BOMBA DE DIAFRAGMA Se llama as debido a su flexible diafragma utilizado para desplazar fluidos. El diafragma esta hecho de un material parecido al caucho, cubierto con un disco fino de metal donde se conecta la biela. El disco extiende la fuerza de la biela sobre el diafragma, de manera que el diafragma no sea perforado cuando se mueve la biela. El diafragma se extiende a lo largo de la parte ms ancha del cilindro de la bomba, esta envergadura separa la mitad del cilindro de la otra mitad .Debido a esto las bombas con diafragma son adecuadas para bombear fluidos corrosivos abrasivos. La biela une al diafragma a un excntrico accionado por un motor. Cuando el excntrico rota, la biela empuja y hala al diafragma, esto hace que el diafragma se expanda contra y recoja desde la vlvula de succin y la vlvula de escape en recorridos sucesivos. Una succin se crea en la parte inferior del cilindro cuando el excntrico rota y la biela hala al diafragma en direccin opuesta a las vlvulas de succin y descarga. Esta succin abre la vlvula de succin permitiendo la entrada del fluido al cilindro. Mientras continua rotando el motor, la biela baja y empuja al diafragma, presin aumentada del fluido cierra la vlvula de succin y abre la vlvula de descarga. Esto hace que el fluido sea forzado hacia afuera por las tuberas de descarga. Cuando la biela baja completamente, descarga del recorrido termina y comienza el recorrido de succin. Cada vez que el excntrico completa una revolucin, se da un recorrido completo

FIG.1 Diagrama de una bomba de diafragma

Principio de Funcionamiento

El funcionamiento de las bombas de membrana est basado fundamentalmente en la accin conjunta de cuatro elementos:

Un par de membranas. Un eje que los une. Una vlvula distribuidora de aire. Cuatro vlvulas de esfera.

El aumento de presin se realiza por el empuje de unas paredes elstica que varan el volumen de la cmara aumentndolo y disminuyndolo alternativamente. Las vlvulas de retencin (normalmente de bolas de elastmero) controlan que el movimiento del fluido se realice de la zona de menor presin a la de mayor presin.Se describe el funcionamiento a partir de una bomba sin suministro de aire y sin estar previamente cebada. Una vez conectado el aire comprimido, la vlvula distribuidora lo enviar a la parte posterior de uno de los diafragmas, haciendo que el mismo se aleje del centro de la bomba. Ya que ambas membranas se encuentran unidas por el eje, en el mismo movimiento el diafragma de la izquierda se ver atrado hacia el centro de la bomba, generando una depresin en la cmara de lquido y expulsando al exterior el aire que se encontraba en su parte posterior.

Dada la diferencia de presiones entre la cmara de lquido y el exterior, el producto a bombear ingresa al equipo abriendo la vlvula de esfera. Cuando el eje llega al final de su carrera, la vlvula distribuidora cambia el sentido del flujo de aire, envindolo a la parte posterior de la otra membrana A partir de este momento, ambos diafragmas y el eje efectan un recorrido inverso al anterior, produciendo el vaciamiento de la cmara de lquido izquierda y generando vaco en la de la derecha (las vlvulas de esfera que estaban abiertas se cierran y viceversa debido al cambio de sentido del flujo). Este ciclo se repite indefinidamente mientras est conectado el suministro de aire, independientemente de si la bomba est alimentada con lquido o no.

FIG 3. Funcionamiento de una bomba de diafragmaPartes de la bomba de desplazamiento positivo reciprocantes de diafragma

1. Cambiador automtico coaxial2. Cuerpo Bomba3. Membrana4. Colector5. Esfera6. Membrana

FIG 2. Partes de una bomba diafragma o membranaAplicaciones de las bombas de diafragmaGracias a su diseo pueden trabajar en muchas industrias y aplicaciones diferentes, entre las que destacan: Aguas residuales. Fangos Industrias alimenticias. Concentrados de frutas. Derivados del petrleo. Industrias de papel. Plantas de proceso. Industrias qumicas. Reactivos.Mecanismo de accin de las bombas de diafragma

La accin de estas bombas puede ser:

Elctrica: mediante un motor elctrico, en cuyo caso se dice que es una electrobomba. Sin embargo, hay otras electrobombas que no son bombas de membrana.

Neumtica: mediante aire comprimido, en cuyo caso se dice que es una bomba neumtica. La mayora de las bombas neumticas son bombas de membrana

Ventajas: Ofrecen una gran capacidad de variar tanto capacidad como presin dentro de sus rangos de operacin. No tienen sellos dinmicos o empaques. Pueden rodar en seco indefinidamente. La descarga puede ser estrangulada a caudal cero indefinidamente. No consumen aire cuando estn trabajando sin carga. Pueden trabajar en ambientes peligrosos (no hay consumo elctrico). Potencia es proporcional a la rata de bombeo. Trabajan con lodos abrasivos y slidos en suspensin. Si es mantenida apropiadamente no tienen fugas. Simples de mantener y reparar. Pueden manejar una mayor variedad de materiales, ms que cualquier otro tipo de bomba.

Desventajas: No son prcticas para bombear caudales por encima de los 300 GPM (1150 lt/m). No son fabricadas para operar con presiones de aire mayores de 125 psi (8.6 bar). Aunque algunas versiones pueden incrementar la relacin de presiones a 2:1 o 3:1. Se puede formar hielo en los motores de aire, pero se puede minimizar el efecto con una adecuada seleccin y diseo. Los diafragmas tienen una vida finita, fluidos con abrasivos o altas temperaturas de procesos limitan la vida del diafragma.Tipos de bombas de diafragma o membrana

De mando mecnicoSon usadas en aplicaciones en la industria de la construccin, qumicas y tratamiento de aguas. Industria de la construccin: son muy utilizadas en aplicaciones de achicamiento, donde a las bombas pueden ingresar piedras y otros materiales y en plantas de tratamiento de aguas servidas. Normalmente estn limitadas a 50 ft (15.2 m) de altura diferencial y son capaces de soportar alturas geodsicas de hasta 25ft (7.6 m). Aplicaciones para este tipo de bombas incluyen la inyeccin de cidos y bases para control de pH, biocidas, cloracin, coagulantes y fertilizantes.

Existen bsicamente 2 tipos de configuraciones:

a) Bombas electromagnticas:son usadas en aplicaciones de baja potencia, dosificadoras, flujos entre 0.026 y 26 GPM (0.1 a 100 lt/hr) y presiones hasta 250 lb/in2. Estas bombas emplean un circuito de control electrnico que maneja un electromagneto, el cual a travs de pulsos maneja el ensamblaje armadura eje-diafragma. Cada pulso resulta en una carrera de descarga de la bomba. Al final de la carrera un juego de resortes retorna el ensamblaje del diafragma a su posicin inicial.

b) Bombas accionadas por motor:son usadas en aplicaciones con flujos entre 2 y 300 GPH (10 a 1000 lt/h) y presiones hasta 250 lb/in2 (17 bar). Tres tcnicas son usadas para regular la capacidad: movimiento perdido un tope ajustable no permite a una cruceta seguir el movimiento del cigeal por una parte de la carrera; el uso de una biela de excentricidad variable y por ltimo el uso de variadores de frecuencia.

De mando hidrulicaSon usadas en aplicaciones como la transferencia o inyeccin de qumicos en corrientes de procesos hasta presiones de 7500 psi (500 bar). Como el diafragma est balanceado respecto a la presin, los esfuerzos en el diafragma son pocos. La capacidad de la bomba para un proceso especfico puede ser ajustada modificando la longitud efectiva de la carrera o la velocidad de la bomba.

Aplicaciones tpicas incluyen la inyeccin de cidos y bases para control de pH, inhibidores de corrosin, metanol, coagulantes, lodos de procesos, reductores de arrastre, etc.Existen 3 configuraciones del lado de lquido: diafragma de disco, diafragma tubular y diafragma de alto rendimiento.

De mando neumtico

En general las bombas de diafragma de todos los tipos no tienen sellos, son autocebantes y tienen una capacidad de variacin casi infinita en lo que a capacidad y presin se refiere dentro de los rangos de operacin de la bomba.

El tipo ms comn se encuentra en las bombas de doble diafragma (dplex). Estas tienen 2 cmaras y 2 diafragmas flexibles. El aire comprimido entra directamente a la parte posterior del diafragma de la izquierda, moviendo ambos diafragmas hacia la izquierda, mientras el aire sale a la atmsfera desde la parte posterior del diafragma de la derecha. Despus de completar una carrera, una vlvula de distribucin de aire dirige el aire comprimido desde el suministro hasta la parte posterior del diafragma de la derecha y permite la salida del aire en la cmara izquierda a la atmsfera