¿Cómo funcionan los filtros de una bomba?
Generación de vacío exento de aceite con accesorios para bombas rotativas
Durante los procesos de vacío, puede haber presentes sustancias nocivas para las bombas rotativas en la cámara de vacío. Existen diversos accesorios con los que evitar la contaminación, como se indicará más adelante. En particular, se hace referencia a la reducción de las partículas de vapor de agua, vapor de aceite y polvo mediante el uso de filtros especializados o trampas de adsorción.
Eliminación del vapor de agua
En los procesos húmedos de vacío se produce vapor de agua, que puede provocar la acumulación de agua en la línea de admisión. Si este condensado alcanza el puerto de admisión de la bomba, el aceite de la bomba puede quedar contaminado. En estas condiciones, el rendimiento de bombeo de las bombas selladas con aceite puede verse gravemente afectado. Además, el vapor de agua descargado por la válvula de salida de la bomba puede condensarse en la línea de salida de descarga. Si la línea de salida no está correctamente dispuesta, el condensado puede desplazarse y alcanzar el interior de la bomba a través de la válvula de salida de descarga. Por consiguiente, en presencia de vapor de agua y de otro tipo, es muy recomendable usar trampas de condensado. Si no hay ninguna línea de salida de descarga conectada a la bomba de gas ballast (p. ej., mediante bombas de paletas rotativas de menor envergadura), se recomienda usar filtros de descarga, que atrapan la neblina de aceite descargada de la bomba.
Algunas bombas incorporan cartuchos de filtro fáciles de cambiar que no solo retienen la neblina de aceite, sino que también limpian el aceite circulante de la bomba. Siempre que la cantidad de vapor de agua presente sea superior a la tolerancia al vapor de agua de la bomba, debe colocarse un condensador entre el depósito y la bomba. Para obtener más información, véase el apartado Condensadores.
Eliminación del polvo
Las impurezas sólidas, como el polvo y la arena, aumentan significativamente el desgaste de los pistones y de las superficies internas de la carcasa de la bomba. Si existe el peligro de que dichas impurezas entren en la bomba, deberá colocarse un separador de polvo o un filtro de polvo en la línea de admisión de la bomba. Hoy en día, no solo están disponibles filtros convencionales con carcasas bastante grandes con cartuchos de filtro a juego, sino también filtros de malla fina se colocan en el anillo de centrado de la brida pequeña. Si fuera necesario, se recomienda alargar la sección transversal mediante adaptadores KF.
Eliminación del vapor de aceite
La presión final alcanzable con las bombas rotativas selladas con aceite está altamente influenciada por el vapor de agua y los hidrocarburos del aceite de la bomba. Incluso con las bombas de paletas rotativas de dos etapas, no se puede evitar que una pequeña cantidad de retorno de estas moléculas procedente del interior de la bomba acceda a la cámara de vacío. Para la producción de alto y ultra alto vacío sin hidrocarburos (por ejemplo, por medio de bombas iónicas de sputtering o turbomoleculares), también es necesario un vacío lo más exento posible de aceite en el lado de vacío previo de estas bombas. A tal fin, se colocan trampas de adsorción de vacío medio (véase la Fig. 2.40) llenas de un material de adsorción adecuado (p. ej., el tamiz molecular 13X de LINDE) en la línea de admisión de estas bombas de respaldo selladas con aceite. El modo de funcionamiento de una trampa de sorción es similar al de una bomba de adsorción. Para obtener más información, véase el apartado sobre Bombas de sorción.
Fig. 2.40: Sección transversal de un colector de adsorción de vacío medio.
- Carcasa
- Cesta que sostiene el tamiz
- Tamiz molecular (relleno)
- Bridas de sellado
- Puerto de admisión con brida pequeña
- Sección superior
- Depósito para el calentador o refrigerante
- Conexión en el lateral de la bomba con brida pequeña
Si se colocan trampas de adsorción aguas arriba de la línea de admisión de las bombas de paletas rotativas selladas con aceite en funcionamiento continuo, se recomienda hacer uso de dos colectores de adsorción dispuestos en paralelo, separados entre sí por válvulas. La experiencia demuestra que la zeolita utilizada a modo de material de adsorción pierde gran parte de su capacidad de adsorción a los entre 10 y 14 días de uso, tras los cuales se puede utilizar la otra trampa de adsorción, ahora regenerada, con lo que el proceso puede continuar sin interrupciones. Al calentar la trampa de adsorción, que ahora no está conectada a la línea de bombeo, los vapores que escapan de la superficie de la zeolita pueden bombearse de forma más sencilla por medio de una bomba auxiliar. Durante el funcionamiento, el bombeo llevado a cabo por la bomba de gas ballast suele conllevar cobertura de la zeolita de la otra trampa de adsorción sin calentar y, por consiguiente, una reducción prematura de la capacidad de adsorción de esta.
Reducción de la velocidad de bombeo efectiva
Todos los filtros, separadores, condensadores y válvulas de la línea de admisión reducen la velocidad de bombeo efectiva de la bomba. Es posible calcular la velocidad de bombeo real de la bomba conforme a los valores de las conductancias o resistencias que suelen indicar los fabricantes. Para obtener más información al respecto, consulte el apartado Calcular la conductancia.
Fundamentos de la tecnología de vacío
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Referencias
- Símbolos de vacío
- Glosario de unidades
- Referencias y fuentes
Símbolos de vacío
Símbolos de vacío
Un glosario de símbolos comúnmente utilizados en diagramas de tecnología de vacío como representación visual de tipos y piezas de bombas en sistemas de bombeo
Glosario de unidades
Glosario de unidades
Una descripción general de las unidades de medida utilizadas en la tecnología de vacío y el significado de los símbolos, así como los equivalentes actuales de las unidades históricas
Referencias y fuentes
Referencias y fuentes
Referencias, fuentes y lecturas adicionales relacionadas con los conocimientos fundamentales sobre la tecnología de vacío
Símbolos de vacío
Un glosario de símbolos comúnmente utilizados en diagramas de tecnología de vacío como representación visual de tipos y piezas de bombas en sistemas de bombeo
Glosario de unidades
Una descripción general de las unidades de medida utilizadas en la tecnología de vacío y el significado de los símbolos, así como los equivalentes actuales de las unidades históricas
Referencias y fuentes
Referencias, fuentes y lecturas adicionales relacionadas con los conocimientos fundamentales sobre la tecnología de vacío
