La industria de bombas de vacío está experimentando un crecimiento significativo. Esta expansión abarca tanto las tecnologías de bombas de vacío lubricadas como las exentas de aceite, impulsada por sectores tradicionales como la industria general, los servicios medioambientales, el vacío hospitalario y el procesamiento de alimentos, así como por industrias emergentes como las baterías para vehículos eléctricos (VE), la aeronáutica y las energías renovables. Estas diversas aplicaciones a menudo introducen desafíos de humedad, que pueden afectar negativamente el rendimiento y la longevidad de la bomba de vacío.

Comprendiendo los Tipos de Humedad en Sistemas de Vacío

La humedad en las entradas de las bombas de vacío suele presentarse en tres formas:

• Líquido: Fluidos que fluyen libremente sin una forma definida.
• Aerosol (Mist): Suspensiones de diminutas partículas líquidas o sólidas dentro de un gas.
• Vapor: Estados gaseosos de las sustancias, a menudo invisibles y que requieren condensación para su eliminación.

  Cada forma requiere técnicas de eliminación específicas para garantizar un funcionamiento óptimo de la bomba.

  Técnicas para la Eliminación de Humedad

  Eliminación de líquidos: Recipientes separadores (Knock-Out Pots)

  También conocidos como depósitos separadores o separadores de entrada, estos sistemas de eliminación de líquidos separan mecánicamente los líquidos en volumen de la corriente de gas antes de que lleguen a la bomba de vacío. Al modificar la dirección y la velocidad del flujo dentro de una cámara de expansión o mediante el uso de deflectores, estos dispositivos permiten que los líquidos se decanten, evitando la emulsificación de los aceites lubricantes y posibles daños en la bomba. Por ejemplo, los Separadores de Líquidos de la Serie LRS de Solberg eliminan eficazmente líquidos, lodos y partículas de las entradas de las bombas de vacío, mejorando así la protección del equipo.

  Eliminación de aerosoles (niebla): Almohadillas desnebulizadoras y filtros coalescentes

  Los aerosoles están compuestos por finas gotas de líquido suspendidas en la corriente de gas. Las almohadillas desnebulizadoras, fabricadas con materiales como malla de acero inoxidable o plástico, capturan estas gotas. A medida que las gotas coalescen sobre la malla, forman gotas de mayor tamaño que se drenan fuera de la corriente de gas. Los filtros coalescentes funcionan de manera similar, utilizando medios especializados para agrupar aerosoles finos en gotas de mayor tamaño y facilitar su eliminación. La incorporación de estos dispositivos ayuda a evitar la entrada de aerosoles y la contaminación en el interior de la bomba.

  Eliminación de Vapor: Trampas Frías de Condensación de Vapor

  Los vapores, al ser gaseosos, requieren condensación para su eliminación eficaz. Las trampas frías enfrían la corriente de gas, provocando que los vapores se condensen en líquidos o sólidos, que luego pueden separarse del flujo. Estas trampas suelen emplear mecanismos de refrigeración, como nitrógeno líquido o refrigeración mecánica, para lograr la reducción de temperatura necesaria. La implementación de trampas frías es crucial en procesos donde la contaminación por vapor puede provocar la degradación del aceite de la bomba o corrosión.

  Aplicaciones Propensas a Problemas de Humedad

  Varios procesos industriales son susceptibles a la entrada de humedad en sistemas de vacío. En esta sección, analizamos algunas de las aplicaciones más comunes.

  Procesamiento y envasado de alimentos

  El vacío se utiliza ampliamente en la industria alimentaria tanto en las operaciones de procesamiento como en las de envasado. Desde la mezcla al vacío y el amasado de carne hasta el envasado en atmósfera modificada (MAP), estos procesos suelen implicar contacto directo con líquidos como salsas, salmueras, aceites y agua.

  En muchos casos, especialmente durante el envasado al vacío, pueden producirse arrastres de líquido hacia la línea de vacío mientras se sella el producto. Si no se elimina, este líquido puede llegar a la bomba de vacío, provocando la emulsificación del aceite de la bomba, un aumento del desgaste o incluso un fallo catastrófico de la bomba.

  Una solución eficaz es un recipiente separador de líquidos (liquid knock-out pot) de tamaño adecuado. Estos separadores permiten que la gravedad elimine grandes volúmenes de líquido antes de que lleguen a entrar en contacto con la bomba. Para una protección adicional, especialmente cuando hay presentes partículas finas como especias o grasas, se utiliza con frecuencia un diseño multietapa, como la serie Solberg LRS. Estos separadores añaden filtración de partículas junto con la separación de líquidos. Este enfoque compacto garantiza una mayor vida útil de la bomba, menos interrupciones de servicio y el cumplimiento de las normas de seguridad alimentaria.

  

  Evisceración por vacío

  La evisceración por vacío es otra aplicación fundamental en la industria de procesamiento de alimentos, especialmente en la preparación de aves y productos del mar. Este proceso consiste en la extracción de las vísceras mediante tecnología de vacío, lo que garantiza una operación más limpia y eficiente en comparación con los métodos tradicionales. Las bombas de vacío también ayudan a gestionar y transportar los materiales de desecho fuera de la línea de procesamiento, evitando la contaminación y creando un entorno de trabajo más limpio.

  Durante la evisceración por vacío, la filtración con separadores de líquido knock-out resulta esencial para gestionar los fluidos y las partículas que inevitablemente son aspirados hacia el sistema de vacío. Al integrar separadores de líquido knock-out multietapa, como los modelos Solberg SRS/TKO/SLS, los procesadores pueden separar y eliminar eficazmente los materiales no deseados, protegiendo la bomba de vacío y manteniendo un rendimiento óptimo.

  

  Sistemas de vacío médicos

  Los establecimientos sanitarios utilizan sistemas de vacío centralizados para una amplia gama de aplicaciones vitales y operativas: aspiración quirúrgica, drenaje de heridas, aspiración médica e incluso asistencia al parto mediante vacío. Estos sistemas están regulados por estrictas normas de salud y seguridad (como la NFPA 99 en Norteamérica), que exigen un rendimiento fiable y elevados estándares de higiene.

  La humedad es un desafío constante en estos sistemas. Los fluidos biológicos, el agua de irrigación y las soluciones de limpieza pueden ser aspirados de forma accidental o intermitente hacia las líneas de vacío durante su uso. Con el tiempo, esta humedad, si no se gestiona adecuadamente, puede causar corrosión, crecimiento bacteriano y, en última instancia, fallo de la bomba.

  Para proteger la bomba de vacío, se instala aguas arriba un separador de líquidos de grado médico, como la serie Solberg HV Estos separadores se fabrican típicamente con materiales resistentes a la corrosión y pueden incluir carcasas transparentes para inspección visual, válvulas de drenaje o sistemas de drenaje automático para la eliminación higiénica de fluidos. En instalaciones más complejas, como hospitales o clínicas dentales con múltiples usuarios, se pueden emplear múltiples separadores o un sistema de recogida compartido con alarmas de sumidero.

  

  Sistemas de Alcantarillado por Vacío

  Los sistemas de alcantarillado por vacío son una solución cada vez más popular en la gestión de aguas residuales municipales y comerciales, especialmente en zonas con terreno llano o niveles freáticos altos. En estos sistemas, las aguas residuales y las aguas grises se transportan a través de tuberías de vacío bajo baja presión, utilizando estaciones de vacío para mantener el flujo.

  Dado que estos sistemas dependen de la presión de vacío para transportar las aguas residuales, contienen de forma inherente un alto contenido de humedad, tanto en forma líquida como en forma de vapor. Las subidas de aguas residuales sin tratar o condensado pueden entrar en la línea de vacío durante el uso, planteando un grave riesgo de contaminación y fiabilidad para la propia bomba de vacío.

  Para abordar esto se utiliza un separador de líquidos de capacidad media como la serie Solberg STS entre la bomba de vacío y el tanque de separación primario. Estos separadores evitan que las masas de líquido lleguen a la entrada de la bomba, prolongando la vida útil del equipo y reduciendo el mantenimiento. En algunas instalaciones, se pueden incluir elementos coalescentes o separadores de niebla para eliminar la niebla fina que acompaña al flujo de líquido.

  

  Desgasificación al Vacío

  En muchas aplicaciones de fabricación y de laboratorio, la desgasificación es una etapa crítica que se utiliza para eliminar los gases disueltos de líquidos como resinas, adhesivos o aceites. Este proceso típicamente implica aplicar vacío para reducir la presión alrededor del líquido, lo que favorece la liberación del aire atrapado o gases volátiles.

  Aunque el objetivo principal es la eliminación de gases, estos sistemas introducen con frecuencia cantidades significativas de vapor o de líquido arrastrado en la línea de vacío. En procesos de desgasificación por lotes o de gran volumen, el burbujeo y la formación de espuma pueden provocar que gotas o masas de líquido sean aspiradas hacia la bomba de vacío.

  Para mitigar este efecto, se instala en la entrada de la bomba de vacío un separador de líquidos o depósito knock-out. Estos separadores ayudan a garantizar que solo el gas —y no líquidos perjudiciales— llegue a la bomba, preservando el sistema de vacío y manteniendo la integridad del proceso. Para fluidos más volátiles o sensibles al calor, también pueden utilizarse trampas frías de condensación de vapor, como las series Solberg JST o JRS, para condensar y recoger los vapores antes de que se condensen dentro de las líneas de vacío o en la propia bomba.

  Extrusión de Plásticos

  En los procesos de extrusión de plásticos, el vacío se utiliza con frecuencia para eliminar los gases y la humedad de la masa fundida del polímero, con el fin de garantizar las propiedades adecuadas del material y la calidad del producto. Esto incluye la desgasificación por vacío durante la extrusión y las operaciones posteriores de transporte o enfriamiento por vacío.

  Estos sistemas presentan dos riesgos principales de contaminación: vapor de humedad procedente del plástico calentado y aerosoles cargados de resina que se liberan al aire durante el proceso. A medida que el material se calienta y se presuriza, los vapores desgasificados, las partículas finas e incluso pequeñas porciones de resina licuada pueden entrar en la línea de vacío.

  Para proteger la bomba de vacío, se utiliza típicamente un sistema separador multietapa. La primera etapa suele incluir un separador de líquidos o un depósito de decantación (knock-out pot) para eliminar los volúmenes de líquido o los “golpes” (slugs) de fluido. La segunda etapa puede incluir una malla desnebulizadora o un elemento coalescente para retener aerosoles y nieblas, evitando el arrastre de materiales pegajosos o viscosos que podrían obstruir los componentes internos de la bomba.

  En algunas líneas de extrusión —especialmente aquellas que producen películas o láminas— también puede ser necesario un proceso de enfriamiento o condensación para eliminar el vapor antes de que vuelva a condensarse en la línea de vacío. Este enfoque por capas prolonga la vida útil de la bomba, reduce el tiempo de inactividad y garantiza un producto final de mayor calidad.

  Selección de soluciones adecuadas para la eliminación de humedad

  La elección del método adecuado de eliminación de humedad requiere una consideración cuidadosa de varios parámetros del proceso:

  • Tipo de Proceso: Comprender la aplicación específica y su potencial de generación de humedad.
  • Tipo de Bomba de Vacío: Diferenciando entre bombas lubricadas y secas, ya que cada una tiene sensibilidades únicas a la humedad.
  • Nivel de vacío: Determinación del rango de presión de funcionamiento para evaluar los riesgos de condensación.
  • Caudal y temperatura: Evaluación del volumen y de las características térmicas del flujo gaseoso.
  • Composición del gas: Identificación de la presencia de sustancias corrosivas o reactivas que pueden influir en la selección de materiales.

  En aplicaciones de vacío, gran parte de la humedad y los contaminantes se introducen durante las condiciones de arranque. La cantidad de humedad puede disminuir a medida que el proceso se aproxima al nivel de vacío requerido. Teniendo esto en cuenta, es fundamental dimensionar la filtración para el caudal máximo de la bomba, conocido habitualmente como caudal total o condiciones de arranque. Pueden requerirse depósitos de mayor tamaño para gestionar estos escenarios, así como situaciones en las que varias bombas de vacío utilizan un único plenum y un colector principal.

  Colaborar con especialistas en filtración como Solberg Manufacturing puede ayudar a diseñar sistemas que aborden eficazmente los problemas de humedad sin comprometer el rendimiento de la bomba. Su experiencia abarca tanto productos estándar como diseños a medida para satisfacer las diversas necesidades de cada aplicación.

  Sistemas de Drenaje Automático

  Para garantizar la máxima eficacia en la eliminación de líquidos en los sistemas de vacío, es esencial incorporar soluciones de drenaje automatizadas que puedan responder de forma dinámica a los cambios en las condiciones de funcionamiento. Un enfoque avanzado consiste en utilizar sistemas como el Solberg DSP, que integran sensores de nivel de líquido, válvulas y un conjunto electrónico controlado por PLC. Estos sistemas están diseñados para supervisar de forma continua la acumulación de líquido dentro del depósito separador e iniciar ciclos de drenaje temporizados o basados en nivel para evitar el desbordamiento o el arrastre hacia la bomba de vacío.

  La automatización del proceso de drenaje elimina la necesidad de intervención manual, reduce el riesgo de error humano y protege la bomba de vacío frente a la posible entrada de líquidos que puedan causar daños. La electrónica integrada permite una personalización en función de las exigencias del proceso —ya sea por lotes, continuo o de caudal variable—, garantizando que el sistema se adapte en tiempo real a las condiciones reales de operación. Además, estos sistemas pueden integrarse con la red de control central de la planta para mejorar la supervisión, las notificaciones de alarma y el seguimiento del rendimiento.

  En entornos de alta humedad como el procesamiento de alimentos o la extrusión de plásticos donde el tiempo de inactividad puede ser costoso, los sistemas automatizados de separación y drenaje de líquidos no solo mejoran la protección del equipo sino que también contribuyen significativamente a la fiabilidad y eficiencia general del proceso.

  

  Proteger su Sistema de Vacío Comienza con el Control de la Humedad

  La gestión eficaz de la humedad es crucial para mantener la eficiencia de las bombas de vacío y prolongar la vida útil del equipo, pero más importante aún, mantener sus procesos en funcionamiento. Al comprender los tipos de humedad presentes e implementar técnicas de eliminación apropiadas—como recipientes separadores, almohadillas desempañadoras y trampas frías—las industrias pueden proteger sus sistemas de vacío contra problemas relacionados con la humedad. Colaborar con proveedores de filtración experimentados como Solberg Manufacturing garantiza el acceso a soluciones personalizadas que mejoran la fiabilidad operacional y la productividad.