Tecnología de las bombas de vacío de tornillo en seco

Cómo funcionan las bombas de vacío de tornillo en seco 

La tecnología de bombas de vacío en seco, especialmente las bombas en seco para químicos con tornillo de paso variable, ofrecen ventajas claras y cuantificables con en una amplia variedad de aplicaciones esenciales. Una bomba de vacío de tornillo en seco correctamente diseñada garantiza el cumplimiento con las necesidades de procesamiento con una solución segura, confiable y rentable.

Las bombas de vacío de tornillo en seco no necesitan agua ni aceite para el sellado o la lubricación en las etapas de vacío. En consecuencia, estos sistemas de vacío en seco eliminan la generación de efluentes, la contaminación y los altos costos de tratamiento.

• Una bomba de vacío de tornillo en seco está compuesta por dos rotores paralelos en forma de tornillo helicoidal sin contacto (1) y (2), Fig. 1, que giran sincrónicamente a altas velocidades a través de engranajes de precisión (3). Giran en sentidos opuestos y, al hacerlo, atrapan cierta cantidad de gas en la admisión (5) y los transportan en dirección a la lumbrera de escape (6) y al interior del canal de escape (7). Las paredes del estator (9) y la forma especial de los tornillos interengranados forman las cámaras o cavidades de compresión (4) que transportan el gas.

• Las holguras reducidas entre los tornillos y el estator, al igual que las holguras pequeñas entre los tornillos interengranados, garantizan que la cantidad de fuga inversa en dirección a la admisión sea reducida en comparación con el flujo directo de gas generado por las cavidades de los tornillos.

• La longitud del límite de sellado impide el contraflujo de los gases bombeados (es decir, la cantidad de espirales y holguras estrechas). En el caso de bombas equipadas con una placa de compresión, se registra una leve contraexpansión del gas a los tornillos la primera vez que se expone la válvula o lumbrera de salida. Esto se expulsa rápidamente a medida que el volumen atrapado se reduce progresivamente a cero por acción de los tornillos.

• El contraflujo de gas se controla principalmente por medio del ancho de las “superficies planas de sellado” presentes en las puntas del perfil de los tornillos. Estas superficies planas anchas se extienden en estrecha proximidad con el estator y minimizan la fuga inversa de gas. Las presiones definitivas en las bombas de tornillo pueden ser inferiores a 0,01 torr (0,01 mBar). 

• En modelos de paso variable, el gas se comprime a medida que cambia el paso para aportar compresión adicional antes del escape de la bomba. Esto esparce la carga de calor más uniformemente en toda la longitud de los rotores. En modelos de paso único, se logra más compresión en la última media vuelta contra una placa o válvula de compresión, polarizando la generación de calor en dirección al escape. En bombas de funcionamiento en seco, las temperaturas deben ser lo suficientemente altas para evitar la condensación en todo el proceso, y lo suficientemente bajas para evitar la autoignición y la polimerización. La temperatura del gas progresivamente más elevada al acercarse al escape en las bombas de paso variable ayuda enormemente a prevenir la condensación de los vapores bombeados. Las bombas de tornillo de paso variable también consumen energía de manera más eficiente que las de paso único. 

• El enfriamiento se logra a través de la camisa circundante (8). Las bombas se pueden configurar para enfriamiento de bucle cerrado directo o indirecto. El último método presenta muchas ventajas, ya que significa que el agua de enfriamiento de la planta nunca entra en contacto directo con el material de la bomba y que la camisa no puede obstruirse ni corroerse a raíz de la mala calidad del agua de enfriamiento.

• Hay una lumbrera de lastre de gas (10) disponible. Si es necesario, un lastre de gas puede ayudar a entibiar una bomba fría o a secar una bomba húmeda más rápidamente, a lograr que la temperatura de un vapor inflamable salga de su rango de inflamabilidad, y a remover sólidos de una bomba, particularmente durante el lavado con solventes.