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Introducción a la bomba sinusoidal

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La bomba sinusoidal, también conocida como bomba de rotor de levas, bomba helicoidal de tres lóbulos o bomba de rotor sinusoidal, es una bomba rotativa de desplazamiento positivo que funciona según el principio de engrane de rotores de levas. Su núcleo radica en el rotor de diseño exclusivo con perfil de "curva sinusoidal"

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Principio de funcionamiento
La bomba sinusoidal funciona sobre la base de dos (o tres) rotores helicoidales de perfil de "curva sinusoidal" que giran en sentidos opuestos, sincronizados mediante engranajes de sincronización.

Fase de aspiración: A medida que los rotores giran, en el lado de entrada, los lóbulos del rotor se desenganchan del estado engranado. Esto crea una cavidad sellada entre los lóbulos del rotor y la carcasa de la bomba que aumenta de volumen, generando un vacío que atrae el medio hacia la cavidad.

Fase de transferencia: El medio atrapado queda encerrado en "bolsas" formadas por los lóbulos del rotor y la carcasa de la bomba. Mediante la rotación continua de los rotores, estas bolsas de medio se transportan axialmente a lo largo de la trayectoria helicoidal de los rotores hacia la salida en un flujo estable y continuo. El proceso no es recíproco.

Fase de descarga: En el lado de salida, los lóbulos del rotor vuelven a engranarse, haciendo que el volumen de la cavidad sellada disminuya. Esto aprieta y expulsa suavemente el medio al tiempo que evita eficazmente el reflujo.

Este diseño de perfil "sinusoidal" garantiza que la línea de contacto del rotor se mueva lenta y continuamente durante el funcionamiento, reduciendo significativamente las pulsaciones de caudal y presión, lo que da como resultado una transferencia casi "sin pulsaciones".

Características principales
Extremadamente suave y de bajo cizallamiento: Proporciona un caudal y una presión excepcionalmente suaves con una pulsación mínima (normalmente <1%). Imparte una fuerza de agitación y cizallamiento muy baja al medio, por lo que es ideal para manipular productos sensibles al cizallamiento, propensos a la formación de espuma o que contengan sólidos (por ejemplo, mermeladas, yogur, cultivos vivos, soluciones de polímeros).

Gran autocebado y tolerancia a la marcha en seco: Ofrece una buena capacidad de autocebado con gran altura de aspiración. Permite cortos periodos de funcionamiento en seco sin sufrir daños (a diferencia de las bombas centrífugas), lo que aumenta la fiabilidad operativa.

Excelente resistencia a la abrasión y capacidad de paso: La gran cavidad y la lenta acción de engrane le permiten manejar fluidos de alta viscosidad (hasta 1 millón de cP) y medios que contengan partículas sólidas relativamente grandes (hasta el 30%-40% del diámetro del rotor) o fibras largas, con bajo riesgo de atascos.

Alto rendimiento y buena reversibilidad: El alto rendimiento volumétrico conlleva un consumo de energía relativamente bajo. El diseño simétrico de la bomba permite a menudo invertir el flujo con sólo cambiar la dirección de accionamiento, sin necesidad de cambiar las tuberías.

Fácil mantenimiento: Presenta un diseño de placa de cubierta delantera/trasera que permite un acceso rápido a la cámara del rotor y a las juntas sin desconectar las tuberías, lo que facilita la inspección y el mantenimiento.

Configuración típica
Un sistema de bomba sinusoidal completo suele incluir los siguientes componentes básicos:

Cabezal de bomba:

Rotores: Los componentes principales, normalmente diseñados como rotores helicoidales de 2 ó 3 lóbulos. Los materiales se seleccionan en función del medio, incluyendo acero inoxidable (304, 316L), hierro fundido resistente al desgaste, aleaciones especiales o rotores revestidos.

Carcasa/cuerpo: aloja los rotores y forma la cámara de trabajo. El material coincide con el de los rotores, normalmente acero inoxidable o hierro fundido.

Sistema de sellado del eje: Se elige en función de la presión, la temperatura y el medio. Las opciones comunes incluyen:

Cierres mecánicos: Cierres mecánicos simples o dobles, opcionalmente con sistemas de lavado/refrigeración para tareas exigentes.

Juntas de prensaestopas: Adecuados para medios abrasivos y cargados de partículas, ajustables.

Accionamiento magnético (sin juntas): Proporciona un funcionamiento completamente libre de fugas para aplicaciones peligrosas, tóxicas, costosas o absolutamente sin fugas.

Accionamiento y conexión:

Motor reductor de engranajes: Configuración estándar que proporciona una potencia estable. La velocidad puede ajustarse (mediante un variador de frecuencia) para un control preciso del caudal.

Disposición de la transmisión: Normalmente con acoplamiento directo para un diseño compacto. Las bombas más grandes pueden utilizar una disposición independiente montada en la base con un acoplamiento.

Conexiones: Bridas de entrada/salida según norma (por ejemplo, DIN, ANSI, GB), dimensionadas para adaptarse a las tuberías.

Accesorios y control (opcional):

Válvula de alivio: Instalada en la línea de descarga para evitar la sobrepresión del sistema y proteger la bomba y las tuberías.

Revestimiento: La carcasa puede diseñarse con una camisa para vapor, agua caliente o refrigerante para mantener la temperatura o viscosidad del medio.

Accionamiento de frecuencia variable (VFD) y sistema de control: Se utiliza para ajustar la velocidad para un control preciso del caudal/presión, integrando funciones de arranque/parada, alarma y protección.

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