El multitalento: desde acuoso hasta altamente viscoso, pasando por abrasivo hasta con gas Las bombas CHEMSPIN solucionan multitud de problemas. Son muy flexibles y presentan un riesgo de cavitación reducido.
No dejamos ninguna pregunta sin respuesta. En nuestra wiki de bombas encontrará datos interesantes sobre las bombas y sus tecnologías y aplicaciones, la selección y los modos de funcionamiento correctos de las bombas y todo lo relacionado con las condiciones límite de desviación.
Los aceros con un alto nivel de resistencia a la corrosión son llamados aceros inoxidables. El acero inoxidable es resistente y requiere poco mantenimiento y, por lo tanto, es uno de los materiales técnicos más importantes. Además, se pueden producir superficies muy lisas, sostenibles y con poca rugosidad con piezas de trabajo de acero inoxidable, por lo que se pueden cumplir altos requisitos de higiene.
Hoy en día, los aceros inoxidables tienen números de material porque proporcionan información más precisa sobre la composición y propiedades respectivas del acero inoxidable.
Las bombas de tornillo HYGHSPIN son fabricadas en acero inoxidable con el número de material 1.4404. Sin embargo, para requisitos especiales, se pueden utilizar materiales de mayor calidad.
Además de la calidad del material, la forma en que se procesa el acero inoxidable también es importante, especialmente desde el punto de vista de la higiene. Los componentes se pueden fabricar a partir de material sólido mediante fundición o mecanizado. En el caso de las piezas fundidas, la inclusión de gas puede conducir a la formación de huecos que, en relación con las fisuras microfinas, pueden convertirse en nidos de gérmenes durante el procesamiento posterior y pueden conducir a la contaminación. Para evitarlo, en todas las bombas de tornillo HYGHSPIN, las piezas que entran en contacto con el medio se mecanizan en acero inoxidable macizo. Este proceso de fabricación más complejo ofrece el más alto nivel de higiene.
Más información (> bombas de acero inoxidable en el sitio web)
Los acoplamientos se utilizan para conectar ejes giratorios entre sí, por ejemplo para transmitir la potencia en la interfaz entre la bomba y el motor. Hay muchos acoplamientos diferentes. Mediante acoplamiento magnético también es posible la transmisión sin contacto. La mayoría de los acoplamientos requieren una alineación correcta. De lo contrario, existe el riesgo de dañar el acoplamiento o el alojamiento de los ejes conectados. Para eliminar los acoplamientos mal alineados o torcidos, las bombas de doble husillo HYGHSPIN están disponibles en diseño monobloc. Los husillos y el árbol del motor están centrados entre sí gracias a la unión positiva. Así aumenta la seguridad de funcionamiento. Al mismo tiempo, el acoplamiento está protegido contra la corrosión y las bombas son más fáciles de limpiar desde el exterior.
Un alojamiento es un componente utilizado para guiar los componentes que se mueven en sentido contrario. En las bombas, el alojamiento se refiere principalmente al guiado de los ejes.
La altura de bombeo es un término utilizado principalmente para las bombas centrífugas. Esta indica hasta dónde se puede bombear un determinado medio teniendo en cuenta diversos factores como la densidad del medio bombeado, el trabajo mecánico útil y la aceleración local debida a la gravedad.
En el ámbito de las bombas higiénicas para el sector alimentario, se consideran aplicaciones de alta presión las presiones a partir de unos 16 bar. Las bombas de doble husillo HYGHSPIN están disponibles en la versión Double Flow para aplicaciones de alta presión de hasta 50 bar.
La abreviatura del francés ATmosphères EXplosibles describe una directiva sobre protección contra explosiones. En la Unión Europea, solo los dispositivos, componentes y sistemas de protección diseñados de acuerdo con ATEX pueden usarse en áreas potencialmente explosivas. Si es necesario, las bombas de tornillo HYGHSPIN se pueden fabricar de acuerdo con las directrices ATEX.
Una bomba se describe como «autosuccionadora» si es capaz de elevar el medio bombeado hasta la propia bomba evacuando (ventilando) la tubería de succión y creando así una presión negativa. Por el contrario, las tuberías de succión de las bombas no autosuccionadoras deben estar siempre llenas del medio bombeado. Una bomba no autosuccionadora no puede volver a succionar el medio si la tubería de succión funciona en seco.
El autovaciado es una característica de diseño de las bombas y es típico para aplicaciones con altos requisitos de higiene, en las que los restos de producto y los productos de limpieza no deben permanecer en la bomba. En muchas bombas, el vaciado tiene lugar a través de una conexión adicional por la que se vacía la bomba al abrir una válvula. Las bombas de doble husillo HYGHSPIN no necesitan una conexión de vaciado adicional. Son autovaciantes por defecto, ya que la conexión axial de la tapa está situada en el punto más bajo de la bomba y los restos de producto pueden salir de la bomba a través de ella.
El árbol del motor es un componente alargado que transmite la potencia generada por el motor (el par) a una pieza de la máquina y la hace girar. Normalmente se utiliza un acoplamiento para la conexión con el componente accionado. Sin embargo, las piezas accionadas también se pueden montar directamente en el árbol del motor, de modo que no se requiera un acoplamiento. Este es el caso en algunas bombas y, a menudo, en ventiladores.
Las bombas de pistones circunferenciales pertenecen al grupo de las bombas de desplazamiento positivo. Consisten principalmente en una carcasa y dos pistones que giran en sentido contrario. La rotación de los pistones bombea el medio hasta una cámara de bombeo y desde allí entra en el conducto.
Las bombas helicoidales pertenecen al grupo de las bombas de desplazamiento positivo. Esencialmente, constan de un estator fijo y un rotor, una especie de tornillo que gira longitudinalmente dentro del estator y que, por tanto, empuja el medio hacia delante. El estator y el rotor entran en contacto. Como resultado, las bombas solo reaccionan ligeramente a los cambios de viscosidad o a la contrapresión. El contacto también provoca un determinado desgaste del estator y, por tanto, una contaminación continua del producto. Además, el funcionamiento en seco solo se tolera de forma muy limitada.
Las bombas de desplazamiento positivo funcionan según el denominado principio volumétrico: un volumen definido, también llamado desplazamiento, queda atrapado en la bomba y se desplaza y expulsa con el aumento de la presión. El aumento de presión se produce de forma brusca cuando se descarga el producto. En condiciones ideales, el volumen desplazado no se ve influido ni por su viscosidad ni por la contrapresión, pero en la realidad suele haber pérdidas por intersticios. El ejemplo clásico de una bomba de desplazamiento positivo es la bomba de pistón. Otras conocidas bombas de desplazamiento positivo son las bombas lobulares, las helicoidales, las de pistones circunferenciales y las bombas de doble husillo.
Las bombas de doble tornillo pertenecen al grupo de las bombas de desplazamiento positivo. Al principio, estas bombas se utilizaban esencialmente para transportar productos derivados del petróleo. Desde entonces, el principio de la bomba se ha consolidado firmemente en la producción de alimentos y bebidas, así como en las industrias farmacéutica, cosmética y de química fina, debido a sus numerosas ventajas higiénicas y de ingeniería de procesos. En el diseño de doble husillo, un tornillo alimentador izquierdo y otro derecho giran en sentido contrario y desplazan el medio en dirección axial. Este bombeo axial es especialmente cuidadoso con el producto, ya que el medio no se lanza ni se desvía, como ocurre en las bombas centrífugas y lobulares. El producto no sufre grandes cargas mecánicas ni térmicas y las bajas pulsaciones protegen también toda la instalación de producción. Cabe destacar la gran potencia de succión de las bombas de doble husillo, que va acompañada de bajos valores NPSH y contrarresta la cavitación. Las bombas de doble husillo pueden cubrir un rango muy amplio de caudales y viscosidades. Esto significa que con una misma bomba no solo es posible bombear productos de baja y alta viscosidad, incluso con bajo contenido en gas, sino que también se puede llevar a cabo la limpieza CIP. Esto ahorra espacio y dinero, ya que no es necesario instalar una segunda bomba para CIP y SIP, lo que reduce el gasto en tecnología de medición, control, tuberías y válvulas, así como en cableado. Las bombas de doble husillo funcionan sin sufrir demasiado desgaste. Los husillos sin contacto están diseñados para ser resistentes al desgaste, por lo que se evita por completo la abrasión y el riesgo asociado de contaminación del medio bombeado. Las bombas de doble husillo desarrolladas bajo la marca HYGHSPIN cumplen con estándares de calidad muy altos. Están fabricadas íntegramente en acero inoxidable de acuerdo con las normas Hygienic Design. Fabricadas mediante un proceso especial y único, todas las piezas que entran en contacto con el medio son de acero inoxidable macizo, por lo que se cumplen los requisitos de higiene más exigentes. Las bombas de doble husillo HYGHSPIN están destinadas a tareas exigentes de bombeo. Se utilizan, por ejemplo, para bombear queso fundido, pasta de fondant, masa viscosa, emulsión de carne, huevo entero, concentrado de zumo de naranja congelado o cultivos de levadura. En el ámbito de los productos cosméticos y farmacéuticos, las bombas de doble husillo HYGHSPIN garantizan que cremas, pastas de dientes, lociones corporales y medicamentos lleguen al cliente con una excelente calidad.
Las bombas lóbulares pertenecen al grupo de bombas de desplazamiento positivo. Básicamente, constan de una carcasa y dos pistones que giran en direcciones opuestas. A medida que giran los pistones, el medio se bombea a una cámara de bomba y desde allí a la tubería. Sin embargo, existen diferencias constructivas en los detalles. El nivel de pulsación de las bombas lóbulares es bastante alto.
Con el bombeo axial, el medio es empujado a través de la bomba en dirección longitudinal. En una bomba de tornillo HYGHSPIN, esto es hecho por dos husillos contrarrotantes sin contacto. Dado que aquí no se arroja el medio, como es el caso de otros tipos de bombas de desplazamiento positivo, el transporte axial es particularmente suave con el producto y es adecuado, por ejemplo, para bombear piezas de fruta sensibles. Al mismo tiempo, el transporte axial sin contacto evita la abrasión del material en el producto (contaminación) como el desgaste prematuro de los tornillos alimentadores.
En el bombeo giratorio, el medio bombeado gira con los rotores o rodetes de la bomba. Esta forma de bombeo está muy extendida y se encuentra en las bombas centrífugas, lobulares, de pistones circunferenciales y sinusoidales. La velocidad de giro de los rodetes o rotores es decisiva para la velocidad a la que se transporta el producto. En contraposición se encuentra el principio de bombeo axial, como es el caso de las bombas de pistón o las bombas de doble husillo. Cuando el producto se desplaza de forma axial, la velocidad del producto dentro de la bomba es significativamente menor. El producto no se lanza contra la cámara de la bomba, sino que se transporta con mucha más suavidad.
El bombeo multifásico es el bombeo de una mezcla compuesta por al menos dos de las tres fases (sólido, líquido y vapor). Las bombas de doble husillo HYGHSPIN cumplen de forma óptima los requisitos especiales del bombeo multifásico, ya que, gracias a su amplio rango de viscosidad, pueden bombear vapores y gases, además de sólidos y líquidos.
Las burbujas de vapor surgen cuando la presión estática local cae por debajo de la presión de evaporación del medio. Esto ya puede suceder a una temperatura de 20°C. Las burbujas de vapor regresan a áreas de mayor presión dentro de la bomba y estallan repentinamente allí. Esto crea los “microjets”, que colocan una fuerza grande a los componentes. Con el tiempo, la bomba se dañará y se desgastará prematuramente. La aparición de burbujas de vapor en la cámara de succión de una bomba debe evitarse con un diseño del sistema adecuado y un valor de NPSH acorde con las tareas de bombeo, ya que las burbujas de vapor son la principal causa de cavitación. El factor decisivo es la curva de presión de vapor del medio bombeado.
Un bypass hace referencia a una tubería auxiliar adicional alrededor de la bomba. Esta tubería se suele utilizar para el retorno de un flujo parcial desde la cara de succión al lada de presión de la bomba con el fin de regular volúmenes o presiones. En las aplicaciones higiénicas, las bombas de desplazamiento positivo suelen estar equipadas con un bypass para permitir que los flujos de limpieza sorteen las bombas debido a un rango de caudales limitado. Estos bypasses no son necesarios para las bombas de doble husillo HYGHSPIN. Gracias a su rango de funcionamiento excepcionalmente amplio, los flujos de limpieza de los procesos CIP o SIP pueden atravesar la bomba por completo.
La cabeza de entrada es la diferencia de altura entre el origen del medio bombeado y la conexión de entrada de la bomba. El origen del medio bombeado se encuentra por encima de la bomba. Si el origen está por debajo de la bomba, se denomina cabeza de succión. No se debe confundir la cabeza de entrada con el valor NPSH del sistema. Aunque la cabeza de entrada se incluye en el dimensionamiento del valor NPSH del sistema, es solo una de las diversas variables que influyen.
El proceso de bombeo propiamente dicho tiene lugar en la cámara de la bomba. A menudo se distingue entre las cámaras de succión, de la bomba y de presión de una bomba. Todas estas cámaras se encuentran en el interior de la bomba.
La cámara de succión es la zona de entrada de una bomba. A continuación se encuentra la cámara de la bomba, donde tiene lugar el bombeo propiamente dicho.
El caudal se refiere a la cantidad de un medio que se bombea en un tiempo específico a través de una determinada sección transversal, por ejemplo, en un conducto. Las bombas de doble husillo HYGHSPIN tienen un amplio rango de revoluciones, por lo que controlando las revoluciones es posible conseguir caudales pequeños y grandes con una sola bomba.
El caudal indica la cantidad de un determinado medio que la bomba puede o debe transportar en un tiempo definido. Este depende de varios factores, como la presión, el diseño de la bomba y la viscosidad del medio.
La cavitación es la formación y posterior colapso repentino de burbujas de vapor. El fenómeno es típico en bombas, hélices de barcos o turbinas hidráulicas. Las burbujas de vapor se forman cuando la presión estática local cae por debajo de la presión de evaporación del medio. Esto ya puede ocurrir a una temperatura de unos 20 °C. Durante el bombeo, las burbujas de vapor vuelven a las zonas de mayor presión y allí estallan bruscamente. Esto crea turbulencias, los llamados microjets, que pueden provocar daños y un desgaste prematuro de la bomba. Para evitar la cavitación en las bombas, es decisiva la determinación cuidadosa de los valores NPSH necesarios y una disposición de la instalación adaptada a ellos.
El certificado 3-A es emitido por la 3-A Sanitary Standards, Inc. (3-A SSI) estadounidense. Este organismo evalúa el diseño de bombas y otros equipos conforme a los criterios del Hygienic Design o diseño higiénico. El 3-A es el certificado más importante del sector alimentario estadounidense. Las bombas de doble husillo HYGHSPIN están certificadas conforme a 3-A. Además, cuentan con la certificación EHEDG. Las bombas también se pueden fabricar en una versión conforme a la Directiva ATEX.
CHEMSPIN es la marca de las bombas de doble husillo industriales del fabricante noralemán Jung Process Systems GmbH. La serie CHEMSPIN incluye diferentes modelos en varias ejecuciones y se utiliza para aplicaciones en la industria química y general. Las bombas CHEMSPIN son muy flexibles y cubren un amplio rango de viscosidades y caudales. Son autosuccionadoras y presentan bajos valores de NPSH. La combinación de propiedades de diferentes principios de bombeo hace que las bombas CHEMSPIN sean auténticos multitalentos.
Los cierres mecánicos se utilizan en una bomba para sellar el eje giratorio de la cámara de bombeo. Estos se componen, esencialmente, de un anillo deslizante, un contraanillo y un muelle. El anillo deslizante se encuentra en la parte giratoria y el contraanillo, en la parte estática. El muelle presiona ambas partes, que se desplazan una contra la otra. Entre el anillo deslizante y el contraanillo hay una fina película del correspondiente medio para permitir el movimiento de ambas piezas entre sí. La ausencia de esta película deslizante entre ambos anillos haría que el cierre mecánico funcionara en seco y podría ocasionar daños. Los cierres mecánicos de efecto simple, que consisten en un par de anillos deslizantes, se suelen instalar de forma estándar. Para aplicaciones especiales, existen cierres mecánicos de efecto doble que constan de dos pares de anillos deslizantes en serie. Entre ambos pares de anillos hay una cámara de lavado. Para garantizar que se forma una película deslizante también en el lado exterior, esta cámara de lavado se debe suministrar con un medio de lavado o de sellado. Los cierres mecánicos de efecto doble se utilizan para medios tóxicos, agresivos o explosivos para evitar la fuga directa al medio ambiente. En las aplicaciones higiénicas, también se utilizan cierres mecánicos de efecto doble para evitar que el producto llegue al medio ambiente. Los medios con un alto contenido de azúcar, como los siropes, requieren un diseño de junta que evite que las superficies del anillo deslizante y el contraanillo que entran en contacto con el medio se adhieran cuando la bomba está parada. De forma alternativa para estas aplicaciones, las bombas de doble husillo HYGHSPIN están equipadas con anillos de junta labial económicos, que están protegidos para funcionar en seco también sin inmersión.
En el caso de los componentes de fundición, la forma del componente se consigue principalmente moldeando el material desde la fase líquida. A continuación, los componentes se terminan mecánicamente. En la fundición existe el riesgo de que pequeñas burbujas de aire, llamadas rechupes, queden atrapadas en el material. Durante el mecanizado posterior de las superficies, estas burbujas se pueden abrir con el esmerilado y el pulido y formar pequeñas cavidades en las que se pueden acumular restos del medio. Estas impurezas son difíciles de detectar y eliminar. Por lo tanto, es fácil que provoquen la contaminación del producto, lo que se puede asociar a riesgos para la salud, especialmente en los sectores alimentario y farmacéutico. En las bombas de doble husillo HYGHSPIN, todos los componentes que entran en contacto con el medio son de acero inoxidable macizo. Viruta a viruta, el material se extrae de un bloque de acero inoxidable hasta conseguir la forma deseada. Este proceso es más complejo, pero también ofrece un mayor nivel de higiene.
La contaminación se refiere a los agentes extraños en un producto, por ejemplo, microorganismos o residuos de medios que se han bombeado previamente en la bomba. Sin embargo, la contaminación también puede ser causada por la abrasión continua de un componente.
La corrosión se refiere a la descomposición de un material debido a influencias externas. Para evitar la corrosión de metales por oxidación, para las bombas higiénicas se utilizan aceros inoxidables resistentes a la corrosión.
La curva característica de una bomba representa gráficamente la relación entre la altura de bombeo y el caudal. La curva se determina mediante un programa de ensayos y proporciona información sobre el rendimiento.
Una curva de presión de vapor es relacionada con un medio bombeado específico. Representa el curso de la presión de vapor en función de la temperatura. La curva se eleva al aumentar la temperatura.
Diseño cerrado de un cierre mecánico; todos los elementos están integrados en un componente. Un diseño de cartucho simplifica el montaje y elimina los errores de montaje.
Denominación para el diseño de un cierre mecánico. A diferencia de la ejecución de cartucho, en un diseño de semicartucho únicamente los componentes estáticos del cierre mecánico se combinan en un solo componente. Los componentes giratorios se montan por separado. Una ejecución de semicartucho ofrece ventajas económicas en comparación con la variante de cartucho. En el caso de las bombas de doble husillo HYGHSPIN existen también ventajas de montaje, por lo que solo se utilizan cierres mecánicos de semicartucho.
El diseño del sistema describe el diseño estructural y la función de un sistema. Jung Process Systems tiene una propio departamento de diseño y crea una solución individual y óptima para una aplicación específica. Se tienen en cuenta las siguientes cuestiones, entre otras: ¿Calidad del producto? ¿Rango de viscosidad? ¿Cambios frecuentes de productos? ¿Requisitos de higiene? ¿Requisitos especiales? ¿Volumen de producción requerido? ¿CIP / SIP integrado? ¿Tuberías existentes? ¿Alturas de construcción y condiciones espaciales? ¿Uso móvil?
Los diseños exentos de espacios muertos no presentan lugares donde se pueda acumular la suciedad, ya que esto provocaría una contaminación del producto. El diseño exento de espacios muertos es un criterio esencial del Hygienic Design.
Las bombas de doble husillo HYGHSPIN se suelen ofrecer en un diseño monobloc robusto y compacto. La bomba y el árbol del motor están centrados entre sí gracias a la unión positiva. Así se evitan los problemas causados por acoplamientos no alineados o torcidos en instalaciones menos favorables, por ejemplo, bombas móviles. Además, se necesita menos espacio y las bombas son más fáciles de limpiar desde el exterior. Se evita la acumulación de suciedad debajo de una cubierta de protección contra el contacto o de una placa base grande. Como alternativa, las bombas de doble husillo HYGHSPIN están disponibles con un extremo del eje libre.
Las bombas de tornillo de doble flujo tienen dos etapas paralelas que entregan a una conexión de salida central. Son especializadas para aplicaciones de alta presión, ya que los componentes esenciales solo se someten a un ligeras fuerzas a pesar de las altas presiones diferenciales.
Double Flow es el nombre de la familia de productos de bombas de tornillo HYGHSPIN de doble flujo para aplicaciones especiales de alta presión. Los modelos de esta serie tienen dos conexiones de entrada externas y una conexión de salida central. Gracias a un diseño especial, las elevadas presiones diferenciales que se producen con este tipo de construcción se compensan internamente, por lo que el HYGHSPIN Double Flow ofrece una alta fiabilidad y una excelente vida útil. Además, se puede transportar un gran caudal.
La eficiencia de una bomba indica la relación entre el caudal de bombeo y la demanda de potencia mecánica de la bomba, es decir, la energía consumida. Se indica en puntos porcentuales. La eficiencia nunca puede alcanzar el 100 %, ya que no hay máquinas que funcionen sin pérdidas.
La eficiencia volumétrica de una bomba de desplazamiento positivo describe la relación porcentual entre el desplazamiento teórico y el caudal real de la bomba. Cuanto mayor sea la eficiencia volumétrica, más eficaz será el funcionamiento de la bomba. La eficiencia general de la bomba es inferior a la eficiencia volumétrica debido a las pérdidas por fricción.
EHEDG es la abreviatura de European Hygienic Engineering & Design Group. Al igual que las normas sanitarias 3-A de los EE. UU., esta organización tiene como objetivo mejorar la seguridad alimentaria. Más de 400 expertos de la industria alimentaria, la ingeniería mecánica y la investigación desarrollan directrices y dan instrucciones prácticas para la implementación en términos de diseño higiénico. EHEDG emite certificados para componentes probados que cumplen con los requisitos a través de laboratorios de prueba autorizados.
Las bombas de tornillo HYGHSPIN están certificadas por EHEDG. Tambien hay una certificación 3-A.
Los elastómeros son plásticos elásticos de dimensiones estables que se utilizan, por ejemplo, para juntas. Los elastómeros que entran en contacto con el producto en las bombas de doble husillo HYGHSPIN suelen ser elastómeros HNBR (caucho de acrilonitrilo butadieno hidrogenado), EPDM (caucho de etileno propileno dieno) o FPM/FKM (caucho fluorado) y están diseñados conforme a la FDA, con forma de anillo para que sean fáciles de limpiar.
En el endurecimiento por difusión, se introducen ("difunden") elementos adicionales en la superficie del acero inoxidable en un proceso mecánico y térmico. Esto provoca tensión en la estructura en esta zona, de modo que la superficie se vuelve más dura y más resistente al desgaste. Los detalles del proceso varían de un fabricante a otro.
El llamado par de torsión, es decir, la fuerza, se transmite desde el extremo del eje a otro componente. Para tal fin, a menudo se utiliza un acoplamiento. Sin embargo, también es posible montar el otro componente, por ejemplo, un rodete de bomba o de ventilador, directamente en el extremo del eje. Con frecuencia esto da lugar a un «muñón» del eje, en cuyo caso, se denomina extremo del eje libre.
La extrusión es un proceso de moldeado en el que un medio viscoso se prensa bajo presión a través de un orificio. En las bombas de doble husillo HYGHSPIN de la serie Hopper, la función de extrusión se refiere a la alimentación de productos no fluibles mediante tornillos alimentadores prolongados.
Un golpe de presión es un aumento repentino y abrupto de presión dentro de un sistema que puede dañar la bomba u otros componentes del sistema. Las bombas de tornillo HYGHSPIN no están sujetas a fluctuaciones, funcionan prácticamente sin pulsaciones, por lo que no se producen golpes de presión en el sistema.
Hastelloy es la marca de un material de acero inoxidable especialmente resistente. Se utiliza Hastelloy, por ejemplo, en aplicaciones con sustancias químicas especialmente agresivas.
FDA son las siglas en inglés de la Administración de Alimentos y Medicamentos, la autoridad estadounidense responsable de la regulación y el control de alimentos, medicamentos y productos médicos. En Estados Unidos se aplican normas estrictas a las bombas y otras máquinas utilizadas en el sector alimentario o farmacéutico para evitar la contaminación de los alimentos con sustancias extrañas, por ejemplo, producidas por la abrasión durante el procesamiento. Por lo tanto, todos los elastómeros que entran en contacto con el producto en las bombas de doble husillo HYGHSPIN son conformes a la FDA y cuentan con los certificados correspondientes.
Los husillos dobles forman el corazón de las bombas de tornillo HYGHSPIN. Gracias a los dos husillos de acero inoxidable que corren sin contacto, el medio se empuja suavemente axialmente a través de la bomba. No se centrifuga ni se somete a otras cargas mecánicas, por lo que esta tecnología de bomba también es ideal para productos sensibles.
HYGHSPIN es la marca de las bombas higiénicas de doble husillo del fabricante noralemán Jung Process Systems GmbH. La serie HYGHSPIN incluye diferentes modelos en varios diseños y se utiliza principalmente en el sector alimentario y de bebidas, así como en las industrias farmacéutica y de química fina. Todos los modelos HYGHSPIN se producen mediante un proceso de fabricación especial en el que todas las piezas que entran en contacto con el medio son de acero inoxidable macizo. Esto da lugar a un nivel de higiene único, además del diseño exento de espacios muertos. Otra particularidad es el diseño monobloc, que simplifica aún más las aplicaciones móviles. Las bombas de doble husillo HYGHSPIN se caracterizan por un rango de viscosidad muy elevado. Se pueden utilizar como bombas universales y también son adecuadas para los procesos CIP y SIP sin bypasses adicionales.
HYGHSPIN Hopper es la marca de una bobma de doble husillo con tornillos alimentadores prolongados hacia la entrada. Con este tipo de bomba, la alimentación, el bombeo y la limpieza se realizan en un solo componente gracias a la technología 3 en 1. Los productos con una viscosidad de hasta 1000 Pas se pueden transportar sin problema. Los tornillos alimentadores prolongados de la HYGHSPIN Hopper pueden captar productos no fluibles por debajo de la tolva de entrada a modo de extrusora y conducirlos a la cámara de la bomba. Esto garantiza un bombeo especialmente cuidadoso. La HYGHSPIN Hopper está disponible en diseño monobloc o con extremo del eje libre.
Por Hygienic Design (diseño higiénico) se entiende el diseño de piezas, componentes e instalaciones de producción para la fabricación de productos alimentarios de manera que sean fáciles de limpiar con el fin de evitar la contaminación. Para ello, se analizan y evalúan, entre otros, el diseño, los materiales utilizados, los procesos de fabricación y las técnicas de sujeción. Un aspecto nombrado con frecuencia para que las bombas cumplan los criterios de Hygienic Design es el diseño exento de espacios muertos, en el que se evitan las zonas a las que no pueden llegar los productos de limpieza. Los principios de Hygienic Design constituyen la base de la certificación de equipos otorgada por el EHEDG mediante ensayos.
La inercia de la masa, también llamada momento de inercia, indica la resistencia de un componente al cambio de movimiento de rotación alrededor de su propio eje. Este valor es importante porque determina la capacidad de aceleración y desaceleración de las piezas giratorias, en las bombas, los rotadores. Cuanto menor sea la inercia, mejor se podrán acelerar las piezas. Los rotores de las bombas de doble husillo HYGHSPIN tienen un diámetro relativamente pequeño en comparación con los elementos de bombeo de otros tipos de bombas. Por lo tanto, la inercia es baja y estas bombas se pueden acelerar y desacelerar de forma óptima.
Los intersticios son pequeñas distancias entre dos componentes. Cuando se diseñan bombas para aplicaciones higiénicas, se deben evitar los intersticios que no se pueden lavar, ya que, de lo contrario, se pueden depositar restos de producto en ellos y, como consecuencia, provocar contaminación.
En las juntas labiales, el eje se sella mediante uno o más labios que se deslizan sobre el componente giratorio. Se utilizan para aplicaciones con un alto contenido de azúcar, como los concentrados de zumo de frutas, porque los cierres mecánicos estándar son menos adecuados en este caso, ya que las superficies de deslizamiento se pueden pegar fácilmente cuando la bomba está parada y, como consecuencia, romperse al volver a ponerla en marcha. Para estas aplicaciones, las bombas de doble husillo HYGHSPIN también se pueden equipar con juntas labiales de PTFE (politetrafluoroetileno) autolubricantes. No requieren un sistema de lavado externo, por lo que las juntas labiales son especialmente adecuadas para bombas móviles. El sistema de juntas labiales listo para instalar tiene un diseño sencillo, está protegido para funcionar en seco y es más económico que los cierres mecánicos de efecto simple y doble.
El lado de presión es el punto de la bomba en el que el medios proveniente del lado de succión sale a la tubería después de haber sido transportado a la cámara de la bomba por los pistones o tornillos alimentadores que giran en ella.
CIP = Clean in Place; Limpieza del sistema sin desmontaje y limpieza manual de componentes. Todas las bombas de tornillo HYGHSPIN son adecuadas para procesos CIP. Debido al alto rango operativo, generalmente no se requiere un bypass.
SIP (sterilisation in place) es la esterilización de componentes dentro de una instalación mediante vapor sobrecalentado o agua caliente a una temperatura de 100 a 145 °C. Todas las bombas de doble husillo HYGHSPIN se pueden limpiar y esterilizar sin necesidad de desmontarlas. Por lo que tienen una función SIP y CIP.
El mantenimiento se refiere al cuidado y la conservación de instalaciones, máquinas y componentes. La complejidad del mantenimiento posterior suele estar determinada por el diseño. Las bombas de doble husillo HYGHSPIN están disponibles en diseño monobloc, que se considera de mantenimiento especialmente fácil.
El medio es un término amplio para designar el material que se transporta a través de la bomba. Los medios se diferencian fundamentalmente por su viscosidad.
Los medios abrasivos son materiales con un efecto abrasivo y de erosión, como los cristales o los huesos de fruta. Esto supone exigencias especialmente elevadas para la bomba. En algunos casos, los componentes abrasivos son muy pequeños y difíciles de detectar. Un ejemplo de la presencia de estas micropartículas es la pasta de dientes. La resistencia al desgaste se puede aumentar significativamente mediante el endurecimiento por difusión de las piezas en contacto con el medio.
Los microjets son corrientes de alta energía que se crean por el colapso repentino de las burbujas de vapor como consecuencia de las diferencias de presión en los líquidos. Los microjets aparecen en combinación con la cavitación. A nivel local, provocan cargas muy elevadas en los componentes afectados y, muy a menudo, daños como roturas de material, conocidas como picaduras.
El momento de inercia indica la resistencia de un cuerpo al movimiento de rotación alrededor de su propio eje. El comportamiento de este cuerpo depende de la distribución de su masa o, más exactamente, de la distancia a la que se encuentran determinadas partes de la masa con respecto al centro de rotación. En el cálculo del momento de inercia esta distancia se encuentra al cuadrado. Por lo que, cuanto más alejada esté la masa del centro de rotación, mayor será el momento de inercia. El momento de inercia de los rotores de las bombas de doble husillo HYGHSPIN es relativamente bajo debido a su pequeño diámetro. Por lo tanto, las bombas de doble husillo HYGHSPIN se pueden acelerar y desacelerar de forma óptima. Además, se pueden alcanzar altas velocidades de hasta 4000 min-1.
El MTBF es un valor estático y significa tiempo medio entre fallos (Mean Time Between Failure). Proporciona información sobre la vida útil (tiempo de funcionamiento) que se puede esperar de media antes de que falle un componente. Cuanto mayor sea el MTBF, menor será la probabilidad de que un componente falle. La disponibilidad de un componente se puede calcular a partir del MTBF y del MTTR.
El MTTR es un valor estático y significa tiempo medio de reparación (Mean Time To Repair). Proporciona información sobre el tiempo que se tarda de media en reparar un componente. Al especificar el MTTR, es más fácil planificar los tiempos de parada. Cuanto menor sea el MTTR, más rápido se podrá reparar el componente. La disponibilidad de un componente se puede calcular a partir del MTTR y del MTBF.
La orientación de la bomba es la alineación de la bomba con la instalación y, a través del acoplamiento, con el motor. El objetivo es integrar la bomba en la instalación sin tensiones. Las tensiones pueden provocar cargas inapropiadas en la bomba que causen su deterioro.
Las pérdidas por intersticios son la pérdida de rendimiento que se produce cuando parte de un medio que ya ha sido bombeado vuelve a fluir desde el lado de presión hasta la cara de succión a través de los intersticios internos de una bomba, por lo que se debe bombear de nuevo. En las bombas de doble husillo HYGHSPIN las pérdidas por intersticios solo se producen a muy pequeña escala debido a la naturaleza del proceso.
Las picaduras son roturas de material en los componentes y una consecuencia típica de la cavitación. Las partículas de material se desprenden del componente por microjets.
La potencia de succión es la capacidad de una bomba para bombear productos hacia arriba por el lado de entrada de la bomba. Si una bomba puede ventilar (evacuar) de forma independiente una tubería de succión que no esté llena de líquido de modo que el líquido bombeado entre en la bomba, se la denomina bomba autosuccionadora. La potencia de succión de una bomba no es un valor general, sino que depende de las condiciones generales. En condiciones de funcionamiento, se determina por el valor NPSH del sistema y el valor NPSH de la bomba. En general, la potencia de succión aumenta a medida que disminuye el valor NPSH de la bomba. Las bombas de doble husillo HYGHSPIN tienen una gran potencia de succión de hasta 9 m.
La presión de vapor es la presión absoluta a la que el medio bombeado comienza a hervir o evaporarse a una determinada temperatura. En bombas, la presión de vapor del medio no debe alcanzarse ni superarse en ningún momento. La presión en la entrada de la bomba debe ser mayor que la presión de vapor del medio bombeado, de lo contrario existe el riesgo de cavitación. Los valores de NPSH se utilizan para evaluar la situación.
En las bombas, la presión diferencial indica la diferencia entre la presión de entrada y la de salida, es decir, el aumento de presión que genera la bomba. En el caso de las bombas centrífugas, se suele especificar una altura de bombeo a partir de la cual se puede calcular la presión diferencial para el respectivo medio bombeado.
Una bomba está protegida para funcionar en seco cuando puede funcionar sin dañarse sin medio bombeado (por ejemplo, durante los procesos de succión). Las bombas de doble husillo HYGHSPIN están protegidas para funcionar en seco con sierres mecánicos de efecto doble o con juntas labiales. Las juntas labiales son autolubricantes, por lo que pueden funcionar en seco sin problema. Con un cierre mecánico de efecto doble, se evita el funcionamiento en seco de las superficies de deslizamiento mediante el lavado.
Las pulsaciones son fluctuaciones regulares de la presión en una instalación. Se suelen generar por bombas de desplazamiento positivo. Se producen por las diferentes fases de funcionamiento (succión, desplazamiento, descarga) y el consiguiente caudal desigual de estas bombas. Los amortiguadores de pulsaciones se pueden utilizar para reducir las pulsaciones. Las bombas de doble husillo HYGHSPIN prácticamente no producen pulsaciones, ya que el caudal de entrada y salida de la bomba es uniforme.
Ra es la abreviatura del valor medio de rugosidad, una medida de la calidad de una superficie. El valor Ra indica lo lisa que es una superficie. Cuanto menor sea el valor Ra, más fina será la superficie. Esto facilita la limpieza y evita la contaminación. Las bombas higiénicas suelen tener rugosidades inferiores a 0,8 µm. En el caso de productos especialmente sensibles, por ejemplo, en la industria farmacéutica, los requisitos son aún mayores. Las bombas de doble husillo HYGHSPIN se pueden destinar a ello, ya que presentan rugosidades inferiores a 0,4 µm.
El rango de velocidad de una bomba indica cuántas revoluciones ejecutan los rotores o tornillos alimentadores dentro de una unidad de tiempo y es una característica de rendimiento importante para el tipo de bomba respectivo. Cuanto más amplio sea el rango de velocidad, más flexible puede ser la bomba. De esta manera, se pueden transportar medios de diferentes viscosidades con la bomba.
El rango operativo de una bomba informa sobre los caudales que se pueden transportar, las presiones (> presión de vapor) y las temperaturas (> temperaturas de bombeo). Cuanto mayor sea el rango de funcionamiento, más flexible será la bomba. Debido al rango de velocidad, las bombas de tornillo tienen un rango operativo muy amplio. Por lo tanto, se pueden utilizar para una amplia gama de diferentes medios de diferentes viscosidades. Debido al amplio rango de operación, las bombas de tornillo HYGHSPIN también bombean fluidos de limpieza de baja viscosidad, como agua. Por lo tanto, se pueden utilizar para procesos CIP y SIP sin Bypass.
Los rechupes son cavidades que se pueden producir al fundir metales. Durante el mecanizado de los componentes fabricados por fundición, se pueden formar microgrietas a las que se pueden adherir impurezas y provocar la contaminación del producto. Para evitarlo, todas las piezas que entran en contacto con el medio de las bombas de doble husillo HYGHSPIN están mecanizadas en acero inoxidable macizo. Este proceso de fabricación más complejo ofrece el máximo nivel de higiene.
Un retén radial es el sellado de un eje giratorio a su paso por un componente estático de la carcasa. Por lo tanto, los retenes radiales sellan un componente giratorio (el eje) contra un componente fijo (la carcasa) y se evitan así las fugas, tanto hacia fuera como hacia dentro de la bomba. Los retenes radiales son un componente mecánico típico. Hay un gran número de diseños, por ejemplo, retenes para ejes, juntas labiales, prensaestopas y cierres mecánicos.
La seguridad operativa describe el riesgo de fallas. El diseño de bloque de las bombas de tornillo HYGHSPIN contribuye a la seguridad operativa. Aquí, la bomba y el eje del motor están centrados entre sí mediante un ajuste de forma. De esta manera, se excluyen los daños emergentes causados por acoplamientos desalineados o deformados. Otra característica de la seguridad operativa es un diseño seguro que deja correr en seco.
Sin contacto significa que los componentes adyacentes no se tocan entre sí. En las bombas de doble husillo HYGHSPIN no hay contacto entre los husillos ni entre estos y la carcasa de la bomba.
3-en-1 describe una tecnología en la que la alimentación, el transporte y la limpieza son efectuadas por una sola componente, más sobre esto en HYGHSPIN Hopper. Esta tecnología se utiliza para productos con alta viscosidad.
La temperatura de bombeo se refiere a la temperatura del medio a bombear. A medida que aumenta la temperatura de bombeo, se le exige más a la bomba, por ejemplo, a los cierres mecánicos y, en el caso de altas temperaturas o sustancias químicas, también a la protección contra explosiones. La temperatura de bombeo depende del tipo de bomba y de la situación de funcionamiento y puede aumentar durante el bombeo.
La tolerancia es la distancia entre los respectivos «dientes» de los dos tornillos alimentadores de marcha opuesta de una bomba de doble husillo. Esta distancia está definida por el diseño y se debe comprobar durante el mantenimiento y cuando se sustituyan, por ejemplo, los retenes radiales.
La falta de precisión en el ajuste de la tolerancia puede tener un efecto negativo en el funcionamiento de la bomba debido al contacto de los sólidos con los tornillos alimentadores y ocasionar, por ejemplo, vibraciones, daños o una pérdida de rendimiento.
Existe un diseño patentado de bomba de doble husillo HYGHSPIN (EP 2 634 366 A2) que reduce considerablemente el mantenimiento al facilitar el ajuste de la tolerancia. Una abertura para inspección permite alinear los tornillos alimentadores directamente en la instalación, sin desmontar el motor ni la carcasa de engranaje.
Abertura en forma de embudo para la entrada de productos no fluibles en la HYGHSPIN Hopper. Esto permite transportar sin problema productos con una viscosidad de hasta 1000 Pas. Los tornillos alimentadores prolongados arrastran el medio a la cámara de la bomba situada bajo la tolva de entrada, al igual que en una extrusoro.
Las turbulencias son condiciones de flujo locales, en su mayoría caóticas, como los remolinos. Dentro de una turbulencia, la velocidad en un punto del flujo puede ser significativamente mayor que la velocidad media del flujo. Esto reduce la presión estática local, de modo que se pueden formar burbujas de vapor. Por lo tanto, la turbulencia suele ser el punto de origen de la cavitación.
La unión positiva se refiere a una técnica de sujeción en la que las piezas unidas no se pueden desplazar una contra otra porque se lo impide su geometría (p. ej. una hendidura o un engranaje).
NPSH son las siglas de Net Positive Suction Head (cabeza de succión positiva neta) y es una de las variables de funcionamiento más importantes para bombas. El valor NPSH indica la diferencia entre la presión en la entrada de la bomba y la presión de vapor del producto. Se consideran dos valores NPSH: NPSHR y NPSHP. NPSHR indica la presión requerida por la bomba, NPSHP la presión proporcionada por el sistema. Cuanto menor sea el valor NPSHR de una bomba, menor será el riesgo de cavitación. Por lo tanto, siempre se deben solicitar los valores NPSH al fabricante de la bomba. En paralelo, hay que determinar el valor NPSHP del sistema. Este debe ser mayor que el valor NPSHR de la bomba utilizada. La distancia mínima requerida es de 0,5 m. Si el valor NPSH del sistema (P) es menor que el de la bomba (R), inevitablemente se producirá cavitación en la bomba y esta sufrirá daños.
La velocidad de bombeo se refiere a la velocidad a la que se transporta un medio a través de la bomba. A bajas velocidades de bombeo, los productos delicados pueden moverse con mucha suavidad, ya que no hay cambios mecánicos (giros) ni térmicos (calentamiento) causados por pistones o tornillos que giren rápidamente. Para lograr un alto rendimiento a bajas velocidades de bombeo, toda la disposición de la instalación se debe diseñar específicamente de acuerdo con los requisitos.
En relación con las piezas y los componentes, la vida útil es el tiempo durante el cual un elemento puede funcionar sin fallos debidos al mantenimiento o al desgaste. Si una instalación se para, por ejemplo, debido a trabajos de mantenimiento planificados, se habla de tiempo de parada.
La viscosidad describe la fluencia de un medio o, más exactamente, la resistencia de un medio al cizallamiento (deformación por esfuerzo cortante). Cuanto mayor sea la viscosidad, mayor resistencia tendrá el medio y peor será su fluidez. La viscosidad se suele indicar en «mPas», «cP» o «mm²/s». Entre los medios con baja viscosidad se encuentran el agua, con 1 mPas, y los zumos, con aprox. 5 mPas. Algunos ejemplos de medios altamente viscosos son la mantequilla y la silicona, con viscosidades superiores a 100 000 mPas. Estos productos ya no fluyen por sí mismos, sino que se deben introducir en la bomba mediante presión o un sistema de alimentación. La viscosidad tiene una gran influencia en el comportamiento del flujo de los productos y, por tanto, en el comportamiento de bombeo de las bombas. Con el aumento de la viscosidad, las pérdidas de presión en la tubería aumentan de forma considerable. Esta influencia no debe subestimarse. Las tuberías de succión de las bombas son especialmente críticas, ya que las pérdidas de presión que se producen en ellas pueden provocar problemas por cavitación. Por si fuera poco, los valores NPSH aumentan con la viscosidad del medio bombeado. Para que una bomba se pueda utilizar con la mayor flexibilidad posible, es fundamental que tenga un amplio rango de viscosidad, de modo que con una sola bomba se puedan bombear sin problemas tantos medios de distinta viscosidad como sea posible, incluido de forma ideal el líquido para la limpieza CIP. Todas las bombas de doble husillo HYGHSPIN presentan un amplio rango de viscosidad y, por tanto, también se pueden utilizar al mismo tiempo para procesos CIP y SIP. Además, los requisitos de los valores NPSH son menores en comparación con otros tipos de bombas. Para necesidades especiales, HYGHSPIN Hopper también está disponible como bomba que, gracias a la tecnoligía 3 en 1, puede succionar productos altamente viscosos sin necesidad de un sistema de alimentación adicional.
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