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 área de sección transversal. El fluido que sale del chorro fluye a alta velocidad, lo que, debido al principio de Bernoulli, hace que tenga baja presión, lo que genera 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 que es aspirado por el vacío, lo que le imparte suficiente velocidad para ser expulsado; luego, el tubo generalmente se expande para disminuir la velocidad de la corriente expulsada, lo que permite que la presión aumente suavemente hasta alcanzar 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 considera 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 los laboratorios de química y biología y consta de un conector en forma de T conectado a un grifo y con una espiga para manguera en un lado. El flujo de agua pasa por la parte recta de la T, que tiene una restricción en la intersección, donde se conecta la espiga para manguera. La manguera de aspiración debe conectarse a esta espiga. En el pasado, los aspiradores de agua eran comunes para los aspiradores de baja potencia en los laboratorios de química. Sin embargo, consumen mucha agua y, según para qué se utilice el aspirador (por ejemplo, para eliminar disolventes), pueden violar las leyes de protección medioambiental, como la RCRA, al mezclar productos químicos potencialmente peligrosos en el agua y luego arrojarlos por un desagüe que a menudo conduce directamente al alcantarillado municipal. Su uso ha disminuido un poco, ya que las pequeñas bombas de vacío eléctricas son mucho más eficaces, seguras para el medio ambiente y se han vuelto más asequibles, pero la simplicidad y la fiabilidad incomparables de este dispositivo han hecho que siga siendo popular para los laboratorios pequeños o como respaldo.
Otra versión mucho más grande de este dispositivo se utiliza en operaciones marítimas como dispositivo para desagotar (drenar) áreas de 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 enormemente 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 ensuciarse. 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, los índices de flujo y las aplicaciones varían, incluidos los eductores que están instalados permanentemente (generalmente se usan en espacios muy grandes, como la sala de máquinas principal de un barco) o los modelos portátiles que se pueden bajar a los espacios con una cuerda y abastecer y drenar a través de mangueras contra incendios. La mayoría se abastecen a través de la tubería principal contra incendios de un barco, y los modelos portátiles también pueden abastecerse mediante una bomba de emergencia, siempre que pueda suministrar suficiente flujo para operar 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 multietapa pueden producir vacíos muy altos. Debido a la falta de piezas móviles delicadas y al flujo de vapor que proporciona cierta acción de limpieza, 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 completamente con materiales especializados como PTFE o grafito han permitido el uso de gases extremadamente corrosivos, ya que los eyectores de vapor no tienen piezas 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 utiliza una sola etapa de eyector de vapor para generar vacío por debajo de aproximadamente 10 kPa (75 mmHg ). [1] Para generar un vacío mayor, se utilizan múltiples etapas; en un eyector de vapor de dos etapas , por ejemplo, la segunda etapa proporciona vacío para la salida de vapor residual de la primera etapa. Los condensadores se utilizan típicamente entre etapas para reducir significativamente la carga en las etapas posteriores. Los eyectores de vapor con dos, tres, cuatro, cinco y seis etapas se pueden utilizar 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 es necesario separar el fluido de trabajo ni gestionar una niebla de gotas de líquido. Así es como funciona un inyector de vapor .
Un uso adicional de la tecnología de inyectores es en los eyectores de vacío en los sistemas de frenado continuo de trenes , que se hicieron obligatorios en el Reino Unido por la Ley de Regulación de Ferrocarriles de 1889. Un eyector de vacío utiliza presión de vapor para extraer aire de la tubería de vacío y los depósitos de freno continuo del tren. Las locomotoras de vapor, con una fuente de vapor lista, encontraron que la tecnología de eyectores era ideal con su simplicidad robusta y falta de partes móviles. Una locomotora de vapor generalmente tiene dos eyectores: un eyector grande para liberar los frenos cuando está parada y un eyector pequeño para mantener el vacío contra fugas. El escape de los eyectores se dirige invariablemente a la caja de humos , por lo que ayuda al soplador a aspirar el fuego. El eyector pequeño a veces se reemplaza por una bomba reciprocante impulsada desde la cruceta porque es más económica de vapor y solo se requiere que funcione cuando el tren está en movimiento.
Comúnmente llamado eyector de aire , bomba Venturi o eyector de vacío . Este eyector es similar en funcionamiento al eyector de vapor pero utiliza aire a alta presión como fluido de trabajo. Se pueden utilizar eyectores de aire de varias etapas, pero como el aire no se puede condensar fácilmente a temperatura ambiente, un eyector de aire suele estar limitado a dos etapas, ya que cada etapa posterior tendría que ser significativamente más grande que la anterior. Estos 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, normalmente es un efecto indeseable que limita las aplicaciones a la succión de gas.
