bombas de vacÍo

5/17/2018 BOMBAS DE VAC O - slidepdf.com

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CRUZ MARTINEZ OMARESTRADA MORENO ISRAEL GUADALUPELABASTIDA VALDES MARIA DE LOURDESRAMOS CANO OSWALDO

RIVAS MIRANDA REFUGIO JUAN RAMONSEGOVIA AGUIRRE REYNALDO JOSEPH



Una bomba de vacío extrae moléculas degas de un volumen sellado, para crear unvacío parcial.

Las bombas de vacío trabajan solamente enun rango de presiones limitado; por ello laevacuación de los sistemas de vacío serealiza en varias etapas, usándose para

cada una de ellas una clase de bombadiferente.



El funcionamiento de una bomba de vacíoestá caracterizado por su velocidad debombeo, y la cantidad de gas evacuado porunidad de tiempo.

Tiene una presión mínima de entrada y

también, un límite superior a la salida.



La seleccion de bombas depende de forma principal de dela presion mas baja que pueda alcanzar y de los posibles

efectos de la contaminacion por vapor.

• Presion ultima

• Tamaño• Rendimiento



La relacion de compresion: se define como larelacion de la presion en la salida (escape odescarga) a la presion de entrada (o

admision).



BOMBA DE PISTONESROTATIVOS

Las denominadas bombas rotativas de pistones son esencialmente bombasalternativas de múltiples cilindros dispuestosradial o axialmente, distinguiéndosel como

bombas de pistones radiales, axiales,respectivamente. En ambos casos el bloquede los cilindros puede estar fijo o estacionarioy los pistones accionados por una leva

(bomba radial) o bien por un disco oscilante(bomba axial); o bien el bloque de cilindrospuede girar como un todo alrededor de unaleva fija o un plato inclinado estacionario.



Funcionamiento

El mecansimo de bombeo de la bombade pistones radiales consiste en unbarril de cilindros, pistones, un anillo y

una valvula de bloqueo.



Este mecanismo es muy similar al de una

bomba de paletas, solo que en vez de usarpaletas deslizantes se usan pistones.

El barril de cilindros que aloja los pistones

esta excentrico al anillo. Conforme el barrilde cilindros gira, se forma un volumencreciente dentro del barril durante la mitadde la revolucion, en la otra mitad se forma

un volumen decreciente. El fluido entra ysale de la bomba a traves de la valvula debloqueo que esta en el centro de la bomba.



Con este tipo de bombas se obtieneneficeincias volumetricas muy altas de

hasta un 98%. La descarga de cada cilindro adopta la

forma de pequenas pulsaciones de muy

alta frecuncia.



El conjunto rotativo consiste de: El platode los pistones, los pistones, laszapatas de los pistones, el plato de

deslizamiento y el eje motriz. Lospistones viajan dentro de los agujeroscilindricos del barril succionando ydescargando el aceite mientras que el

conjunto rotativo rota por accion del ejeque a su vez es movido por la fuente depotencia.



BOMBA ROOTSConstituidas de un par de lóbulos,los cuales giran en el interior de uncuerpo. El gas aspirado escomprimido en las pequeñasholguras que se forman entre loslóbulos y el cuerpo, y después

transferido a la descarga.El sentido de rotación de lasmáquinas trilobulares no se puedeinvertir debido a sus

particularidades constructivas y elflujo del gas es siempre de arribahacia abajo o de izquierda aderecha. El sentido de rotación es

siempre anti-horario.



Características

ENGRANAJES DE SINCRONIZACION: De aceroaleación especial, permiten una superior capacidad decarga, larga vida y operación silenciosa.

RODAMIENTOS: Rodamientos de rodillos de doblecarreraaseguran un largo período de funcionamiento

SELLADO: Tipo anillo de pistón minimiza las fugasde aire por el eje y ofrece una operación confiable, sindesgaste mecánico.



LÓBULOS: Construidos de Fundiciónnodular con perfil de alta eficiencia,

balanceados dinámicamente en modernasbalanceadoras electrónicas; sinónimo de bajonivel de vibración operativo.

LUBRICADO: Por salpicado; confiabilidad yseguridad operativa, asegurando vida larga alos rodamientos.



Ventajas

Aire o gas bombeado están exentos deaceite.

Capacidad prácticamente constante con lavariación de la presión.

Fabricación robusta y holguras reducidaspermiten su funcionamiento en presiones dehasta 1 bar.

• Mantenimiento mínimo, economía operativa,durabilidad elevada.

• Flexibilidad de instalación, permitiendoacoplamiento directo, mediante poleas ycorreas o reductores/multiplicadores.



Aplicaciones

Se aplican donde sea necesarioproducir un vacío máximo de hasta 500mbar.

Ejemplos prácticos de aplicación son: Transporte neumático de materiales a

granel.

En el tratamiento de aguas y desagües.

Alimentación de aire en hornos yquemadores industriales.



BOMBATURBOMOLECULAR

La bomba turbomolecular, a vecessimplificada como turbo-bomba, es unabomba para presiones finales

extremadamente bajas (hasta 10-10 mbar),que consiste en una serie consecutiva deestatores y rotores, comparable con unaturbina de avión



Las revoluciones de bombasturbomoleculares son de varios 10.0001/min. Como la capacidad de succión de lasturbo-bombas se reduce con el incrementode la presión, solo pueden trabajar en

conjunto con una bomba antepuesta, por ej.una bomba rotativa de paletas variables. Ensistemas de plasma las turbo-bombas seusan siempre y cuando se requieren

presiones muy bajas, las cuales no sonposibles de generar con otro tipo debombas de vacío (rotativa de paletasvariables, Roots, etc.).



Partes De Las Bobas Turbomoleculares



Las aspas móviles que seobservan en la figura giran

Haciendo que lasmoléculas del gas chocancon las aspas, y sonempujadas a granvelocidad hacia la cámara

interior, desde la que sonevacuadas por una bombarotativa capaz demantener un vacío previode 10-3 torr.

Las bombasturbomoléculares sonapropiadas para analizarmoléculas relativamentepesadas, como porejemplo hidrocarburos.



VENTAJAS INCONVENIENTES

•Necesita pocarefrigeración.

•Alcanzan su régimen defuncionamiento óptimo conrapidez.

•Son caras, y resultantambién caras de reparar.

•Son incompatibles congases corrosivos.

•Puede producircontaminación.

•Presentan una bajarelación de compresión.

Ó



BOMBAS DE DIFUSIÓNPOR VAPOR

Una bomba de vacío por difusión consistebásicamente en una cámara de aceroinoxidable, que contiene ensambles de

surtidores cónicos verticalmente apilados.Típicamente hay tres conjuntos desurtidores de tamaños decrecientes, con elmás grande en el fondo. En la base de lacámara está una reserva de un tipoespecializado de aceite de baja presión devapor.



Partes de las Bombas dedifusión por vapor



El fluido de bombeo se calienta hasta que se

evapora mediante un calentador situado alfondo de la bomba. El vapor se eleva y esdeflectado hacia abajo, trayéndose consigo lasmoléculas de gas de la cámara (puntos negros)a los lado se encuentra agua que condensa denuevo el vapor y lo hace salir por el eyector

inferior .

Los aceites usados como fluidos de bombeoestán hechos de compuestos a base de silicio ypueden producir presiones del orden de 10-

7

torr.

Las bombas de mercurio son usadas cuando sequiere evitar contaminación de hidrocarburosque afecten al sistema.



I. Se emplea un sorbente como: carbón mineral activado por zoelitasintética (tamiz molecular), enfriado por nitrógeno liquido u otrorefrigerante.

II. Se usan para bajar la presión de un sistema desde la atmosféricahasta unos cuantos militorr Hg

III. Para poder disminuir la presión se usa una bomba de adsorcióniónica o bien otra bomba de absorción.

IV. La bomba de absorción se puede conectar con válvulas parareducir la presión a 10 -5 torr o menos

Torr: medida para el vacío y equivale a 1 333.32 Pa



Bomba de absorción

de combustible.



BOMBAS CRIOGÉNICAS Fue diseñada por Schwartz y Herb en 1953.

Es una bomba de vacío que tiene una superficie interna enfriada atemperaturas menores a los 120°K, donde los gases y vapores secondensan.

En esta superficie se inmovilizan las moléculas de gas, lo cualdisminuye la presión del sistema

La superficie fría está colocada dentro de la cámara de vacío

Existen varios mecanismos mediante los cuales se capturan losgases sobre la superficie fría: criotrampas y la criosorción.

Una trampa de vapor enfriada con nitrógeno líquido actúa comouna criobomba.



El término criotrampa se usa para la condensación de gases difícilmente condensables, por ejemplo el H2, Ar, CH4, CO2,NH

3

y los hidrocarburos pesados.

La criosorción se refiere a la captura de un gas con bajo punto deebullición (difícil de condensar).

Se efectúa por la adsorción sobre un gas condensado de alto punto

de ebullición (fácilmente condensable). Un ejemplo es la criosorciónde H2 sobre un sólido condensado de NH3

En esta placa enfriada a 20 K y por circulación de helio gaseosose pueden condensar: N2,CO2,CO,H2O, O2 Ar y Xe, para mantenerpresiones parciales de éstos gases inferiores a 10-10 torr.

El hidrógeno (H), el helio (He) y el neón (Ne) no se condensan enforma adecuada a 20 K, pero se pueden “criotrapar” en un depósito

de H2O y de otros gases que se condensen en la placa.



APLICACIÓN

En cámaras de simulación espacial, para producir las bajaspresiones necesarias y actuar como un sumidero de calorcomparable al “negro espacio frío”.

En esta aplicación , las placas para enfriar a 20 K están

protegidas por paneles enfriados con nitrógeno liquido y todo elconjunto esta configurado para cubrir la pared interna de lacámara de vacío



BOMBAS CRIOGÉNICAS



CONTAMINACIÓN POR

VAPORESEn las bombas de vacío debe evitarse la

condensación de los vapores desprendidosde los sistemas ya que estos puedencontaminar los fluidos y dañar el sistema.



Para contrarrestar la condensación existenvarios métodos:

Principio de lastre de gas: se evita lacondensación mediante la admisión de aire

en cierto momento del ciclo.

El vapor se condensa en trampas frías en laentrada de la bomba o en los llamadosdeflectores. Estos se encargan de desviar elvapor a la cámara de vacío.



APLICACIONES

Destilación de plastificantes, vitaminasliposolubles y algunos otros productosquímicos orgánicos.

Deshidratación de alimentoscongelados, tejidos animales, plasma ysueros sanguíneos.

Fundición de metales en hornos al

vacío. Recocido y revenido al vacío de

aleaciones especiales.



Producir vacío en tubos de radio (“bulbos”).

Para recipientes aislados por vacío antes de

sellarlos. Sinterización al vacío de cerámicas metálicas y

piezas para metalurgia de polvos.

Para revestir piezas de instrumentos ópticos

con películas contra reflejos. Para depositar películas de metales y

semiconductores para producir microcircuitoselectrónicos.

Mantener presiones de 10-4 a 10-7 torr enespectrómetros de masa, microscopioselectrónicos y aparatos para acelerar o separarpartículas cargadas.

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