Una consulta sobre una bomba de tres tornillos suele comenzar con dos cifras, como 100 l/min y 35 bar. Ambas son necesarias, pero no bastan para seleccionar la bomba. Un mismo caudal y una misma presión pueden requerir un tamaño de tornillo, una velocidad, una disposición de rodamientos y un motor diferentes cuando el líquido pasa de ser gasóleo ligero a fuelóleo pesado frío.
La viscosidad es parte de la respuesta. También lo son la lubricidad, la temperatura de funcionamiento, las condiciones de aspiración y la limpieza. Una bomba de tres tornillos funciona muy bien dentro del rango de funcionamiento adecuado, pero es menos tolerante cuando el líquido no se adapta a su diseño interno.
Las gamas SN y T3S de MISLIER son bombas de tres tornillos destinadas principalmente a líquidos limpios, lubricantes o parcialmente lubricantes. No deben confundirse con las bombas de cavidad progresiva para lodos ni con las bombas higiénicas de doble tornillo diseñadas para productos que contienen sólidos blandos.
¿Por qué tres tornillos garantizan un flujo uniforme?
En el interior de la bomba hay un tornillo principal accionado y dos tornillos libres. Los perfiles se engranan dentro de un revestimiento de ajuste preciso y forman una serie de cavidades estancas. A medida que los tornillos giran, estas cavidades se desplazan axialmente desde la succión hasta la descarga, arrastrando el líquido consigo.
Se mueven muchos pequeños volúmenes al mismo tiempo, por lo que el suministro es continuo y la pulsación de presión es baja. Esto resulta útil en sistemas de lubricación, suministro de combustible y sistemas hidráulicos, en los que es más importante mantener un caudal estable que acelerar y detener repetidamente el líquido.
La bomba es una bomba rotativa de desplazamiento positivo. Desplaza volumen, mientras que la resistencia aguas abajo determina la presión que debe generar la bomba. Si una válvula de descarga está cerrada, la bomba sigue intentando hacer circular el líquido y la presión puede aumentar rápidamente.
Por este motivo, un sistema de bombeo de tres tornillos necesita una protección adecuada contra la sobrepresión. Una válvula de alivio interna puede proteger la bomba durante un episodio breve de sobrepresión, pero no es una válvula de control normal y no debe utilizarse como derivación continua. La recirculación de líquido a través de la válvula interna genera calor y somete a la bomba a una carga innecesaria.
El líquido bombeado también proporciona lubricación en el interior del elemento de bombeo. Los tornillos funcionan con holguras reducidas y dependen de una película de fluido adecuada. El funcionamiento en seco, las partículas abrasivas y los líquidos inadecuados con baja lubricidad pueden dañar las superficies internas. La capacidad de autocebado no exime de la necesidad de llenar, purgar y proteger la bomba correctamente durante la puesta en marcha.
Deja que sea el líquido el que decida si la bomba es adecuada
Las bombas de tres tornillos se utilizan habitualmente para la circulación de aceite lubricante, aceite hidráulico, gasóleo, fuelóleo pesado, el suministro a quemadores y aplicaciones de combustible marítimo o lubricación. Su diseño compacto y su funcionamiento suave las hacen idóneas para estas aplicaciones con aceites limpios.
También pueden tenerse en cuenta algunos aceites vegetales, emulsiones, mezclas de agua y glicol y líquidos industriales viscosos, pero solo tras haber comprobado sus propiedades reales. No basta con el nombre del sector. Tanto un aceite vegetal lubricante como un producto químico de limpieza de baja viscosidad pueden utilizarse en una planta alimentaria, pero es posible que solo uno de ellos sea adecuado para una bomba estándar de tres tornillos.
La primera cuestión es si el líquido contiene partículas sólidas. La gama de selección estándar de MISLIER requiere que el medio esté libre de sólidos. La arena, las fibras, las incrustaciones y la contaminación abrasiva pueden rayar los tornillos y el revestimiento. Un líquido que requiera una bomba de cavidad progresiva o de doble tornillo no debe encasillarse en una selección de tres tornillos simplemente porque los tres productos contengan la palabra “tornillo”.
La siguiente cuestión es la lubricidad. Una buena lubricidad protege las superficies internas del cojinete y del tornillo. Cuando la lubricidad es menor, el catálogo recomienda una disposición externa del cojinete, de modo que este no dependa del líquido bombeado de la misma manera. Por lo tanto, el uso de agua pura o de un producto químico similar al agua debe evaluarse cuidadosamente, en lugar de considerarse una aplicación rutinaria.
La viscosidad debe indicarse a la temperatura de bombeo. El aceite pesado puede presentar una viscosidad tras el calentamiento y un valor mucho mayor durante el arranque en frío. Las condiciones de frío aumentan las pérdidas por succión y el par de arranque. Una bomba que alcanza el caudal requerido una vez que el líquido se ha calentado puede seguir siendo difícil de arrancar si la tubería, el filtro y el motor se han seleccionado únicamente para el funcionamiento normal.
La temperatura también influye en la elección del sello y del material. La corrosividad, los aditivos y los requisitos de estanqueidad deben tenerse en cuenta junto con la configuración del cuerpo, el revestimiento y el sello del eje. La lista de posibles líquidos que figura en el catálogo es un punto de partida, no una homologación de compatibilidad universal.
Utiliza conjuntamente el caudal, la presión, la viscosidad y la velocidad
El rango general de características técnicas de las familias MISLIER SN y T3S es de 10 a 3600 L/min, con una presión de trabajo de hasta 4,0 MPa. El rango de viscosidad indicado es de 3 a 750 mm²/s, la velocidad de funcionamiento es de 500 a 3000 r/min y la temperatura del líquido es de -5 a 150 °C. La altura de aspiración admisible es de hasta 8 m.
Estas cifras describen una familia completa de productos. No se refieren a un único punto de funcionamiento. Un modelo seleccionado en el extremo de mayor caudal no garantiza automáticamente la presión máxima con la viscosidad y la temperatura más elevadas. Es necesario consultar la tabla de rendimiento específica para comprobar el tamaño del tornillo, el ángulo de hélice, la velocidad, el deslizamiento y la potencia del eje.
La guía MISLIER ofrece una regla inicial útil para determinar la velocidad. Cuando la viscosidad es igual o inferior a 380 mm²/s, se pueden considerar 1 450 o 2 900 r/min, recomendándose 1 450 r/min como opción habitual. Cuando la viscosidad es superior a 380 mm²/s, la guía recomienda 950 r/min. Una velocidad más baja ayuda a reducir la velocidad de entrada y puede mejorar las condiciones de succión para líquidos viscosos.
La selección del motor no depende únicamente del caudal nominal. Tanto la presión diferencial como la viscosidad influyen en la potencia en el eje. El motor también debe tener suficiente par de arranque para el líquido más frío que se prevea. Elegir el motor basándose únicamente en las condiciones de funcionamiento a temperatura elevada puede dejar un margen demasiado reducido en el arranque.
Las condiciones de aspiración requieren una comprobación independiente del NPSH. El NPSH disponible desde el depósito y las tuberías debe ser superior al NPSH requerido por la bomba en el régimen de funcionamiento seleccionado. Una tubería de aspiración larga, un diámetro reducido, el aceite frío, una velocidad elevada y un filtro sucio reducen el margen disponible. El límite de altura de aspiración indicado en el catálogo no puede sustituir a este cálculo.
La filtración es necesaria debido a los estrechos espacios internos de la bomba. La guía MISLIER especifica un filtro de malla 40 a 80 antes de la entrada. El área del filtro debe seleccionarse en función de la viscosidad, y no solo del diámetro de la conexión. Un filtro que funciona con normalidad con aceite caliente puede provocar una gran caída de presión cuando ese mismo aceite está frío.
El control del caudal también requiere especial atención. La limitación del caudal de una bomba de desplazamiento positivo aumenta la presión, en lugar de reducir el caudal, como ocurre con una bomba centrífuga. Si se requiere un caudal variable, se debe evaluar la posibilidad de utilizar un control de velocidad o un sistema de derivación adecuadamente diseñado, teniendo en cuenta el sistema y el motor.
Cómo elegir entre las series MISLIER SN y T3S
Los modelos SN y T3S comparten el mismo principio básico de funcionamiento de tres tornillos, pero sus opciones de configuración están organizadas de forma diferente.
| Punto de selección | Serie SN | Serie T3S |
| Construcción en general | Rango configurable convencional | Diseño compacto e integrado de bomba y revestimiento |
| Instalación | Horizontal con entrada lateral, horizontal con entrada trasera, vertical, horizontal con soporte e inmersión | Horizontales, verticales y de inmersión, incluidas las versiones con o sin placa de montaje |
| Longitud del producto | Depende del tipo de construcción elegido | Disponible en versión corta y larga |
| Disposición de los puertos | Varias direcciones de entrada y salida mediante la codificación del modelo | Múltiples direcciones de entrada y salida, lo que resulta útil para envases compactos |
| Elección de rodamientos | Interno o externo, según el medio y el código del modelo | Opción de rodamiento interno o externo |
| Elección del sello | Configuración con sello mecánico o sello de aceite, según el modelo | Junta tórica o junta mecánica |
| Codificación de materiales | Carcasa de hierro gris, acero soldado o acero fundido, con varias opciones de revestimiento | Se ha confirmado la idoneidad del material y de la junta para el servicio específico |
La serie SN resulta útil cuando la bomba debe adaptarse a una disposición de tuberías ya existente o a una combinación específica de materiales de instalación, cuerpo y revestimiento. La serie T3S resulta interesante para sistemas compactos, orientación flexible de las conexiones e instalaciones por inmersión. Ninguna de las dos series debe seleccionarse basándose únicamente en su nombre. La tabla de rendimiento y el código de modelo completo deben seguir ajustándose al líquido y a las condiciones de funcionamiento.
Antes de solicitar la selección definitiva de una bomba de tres tornillos, facilite:
- nombre y composición exactos del líquido;
- viscosidad al arrancar y a temperatura normal;
- temperatura de funcionamiento y densidad;
- lubricidad, corrosividad y contenido en sólidos;
- caudal y presión diferencial requeridos;
- la presión de aspiración o el nivel del depósito con respecto a la bomba;
- instrucciones de instalación y orientación requerida de los puertos;
- requisitos relativos al material, las juntas y las fugas;
- tensión, frecuencia y programa de funcionamiento.
Una bomba de tres tornillos es una opción muy adecuada cuando el líquido está limpio, tiene suficiente poder lubricante y puede llegar a la entrada sin pérdidas excesivas. En ese caso, su flujo uniforme y su diseño compacto se convierten en auténticas ventajas operativas. Si la presencia de sólidos, una lubricidad muy baja o unas condiciones de aspiración deficientes quedan fuera del rango de funcionamiento de la bomba, cambiar de tipo de bomba suele ser más fiable que intentar resolver todos los problemas aumentando la potencia del motor o seleccionando un modelo más grande.