Las bombas neumáticas de doble diafragma (AODD) se han convertido en caballos de batalla en muchas industrias diversas, pero solo funcionarán correctamente si se utilizan diafragmas compatibles.

La compatibilidad en cualquier relación, desde el matrimonio hasta el compañero de cuarto y el grupo de rock hasta la compañía de baile, es esencial si esa relación tiene alguna posibilidad de prosperar. Una relación que no es "compatible", definida como "la capacidad de existir u ocurrir juntos sin conflicto", pronto llegará a su fin cuando las partes se den cuenta de que no pueden coexistir de manera efectiva entre sí.

El mismo principio se aplica a los equipos, las materias primas y los productos finales terminados que se utilizan y producen en las aplicaciones de fabricación industrial. En este caso, lograr la compatibilidad es primordial cuando los fluidos que intervienen en el proceso de producción pueden ser peligrosos, corrosivos, cáusticos, viscosos o cargados de partículas. Específicamente, las bombas industriales, junto con sus componentes húmedos, que se utilizan para procesos de transferencia de fluidos deben ser totalmente compatibles con los fluidos que se mueven. Cualquier incompatibilidad entre la bomba y el medio que debe transferir puede provocar fugas o averías que pueden comprometer el proceso de producción, al mismo tiempo que crea una atmósfera de trabajo insegura para el personal del sitio y el medio ambiente.

El caso de las bombas neumáticas de doble diafragma

A lo largo de los años, ha ganado popularidad el uso de bombas neumáticas de doble diafragma (AODD) de desplazamiento positivo (PD) en operaciones de transferencia de gran volumen con fluidos peligrosos o corrosivos de alto valor. Las razones son obvias: debido a su diseño utilitario, las bombas AODD son altamente flexibles, confiables, duraderas y resistentes cuando se usan incluso en los entornos de bombeo más difíciles. Esto se debe al hecho de que su método de operación les da la capacidad de autocebarse, dejar sin carga y funcionar en seco con bajo cizallamiento, lo que les permite comenzar a bombear inmediatamente cuando se encienden y manejar materiales sensibles. Su diseño sin sello también elimina virtualmente el riesgo de que se desarrollen fugas, lo que los hace ideales para manipular materiales peligrosos. Como bombas PD, también pueden alcanzar y mantener rápidamente los caudales deseados durante toda la duración de la ejecución del producto.

Todas estas características hacen de las bombas AODD una opción de primera elección para operaciones generales de carga, descarga y transferencia en una amplia gama de industrias, como procesamiento químico, pinturas y revestimientos, alimentos y bebidas (incluidas las aplicaciones higiénicas o sanitarias), minería y deshidratación, petróleo y gas, enchapado, lubricación y maquinaria, y semiconductores.

El verdadero genio que hace que las bombas AODD sean perfectas para su uso en una amplia gama de industrias y aplicaciones de manejo de fluidos está en su diseño simple y método de operación altamente repetible. La operación comienza cuando el aire comprimido ingresa a la bomba a través de su Sistema de distribución de aire (ADS), que aleja uno de los dos diafragmas del centro de la bomba. Simultáneamente, el segundo diafragma es empujado hacia el centro por el eje que conecta ambos diafragmas. Esto crea un vacío que obliga al fluido a entrar en el colector de entrada, lo que levanta la bola de la válvula de su asiento. Esto permite que el fluido viaje a la salida donde se descarga en la tubería. En este momento, la válvula de bola se vuelve a asentar y el pistón (placa del diafragma) tira del diafragma lejos del centro de la bomba, lo que permite que el otro diafragma permita que el fluido entre en su mitad de la bomba, desde donde se descarga.

Sabiendo cómo funcionan las bombas AODD, se hace evidente que los diafragmas gemelos juegan un papel indispensable para garantizar un funcionamiento adecuado. En otras palabras, los diafragmas pueden considerarse el “corazón” de la bomba AODD.

Hacer la diligencia debida del diafragma

En general, los factores a considerar al seleccionar un diafragma incluyen las características del producto, la temperatura del proceso, los requisitos específicos de la aplicación (es decir, el material de construcción FDA) y la vida útil flexible del diafragma. Otro elemento a tener en cuenta a la hora de seleccionar el diafragma es la longitud de la carrera; algunas combinaciones de aplicación/diafragma requieren una configuración de bomba de carrera corta para garantizar un funcionamiento adecuado.

Para ayudar a sus clientes a encontrar el diafragma correcto, Northstarpump ofrece una cartera completa de siete diafragmas que está disponible en caucho, elastómero termoplástico (TPE) y materiales de construcción de politetrafluoroetileno (PTFE). Todos han sido diseñados para usarse en aplicaciones específicas de transferencia de fluidos según el tipo de fluido que se mueve:

• Buna-N: Buna-N, también conocido como "nitrilo", es un compuesto de caucho que proporciona un rendimiento excelente en aplicaciones que involucran fluidos a base de petróleo como gasolina con plomo, aceites combustibles, queroseno y trementina. Buna-N proporciona una vida flexible de baja a moderada y una resistencia moderada a la abrasión.
• Monómero de etileno propileno dieno (EPDM): El caucho EPDM es una excelente opción para usar en temperaturas extremadamente frías o cuando se bombean ácidos diluidos o cáusticos. Los diafragmas de EPDM se utilizan más comúnmente en las industrias de fabricación, alimentos, farmacéutica y pintura y revestimientos. Su vida flexible es menor que la de muchos otros materiales de diafragma, pero exhiben una buena resistencia a la abrasión. EPDM también es una buena opción cuando se manipulan materiales que disipan estáticamente.
• Fluoroelastómero (FKM): FKM es un compuesto de caucho que utiliza fluoruro de vinilideno como monómero, lo que le permite ser utilizado con una amplia variedad de ácidos y bases. Tiene muy poca flexibilidad, pero puede ser la mejor opción en aplicaciones donde las temperaturas del fluido pueden alcanzar más de 350 ºF (177 ºC).
• Geolast: Geolast es un TPE que exhibe una mayor resistencia al aceite y un bajo hinchamiento del aceite, lo que lo hace perfecto para el manejo de productos derivados del petróleo. Si bien es equivalente a Buna-N en la mayoría de sus características, Geolast ofrece un mayor nivel de flexibilidad y buena resistencia a la abrasión, todo a un costo menor que el Buna-N reforzado con tela.
• Hytrel: también un TPE, Hytrel ofrece una alta vida útil y una excelente resistencia a la abrasión. También ofrece un sellado superior o energización de sellos debido a su conjunto de compresión bajo.
• Santoprene: Otro miembro de la familia TPE, Santoprene está fabricado con caucho EPDM curado, lo que ayuda a que sea ideal para su uso en diversas aplicaciones, incluida la transferencia de líquidos ácidos y cáusticos. También tiene una excelente vida útil flexible, propiedades de resistencia a la abrasión y un amplio rango de temperatura que lo convierte en el diafragma de referencia en muchas aplicaciones químicas e industriales. Algunas formulaciones de Santoprene también se pueden usar en aplicaciones de manejo de fluidos sanitarios.
• PTFE: Como compuesto químicamente inerte casi en su totalidad, el PTFE se puede utilizar con una amplia variedad de fluidos. Es especialmente compatible con fluidos corrosivos como hidrocarburos aromáticos o clorados, ácidos, cáusticos, cetonas y acetatos.

Conclusión

Ya sea que bombee agua, ácidos agresivos, productos alimenticios o lodos cargados de sólidos, los diafragmas de una bomba AODD deben satisfacer las necesidades de características de manejo muy específicas relacionadas con la compatibilidad del producto. El desafío, en este caso, es identificar e implementar el diafragma óptimo, uno que garantice un funcionamiento seguro, eficiente, rentable y sin problemas.

Elegir el diafragma correcto requiere conocer y considerar todos los parámetros del proceso. Debido a que todos los parámetros deben funcionar en perfecta armonía para producir la mejor solución de bombeo, es imperativo que el usuario considere todas las opciones antes de decidirse por el diafragma que optimizará mejor el rendimiento. Esta puede ser una tarea desalentadora para los no iniciados, por lo que NorthStar ofrece asistencia a través de su Tabla de compatibilidad química, que brinda al usuario toda la información necesaria para garantizar que se elija un diafragma químicamente compatible para la aplicación en todos los casos.