El futuro de los diafragmas de bombas neumáticas

los diafragmas

El diseño de pistón integral ha creado una nueva clase de modelos de los diafragmas que pueden satisfacer las demandas tradicionales de caudal, altura de succión y eficiencia al mismo tiempo que mejoran la contención del producto.

Al determinar el nivel de rendimiento de las bombas neumáticas de doble diafragma (AODD), elegir el motor neumático correcto suele ser la elección más importante que tendrá que hacer el usuario.

Sin embargo, también es importante seleccionar el tipo correcto de diafragma, cuya operación y confiabilidad afectarán directamente el tiempo medio entre fallas de la bomba, la seguridad de la aplicación y la eficiencia y consistencia operativas.

Dado que las piezas están en constante movimiento durante el funcionamiento de una bomba neumática, con averías o fallas que resultan en fugas de productos indudablemente costosas y, a menudo, peligrosas, se debe tener una consideración cuidadosa con respecto a la selección del diafragma.

Se deben considerar varios factores antes de poder seleccionar el diafragma óptimo para una aplicación específica.

La experiencia previa siempre puede ayudar al operador a hacer esta selección, pero las aplicaciones nuevas o diferentes requerirán investigación y pueden justificar el uso de la asistencia de un tercero para determinar qué diafragma cumplirá con mayor éxito los requisitos y parámetros específicos de la aplicación.

Al seleccionar un diafragma, generalmente hay siete factores principales a considerar:

  • Resistencia química: compatibilidad del material con el fluido que se bombea
  • Rangos de temperatura: capacidad para permanecer flexible a bajas temperaturas y no deteriorarse a altas temperaturas
  • Resistencia a la abrasión: capacidad de soportar el desgaste y la fricción por el contacto con sólidos y partículas en el fluido que se bombea
  • Normas sanitarias: requisitos de que el diafragma cumpla con las normas higiénicas o sanitarias
  • Condición de entrada: capacidad para bombear fluido de un lugar a otro
  • Flex Life: longevidad esperada del diafragma antes de requerir reemplazo
  • Costo: costo total de propiedad determinado por múltiples factores, como el precio inicial, la vida útil flexible nominal para la aplicación y los costos de tiempo de inactividad y mano de obra de reemplazo del diafragma.

A lo largo de los años, se había hecho evidente para los principales fabricantes de bombas neumáticas, los cuales son socios de negocio nuestros, que el diseño mejorado del diafragma era la próxima frontera en relación con un rendimiento de la bomba mejor y más confiable. Impulsados ​​por la creencia de que se podría desarrollar un mejor diafragma, los fabricantes de diafragmas han descubierto mejores formas de construir diafragmas y hacer que sea más fácil satisfacer sus demandas operativas.

Preocupaciones con el diseño tradicional de pistón interior/exterior

Uno de nuestros principales socios de negocio en las bombas de doble diafragma, determinó que la falla fundamental en el diseño de diafragma tradicional giraba en torno a las deficiencias operativas inherentes de los diafragmas que presentaban un diseño de pistón externo.

Los pistones de diafragma interno y externo, a menudo denominados placas, proporcionan un medio para conectar los diafragmas al eje común alternativo y para sellar el lado del líquido del lado del aire del diafragma.

Si bien los diafragmas de pistón externo funcionarán admirablemente en muchas aplicaciones comunes, estos tipos de diafragmas tienen algunas características de rendimiento muy preocupantes.

Lo que es más importante, la abrasión del pistón exterior que se producirá durante el funcionamiento normal conducirá finalmente a la creación de un punto de fuga potencial. La abrasión provocada por el contacto entre el pistón exterior y el diafragma es un subproducto inevitable del funcionamiento de este tipo de diafragma.

La abrasión se ve exacerbada por la presencia de partículas abrasivas en la corriente de fluido que pueden quedar atrapadas entre el pistón y el diafragma.

En muchos casos, este desgaste abrasivo es la causa principal de la falla del diafragma, independientemente del material del diafragma. Esto no solo es costoso desde la perspectiva del producto perdido, el mantenimiento y el reemplazo, sino también desde el punto de vista del peligro si la bomba está manejando líquidos nocivos o peligrosos.

El diseño de los diafragmas de pistón exterior también puede provocar la acumulación del fluido bombeado, especialmente si es un abrasivo.

En este caso, la sustancia abrasiva puede acumularse en el pistón exterior porque los diafragmas estándar tienen pistones exteriores planos que cuentan con bolsillos o áreas donde los fluidos de tipo abrasivo pueden anidar o quedar atrapados.

Otro problema potencial puede ocurrir cuando el espesor de la “piel” de la acumulación de material alcanza un cierto nivel y se rompe durante el proceso de bombeo. Cualquier acumulación que ingrese a la corriente de fluido posee la capacidad de dañar la bomba o atascarse en el sistema de producción, lo que puede provocar fallas debilitantes, tiempo de inactividad y costos de reparación/reemplazo.

Los diseños de diafragma tradicionales cuentan con placas internas y externas que conectan los diafragmas
al eje de la bomba. Si bien este diseño tiene sus beneficios operativos, hay algunas deficiencias que pueden conducir a la creación de puntos de fuga que pueden afectar la contención del producto,
lo cual es especialmente crítico cuando se manejan materiales peligrosos o peligrosos.

Teniendo en cuenta los problemas que pueden causar el desgaste por abrasión y la acumulación de material, la industria trabajó diligentemente para desarrollar el diafragma de pistón integral o IPD. Dentro del diseño IPD, el pistón que se usa para mover el diafragma lateralmente durante la carrera de bombeo está encapsulado en el interior del propio diafragma.

Los IPD también tienen un acabado suave con un ángulo de operación que mejora el flujo de fluido y la altura de succión al mismo tiempo que reduce la propensión a la acumulación de material en el pistón exterior.

La próxima generación de los diafragmas

Específicamente, se han diseñado dos nuevos modelos de diafragma de pistón integral, los cuales pueden lograr una longitud de carrera tradicional que optimizará las tasas de flujo, la altura de succión y la eficiencia.

Dichos diafragmas brindan un nivel elevado de rendimiento de bombeo, lo que los hace ideales para aplicaciones de manejo de líquidos industriales y químicos de alto volumen.

Lo que es más importante, la eliminación del punto de fuga potencial en el pistón exterior hace que los diafragmas  de nueva generación sean la mejor opción cuando la aplicación implica la transferencia de líquidos críticos, peligrosos o peligrosos.

Las características adicionales de los diafragmas de nueva generación incluyen:

  • Eliminación de la abrasión del pistón exterior para una mayor vida útil del diafragma, especialmente cuando se bombean fluidos abrasivos
  • Fácil limpieza para cambios más rápidos entre productos
  • Hasta un 100 % más de flujo y altura de succión en comparación con otros diafragmas de carrera reducida
  • Construcción especializada, lo que los hace un 50 % más económicos que los diafragmas laminados de PTFE
  • Compatibilidad con diferentes modelos de bombeo
  • Disponibilidad de tamaños
  • Rangos de temperatura de -40ºC a 170ºC (-40ºF a 225ºF)
  • Disponibilidad de modelos de alta presión para usar con bombas reemplazables

Los diafragmas  de nueva generación se han diseñado específicamente para aplicaciones higiénicas. Cuentan con un diseño de una sola pieza que elimina las áreas de trampa notorias entre el pistón exterior y el diafragma, lo que puede fomentar el crecimiento de bacterias.

El diseño e también elimina el desgaste por abrasión típico causado por el pistón exterior en un diafragma tradicional, lo que da como resultado una vida útil más prolongada.

Junto con estas mejoras de diseño, los diafragmas pueden mejorar el desplazamiento del producto por carrera y altura de succión en comparación con los diafragmas de la competencia, en muchos casos duplicando el rendimiento del competidor.

Además, no se utiliza adhesivo en la construcción del diafragma de nueva generación, lo que los convierte en la elección perfecta para aplicaciones higiénicas y sanitarias de manipulación de líquidos.

Otras características y características de rendimiento de los diafragmas de nueva generación incluyen:

  • Construcción especializada lo que los hace un 50 % más económicos que los diafragmas laminados de PTFE
  • Fácil mantenimiento y tiempo medio entre reparaciones (MTBR) maximizado
  • Certificación FDA para uso en aplicaciones sanitarias
  • Disponible en cuatro tamaños: 25 mm (1″), 38 mm (1,5″), 51 mm (2″) y 76 mm (3″)
  • Rangos de temperatura de -40 ºC a 170 ºC (-40 ºF a 225 ºF) y -29 ºC a 104 ºC (-20 ºF a 220 ºF) dependiendo el modelo a elegir

Pruebas en campo

Hablar de los conceptos detrás de las mejoras en la construcción y el rendimiento del diafragma es una cosa, pero los ejemplos del mundo real son otra. Desde que se introdujeron en el mercado, los diafragmas de nueva generación han obtenido una rápida aceptación por parte de sus usuarios.

Conclusiónes

A lo largo de los años, los diafragmas que desempeñan un papel tan importante en el funcionamiento de las bombas neumáticas han sufrido algunas revisiones muy significativas en sus diseños y materiales de construcción.

El más reciente ha sido el desarrollo de diafragmas de pistón integral que pueden eliminar los problemas de desgaste y contención del producto que han obstaculizado los modelos de diafragma estándar.

Pero al mismo tiempo producen una longitud de carrera que puede optimizar las tasas de flujo, las capacidades de succión y la eficiencia.

Los nuevos modelos han contribuido a este “camino para los diafragmas del futuro”, que ya han comenzado a dejar su huella en muchas aplicaciones críticas de manejo de líquidos en los mercados químicos e industriales.

Esperamos que te hayan quedado clara la idea de los diafragmas de nueva generación y cómo ayudarán a tu industria

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