¿Busca los principales fabricantes de bombas de vacío? Este artículo destaca las marcas líderes del sector para 2024, como NASH, Edwards, Leybold y Atlas Copco. Cada empresa es conocida por su innovación y fiabilidad en la producción de tecnología de vacío de alta calidad. Tanto si necesita bombas para aplicaciones industriales, investigación científica o productos de uso cotidiano, estas marcas han marcado la pauta. Sumérjase para descubrir los mejores fabricantes, sus historias y lo que les hace destacar en el mercado.
Vacío se refiere a un espacio desprovisto de materia. En la práctica, el vacío es cualquier espacio en el que la presión de los gases es inferior a la atmosférica (101325 Pa). El vacío real, o presión cero absoluta, es teóricamente imposible de alcanzar debido a limitaciones técnicas.
El grado de vacío es una medida de la escasez de gas en condiciones de vacío, expresada normalmente en términos de valores de presión. Es un parámetro crítico en diversas aplicaciones industriales, sobre todo en procesos que requieren entornos controlados, como la fabricación de semiconductores, el procesamiento químico y la metalurgia.
En las aplicaciones prácticas, existen dos tipos principales de grados de vacío:
El valor leído en un vacuómetro se conoce como grado de vacío. Este valor indica en qué medida la presión real del sistema es inferior a la presión atmosférica. La presión manométrica, por tanto, es la diferencia entre la presión atmosférica y la presión absoluta dentro del sistema.
En la industria, el grado de vacío también se conoce como presión relativa final. La relación puede expresarse como:Grado de vacío=Presión atmosférica-Presión absolutaGrado de vacío=Presión atmosférica-Presión absolutaEn condiciones estándar, la presión atmosférica se toma generalmente como 101325 Pa (Pascal). La presión absoluta final varía en función del tipo de bomba de vacío utilizada:
Presión relativa final
La presión relativa, a menudo denominada presión manométrica, mide la presión en el interior de un recipiente en relación con la presión atmosférica. Indica la presión real del sistema que es inferior a la presión atmosférica. Cuando se bombea el aire del interior del recipiente, la presión interna cae por debajo de la presión atmosférica externa. Por lo tanto, cuando se expresa esta presión utilizando la presión relativa o manométrica, se utiliza un signo negativo para indicar que la presión interna es inferior a la presión externa.
Presión absoluta máxima
La presión absoluta final se refiere a la presión dentro de un recipiente en comparación con un vacío perfecto, que tiene un valor de presión de 0 Pa. Debido a limitaciones técnicas, alcanzar un vacío perfecto (0 Pa) es imposible. Por lo tanto, el nivel de vacío alcanzado por una bomba de vacío es siempre superior al valor de vacío teórico. Al expresar este valor en términos de presión absoluta, no es necesario el signo negativo. Por ejemplo, si el nivel de vacío de un dispositivo está marcado como 0,098 MPa, significa que la presión absoluta dentro del recipiente es 0,098 MPa superior al vacío perfecto.
Capacidad de bombeo
La capacidad de bombeo es un factor crítico que mide la velocidad de bombeo de una bomba de vacío, normalmente expresada en unidades como litros por segundo (L/s) o metros cúbicos por hora (m³/h). Tiene en cuenta la tasa de fugas del sistema.
Una bomba de vacío con alta capacidad de bombeo puede alcanzar más fácilmente el nivel de vacío deseado, mientras que una bomba con baja capacidad puede ser lenta o incapaz de alcanzar el nivel de vacío deseado al bombear el mismo volumen de un recipiente. Esto se debe a que es imposible evitar completamente las fugas de gas de la tubería o el contenedor, y una alta capacidad de bombeo compensa la disminución del vacío debida a las fugas.
Por lo tanto, se recomienda seleccionar una bomba de vacío con una capacidad de bombeo superior al calcular la capacidad de bombeo teórica. A continuación se presenta la fórmula para calcular la capacidad de bombeo.
Ejemplo de cálculo
Por ejemplo, si el grado de vacío de un aparato está marcado como 0,098 MPa, en realidad es de -0,098 MPa cuando se expresa en presión manométrica. Sin embargo, en términos absolutos, sigue siendo 0,098 MPa por encima del vacío perfecto.
Los métodos de conversión entre Pa, KPa, MPa, mbar, bar, mmH2O, Psi se muestran en la siguiente tabla:
Tabla de conversión de las unidades de presión más utilizadas en los laboratorios
| Unidades | Pa | KPa | MPa | bar | mbar | mmH2O | mmHg | p.d.i |
| Pa | 1 | 10-3 | 10-6 | 10-5 | 10-2 | 101.97×10-3 | 7.5×10-3 | 0.15×10-3 |
| KPa | 103 | 1 | 10-3 | 10-2 | 10 | 101.97 | 7.5 | 0.15 |
| MPa | 105 | 103 | 1 | 10 | 104 | 101.97×103 | 7.5×103 | 0.15×103 |
| bar | 105 | 102 | 10-1 | 1 | 103 | 10.2×103 | 750.06 | 14.5 |
| mbar | 102 | 10-1 | 10-4 | 10-3 | 1 | 10.2 | 0.75 | 14.5×10-3 |
| mmH2O | 10-1 | 9.807×10-3 | 9.807×10-6 | 98.07×10-6 | 98.07×10-3 | 1 | 73.56×103 | 1.42×10-3 |
| mmHg | 9.807×10-3 | 133.32×10-3 | 133.32×10-6 | 1.33×10-3 | 1.33 | 13.6 | 1 | 19.34×10-3 |
| p.d.i | 133.32×10-3 | 6.89 | 6.89×10-3 | 68.95×10-3 | 68.95 | 703.07 | 51.71 | 1 |
Seleccionar la bomba de vacío adecuada es crucial para garantizar la eficiencia y eficacia del proceso al que da soporte. Estas son las consideraciones clave que hay que tener en cuenta:
1. El grado de vacío necesario para el proceso
La presión de trabajo de la bomba de vacío debe cumplir los requisitos del proceso. El grado de vacío seleccionado debe ser de la mitad a un orden de magnitud superior al del equipo de vacío. Por ejemplo, si el grado de vacío requerido en presión absoluta es de 100 Pa, la bomba de vacío seleccionada deberá tener un grado de vacío de al menos 50-10 Pa.
2. La capacidad de bombeo necesaria para el proceso
La velocidad de bombeo de la bomba de vacío, que es su capacidad para descargar gas, líquido y sustancias sólidas bajo su presión de trabajo, suele expresarse en unidades como m³/h, L/s y m³/min. El cálculo específico para seleccionar una bomba de vacío puede basarse en la siguiente fórmula:
Dónde:
3. Determinación de la composición del objeto bombeado
Comprender la naturaleza del objeto que se va a bombear es esencial para seleccionar la bomba de vacío adecuada:
Si tiene en cuenta estos factores, podrá seleccionar una bomba de vacío que satisfaga las necesidades específicas de su proceso, garantizando un rendimiento y una longevidad óptimos.
Los sistemas de vacío son esenciales en diversas aplicaciones industriales y científicas, que requieren diferentes niveles de vacío para funcionar eficazmente. Para alcanzar estos distintos niveles de vacío, a menudo es necesaria una combinación de bombas de vacío que funcionen en diferentes rangos de presión. Este artículo analiza las consideraciones relativas a la configuración y la velocidad de bombeo de los sistemas de vacío, centrándose en el uso de bombas de vacío alto, medio y bajo.
Bomba de vacío de ventilación directa
La configuración más sencilla del sistema de vacío es una bomba de vacío de ventilación directa, que descarga directamente a la atmósfera. Esta configuración es adecuada para aplicaciones de bajo vacío, pero resulta inadecuada para alcanzar altos niveles de vacío.
Unidades de vacío multietapa
Para sistemas de alto y medio vacío, normalmente se requieren unidades multietapa:
Crear un sistema de alto vacío eficaz utilizando sólo una bomba de alto vacío y una bomba de bajo vacío es un reto debido a varios factores:
Las bombas de alto vacío tienen limitaciones en cuanto a la presión que pueden manejar en la etapa previa. Si la presión de la etapa previa supera un determinado umbral, la bomba de alto vacío no puede funcionar correctamente. Esta limitación de presión puede provocar una disminución de la velocidad de bombeo, interrumpir la continuidad del flujo y provocar el mal funcionamiento de la unidad de vacío.
Para resolver el problema de la continuidad del caudal, se puede introducir una bomba de vacío intermedia entre las bombas de alto y bajo vacío. Esta bomba intermedia garantiza que todas las bombas funcionen dentro de sus rangos de presión óptimos. Las bombas Roots, también conocidas como bombas Roots de refuerzo, son ideales para este fin debido a su capacidad para funcionar eficazmente en el rango de vacío medio (de varios Pa a varios cientos de Pa).
Tiempo de prebombeo
El tiempo de prebombeo es crucial, especialmente para las unidades de vacío con requisitos de bombeo periódicos. Las bombas de alto vacío tradicionales tienen una presión de trabajo inicial de varios Pa, por lo que es necesario que la bomba de la etapa previa bombee hasta esta presión antes de que pueda arrancar la bomba principal. Este proceso puede llevar mucho tiempo, ya que la velocidad de bombeo disminuye con la presión.
Bombas Moleculares de Refuerzo
Las bombas booster moleculares ofrecen una solución combinando prestaciones de vacío medio y alto. Tienen una alta relación de compresión y una gran capacidad de bombeo en el rango de vacío medio, lo que las hace adecuadas para sustituir a las unidades multietapa tradicionales. Estas bombas pueden funcionar eficientemente en el rango de 100-50 Pa, reduciendo significativamente la carga de prebombeo y mejorando la eficiencia global del sistema.
Simplificación de las unidades de alto vacío
Las bombas booster moleculares pueden simplificar las unidades de alto vacío eliminando la necesidad de bombas Roots. Para aplicaciones de alto vacío a gran escala, el refuerzo de la capacidad de prebombeo de la bomba de preetapa puede reducir aún más el tiempo de bombeo. La bomba de preetapa también puede servir para varios dispositivos, racionalizando la configuración de la unidad de vacío.
Aplicaciones de vacío medio
En aplicaciones de vacío medio que requieren presiones del orden de 10-1 Pa, suele ser necesaria una unidad de bomba Roots de tres etapas. Sin embargo, las bombas booster moleculares pueden alcanzar la máxima velocidad de bombeo a 10-1 Pa, lo que las convierte en un sustituto viable de las bombas Roots de dos etapas en una unidad de vacío medio de tres etapas.
La configuración y la velocidad de bombeo de los sistemas de vacío son fundamentales para alcanzar con eficacia los niveles de vacío deseados. Conociendo las limitaciones y capacidades de las distintas bombas de vacío, como las de alto, medio y bajo vacío, e incorporando soluciones avanzadas como las bombas de refuerzo molecular, es posible optimizar el rendimiento de los sistemas de vacío y simplificar sus configuraciones. Este enfoque garantiza que los sistemas de vacío funcionen eficazmente en diversas aplicaciones, desde los procesos industriales hasta la investigación científica.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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