Introducción:
Las aplicaciones del vacío tanto en la industria como
en los laboratorios de investigación son numerosas y variadas. Las bombas
de vacío trabajan solamente en un rango de presiones limitado; por ello
la evacuación de los sistemas de vacío se realiza en varias etapas,
usándose para cada una de ellas una clase de bomba diferente.
El funcionamiento de una bomba de vacío está
caracterizado por su velocidad de bombeo, y la cantidad de gas evacuado
por unidad de tiempo. Toda bomba de vacío tiene una presión mínima de
entrada, que es la presión más baja que puede obtenerse, y también, un
límite superior a la salida o presión previa. Si la presión previa
aumenta por encima de este valor, el bombeo cesa.
Las bombas previas, son capaces de bombear a partir de
la presión atmosférica, hasta una presión a la cual empiezan a
funcionar las bombas de alto vacío. El tipo de bomba previa más
corriente es la rotativa con paletas deslizantes.
En esta clase de bombas de vacío debe evitarse la
condensación de vapores, en particular el vapor de agua, pues causaría
la contaminación del aceite. Por este motivo, la mayoría de las bombas
actuales están equipadas con la llamada válvula de lastre de gas o
"gas ballast", que trabaja de la siguiente manera: una vez
comprimido el gas en el cuerpo de la bomba, se inyecta aire desde el
exterior a través de la válvula de lastre, con lo cual la válvula que
descarga a la atmósfera se abre antes, y reduce la relación de
compresión para el vapor.
Objeto:
Determinar el caudal instantáneo de una bomba de
vacío y apreciar su funcionamiento.
Material:
Bomba de vacío rotativa,
depósito hermético de volumen conocido, vacuómetro y cronómetro.
Fundamento Teórico
Dos características fundamentales de toda bomba de
vacío son: la presión límite o presión mínima de entrada, y el tiempo
necesario para alcanzarla. Ambos factores no dependen sólo de la bomba
utilizada, sino también del recipiente a evacuar ( presión de vapor de
sus partes constitutivas, fugas, etc...).
El tiempo necesario para obtener la presión límite
depende esencialmente de la velocidad de evacuación de la bomba, es
decir, del caudal medido a la presión de funcionamiento.
Un método sencillo para determinar el caudal consiste
en hacer trabajar la bomba sobre un recipiente de volumen determinado, V.
Método operatorio:
Poner en funcionamiento la bomba y anotar en una tabla
construida al efecto la variación de la presión en el interior del
depósito respecto del tiempo. Suspender la toma de datos cuando la
presión en el depósito se acerque a la presión límite.
Trabajo de gabinete:
- Trazar la curva ln(P0 / P) -
tiempo.
- Obtener la pendiente en varios puntos de esta curva
para calcular el caudal instantáneo.
- También trazar las curvas:
(Caudal,P), en escala logarítmica, (P,t),
(caudal,t), (P,caudal), en escala lineal.
- Calcular la masa de aire extraída en el proceso, si
el volumen del depósito es de 17 litros.
Se remite
al alumno al guión de prácticas
correspondiente
Analizar los resultados obtenidos y
realizar el informe de la práctica según las
normas
generales de elaboración de informes de laboratorio.
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