Todas las bombas funcionan con la misma lógica: empujas el fluido hasta que se mueve. Las bombas centrífugas lanzan el fluido hacia fuera con un impulsor giratorio. Las bombas de engranajes atrapan el fluido entre los dientes. Una bomba de cavidad progresiva lo hace con un tornillo que avanza a través de un tubo de goma, y el truco completo es más difícil de explicar en una frase que de ver en un dibujo en sección.
Sin embargo, una vez que lo ves, el principio se queda contigo. Así es como funciona, qué hacen las piezas y por qué el diseño se comporta de esta manera.
La idea central: un rotor que orbita, no que gira
Una PCP tiene dos piezas de trabajo. El rotor es un tornillo metálico de una entrada. El estator es un tubo revestido de goma con una hélice de doble entrada moldeada en su interior, con un paso que es el doble del paso del rotor. El rotor se acciona a través de una junta universal para que no gire sobre una línea central fija. En su lugar, rueda excéntricamente dentro del estator, con su rosca acoplándose constantemente con la rosca de goma.
Ese acoplamiento constante es lo que sella la bomba. Entre el rotor y el estator siempre hay una serie de bolsas cerradas de fluido, cada una separada de la siguiente por una línea de contacto goma-metal. A medida que el rotor orbita, cada bolsa avanza un paso hacia el puerto de descarga. Nuevas bolsas se abren en la succión y las antiguas se cierran en la descarga. El fluido nunca acelera, nunca se detiene y nunca retrocede. Solo viaja.
Las piezas y lo que realmente hacen
Una unidad de bomba completa es más que rotor y estator, y cada componente tiene un trabajo específico:
- Rotor. El tornillo de acero inoxidable que empuja. Su acabado superficial importa, porque un rotor rugoso desgasta el revestimiento del estator más rápido.
- Estator. La cavidad revestida de goma. Forma el sello y absorbe el desgaste. Siempre es la primera pieza que necesita reemplazo.
- Junta universal. Conecta el eje de transmisión al rotor y absorbe la órbita excéntrica del rotor. Oculta dentro de la bomba, fácil de olvidar, y vale la pena inspeccionarla cada vez que se retira el estator.
- Carcasa y bridas de la bomba. El canal de entrada y salida, con conexiones DIN, ANSI o ISO para adaptarse a su tubería.
- Motor de accionamiento y reductor. Ajusta la velocidad y el par a la aplicación. La velocidad es el control de caudal, así que este también es el dial de dosificación.
Por qué el caudal es proporcional a la velocidad
Cada revolución del rotor mueve exactamente un conjunto de bolsas, y cada bolsa contiene un volumen fijo de fluido. Nada se desliza, nada se filtra hacia atrás, al menos mientras el estator esté sano. Eso significa que el caudal está bloqueado a la velocidad de rotación. Duplica la velocidad, duplica el caudal, sin necesidad de válvulas ni estrangulamiento.
Por eso las PCP se utilizan para dosificación y medición. No necesitas un caudalímetro y un bucle de control para mantener un ritmo. Ajustas la velocidad del motor y la bomba lo mantiene, dentro de un uno o dos por ciento, mientras el estator mantenga su sello.
Por qué la presión depende del número de etapas
Cada bolsa sellada puede contener cierta cantidad de presión antes de que el fluido empiece a filtrarse por el contacto rotor-estator. Apila más bolsas y podrás contener más presión, que es exactamente lo que hacen más etapas de estator. Los números prácticos con los que construimos:
- 1L una etapa, hasta 6 bar
- 2S dos etapas, hasta 12 bar
- 3S tres etapas, hasta 18 bar
- 4S cuatro etapas, hasta 24 bar, con construcciones personalizadas por encima
También explica el sistema de números de modelo. En SGP025-2S, SGP es la serie, 025 es el tamaño de cavidad (cavidad más grande, más caudal por revolución), y 2S es el número de etapas. Lee esas tres partes y ya sabes la clase de caudal y la clasificación de presión de la bomba.
Lo que esto significa en la práctica
Debido a que el caudal es continuo y las bolsas están selladas, una PCP entrega una corriente suave y sin pulsaciones, lo que importa para fluidos sensibles al cizallamiento como el floculante y la pulpa de fruta. Debido a que el rotor empuja en lugar de lanzar, la viscosidad no colapsa el rendimiento como lo hace en una bomba centrífuga. Y debido a que la bomba puede crear vacío en la succión, se autoceba sin agua de cebado ni válvulas de pie.
Las compensaciones son las que siempre mencionamos: el estator se desgasta y debe reemplazarse según el programa, y la bomba cuesta más que una centrífuga del mismo caudal. Si tu fluido es fino, limpio y barato de mover, una PCP es excesiva. Si es espeso, arenoso o frágil, no hay nada más que haga el trabajo con tanta suavidad.