Cuando hablamos de un sistema de vacío o de bombas de vacío, la idea general es que el aire atmosférico o gas que aspiramos se encuentra con un elevado estado de pureza, pero esa no es la realidad. El gas que aspiramos siempre contiene una determinada cantidad de humedad, mayor o menor en función de la temperatura y presiones, entre otras variables. Para evitar que se produzcan condensaciones en el interior de una bomba de vacío, cuando esta se encuentra aspirando, se utiliza la válvula de Gas-ballast, que en español significa lastre de gas.
Las válvulas de Gas-ballast se usan habitualmente en las bombas lubricadas de vacío con paletas y en las bombas de vacío de tornillo secas, en estas últimas por ejemplo para procesos de destilación o liofilización.
Cómo funciona la válvula de Gas-ballast
La válvula de Gas-ballast introduce en el cuerpo de la bomba de vacío, durante la fase de aspiración, una cantidad controlada de aire exterior, que al mezclarse con el aire aspirado contrarresta la condensación de vapor en el interior de la bomba. Esto afecta en parte al vacío de la bomba, produciendo un ligero aumento de la presión absoluta. Por ejemplo, de 0,01 mbar a 0,1 mbar.
La física real en el uso de la válvula de Gas-ballast es sencilla. El vapor puede ser comprimido para cada valor de temperatura sólo hasta la presión de saturación. Es decir, hasta el valor donde el vapor se condensa. Así, a una temperatura de 100ºC el vapor puede ser comprimido sólo a la presión de 1.013 mbar, condensando a presiones superiores.
Cuando trabaja una bomba de vacío lubricada de paletas, en su primera fase comenzará aspirando una mezcla de aire y vapor de agua. Pasando en la segunda fase a aislar el volumen aspirado, tanto del recipiente de origen como del sistema de descarga de la bomba. En esta fase es donde se produce la apertura de la válvula de Gas-ballast para, introduciendo una determinada cantidad de aire exterior, variar la presión de saturación de la mezcla y evitar las condensaciones de vapor. Por último, la mezcla se expulsa al exterior sin que se hayan formado condensaciones en el interior de la bomba.
Hay dos factores fundamentales que afectan al correcto funcionamiento de la válvula de Gas-ballast: la temperatura del vapor aspirado y la temperatura de trabajo de la bomba de vacío. Por eso, se debe calentar la bomba antes de que trabaje con gases condensables, y también la temperatura del vapor aspirado es conveniente que sea lo más baja posible.
Ventajas del uso de Gas-ballast
Con el uso de la válvula de Gas-ballast obtenemos un mejor funcionamiento de las bombas de vacío y un mejor vacío, ya que se evita que el vapor se condense en el interior de la bomba y se acumule con el aceite.
En una bomba lubricada de vacío con paletas la válvula de Gas-ballast previene de una forma efectiva la condensación de humedad en el cuerpo de la misma, lo que ayuda a prolongar la vida útil del aceite y a mejorar la eficiencia de la bomba. Si no evitamos la condensación de la humedad el aceite se terminará contaminando, lo que provocará daños en el rendimiento de la bomba y corrosión en sus componentes internos, con las consiguientes averías.
Si necesitas asesoramiento sobre el uso de la válvula de Gas-ballast o sobre una instalación de vacío, no dudes en ponerte en contacto con SERVIAIRE.
