inmersión se encarga de suministrar aceite lubricante a las soplantes de vacío con refrigeración de preadmisión. Las soplantes se accionan mediante un motor acoplado directamente o un engranaje cilíndrico y, en caso de presión diferencial limitada, mediante una correa trapezoidal estrecha.

La cámara de impulsión se cierra con un sello laberíntico combinado de anillos dispersores o de pistón, y el eje de accionamiento se cierra con anillos de sellados radiales dobles con bloqueo de aceite. La soplante refrigerada por aire GMa 10.2 HV funciona con un caudal de dirección vertical.

SOPLANTES DE VACÍO PARA EL RANGO DE VACÍO BAJO DE 200 A 10-3 MBAR

Las soplantes refrigeradas por aire de la serie HV para el rango de vacío de 200 a 10-3 están disponibles en 12 tamaños para caudales de succión teóricos nominales de 180 a 97 000 m³/h (con velocidades de 3000 a 3600 rpm). En el tipo de construcción GMa, estos funcionan con un caudal de dirección vertical, y el tipo de construcción GLa, con un caudal de dirección horizontal, permite un diseño especialmente compacto.

Ambos tipos de construcción se emplean, entre otros, en procesos de revestimiento, en ingeniería química y de procesos, en la industria metalúrgica y de envasado, en centrales de vacío, en compresión de helio y sistemas de detección de fugas de helio, en la fabricación de lámparas, tubos y equipos solares, y en la industria automotriz. En aplicaciones determinadas se pueden usar sellos especiales para soplantes refrigeradas por aire, lubricados por inmersión y variantes para materiales especiales, p. ej. para piezas fundidas y émbolos rotativos.

Gracias a su accionamiento estándar mediante motores del tipo de construcción IE 3, las soplantes trabajan con la máxima eficiencia energética y se pueden utilizar en numerosos mercados, también en Estados Unidos, Canadá y Rusia, entre otros. Un sello laberíntico especial de anillos dispersores o de pistón, evita que el aceite de las cámaras de los rodamientos penetre en la cámara de impulsión. Se instala además una cámara neutra de grandes dimensiones con canales de condensación.

Para conseguir un mayor efecto de purgado, la cámara neutra se puede purgar con gas de sellado. Como característica singular, las soplantes de vacío de la serie HV se pueden fabricar opcionalmente de conformidad con la homologación ATEX 94/9/CE. Estos ofrecen una resistencia al aumento de la presión de explosión de hasta 13 bar, funcionan sin regulación de bypass y son las únicas soplantes de vacío aprobadas para la zona 0 (en interiores) y en exteriores para la clase de temperatura T4. Para una mayor seguridad durante el proceso, la opción de control se puede desactivar por debajo de 50 mbar.

SOPLANTES DE VACÍO PARA EL RANGO DE VACÍO ALTO DE 200 A 10-5 MBAR

Las soplantes de motor encapsulado de la serie CM de Aerzen (para gases agresivos) y HM (para gases neutros), adecuadas para un funcionamiento permanente, permiten unos tiempos de bombeo especialmente breves, y se emplean en tecnología de alto vacío industrial para un rango de vacío de 200 a 10-5 mbar. Estas soplantes funcionan con una tracción hermética, ya que el eje de accionamiento está sellado por un motor encapsulado integrado sin paso de conexión a la atmósfera.

Debido a una velocidad prácticamente doble de 6000 a 7200 rpm con las mismas dimensiones, se producen ciclos de bombeo muy cortos en cuestión de segundos, lo cual genera una aceleración considerable de los procesos de producción para el operador. Incluso si en un grupo de bombeo se integran dos prebombas y una soplante de motor encapsulado para aumentar el rendimiento todavía más, el equipo en conjunto se seguirá caracterizando por su diseño compacto, lo cual supone una ventaja especial por lo que respecta a sistemas múltiples con numerosos grupos de bombeo.

EN EL TIPO DE CONSTRUCCIÓN CM PARA GASES CORROSIVOS

  • En 14 tamaños para caudales de succión teóricos nominales de 110 a 15.340 m³/h.

EN EL TIPO DE CONSTRUCCIÓN HM PARA GASES NEUTROS

  • En 9 tamaños para caudales de succión teóricos nominales de 406 a 15.570 m³/h.

Estos sistemas se emplean para generar vacío industrial, por ejemplo en ingeniería química y de procesos, en revestimiento de láminas y vidrio, en evacuación de hidrógeno, en sistemas de detección de fugas de helio y en cualquier situación en la que se deba evitar fugas a toda costa. Además, estas soplantes se emplean en la industria de semiconductores, en microelectrónica, en la fabricación de pantallas planas, en tecnología láser y en tecnología solar.

Las soplantes pueden funcionar en ambas direcciones, vertical y horizontal. Gracias a su refrigeración estándar por agua, resultan adecuados para aplicaciones en entornos de sala blanca. Su resistencia mecánica excelente (hasta 230 mbar) reduce los tiempos de bombeo. La aplicación de un variador de frecuencia permite un rango de control alto (1:5) y, por lo tanto, el uso de soplantes de menores dimensiones. Siempre se puede encontrar una solución personalizada, incluso para aplicaciones especiales, gracias a las diferentes variantes de motores para operaciones en red, cíclicas y continuas.

SÍNTESIS

Para diseñar de manera óptima un grupo de bombeo para la generación de vacío, no hay soluciones «listas para usar», ya que los parámetros de operación de la prebomba y la soplante de vacío de desplazamiento positivo deben adaptarse óptimamente entre sí. Solo entonces el grupo de bombeo alcanzará los parámetros que necesiten el operador y el punto de operación estipulado.

Por consiguiente, la solución óptima solamente se puede lograr con el asesoramiento en detalle que Aerzen, como proveedor de soplantes de vacío, pueda brindar al fabricante del grupo de bombeo el cual, a su vez, adquiere la prebomba la soplante de vacío a proveedores externos.

Inspeccionamos por medio de un amplio software la combinación de la bomba, la cual consiste en la prebomba y la soplante de vacío Aerzen planificada o estipulada por el fabricante del grupo de bombeo.

«Prestamos especial atención a evitar rangos de presión térmica crítica y a proporcionar en términos de energía, las mejores proporciones de gradación. La máxima que aplica Aerzen es, no asesorar solamente al fabricante sobre el grupo de bombeo en lo que respecta a la aplicación del proceso de vacío, sino también con respecto al diseño de la combinación del todo el grupo de bombeo».

Equipo Aerzen

Norbert Barlmeyer

«El diseño no es el aspecto que tiene

es cómo funciona.» Steve Jobs.

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