Un eyector de vacío , o simplemente eyector , es un tipo de bomba de vacío , que produce vacío mediante el efecto Venturi .
En un eyector, un fluido de trabajo (líquido o gaseoso) fluye a través de una boquilla de chorro hacia un tubo que primero se estrecha y luego se expande en el área de la sección transversal. El fluido que sale del chorro fluye a alta velocidad, lo que, debido al principio de Bernoulli , hace que tenga baja presión, generando así un vacío. Luego, el tubo exterior se estrecha en una sección de mezcla donde el fluido de trabajo de alta velocidad se mezcla con el fluido aspirado por el vacío, impartiendo suficiente velocidad para ser expulsado; luego, el tubo generalmente se expande para disminuir la velocidad del fluido expulsado. corriente, permitiendo que la presión aumente suavemente hasta la presión externa.
La fuerza del vacío producido depende de la velocidad y la forma del chorro de fluido y de la forma de las secciones de constricción y mezcla, pero si se utiliza un líquido como fluido de trabajo, la fuerza del vacío producido está limitada por la presión de vapor del líquido (para agua, 3,2 kPa o 0,46 psi o 32 mbar a 25 °C o 77 °F ). Sin embargo, si se utiliza un gas, esta restricción no existe.
Si no se tiene en cuenta la fuente del fluido de trabajo, los eyectores de vacío pueden ser significativamente más compactos que una bomba de vacío autoalimentada de la misma capacidad.
El aspirador de agua, sencillo y económico , se utiliza habitualmente en laboratorios de química y biología y consta de una conexión en T unida a un grifo y tiene una lengüeta para manguera en un lado. El flujo de agua pasa a través de la parte recta de la T, que tiene una restricción en la intersección, donde se fija la lengüeta de la manguera. La manguera de vacío debe conectarse a esta púa. En el pasado, los aspiradores de agua eran comunes para aspiradoras de baja resistencia en los laboratorios de química. Sin embargo, consumen mucha agua y, dependiendo de para qué se utilice la aspiradora (por ejemplo, eliminación de solventes), pueden violar las leyes de protección ambiental como la RCRA al mezclar químicos potencialmente peligrosos en la corriente de agua y luego tirarlos por un desagüe. que a menudo conduce directamente al alcantarillado municipal. Su uso ha disminuido un poco a medida que las pequeñas bombas de vacío eléctricas son mucho más efectivas, seguras para el medio ambiente y se han vuelto más asequibles, pero la simplicidad y confiabilidad incomparables de este dispositivo han hecho que siga siendo popular para laboratorios pequeños o como respaldo.
Otra versión mucho más grande de este dispositivo se utiliza en operaciones marítimas como dispositivo para deshidratar (drenar) áreas en un barco que se han inundado en situaciones de emergencia. Generalmente denominado eductor en estas aplicaciones, se prefiere a las bombas eléctricas debido a su simplicidad, tamaño compacto y riesgo de explosión muy mitigado en caso de que haya líquidos y/o vapores inflamables presentes. Además, a diferencia de muchas bombas mecánicas, también pueden pasar desechos ya que el eductor no tiene partes móviles que puedan contaminarse. Esto hace que un eductor sea especialmente útil en situaciones en las que instalar un filtro de desechos en el puerto de succión presentará más problemas de los que resuelve. El tamaño de los desechos que pueden pasar depende del tamaño físico del eductor. Los tamaños, las clasificaciones de flujo y las aplicaciones varían, incluidos los eductores que se instalan permanentemente (normalmente se usan en espacios muy grandes, como la sala de máquinas principal de un barco) o modelos portátiles que pueden bajarse a los espacios mediante una cuerda y suministrarse y drenarse a través de la extinción de incendios. mangueras. La mayoría se suministra a través de la tubería principal de extinción de incendios de un barco, y los modelos portátiles también pueden recibir suministro mediante una bomba de emergencia, siempre que pueda suministrar suficiente flujo para hacer funcionar el eductor.
El eyector de vapor industrial (también llamado "eyector de chorro de vapor", "aspirador de vapor" o "evactor") utiliza vapor como fluido de trabajo y los sistemas de múltiples etapas pueden producir vacíos muy altos. Debido a la falta de piezas móviles delicadas y al flujo de vapor que proporciona cierta acción limpiadora, los eyectores de vapor pueden manejar flujos de gas que contienen líquidos, polvo o incluso partículas sólidas que dañarían u obstruirían muchas otras bombas de vacío. Los eyectores fabricados íntegramente con materiales especializados como PTFE o grafito han permitido el uso de gases extremadamente corrosivos, ya que los eyectores de vapor no tienen partes móviles y pueden construirse en su totalidad con casi cualquier material que tenga suficiente durabilidad.
Para evitar el uso de demasiado vapor o presiones de operación poco prácticas, generalmente no se usa una sola etapa de eyección de vapor para generar un vacío por debajo de aproximadamente 10 kPa (75 mmHg ). [1] Para generar un mayor vacío, se utilizan múltiples etapas; En un eyector de vapor de dos etapas , por ejemplo, la segunda etapa proporciona vacío para el vapor residual emitido por la primera etapa. Los condensadores se suelen utilizar entre etapas para reducir significativamente la carga en las etapas posteriores. Se pueden utilizar eyectores de vapor con dos, tres, cuatro, cinco y seis etapas para producir vacíos de hasta 2,5 kPa , 300 Pa, 40 Pa, 4 Pa y 0,4 Pa, respectivamente. [1]
Los eyectores de vapor también son adecuados para bombear muchos líquidos, ya que si el vapor se puede condensar fácilmente en el líquido, no hay necesidad de separar el fluido de trabajo ni gestionar una neblina de gotas de líquido. Así es como funciona un inyector de vapor .
Un uso adicional de la tecnología de inyectores son los eyectores de vacío en los sistemas de frenado continuo de trenes , que se hicieron obligatorios en el Reino Unido mediante la Ley de Regulación de Ferrocarriles de 1889 . Un eyector de vacío utiliza la presión del vapor para extraer aire de la tubería de vacío y de los depósitos de freno continuo del tren. Las locomotoras de vapor, con una fuente de vapor lista, encontraron ideal la tecnología de eyección por su robusta simplicidad y falta de piezas móviles. Una locomotora de vapor suele tener dos eyectores: un eyector grande para soltar los frenos cuando está parado y un eyector pequeño para mantener el vacío contra fugas. El escape de los eyectores se dirige invariablemente a la cámara de humo, por lo que ayuda al soplador a expulsar el fuego. El pequeño eyector a veces se reemplaza por una bomba alternativa impulsada desde la cruceta porque es más económica en cuanto a vapor y solo es necesario que funcione cuando el tren está en movimiento.
Comúnmente llamado eyector de aire , bomba Venturi o eyector de vacío . Este eyector tiene un funcionamiento similar al eyector de vapor, pero utiliza aire a alta presión como fluido de trabajo. Se pueden utilizar eyectores de aire de múltiples etapas, pero dado que el aire no se puede condensar fácilmente a temperatura ambiente, un eyector de aire generalmente se limita a dos etapas, ya que cada etapa posterior tendría que ser significativamente más grande que la anterior. Se utilizan comúnmente en equipos de manipulación neumática cuando se requiere un pequeño vacío para recoger objetos, ya que a menudo ya hay aire comprimido presente para alimentar otras partes del equipo. Los eyectores de aire utilizados para succionar líquidos directamente producirán una fina niebla de gotas; así es como funcionan los aerógrafos y muchos otros sistemas de pulverización, pero cuando no se requiere una pulverización, suele ser un efecto indeseable que limita las aplicaciones a la succión de gas.
