BOMBAS Y COMPRESORES

En los diferentes bioprocesos existe la necesidad de transportar fluidos (lquidos y gases), de un lugar a otro utilizando ductos o canales. Este movimiento se logra por medio de una transferencia de energa, para ello, los equipos que mas se utilizan para este proceso son las bombas y los compresores. Se habla de bombeo cuando el fluido es un lquido y de compresin o ventilacin cuando el fluido es un gas, sin embargo los principios de funcionamiento de los equipos son bsicamente los mismos.El bombeo es el proceso por el cual se adicin de energa cintica y energa potencial a un lquido, para producir movimiento y transportarlo de un punto a otro. Las bombas incrementan la energa mecnica del lquido, aumentando su velocidad, presin o elevacinBOMBASLas bombas son dispositivos que suministran energa mecnica a un liquido para que este fluya, venciendo las fuerzas de friccin. La energa consumida por una bomba va a depender de las siguientes caracteristicas: Altura a travs de la cual se eleva el fluido. Presin existente en el punto de descarga. Longitud y dimetro de la tubera. Velocidad de Flujo. Propiedades fisicas del fluido (densidad y viscosidad)

BOMBA CENTRFUGAUna bomba de este tipo aprovecha la fuerza centrfuga generada por un dispositivo giratorio (llamado impulsor o rodete), que gira dentro de una carcaza. El lquido entra a la bomba por la succin generada por el impulsor rotatorio y es enviado hacia afuera por accin centrfuga, de esta maneraLa bomba centrfuga comn consiste en un conducto de admisin o succin que lleva el fluido al centro del impulsor, ste est formado por un rodete y labes que dirigen al fluido hacia fuera del rotor en forma radial. Cuando el fluido es expulsado hacia afuera del rotor, ste es recogido por la carcasa de la bomba que hace las veces de difusor. El fluido, al pasar por el rodete, aumenta su velocidad y su presin, pero a la salida pierde velocidad y toda esta energa se transforma en energa de presin.Son usadas para fluidos con viscosidades < 50cP.Para el mantenimiento de estas bombas hay que tomar en cuenta los rodetes, los cuales son indispensables para el funcionamiento de esta bomba Las capacidades de estas bombas alcanzan unos 380 L/s.En este tipo de bomba es indispensable tomar en cuenta el diseo de las lineas ya que se puede dar el caso de puntos de baja presin los cuales generen vaco y por ende burbujas de aire. al tener dichas burbujas y con la presin q se genera en el rodete estas implotan generando el fenmeno conocido como golpe de ariete, el cual termina por reventar los rodetes.BOMBA DE VACOLas bombas de vaco estn diseadas principalmente para manejar gases como el aire, normalmente operan con un diseo que es abierto hacia la atmsfera. El agua es generalmente usada como un lquido compresor en las bombas de vaco y la cantidad de agua vara en funcin del grado de vaco que se requiere. En cada bomba de vaco, hay dos problemas que se plantean:El descarte del aguaSilenciar el ruido producido por el aire que fluye a partir de la salida o descarga hacia afueraBOMBAS ROTATORIASLas bombas rotatorias que generalmente son unidades de desplazamiento positivo, consisten de una caja fija que contiene engranes, aspas, pistones, levas, segmentos, tornillos, etc., que operan con un claro mnimo. En lugar de "aventar" el liquido como en una bomba centrifuga, una bomba rota y a diferencia de una bomba de pistn, la bomba rotatoria descarga un flujo continuo. Aunque generalmente se les considera como bombas para lquidos viscosos, las bombas rotatorias no se limitan a este servicio slo. Pueden manejar casi cualquier liquido que est libre de slidos abrasivos. Incluso puede existir la presencia de slidos duros en el liquido si una chaqueta de vapor alrededor de la caja de la bomba los puede mantener en condicin fluida.BOMBAS DE MEMBRANATambin llamadas bombas de diafragma son un tipo de bombas de desplazamiento positivo (generalmente alternativo) que utilizan paredes elsticas (membranas o diafragmas) en combinacin con vlvulas de retencin (check) para introducir y sacar fluido de una cmara de bombeo.Bombas de PistnEstas bombas son hidrulicas de desplazamiento positivo, utilizan dos o tres pistones los cuales en conjunto permiten bombear un volumen cierto de fluido de acuerdo a la velocidad a la que esta se mueva. las bombas de pistn tiene una presin constante la cual depende directamente del diametro de su pistn. El flujo de salida y entrada a estas bombas es el que vara de acuerdo a la velocidad de la bomba y al dimetro y a la carrera del pistn. cuentan con valvulas de carga y descarga y su sistema motriz es parecido al de el motor de un automovil.COMPRESORES

Un compresor es una mquina de fluido que est construida para aumentar la presin y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y los vapores. Esto se realiza a travs de un intercambio de energa entre la mquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por l convirtindose en energa de flujo, aumentando su presin y energa cintica impulsndola a fluir.Al igual que las bombas, los compresores tambin desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son mquinas hidrulicas, stos son mquinas trmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y, generalmente, tambin de temperatura; a diferencia de los ventiladores y los sopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presin, densidad o temperatura de manera considerable.

TIPOS DE COMPRESORESSegn las exigencias referentes a la presin de trabajo y al caudal de suministro, se pueden emplear diversos tipos de construccin. Se distinguen dos tipos bsicos de compresores:El primero trabaja segn el principio de desplazamiento. La compresin se obtiene por la admisin del aire en unrecinto hermtico, donde se reduce luego el volumen. Se utiliza en el compresor de mbolo (oscilante o rotativo).El otro trabaja segn el principio de la dinmica de los fluidos. El aire es aspirado por un lado y comprimidocomo consecuencia de la aceleracin de la masa (turbina).

Compresores de mboloCompresor de mbolo oscilante. Este es el tipo de compresor ms difundido actualmente. Es apropiado paracomprimir a baja, media o alta presin. Su campo de trabajo se extiende desde unos 1 .100 kPa (1 bar) a variosmiles de kPa (bar). Compresor de mbolo oscilante: Para obtener el aire a presiones elevadas, es necesario disponer varias etapas compresoras. El aire aspirado se somete a una compresin previa por el primer mbolo, seguidamente se refrigera, para luego ser comprimido porel siguiente mbolo. El volumen de la segunda cmara de compresin es, en conformidad con la relacin, ms pequeo. Durante el trabajo de compresin se forma una cantidad de calor, que tiene que ser evacuada por el sistema refrigeracin.

Compresor de membranaEste tipo forma parte del grupo de compresores de mbolo. Una membrana separa el mbolo de la cmara detrabajo; el aire no entra en contacto con las piezas mviles. Por tanto, en todo caso, el aire comprimido estarexento de aceite. Estos, compresores se emplean con preferencia en las industrias alimenticias farmacuticas yqumicas.

Compresor de mbolo rotativoConsiste en un mbolo que est animado de un movimiento rotatorio. El aire es comprimido por la continuareduccin del volumen en un recinto hermtico.

Compresor rotativo multicelularUn rotor excntrico gira en el interior de un crter cilndrico provisto de ranuras de entrada y de salida. Lasventajas de este compresor residen en sus dimensiones reducidas, su funcionamiento silencioso y su caudalprcticamente uniforme y sin sacudidas. El rotor est provisto de uncierto nmero de aletas que se deslizan en el interior de las ranuras y forman las clulas con la pared del crter.Cuando el rotor gira, las aletas son oprimidas por la fuerza centrfuga contra la pared del crter, y debido a laexcentricidad el volumen de las clulas vara constantemente.