En el mundo del tratamiento de aguas la dosificación de químicos es de vital importancia y muchas veces desatendida por los ingenieros y operadores. La preocupación aparece cuando se convierte en la solución de emergencia a trastornos en el proceso o cuando los costos de los químicos se disparan.
Para una adecuada dosificación de químicos se requiere de varios componentes, siendo el primordial la bomba dosificadora.
¿Qué es una Bomba Dosificadora?
Es un tipo de bomba diseñada para inyectar un químico líquido en el seno de un fluido, en pequeña cantidad, y de la cual se requiere de un control preciso del volumen añadido por sus efectos en el proceso y o costo del químico.
¿Cuáles son sus Características?
- Debe permitir el ajuste del caudal. Y este debe tener linealidad. Es decir que puede ser representado como una línea recta.
- Su diseño debe garantizar la reproducibilidad, la repetitividad y la precisión del volumen desplazado. La reproducibilidad se refiere a la capacidad de dar el mismo resultado en mediciones por diferentes operarios realizadas en las mismas condiciones a lo largo de periodos dilatados de tiempo. La repetitividad se refiere a las mediciones realizadas por un mismo operario en un período corto de tiempo para las mismas condiciones. La precisión a la capacidad de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones. Estas son las condiciones características de un instrumento de medición y de ahí que en inglés suelen ser llamadas como “metering pumps”.
- El caudal ajustado debe ser preciso aun cuando la presión en la tubería o sistema donde se inyecte el químico varíe. Por consiguiente, debe ser seleccionada para que sea capaz de producir una presión igual o superior a la máxima que pueda tener el fluido en la tubería.
- Debe ser a prueba de fugas y con características seguras en el diseño ya que la mayoría de los químicos dosificados suelen ser peligrosos.
Todas estas características hacen que la bomba dosificadora pertenezca al grupo de desplazamiento positivo y esté dentro de las que se clasifican como reciprocantes.
El flujo es producido por un pistón o émbolo reciprocante y es de forma sinusoidal, también conocido como flujo pulsante similar al del corazón humano el cual tiene muchas analogías con una bomba dosificadora.
En la gráfica se muestra el flujo a diferentes porcentajes de carrera o desplazamiento del pistón o émbolo.
El flujo o caudal viene dado por la siguiente expresión:
Flujo = % Carrera x Volumen de Carrera x Ciclos por Unidad de Tiempo
Unidades de Flujo para Dosificación de Químicos
Como se dijo anteriormente, los flujos de dosificación son pequeños y suelen ser expresados en las siguientes unidades:
- l/h – litros por hora
- l/día – litros por día
- GPH – Galones US por hora
- GPD – Galones por día
Tipos de Bombas Dosificadoras de Acuerdo al Impulsor
- Accionadas por motor eléctrico
- Electromagnéticas o tipo solenoide
- Neumáticas
- Hidráulicas
Las más comunes son las accionadas por motor eléctrico y las de tipo solenoide.
Rangos de Flujo y Presiones de Bombas Dosificadoras
- Las bombas tipo solenoide suelen ser usadas para bajas presiones y bajos caudales:
Presión: P < 300 psig ( 20 barg),
Caudal: Q < 20 GPH (60 l/h)
- Las bombas impulsadas con motor los rangos suelen ser:
Presión: P hasta 3500 psig (250 barg)
Caudal: Q desde 1.5 l/h (0.4 GPH) hasta 3500 l/h (925 GPH).
AJUSTE DEL FLUJO EN BOMBAS ACCIONADAS POR MOTOR ELÉCTRICO
El ajuste del caudal puede ser realizado bien por cambios en la velocidad de desplazamiento (carrera) o en la longitud del desplazamiento, o ambas.
El ajuste de la carrera usualmente se hace mediante un micrómetro o perilla micrométrica.
Los cambios en la velocidad, en cambio, pueden ser realizados con micrómetros, manivelas que ajustan la relación de engranajes en el mecanismo moto-reductor o mediante el uso de medios electrónicos como potenciómetros en motores de corriente continua y más recientemente con variadores de frecuencia en motores de corriente alterna.
Cuando se requiere ajuste automático de la carrera los fabricantes suelen colocar un posicionador, de funcionamiento similar a los usados en válvulas automáticas, en donde se ubica el micrómetro. Dicho posicionador puede ser accionado con una señal proveniente de un PLC, permitiendo así control PID de variables de proceso, tales como (pH, conductividad, etc.).
