introducir
Las bombas de engranajes se encuentran entre las bombas de desplazamiento positivo más utilizadas, con aplicaciones en diversas industrias como la petroquímica, la alimentaria y la farmacéutica. Estas bombas son reconocidas por su estructura simple, su capacidad para manejar fluidos viscosos y su durabilidad.
Si bien las bombas de engranajes ofrecen numerosas ventajas, también presentan algunos inconvenientes y limitaciones. Comprender estos inconvenientes y limitaciones es fundamental para tomar la decisión correcta y reducir los costos de mantenimiento. Este artículo analizará en detalle las desventajas de las bombas de engranajes y proporcionará soluciones para abordarlas.
1. Restricciones al transporte de fluidos que contienen partículas sólidas
Uno de los mayores inconvenientes de las bombas de engranajes es su incapacidad para bombear fluidos que contienen partículas sólidas abrasivas o en suspensión .
-
Las partículas sólidas pueden quedar atrapadas entre los dientes, provocando un desgaste prematuro.
-
Esto puede provocar una menor eficiencia, fugas internas o incluso el agarrotamiento de la bomba.
-
Por lo tanto, las bombas de engranajes no son una buena opción para fluidos como aguas residuales o lodos minerales.
2. Desgaste severo durante un largo período de tiempo
Las bombas de engranajes funcionan en contacto directo con el fluido. Las razones son las siguientes:
-
Si el fluido no tiene buenas propiedades lubricantes (como el agua o los disolventes ligeros), el desgaste de los engranajes y los cojinetes se acelerará .
-
El contacto constante entre los dientes puede provocar fricción y desgaste prematuro.
-
En las industrias que requieren funcionamiento las 24 horas del día, los 7 días de la semana, el coste de reparar y sustituir piezas puede ser extremadamente elevado.
3. Sensibilidad a los cambios de viscosidad
Las bombas de engranajes están diseñadas específicamente para fluidos viscosos, pero:
-
Si la viscosidad del fluido disminuye (por ejemplo, debido a un aumento de la temperatura), las fugas internas aumentan y el caudal de salida disminuye.
-
Por el contrario, si la viscosidad es demasiado alta, aumentará la presión sobre los cojinetes y, por consiguiente, también el consumo de energía.
Esta dependencia de la viscosidad representa una seria desventaja para las bombas de engranajes.
4. Ruido y vibración
-
Uno de los problemas comunes de las bombas de engranajes es que generan ruido (ruido muy fuerte) y vibraciones durante su funcionamiento .
-
Esto podría resultar problemático en algunos ámbitos de aplicación sensibles (como las industrias farmacéutica o alimentaria).
-
La vibración continua puede incluso dañar las conexiones de las tuberías y otros equipos.
5. Límite de alta capacidad (caudal)
Las bombas de engranajes funcionan mejor a caudales bajos o medios.
-
Si se requiere un caudal muy elevado (cientos de metros cúbicos por hora), una bomba centrífuga tendrá un mejor rendimiento.
-
El uso de bombas de engranajes en condiciones de alto caudal no es viable ni desde el punto de vista económico ni desde el técnico.
6. Los fluidos ligeros tienen menor eficiencia.
Si bien las bombas de engranajes son muy eficientes para transportar fluidos viscosos, son menos eficientes para transportar fluidos poco densos (como agua, gasolina o disolventes ligeros).
-
Su eficiencia se reduce.
-
Las fugas internas están aumentando .
-
El consumo de energía ha aumentado.
7. Los peligros de quedarse sin combustible.
-
Las bombas de engranajes dependen del propio fluido para su lubricación.
-
En funcionamiento en seco, se produce un contacto directo metal con metal, lo que conlleva un fuerte aumento de la temperatura y del desgaste.
-
Esta situación puede provocar que la bomba de agua falle por completo en un corto período de tiempo.
8. Fuga interna
Con el tiempo, los engranajes y la carrocería se desgastan, y los espacios entre las piezas aumentan.
-
Esto puede provocar fugas internas, lo que resulta en una disminución del caudal real en comparación con el caudal nominal.
-
Las fugas internas son especialmente comunes en líquidos ligeros y de baja viscosidad.
9. Restricciones al transporte de líquidos corrosivos
-
Aunque se pueden utilizar acero inoxidable y materiales duraderos, las bombas de engranajes generalmente no son adecuadas para fluidos altamente corrosivos.
-
La corrosión puede provocar un rápido deterioro de los engranajes y las carcasas.
-
Para este tipo de fluido, las bombas de diafragma o las bombas magnéticas suelen ser una mejor opción.
10. Costos de mantenimiento a largo plazo
Aunque el costo inicial de una bomba de engranajes es relativamente bajo o moderado,
-
El desgaste continuo de engranajes, cojinetes y ejes aumenta el coste de mantenimiento y de las piezas de repuesto.
-
En aplicaciones industriales continuas, el coste del ciclo de vida (LCC) de las bombas de engranajes puede ser superior al de otras bombas.
Comparación de las desventajas de las bombas de engranajes con otras bombas.
| característica | Bomba de engranajes | bomba centrífuga | Bomba simple (cámara progresiva) |
|---|---|---|---|
| Tolerancia a partículas sólidas | Débil | Débil | arriba |
| Alérgico a la materia seca | mucho | medio | demasiado |
| Ruido y vibración | arriba | medio | abajo |
| Tráfico intenso | También tiene limitaciones. | Excelente | Limitado |
| Eficiencia en soluciones diluidas | abajo | DE ACUERDO | medio |
| Costes de mantenimiento | De medio a alto | abajo | mucho |
Consejos importantes para reducir las desventajas de las bombas de engranajes
Si bien las desventajas de este tipo de bomba de agua son obvias, seguir algunas técnicas puede reducirlas considerablemente:
-
Seleccione el tipo de bomba adecuado (integrada o externa) en función del tipo de fluido y las condiciones de funcionamiento .
-
Utilice un filtro en la línea de admisión para evitar la entrada de partículas sólidas.
-
La instalación de un sensor de protección puede evitar que la máquina funcione en seco.
-
Elija el material adecuado para fluidos corrosivos o especiales .
-
El mantenimiento y la inspección periódicos son necesarios para prevenir el desgaste acelerado y las fugas internas.
-
Utilice acoplamientos flexibles para reducir las vibraciones y el ruido.
en conclusión
Las bombas de engranajes se encuentran entre las bombas más utilizadas en diversas industrias, pero como cualquier equipo industrial , también tienen sus limitaciones e inconvenientes. Los inconvenientes más importantes de este tipo de bomba incluyen:
-
No puede transportar líquidos que contengan partículas sólidas.
-
Una lubricación deficiente puede provocar un desgaste severo.
-
Ruido y vibración perceptibles
-
Los fluidos ligeros son ineficientes.
-
Alérgico a la materia seca
-
Con el tiempo, se irán produciendo fugas internas gradualmente.
A pesar de estos desafíos, una bomba puede funcionar de manera fiable como dispositivo industrial durante muchos años si se selecciona y se mantiene adecuadamente.