Para dimensionar el suministro de aire comprimido para una bomba de doble diafragma accionada por aire (AODD), primero ubique el flujo de líquido requerido y la presión de descarga en la curva exacta de rendimiento de la bomba. Lea la presión de entrada de aire y el consumo de aire en ese punto de funcionamiento, luego confirme que el compresor, el receptor, el cabezal, el ramal, el regulador y los accesorios puedan suministrar ese flujo de aire a la bomba mientras otros equipos están funcionando. La presión de aire por sí sola no es suficiente: la bomba también necesita un volumen de aire adecuado.
Comience con el punto de funcionamiento de la bomba
No dimensione el sistema de aire a partir del tamaño del puerto de la bomba, el flujo máximo o la presión de aire máxima. Comience con la tarea que realmente requiere el proceso:
- Flujo de líquido requerido en condiciones normales y máximas
- Presión de descarga total, incluida la carga estática, la fricción de las tuberías, las válvulas, los filtros y el equipo de proceso
- Elevación de succión o condición de succión inundada
- Viscosidad del fluido, temperatura, sólidos y gravedad específica
- Horas de funcionamiento previstas y si el servicio es continuo o intermitente
Utilice la curva de rendimiento para el tamaño exacto de la bomba, la configuración del diafragma y la base de prueba. El flujo máximo publicado normalmente representa condiciones de prueba favorables y no es un valor confiable del tamaño del compresor.
Cómo leer el consumo de aire de la bomba AODD a partir de una curva de rendimiento
- Encuentre el flujo de líquido requerido en el eje horizontal.
- Muévase a la presión de descarga requerida en el eje vertical.
- Identificar la curva de presión de entrada de aire que pasa por el punto de operación.
- Leer el contorno del consumo de aire en el mismo punto, normalmente expresado en SCFM, Nm³/h u otra unidad de aire estándar.
La guía de curva de rendimiento de Wilden utiliza un punto de funcionamiento de ejemplo de 90 gpm a una presión de descarga de 50 psig. La curva ilustrada indica aproximadamente 90 psig de presión de entrada y aproximadamente 72 SCFM de consumo de aire. Esas figuras demuestran únicamente el método de lectura; no son valores universales para otras bombas o tareas.
La presión y el flujo de aire resuelven diferentes problemas
La presión del aire proporciona la fuerza necesaria para superar la resistencia del lado del líquido. El flujo de aire proporciona el volumen necesario para mantener los diafragmas ciclando al ritmo requerido. Un manómetro puede mostrar una presión estática adecuada, mientras que una manguera, un regulador, un acoplamiento rápido o un cabezal de tamaño insuficiente impiden que la bomba funcione.
Si la presión en la bomba cae bruscamente cuando la bomba acelera, verifique la presión dinámica y el flujo de aire en la entrada en lugar de aumentar la configuración del regulador automáticamente. La presión excesiva puede aumentar el consumo de aire y el desgaste sin corregir una línea de suministro restringida.
Dimensione el compresor a partir del aire suministrado, no de los caballos de fuerza indicados
Compare los requisitos de la bomba con el suministro de aire libre nominal del compresor a la presión requerida. No confíe únicamente en la potencia o el desplazamiento del motor. La salida del compresor cambia con la presión, el método de control, las condiciones ambientales y la configuración del paquete.
Para varios usuarios de aire, calcule la demanda máxima simultánea:
Flujo de aire entregado requerido = suma de la demanda simultánea de la bomba + otra demanda de aire simultánea + un margen de ingeniería para fugas, comportamiento de control e incertidumbre futura.
El margen debe elegirse utilizando las fugas medidas de la planta, los controles del compresor y el patrón de funcionamiento. Un porcentaje arbitrario no puede sustituir un estudio de demanda cuando la producción depende del sistema de aire.
Comprobación ilustrativa del compresor
Si una curva de bomba exacta muestra 72 SCFM en el servicio requerido, el sistema del compresor debe entregar al menos ese volumen a la presión requerida después de tener en cuenta cada consumo simultáneo y pérdida de presión. El ejemplo de Wilden convierte 72 SCFM en un compresor de aproximadamente 16 hp usando SCFM ÷ 4.5, luego lo redondea a un tamaño estándar de 20 hp. Trate esto como un ejemplo de selección, no como una especificación de compra: verifique el FAD publicado del compresor seleccionado a presión.
Compruebe la ruta de aire completa
Un compresor del tamaño correcto no puede compensar un sistema de distribución restrictivo. Revise cada componente entre el receptor y la bomba:
- Diámetro interno del cabezal principal y del ramal
- Longitud, diámetro y material de la manguera
- Capacidad de caudal del filtro y regulador a la presión elegida
- Acoplamientos rápidos, válvulas de cierre, codos y silenciadores
- Caída de presión cuando todo el equipo esperado está funcionando
- Control de agua, aceite y partículas requerido por el manual de la bomba
Especifique los reguladores y filtros según el flujo nominal y la caída de presión aceptable, no solo por el tamaño de la conexión. Utilice un manómetro cerca de la entrada de la bomba y registre la presión mientras la bomba suministra el flujo de líquido requerido.
Evite problemas de escape frío y formación de hielo
El aire comprimido en expansión se enfría a medida que sale. Las altas tasas de ciclos, la humedad en el aire, la baja temperatura ambiente o un silenciador restringido pueden promover la formación de hielo y un funcionamiento inestable. El trabajo correctivo puede incluir mejorar el secado y drenaje del aire, reducir los ciclos innecesarios, verificar la ruta de escape y seleccionar una bomba o sistema de aire apropiado. Siga las instrucciones de lubricación del fabricante de la bomba; agregar un lubricador a una bomba diseñada para funcionar sin aceite puede crear problemas de mantenimiento.
Estime el costo operativo del aire comprimido
Para tomar decisiones de compra, compare bombas en el mismo punto de operación de líquido. El SCFM total por sí solo puede ser engañoso si las bombas suministran un flujo de líquido diferente. Una métrica útil de la planta es el aire estándar consumido por unidad de líquido transferido.
Una estimación anual básica es:
Costo anual del aire = consumo de aire en servicio × horas de funcionamiento × costo del aire comprimido específico del sitio.
Utilice el costo medido de la instalación por volumen estándar de aire comprimido, incluida la electricidad y los supuestos de mantenimiento relevantes. Las tarifas de electricidad, la eficiencia de los compresores, el perfil de carga y las fugas varían ampliamente, por lo que no se debe presentar un precio genérico como cotización del cliente.
Errores de dimensionamiento comunes
- Seleccionar un compresor a partir de la presión de entrada de la bomba ignorando SCFM o Nm³/h
- Utilizar el punto de caudal máximo de la bomba en lugar del punto de funcionamiento real
- Ignorar la demanda simultánea de otras bombas y equipos neumáticos
- Dimensionamiento de mangueras, reguladores o acoplamientos únicamente según el tamaño de conexión nominal
- Comparación de caballos de fuerza del compresor sin verificar los datos de aire suministrado a presión
- Aumento de la presión del aire para compensar las restricciones de succión o descarga
- Suponiendo que una curva de rendimiento se aplica a cada configuración de diafragma y válvula
Información a incluir en una RFQ de bomba AODD
Enviar el fluido, viscosidad y temperatura; detalles de sólidos; flujo requerido; condición de succión; presión de descarga; tamaños y longitudes de tuberías; horas de funcionamiento; presión de aire disponible; volumen de aire disponible; tipo de compresor; calidad del aire; número de usuarios aéreos simultáneos; requisitos de áreas peligrosas; y cualquier modelo de bomba existente. Esto permite revisar la bomba y el suministro de aire como un solo sistema.
Preguntas frecuentes
¿Puedo dimensionar una bomba AODD solo con PSI?
No. PSI indica presión, mientras que SCFM o Nm³/h indica flujo de aire estándar. La bomba necesita suficiente de ambos en el punto de funcionamiento.
¿Por qué mi bomba pierde flujo aunque el manómetro parezca normal?
El manómetro puede mostrar presión estática pero no la presión disponible durante el flujo de aire máximo. Una manguera pequeña, un regulador de tamaño insuficiente, un acoplamiento restrictivo, un ramal compartido o un suministro inadecuado del compresor pueden provocar una pérdida de presión dinámica.
¿Debo utilizar el consumo máximo de aire de la bomba para dimensionar el compresor?
Utilice la curva de rendimiento exacta en el servicio requerido y luego evalúe las condiciones máximas y futuras. El consumo máximo puede ser útil como límite, pero puede sobredimensionar el sistema si la bomba nunca funciona allí.
¿Puede un compresor alimentar varias bombas de diafragma?
Sí, si su capacidad entregada, su sistema receptor y de distribución pueden soportar la demanda máxima simultánea a la presión requerida. Los supuestos de diversidad deben reflejar la secuencia operativa real.
¿Una conexión de aire más grande siempre soluciona el bajo flujo?
No. La restricción puede estar en otra parte, y el bajo flujo de líquido también puede deberse a la altura de succión, la viscosidad, válvulas bloqueadas, piezas desgastadas del lado húmedo o una resistencia de descarga excesiva. Diagnostica tanto el lado del aire como el del líquido.
Recursos DFIN relacionados
- Solución de problemas de bajo flujo de la bomba AODD
- Buscar bombas completas
- Buscar kits de reparación y repuestos AODD
- Solicite asistencia para la selección de bomba y suministro de aire
Referencia técnica
Solo orientación para la aplicación. Confirme la curva exacta de la bomba, la capacidad del sistema de aire, los requisitos de instalación y la documentación actual del fabricante antes de realizar el pedido.