¿Qué es un amortiguador de pulsaciones?

Los amortiguadores de pulsaciones son componentes esenciales en los sistemas de manejo de fluidos diseñados para minimizar las fluctuaciones de presión y garantizar un rendimiento óptimo. Este artículo completo explora las causas y los riesgos de las pulsaciones de fluidos, los principios de funcionamiento de los amortiguadores de pulsaciones y sus diversos tipos y aplicaciones.

Cómo se produce la pulsación en los sistemas de bombeo

La pulsación en los sistemas de bombeo se produce debido a la naturaleza alternativa de las bombas de desplazamiento positivo, como las bombas de diafragma, las bombas de pistón y las bombas peristálticas. Durante la carrera de descarga, la bomba genera un pulso de fluido, provocando variaciones de presión en el sistema.

Riesgos derivados de las pulsaciones de fluidos

Las pulsaciones de fluidos plantean varios riesgos para los sistemas de bombeo:

1. Vibración excesiva: Las fluctuaciones de presión pueden provocar ruidos y vibraciones en las tuberías, lo que provoca daños en las soldaduras y los tramos de tuberías.
2. Golpe de ariete: Los picos repentinos de presión, conocidos como golpe de ariete, pueden provocar daños graves a las tuberías, válvulas e instrumentación.
3. Vida útil reducida del equipo: El estrés constante causado por las pulsaciones de presión puede acortar la vida útil de bombas, válvulas y otros componentes.
4. Operación ineficiente: Los flujos pulsantes pueden disminuir la eficiencia de la bomba y afectar la precisión de los dispositivos de medición de flujo.

¿Qué es un amortiguador de pulsaciones?

Un amortiguador de pulsaciones es un dispositivo diseñado para minimizar las fluctuaciones de presión en sistemas de manipulación de fluidos. Actúa como un amortiguador, absorbiendo el exceso de energía durante los picos de presión y liberándolo durante los valles de presión. Este proceso ayuda a mantener un caudal constante y reduce los efectos negativos de las pulsaciones de fluido en el sistema.

¿Cómo funciona el amortiguador de pulsaciones?

Los amortiguadores de pulsaciones funcionan proporcionando un colchón de gas comprimible o una vejiga flexible que absorbe y libera energía a medida que fluctúa la presión del fluido. El amortiguador generalmente se instala cerca de la descarga de la bomba, donde puede amortiguar efectivamente los pulsos de presión antes de que se propaguen por el sistema.

A medida que la bomba genera un pico de presión, el gas comprimible o la vejiga flexible del amortiguador se expande, absorbiendo el exceso de presión. Durante los valles de presión, el gas comprimido o la vejiga libera la energía almacenada, manteniendo una presión más constante en el sistema.

Tipos de amortiguadores de pulsaciones

Amortiguador de pulsaciones activo

Los amortiguadores de pulsaciones activos utilizan una fuente de energía externa, como por ejemplo aire comprimido, para contrarrestar activamente las fluctuaciones de presión. Supervisan continuamente la presión del sistema y ajustan el efecto de amortiguación en consecuencia. Los amortiguadores activos son más complejos y costosos que los pasivos, pero ofrecen un rendimiento superior en aplicaciones exigentes.

Amortiguadores de pulsaciones pasivos

Los amortiguadores de pulsaciones pasivos se basan en las propiedades inherentes del dispositivo amortiguador para absorber y liberar energía sin intervención externa.

Amortiguadores cargados con gas

Los amortiguadores cargados con gas, también conocidos como amortiguadores de vejiga, constan de un recipiente a presión dividido en dos cámaras por una vejiga flexible. Una cámara contiene gas comprimido, mientras que la otra cámara está conectada al sistema de fluidos. A medida que aumenta la presión del fluido, la vejiga comprime el gas y absorbe el exceso de energía. Cuando la presión disminuye, el gas comprimido se expande, liberando la energía almacenada nuevamente al sistema.

Amortiguador de pulsaciones pasivo en línea

Los amortiguadores de pulsaciones pasivos en línea, también conocidos como estabilizadores de entrada, se instalan directamente en la línea de fluido. Por lo general, constan de una pequeña cámara con un material comprimible, como un pistón accionado por un resorte o una vejiga de goma. A medida que la presión del fluido fluctúa, el material comprimible absorbe y libera energía, amortiguando las pulsaciones.

Beneficios del amortiguador de pulsaciones

• Extiende la vida útil de la bomba: Al reducir la tensión mecánica en las bombas causada por las fluctuaciones de presión, los amortiguadores de pulsaciones ayudan a extender la vida útil de los equipos de bombeo.
• Minimiza los efectos del golpe de ariete y la vibración: Los amortiguadores de pulsaciones reducen eficazmente los golpes de ariete y las vibraciones, protegiendo las tuberías, las válvulas y la instrumentación contra daños.
• Reduce los costos de mantenimiento de la bomba: Al reducir la tensión mecánica y la vibración, las bombas requieren un mantenimiento menos frecuente, lo que se traduce en menores costos generales de mantenimiento.
• Reducción de ruido y estrés mecánico en el sistema: Las pulsaciones de presión de amortiguación conducen a un funcionamiento más silencioso y menos estrés mecánico en todo el sistema de manejo de fluidos.
• Protección de tuberías, válvulas e instrumentación contra vibraciones y daños: Al minimizar la vibración y los picos de presión, los amortiguadores de pulsaciones protegen los componentes críticos contra daños, extendiendo su vida útil.
• Caudal más suave y fluctuaciones de presión reducidas: Los amortiguadores de pulsaciones ayudan a mantener un caudal y una presión más constantes, lo que mejora el rendimiento general del sistema de manejo de fluidos.
• Precisión de medición y eficiencia de la bomba mejoradas: Con pulsaciones reducidas, los dispositivos de medición de flujo pueden proporcionar lecturas más precisas y las bombas pueden funcionar de manera más eficiente.
• Control de presión de descarga mejorado: Los amortiguadores de pulsaciones ayudan a mantener una presión de descarga más estable, mejorando el control y el rendimiento del sistema de bombeo.
• Prevenir la cavitación: Al minimizar las fluctuaciones de presión, los amortiguadores de pulsaciones pueden ayudar a prevenir la cavitación, que puede causar daños a las bombas y otros componentes.
• Mejorar Npsh (Cabezal de succión neta positiva): Los amortiguadores de pulsaciones pueden mejorar el NPSH al reducir las fluctuaciones de presión en la entrada de la bomba, minimizando el riesgo de cavitación y garantizando el funcionamiento adecuado de la bomba.

Aplicación de amortiguadores de pulsaciones

Los amortiguadores de pulsaciones se utilizan ampliamente en diversas industrias y aplicaciones, que incluyen:

• Procesamiento químico: Los amortiguadores de pulsaciones son esenciales en las plantas de procesamiento de productos químicos para proteger los equipos de los daños causados por las fluctuaciones de presión y garantizar una dosificación precisa de los productos químicos.
• Tratamiento de aguas: En las instalaciones de tratamiento de agua, los amortiguadores de pulsaciones ayudan a mantener caudales y presiones constantes, mejorando la eficiencia de los procesos de filtración y desinfección.
• Petróleo y gas: Los amortiguadores de pulsaciones se utilizan en aplicaciones de petróleo y gas para proteger tuberías, válvulas e instrumentación de los efectos dañinos de las pulsaciones de presión.
• Productos farmacéuticos: En la fabricación farmacéutica, los amortiguadores de pulsaciones garantizan una dosificación precisa y protegen los equipos sensibles de los daños causados por las fluctuaciones de presión.
• Alimentos y bebidas: Los amortiguadores de pulsaciones se utilizan en el procesamiento de alimentos y bebidas para mantener caudales y presiones constantes, garantizando la calidad del producto y protegiendo el equipo contra daños.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre un supresor de sobretensiones y un amortiguador de pulsaciones?

Los supresores de sobretensiones y los amortiguadores de pulsaciones están diseñados para proteger los sistemas de manejo de fluidos de las fluctuaciones de presión, pero tienen diferentes propósitos.

Los supresores de sobretensiones se utilizan para proteger contra picos de presión repentinos y de alta magnitud, como los causados por golpes de ariete. Por el contrario, los amortiguadores de pulsaciones están diseñados para minimizar las fluctuaciones de presión constantes y de menor magnitud causadas por la acción alternativa de las bombas de desplazamiento positivo.

¿Cuál es la diferencia entre un amortiguador de succión y un amortiguador de pulsaciones?

Los amortiguadores de succión y los amortiguadores de pulsaciones se utilizan para minimizar las fluctuaciones de presión en los sistemas de manejo de fluidos, pero se instalan en diferentes ubicaciones.

Los amortiguadores de succión, también conocidos como estabilizadores de entrada, se instalan en la entrada de la bomba para minimizar las fluctuaciones de presión y proteger la bomba de la cavitación. Los amortiguadores de pulsaciones, por otro lado, normalmente se instalan en la descarga de la bomba para amortiguar las pulsaciones de presión y proteger los componentes aguas abajo contra daños.

Conclusión

Los amortiguadores de pulsaciones son componentes críticos en los sistemas de manejo de fluidos diseñados para minimizar las fluctuaciones de presión y proteger el equipo contra daños. Al comprender las causas y los riesgos de las pulsaciones de fluidos, los principios de funcionamiento de los amortiguadores de pulsaciones y sus diversos tipos y aplicaciones, los ingenieros y operadores pueden seleccionar la solución de amortiguación más adecuada para sus necesidades específicas.