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Buenas prácticas para el mantenimiento de su sistema de bombeo de vacío

Diffusion pump on an Ipsen TurboTreater vacuum furnace

El corazón de cada horno de vacío es el sistema de bombeo, y es tan crítico como el corazón del cuerpo humano. Para obtener el mejor rendimiento de su horno de vacío, nosotros ha reunido la siguiente información sobre los aspectos básicos de los sistemas de bombeo, los problemas más comunes y las mejores prácticas.

Conceptos básicos del sistema de bombeo

Los sistemas de hornos de vacío utilizan varios tipos de combinaciones de sistemas de bombeo para evacuar la presión atmosférica de la cámara de vacío a los rangos requeridos para procesos específicos. Dado que el corazón del horno es el sistema de vacío, es esencial mantener el sistema de bombeo tal y como se especifica en el manual del operador, teniendo en cuenta cualquier adaptación especial que pueda requerir el tipo de proceso que se esté llevando a cabo.

Normalmente hay tres subsistemas incluidos en cada sistema de bombeo de hornos de vacío: la bomba de desbaste, la bomba de refuerzo de vacío y la bomba de difusión. Las bombas y soplantes mecánicos, a menudo denominados bombas de desbaste, se utilizan durante la fase inicial de bombeo del horno de vacío desde la presión atmosférica hasta un nivel de presión predeterminado.

Se utiliza una bomba de difusión para conseguir una presión del sistema inferior a la que se consigue normalmente con un paquete de bomba mecánica y elevador de presión por sí solo. La bomba de difusión no puede funcionar de forma independiente; requiere una bomba de retención que funcione simultáneamente durante los modos de ralentí para reducir la presión interior de la bomba de difusión. Durante el funcionamiento de la bomba de difusión, la válvula de la bomba de retención está aislada y la bomba mecánica y el ventilador actúan como bomba de apoyo de la bomba de difusión.

Los clientes que no necesiten una presión de sistema tan baja pueden utilizar un sistema de dos etapas en lugar del sistema de tres etapas. El sistema de dos etapas llevará el nivel de presión del horno de vacío desde la presión atmosférica hasta un nivel de presión de 4,5 x 10-2 Torr frente a 8,0 x 10-6 Torr para un horno con bomba de difusión.

A la hora de determinar qué sistema es el adecuado para su equipo, debe tener en cuenta la presión, el volumen de gas y las velocidades de evacuación deseadas, así como los requisitos específicos de su equipo de horno de vacío y del proceso.

vacuum furnace pumping system

Mantenimiento de su sistema de bombeo de vacío: Problemas comunes

Para mantener un sistema de bombeo eficiente, es necesario reconocer los problemas más comunes que pueden surgir con las bombas mecánicas y de difusión y saber cómo corregirlos.

Problemas comunes de las bombas mecánicas

La contaminación por aceite es el problema más común de las bombas mecánicas. Los vapores del gas que se bombea suelen mezclarse con el aceite y pueden reducir la eficacia del bombeo. Para evitar la contaminación, abra una válvula de lastre de gas a la bomba para ayudar a eliminar el vapor de agua. Otros problemas comunes de las bombas mecánicas son la acumulación de lodo, correas sueltas, nivel de aceite inadecuado, conductos de aceite obstruidos, temperatura del aceite ajustada incorrectamente y aceite cargado de partículas, que provoca daños en las válvulas.

Problemas habituales de las bombas de difusión

Contracorriente es uno de los problemas más denunciados con las bombas de difusión. Este problema puede producirse cuando se permite que el horno permanezca bombeando en frío durante 24 horas o que se sobrecaliente debido a un flujo inadecuado de refrigerante. Cuando la presión de vacío sigue disminuyendo, las moléculas de gas fluido intentan contrafluir hacia el recipiente de vacío. El uso de una trampa fría reduce la capacidad del aceite de refluir hacia el horno. Otros problemas comunes de las bombas de difusión son los fallos de alimentación, la presión excesivamente alta de la línea de alimentación, los orificios de retorno de aceite obstruidos en la placa de la caldera, los calentadores defectuosos y las altas tasas de fugas en el sistema durante el bombeo.

Enemigo número uno: el vapor de agua

El vapor de agua es el enemigo número uno en el proceso de tratamiento térmico al vacío. El vapor de agua puede tener un efecto negativo en un proceso, por lo que es importante tomar medidas preventivas contra la absorción de aire o agua. La detección de fugas en todas las juntas, soldaduras, sellos, válvulas y bombas es fundamental para el éxito del bombeo y el funcionamiento del horno. Limite el tiempo de exposición de la cámara del horno a las condiciones atmosféricas durante el proceso de carga y descarga. Utilizar nitrógeno o argón para rellenar el equipo ayuda a minimizar los efectos de la humedad y evita que el vapor de agua quede atrapado en la zona caliente.

Lista de comprobación diaria para un funcionamiento eficaz de la bomba:

  • Compruebe los niveles de aceite de todas las bombas. Los niveles de aceite de la bomba de difusión demasiado altos o demasiado bajos pueden provocar contracorriente.
  • Compruebe la consistencia del aceite. El aceite turbio o descolorido puede indicar la presencia de humedad u otros contaminantes.
  • Asegúrese de que la temperatura de funcionamiento de la bomba de desbaste es de 60 °C (140 °F).
  • Compruebe la temperatura del agua que llega a la bomba de difusión. El agua de entrada debe estar a 29 °C (85 °F) o menos. La salida de agua debe estar a 52 °C (125 °F) o menos. Una bomba de difusión sobrecalentada puede ser el resultado de un flujo de agua deficiente y de fugas en el sistema de bombeo.
  • Asegúrese de que el ajuste de cruce de la bomba de difusión es de 60-80 micras.
  • Para los hornos más antiguos, asegúrese de que el nivel de vacío es de -28 a -29 pulgadas de mercurio cuando se activa el elevador de presión. Para los hornos más nuevos con un VFD, el elevador de presión se activa a presión atmosférica.

Al igual que la salud de su cuerpo refleja cómo lo ha tratado, el rendimiento de su sistema de horno de vacío refleja el cuidado que ha invertido en él. Entender lo que entra en el sistema y cómo cuidarlo adecuadamente es vital para mantener un sistema que funcione sin problemas con un mínimo de tiempo de inactividad o de mantenimiento no planificado. Trátelo bien y él le tratará bien a usted.

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