Las bombas peristálticas son vitales para muchas industrias, desde la farmacéutica hasta la protección del medio ambiente. Dado que un solo mecanismo de accionamiento puede bombear múltiples fluidos simultáneamente sin contaminación cruzada, las bombas peristálticas tubulares son una solución flexible y rentable para aplicaciones de transferencia de fluidos multicanal.
Otras ventajas de las bombas peristálticas incluyen la capacidad de transportar fluidos a largas distancias, su autocebado y la posibilidad de transportar fluidos con sólidos en suspensión. Las bombas peristálticas proporcionan un flujo continuo, resultados consistentes y un rendimiento fiable. Además, al estar equipadas con un cabezal multicanal, las bombas peristálticas pueden transportar simultáneamente múltiples fluidos sin contaminación cruzada.
Introducción a las bombas peristálticas multicanal
Los técnicos de laboratorios de investigación e instalaciones de proceso a menudo necesitan bombear múltiples fluidos y canales de fluido simultáneamente. Las bombas peristálticas multicanal son una forma rentable de satisfacer esta necesidad, ahorrando tiempo, espacio y recursos.
Las bombas peristálticas multicanal utilizan un solo motor para accionar simultáneamente varios cabezales. Esto ahorra espacio al ofrecer capacidades de bombeo multicanal en un paquete compacto. La velocidad variable del motor permite a los técnicos controlar simultáneamente el caudal y la sincronización de cada canal. Esto permite a los usuarios variar proporcionalmente el caudal de fluido en todos los canales simultáneamente.
Las bombas peristálticas multicanal utilizan un solo motor de accionamiento, que ocupa menos espacio y tiene menos piezas móviles que otros tipos de bombas, lo que se traduce en menores costos operativos y un menor consumo de energía. Esto hace que las bombas peristálticas sean fáciles y económicas de operar, pero requieren un mantenimiento regular para mantener un rendimiento óptimo. Uno de los elementos de mantenimiento más comunes es el reemplazo regular de las tuberías de la bomba, que se desgastan con el tiempo. Las bombas peristálticas ofrecen una variedad de cabezales, accionamientos y tuberías intercambiables para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la transferencia, medición y dispensación de fluidos en general. Se utilizan con éxito en una amplia gama de industrias, incluyendo la farmacéutica, química, biotecnológica y de procesamiento de alimentos, así como en la impresión, la agricultura y el tratamiento de aguas.
Una de las ventajas más importantes de las bombas peristálticas es su carcasa flexible. El líquido bombeado permanece dentro de la manguera, convirtiéndola en la única parte de la bomba que entra en contacto con el líquido. Esto reduce significativamente el riesgo de contaminación, brindando un mayor control sobre el contenido y la pureza del líquido, y garantizando la integridad del proceso.
Otros beneficios de las bombas peristálticas incluyen facilidad de instalación, protección contra el reflujo interno y las siguientes especificaciones y criterios de selección a tener en cuenta al evaluar las bombas peristálticas:
- Caudal de fluido
- propiedades del fluido
- Compatibilidad química de las tuberías
- Tubos fáciles de reemplazar
- Diseño de bomba flexible, por ejemplo, cabezales de bomba de cartucho apilables
- Precisión general entre canales
- Requisitos de par
- Función de control de la unidad
Componentes de la bomba peristáltica
Las bombas peristálticas constan de tres componentes principales: el motor, el cabezal y la tubería de la bomba. Dado que la tubería de la bomba es la única pieza que entra en contacto con el fluido bombeado, también es la única que debe ser compatible. Haga clic aquí para obtener más información sobre la tubería de la bomba y la compatibilidad química.
Cuatro tipos de motores
Las bombas peristálticas suelen utilizar uno de cuatro tipos de motores:
- Motores de corriente alterna (CA) que utilizan la misma energía eléctrica que la iluminación y otros equipos.
- Un motor de CC con escobillas utiliza escobillas para transferir corriente continua a un rotor dentro de un campo magnético. Cuando se aplica una carga al rotor, este se mueve en una dirección.
- Un motor de CC sin escobillas (BLDC) utiliza un controlador electrónico para aplicar corriente al rotor interno. Los motores sin escobillas no requieren el reemplazo de escobillas , por lo que tienen menores costos de mantenimiento.
- Los motores paso a paso aplican corriente a un conjunto de imanes que rodean un rotor, en lugar de al rotor mismo. Dado que la corriente se puede aplicar como una serie de pulsos digitales, los motores paso a paso ofrecen mayor precisión y control.
Especificaciones de fluidos de bombas y tuberías
El caudal y la dinámica del fluido de una bomba peristáltica pueden verse afectados por el tamaño de la tubería, el diseño del colector de la bomba, la geometría del lecho de bloqueo de la tubería, la cantidad de rodillos y el diámetro general del conjunto de rodillos.
Cada combinación de tubos y cabezal de bomba tiene un conjunto único de características de rendimiento.
Por ejemplo, los tubos con una mayor relación entre el espesor de pared y el diámetro interior (DI) pueden generar mayor succión que los tubos con paredes más delgadas del mismo DI y, por lo tanto, se recomiendan para fluidos más viscosos.
tubo de bomba
En todos los cabezales de bomba, el diámetro interior (DI) de la tubería es directamente proporcional al caudal. Un mayor tamaño de tubería y un mayor diámetro de rotor aumentan el volumen de amortiguación (el espacio para el fluido en la tubería entre los rodillos adyacentes dentro del cabezal de la bomba), lo que determina el caudal por revolución del cabezal.
Se deben utilizar tubos de bomba de precisión de alta tolerancia y calibrar la bomba para garantizar la precisión. «Alta tolerancia» significa que el diámetro interior y el espesor de pared de los tubos de la bomba se mantienen dentro de tolerancias muy ajustadas durante el proceso de fabricación. Pequeños cambios en las dimensiones de los tubos de la bomba resultan directamente en pequeños cambios en el caudal.
Calibrar la bomba ajustando la velocidad del motor, el tiempo de funcionamiento o el grado de obstrucción (la fuerza de compresión ejercida sobre la tubería) puede reducir aún más la variación y mejorar la repetibilidad. Las bombas siempre deben calibrarse según las condiciones reales de la aplicación, incluyendo el tipo de fluido y la temperatura de funcionamiento.
La mayoría de los materiales de las mangueras de las bombas requieren un período de rodaje durante el cual la memoria de forma y el caudal del fluido se ajustan y estabilizan. La duración de este período de rodaje depende del tamaño y el material de la manguera. Para obtener la máxima precisión, utilice una bomba nueva con mangueras nuevas durante al menos 10 a 15 minutos antes de calibrar el caudal de cada canal.
colector
Las vías de flujo de una bomba multicanal pueden utilizarse de forma independiente o dividirse en varias vías mediante un colector (como un conector en Y). Al utilizar un colector para proporcionar una entrada o salida común a varias tuberías, se puede reducir la cantidad de tuberías desde la fuente hasta el tanque receptor. Los canales de descarga de la bomba pueden combinarse para aumentar el caudal.
Los colectores multicanal pueden ayudar a reducir la pulsación del flujo al utilizar cabezales de bomba descentrados. Recuerde usar tuberías de mayor diámetro en el lado monocanal del colector (aguas arriba o aguas abajo de la bomba) para minimizar la cavitación y la contrapresión de la bomba.
Masterflex ofrece conjuntos de tubos dobles en Y que utilizan nuestros tubos de silicona curados con platino.
Tipo de fluido
Las bombas monocanal y multicanal manejan las mismas características de fluido. Los fluidos de baja viscosidad, como el agua, pueden circular fácilmente por tuberías de diversos tamaños. Los fluidos de alta viscosidad pueden requerir tuberías de mayor diámetro y velocidades de bombeo relativamente bajas.
Los fluidos de baja viscosidad fluyen con fluidez por tuberías de todos los tamaños con un desgaste mínimo. Sin embargo, los fluidos de alta viscosidad requieren tuberías de mayor diámetro y velocidades de bombeo más bajas (rpm).
Tipos de cabezales de bombas peristálticas
Existen tres tipos de cabezales para bombas peristálticas:
- Encabezados de canal único apilables
- Cabezal multicanal
- Cabezal de cartucho
Los cabezales multicanal y de cartucho permiten alojar múltiples canales de tubos en un espacio relativamente pequeño.
Los cambios frecuentes de tubos pueden afectar significativamente la configuración y el tiempo de mantenimiento de la bomba. Algunos cabezales de bomba apilables deben desmontarse o retirarse del variador para cambiar los tubos. Otros tipos de cabezales de bomba apilables, como la mayoría de los cabezales de bomba de cartucho y los cabezales de bomba multicanal, son más fáciles de instalar y mantener, ya que los operadores pueden retirar y cambiar los tubos sin desmontar el cabezal de la bomba.
Cabezales de bomba monocanal apilables
Los cabezales de bomba monocanal apilables se pueden añadir o quitar para adaptarse a diferentes necesidades de aplicación. Esta es una de las razones por las que son tan populares en aplicaciones que requieren un diseño de bomba flexible. También son la opción preferida cuando se requieren tuberías de gran tamaño o cuando se requieren altas alturas de succión o presiones de descarga.
Dependiendo del rango de velocidad y la potencia del variador, puede instalar de dos a cuatro cabezales de bomba apilados en un solo variador. El cabezal de bomba de doble canal Masterflex L/S Easy-Load II permite instalar cuatro cabezales de bomba en un solo variador, lo que le permite hasta ocho canales. Varios cabezales de bomba pueden ser del mismo tipo o compatibles con diversos tamaños de tubería. Esto le permite combinar tamaños de tubería o estilos de cabezal de bomba para lograr el caudal adecuado para su aplicación. Se pueden alcanzar relaciones de caudal superiores a 100:1.
Los cabezales de bomba apilables con rodillos descentrados limitan las cargas de par en el circuito de accionamiento cuando se instalan dos o más cabezales de bomba juntos. Dependiendo de la posición del rodillo final, los cabezales de bomba apilables con rodillos descentrados pueden suministrar volúmenes ligeramente diferentes entre canales durante dispensaciones cortas o dosis pequeñas. Es probable que estas diferencias desaparezcan cuando la bomba funciona de forma continua o al dispensar volúmenes superiores a cientos de mililitros.
Cabezal de bomba de cartucho
Los cabezales de bomba están diseñados para admitir un número máximo de canales preestablecido. Puede usar cualquier número de canales disponibles, hasta la capacidad del cabezal y el variador. Los cabezales de bomba pueden adquirirse por separado o como parte integral de la bomba. Los cabezales de bomba Masterflex L/S son modulares y se pueden instalar en la mayoría de los variadores Masterflex L/S. Un solo cabezal de bomba admite hasta 12 canales, cada uno con un caudal de 0,0005 ml/min.
El diseño de rodillos largos de la bomba de cartucho permite la transferencia simultánea de fluido entre cartuchos, con más rodillos que en los cabezales de bomba monocanal. Esto reduce la pulsación y permite una mayor precisión con volúmenes y caudales bajos. Esto hace que el cabezal de bomba de cartucho sea ideal para aplicaciones de transferencia de fluidos de bajo volumen y bajo caudal.
Los cabezales de bomba con cartucho de oclusión ajustable ofrecen la mayor precisión entre canales de cualquier cabezal. Puede ajustar la oclusión de cada canal para compensar pequeñas variaciones en las dimensiones de los tubos que pueden causar cambios sutiles en el caudal.
Cabezal de bomba multicanal
Los cabezales de bomba multicanal combinan muchas de las mejores características de los cabezales de cartucho y los cabezales de un solo canal apilados.
Los cabezales de bomba multicanal pueden apilar hasta 32 canales, según el tamaño de la tubería, la formulación del fluido y la potencia de accionamiento. Pueden suministrar un flujo de pulsación relativamente baja en dos, cuatro u ocho canales sin necesidad de cabezales de bomba de cartucho. El flujo se sincroniza entre canales, lo que elimina la necesidad de ajustes de oclusión. Esta combinación de características proporciona a los cabezales de bomba multicanal la flexibilidad de apilar cabezales de bomba de un solo canal (con flujo sincronizado) y la capacidad de canales de los cabezales de bomba de cartucho.
El cabezal de bomba multicanal Masterflex L/S es adecuado para su uso con tubos de microcalibre y tubos Masterflex L/S.
Selección de un controlador de cabezal de bomba
El mejor variador de frecuencia para su aplicación depende del par, la potencia y la velocidad que necesite. Los variadores de baja velocidad ofrecen mayor par y admiten más alturas de bombeo y pasos de tubería que los de alta velocidad.
Los variadores de velocidad se utilizan generalmente para aplicaciones de accionamiento principal. Los variadores de velocidad permiten ajustar el caudal en todos los canales simultáneamente, siendo el caudal en los canales auxiliares proporcional al caudal en los canales principales.
Diferentes velocidades y relaciones de transmisión proporcionan diferentes pares de salida, mientras que los distintos tamaños de tubería permiten distintos caudales. Esto significa que puede lograr diversos caudales ajustando la velocidad de accionamiento o seleccionando diferentes tamaños de tubería.
Los controladores digitales proporcionan el control de velocidad más preciso y repetible para caudales precisos. También muestran el caudal, la velocidad del motor de la bomba (rpm), el volumen dispensado y el volumen acumulado en varios ciclos. A menos que tenga varios medidores de caudal instalados en su sistema, la visualización del caudal y el volumen suele ser para un solo canal.
Aplicación de líquido
Las bombas de velocidad y desplazamiento constantes son populares por su repetibilidad de caudal, carga constante en la línea y facilidad de uso. Al utilizarlas con tubos extruidos de precisión, estas bombas pueden alcanzar precisiones de transferencia de fluidos entre canales del 3 % al 5 %. Esta precisión es aceptable para diversas aplicaciones, como la transferencia de fluidos a granel, los intercambiadores de calor y la transferencia de tinta en la impresión. El sistema completo de bombas de velocidad constante Masterflex I/P está diseñado para aplicaciones de proceso de lavado y está disponible en configuraciones de 3 y 4 canales.
Los cabezales de bomba de cartucho y multicanal son populares para aplicaciones que requieren muestreo, dosificación y medición precisos de fluidos. Los rodillos sincronizados permiten una transferencia coordinada de fluidos entre los canales del cabezal de bomba.
Las aplicaciones que requieren alto rendimiento y precisión incluyen la dosificación y medición de precisión, las técnicas analíticas en investigación y control de calidad, y el muestreo y monitoreo ambiental. Los cabezales de bomba multicanal ofrecen una precisión de flujo canal a canal del 1,5 % al 2 %. Los cabezales de bomba con cartucho de oclusión ajustable ofrecen una precisión de flujo canal a canal del 1 %.
Seleccione una solución de bomba peristáltica multicanal
Las bombas peristálticas tubulares combinan las características de manejo de fluidos y la flexibilidad de configuración necesarias para aplicaciones multicanal. Una amplia gama de tamaños y materiales de tubos, cabezales de bomba y accionamientos intercambiables le permite configurar su sistema de bombeo de forma rentable para obtener el rendimiento que necesita.
Los sistemas de bombas peristálticas multicanal son adecuados para una amplia gama de aplicaciones, ahorrando tiempo, espacio y recursos. Contáctenos hoy mismo para hablar sobre las opciones de bomba, cabezal y tubería que mejor se adaptan a sus necesidades.