viernes, 5 de octubre de 2012

Bombas que se Utilizan en las Bodegas para el transporte de Vino y Uvas


BOMBAS QUE SE UTILIZAN EN LAS BODEGAS PARA EL TRANSPORTE DE VINO Y UVAS

Pero muchas veces se presentan en la bodega problemas de transporte de pastas y fluidos que tienen que vencer presiones y desniveles, siendo necesario recurrir al empleo de bombas de transporte. Una bomba es una máquina que impulsa el movimiento del producto a través de sistemas de tuberías, transformando la potencia (mecánica) de entrada en una potencia (hidráulica) de salida en forma de suministro o caudal.

Las bombas que se utilizan en la bodega son de diversos tipos en función del producto a transportar, que puede ser uva entera, estrujada, mosto, vino, líquidos refrigerantes, productos enológicos, subproductos como raspones y orujos e incluso aguas residuales.

No existe una bomba universal. El modelo de bomba a utilizar depende del trabajo que tenga que realizar y de su rendimiento específico. Para minimizar su efecto, deben ser correctamente empleadas, utilizando un determinado tipo de bomba en función del producto a transportar.

En general, para que el trabajo de una bomba sea correcto, debe reunir los siguientes requisitos:
- Transporte cuidadoso del producto a transportar, sin que dé lugar a modificaciones en la uva o, en el caso del mosto y del vino, a pérdida de componentes aromáticos o carbónico. No debe producir turbulencias excesivas ni choques de presión, debe evitar el "estrés mecánico" o golpeado debido al cambio succión-presión, así como calentamiento del producto. En el caso de mostos turbios o de uvas, no resultan tan perjudiciales los golpes de presión como en el caso de los vinos; para éstos la bomba ha de trabajar de forma continua y sin golpes.
- Una buena capacidad de adaptación, es decir, que pueda ser regulada en cuanto a su rendimiento y presión en función de la aplicación que se le dé en cada momento.
- Que no sea sensible a los turbios, para poder trabajar con mostos y vinos que no hayan sido separados de sus fangos o lías.
- Hermeticidad para evitar el contacto con el oxígeno.
- Que el material empleado en su fabricación sea resistente a la corrosión y a los ácidos. El cuerpo de la bomba ha de ser de acero inoxidable o de goma, nunca de bronce o hierro, porque aumentaría el contenido en cobre o hierro del producto y, consecuentemente, el riesgo de quiebras.
- Que sea fácil de limpiar para evitar la formación de posibles focos de contaminación en su interior.
- Que tenga un buen rendimiento, aunque este factor depende del sistema de bombeo y del producto a bombear.

DIFERENTES TIPOS DE BOMBAS EN BODEGA

De acuerdo con su principio de funcionamiento, las bombas pueden clasificarse en dos grandes grupos, cada uno de los cuales, a su vez, pueden incluir diversos tipos.

A) BOMBAS VOLUÉTRICAS

Son aquellas que comunican al producto a transportar energía de presión por la acción de un elemento con movimiento alternativo o rotativo.

a) Bombas alternativas. Estas bombas funcionan por medio del movimiento alternativo de un émbolo dentro de un cilindro, movimiento que es suministrado mecánicamente por un mecanismo de biela-manivela accionado por un motor. Las bombas rotativas utilizadas en bodega son:

- Bombas alternativas de pistón. Constan de un émbolo o pistón que se desplaza en sentido vertical dentro del cuerpo de la bomba. Cuando el pistón sube, produce un efecto de succión y el producto entra en el cuerpo de la bomba; cuando baja, se cierra la compuerta de entrada del producto evitando que éste retroceda, y debido a la presión ejercida por el émbolo, el producto empuja la compuerta de salida y sale fuera del cuerpo de la bomba, dirigiéndose hacia la tubería por la que ha de circular, de forma que el líquido es aspirado e impulsado rítmicamente.

El accionamiento del pistón es producido por un motor eléctrico. En su forma más sencilla, la bomba tiene un solo pistón (simplex) y actúa en una sola dirección (simple efecto); si el pistón actuase en dos direcciones, sería de doble efecto. Si tiene dos pistones, sería una bomba dúplex, etc. Tradicionalmente, el material utilizado en estas bombas era el bronce, aunque actualmente se hacen de acero inoxidable. Son bombas muy habituales en bodega, se utilizan como bombas de
vendimia y de pastas, pudiendo transportar uva entera, estrujada o despalillada. Son de uso sencillo y de fácil mantenimiento.

- Bombas alternativas de membrana. En estas bombas, el pistón no actúa directamente sobre el producto a bombear, sino que dispone de un elemento intermedio, una membrana, que a su vez es accionada por el pistón. Esta membrana es flexible, generalmente de goma o de metal, y es accionada hacia delante y hacia atrás por una varilla directamente acoplada al pistón. Son buenas para dosificar y se utilizan también en aquellos casos en que el fluido bombeado contiene partículas erosivas que pueden afectar al pistón. En bodega se utilizan para dosificar clarificantes, tierras de diatomeas para los equipos de filtración, y como dosificadores de azúcares, jarabes y mostos concentrados.

b) Bombas rotativas. Son máquinas de desplazamiento positivo que efectúan impulsiones por medio de un eje giratorio provisto de rotores que pueden estar constituidos por elementos de distintos tipos: engranajes, aletas, tomillos que giran en una carcasa cerrada. Las más utilizadas en bodega son:

- Bombas de tornillo sin fin (monho). Las bombas de excéntrica o de tornillo sin fin constan de un cuerpo fijo de goma (carcasa), en cuyo interior se aloja un tornillo helicoidal, de acero especial, con gran paso de rosca y excéntrico, que en su giro forma las cámaras de aspiración e impulsión. El flujo que suministra al producto es continuo; son autoaspirantes, reversibles y de caudal ajustable en función de la velocidad de giro del rotor, lo que permite su uso como bombas dosificadoras. Proporcionan un trato suave, por  lo que se utilizan mucho en la bodega para transportar vendimia estrujada, mosto y vino, e incluso sirven para líquidos de alta viscosidad y con materias en suspensión, por lo que también se usan para heces. Pueden mover caudales de hasta 120.000 l/h.

- Bombas de ruedas dentadas o de engranajes externos. Están constituidas por dos engranajes, uno motriz, fijo al eje de accionamiento, y otro conducido libre sobre un eje debidamente lubrificado, ambos ajustados al cuerpo de la bomba. Al girar el piñón motriz y arrastrar al conducido, los huecos entre dientes de ambos piñones reciben el líquido de la cámara de entrada y lo transportan hacia la de salida.

El rendimiento de estas bombas depende de un ajuste eficaz entre la parte rotativa y la fija, por lo que no son aptas para vehicular líquidos que lleven sólidos en suspensión, que darían lugar a rozamientos y desgastes que provocarían fugas. Se utilizan para transportar fluidos que tengan buenas propiedades lubrificantes, tal como aceites, etc. En las bodegas se utilizan para suministrar presión en las prensas hidráulicas y agua de refrigeración y combustible en las calderas de vapor.

- Bombas de rotor lobular o de lóbulos. El principio de funcionamiento es similar al anterior, excepto en cuanto a la forma de los elementos rotativos en contacto, que son de forma lobular en vez de dentada. En el cuerpo de la bomba hay dos elementos rotativos de caucho o acero inoxidable con forma lobular; lo más habitual es que tengan dos o tres lóbulos, que no llegan a estar en contacto y que se mueven sincrónicamente, por lo que no puede haber desgaste por fricción de los propios rotores. En su giro, el líquido se va desplazando entre los lóbulos, saliendo a mayor presión y velocidad.

También podemos encontrar en bodega bombas de un solo lóbulo o émbolo, similares a las anteriores, pero sólo disponen de un émbolo que se mueve dentro del cuerpo de la bomba según un giro excéntrico, que provoca variaciones de volumen a izquierda y derecha, haciendo avanzar el producto.

Se construyen en acero inoxidable. Proporcionan un buen trato al producto, pudiendo transportar con ellas vendimia, mostos turbios, mostos desfangados, vino, heces y una gran gama de fluidos, ya que éstos no necesitan tener propiedades lubricantes. No es conveniente utilizarlas para transportar vendimia sin despalillar, porque rompen o trituran demasiado los raspones. Su rendimiento no es muy elevado (30.000-80.0001/h).

- Bombas de impeller o de aletas. Llevan una rueda de aletas giratoria de material sintético de neopreno. Las aletas son flexibles y durante la marcha se doblan debajo de una placa excéntrica, llenándose de producto y dirigiéndolo hacia la salida. Se utilizan tanto como bombas de vendimia, como para mosto y vino. No son sensibles a las partículas sólidas ni a los turbios, su flujo de transporte es continuo. Son fáciles de limpiar, pero tienen el inconveniente de que se desgastan a menudo y hay que cambiar la rueda de aletas. Para la vendimia sin despalillar no se usan, ya que pueden romper el caucho.

- Bombas peristálticas (rotho). En ellas, la masa a transportar va dentro de una canalización flexible, que es impulsada desde la parte exterior por un rotor. El producto nunca entra en contacto con el órgano de bombeo, por lo que no sufre oxidaciones, contaminaciones ni agitaciones, y no se producen aplastamientos de granos, pepitas ni raspones, ni cesión de partículas nocivas. Es un sistema de transporte suave y delicado que permite transportar uva entera, despalillada y estrujada, pasta fermentada y líquidos. Si se transporta vendimia con raspones, se puede romper el caucho.

B) BOMBAS DE ENERGIA CINÉTICA O CENTRÍFUGAS

La diferencia fundamental entre las bombas volumétricas y centrifugas estriba en que en estas bombas el órgano que comunica energía al fluido lo hace en forma de velocidad, mientras que en las bombas volumétricas la energía cedida al fluido se hace en forma de energía de presión.

Tienen un rodete giratorio montado sobre un eje, dentro de una carcasa fija. Su principio de funcionamiento se basa en la fuerza centrífuga: el liquido entra por el eje de rotación y, por efecto de la fuerza centrífuga creada por las aletas, sale en dirección tangencial a mayor velocidad y presión.

Todos sus elementos se construyen en acero inoxidable. Permiten mover líquidos entre 0 y 70 °C de temperatura, pero deben estar refrigeradas con agua fría a presión si se utilizan durante un período de tiempo elevado. Alcanzan caudales de 100.000 l/h y, aunque pueden emplearse en el trasiego de vinos, la gran aireación que producen no las hace muy recomendables, aunque con una instalación adecuada podrían utilizarse. Se usan sobre todo en instalaciones de limpieza y de frío, e incluso para impulsar vino a los filtros y a los equipos que necesitan que el vino llegue a una presión uniforme, sin saltos. El uso de las bombas centrífugas, si se usan para transportar líquidos a lugares elevados, queda limitado por la altura a vencer, siendo en este caso más interesante utilizar bombas alternativas o dos bombas centrífugas en serie.

CÓMO ELEGIR LA BOMBA ADECUADA

La utilización de un tipo u otro de bomba va a depender del producto a transportar. El tipo de bomba de transporte para la vendimia va a estar condicionado por las características de la uva y por su mayor o menor dificultad de circulación a través de tubos o mangueras:

a) La variedad de uva (racimo compacto, tamaño de la uva, contenido en zumo) y su grado de madurez (a mayor madurez, mayor viscosidad). Si las uvas están desmenuzadas, se forma una pasta espesa que discurre con dificultad por los tubos; si a su vez éstos tienen curvas demasiado cerradas, la dificultad es mayor.

b) Que los racimos hayan sido o no despalillados. Las uvas estrujadas que han sido despalilladas se transportan con facilidad si las conducciones no presentan curvas demasiado cerradas; en cambio, la vendimia estrujada sin despalillar se estanca con facilidad y los raspones pueden quedar atascados.

c) El contenido en mosto de las uvas. Las uvas a las que aún no se les ha extraído el zumo son fáciles de bombear; en cambio, la vendimia escurrida se aspira con dificultad. En este caso, si se ha extraído más de un 30% de zumo, fluye mal y se aspira con dificultad por los tubos; debido a esto, la luz de las canalizaciones debe ser mayor y la potencia de la bomba, más elevada. Si la bomba es de potencia reducida o las mangueras estrechas, no se consigue la aspiración de la uva estrujada, sino la extracción del zumo. De cualquier modo, siempre se produce una extracción parcial del mosto cuando se intenta succionar la uva estrujada; si se aspira más mosto que orujos, al cabo de un tiempo la bomba deja de funcionar porque la uva ha quedado demasiado seca para poderse aspirar.

d) Si la uva está comenzando a fermentar, se bombea mal por formación de gases. Las bombas de vendimia realizan un trabajo óptimo si reciben la uva estrujada y despalillada. Como bombas de vendimia son apropiadas las volumétricas de desplazamiento positivo, sobre todo las de pistón con movimiento lento, las bombas rotativas de tornillo sin fin y las peristálticas; para la vendimia despalillada podemos utilizar también las de rotor lobular y las de impeler. Estas mismas bombas nos sirven para transportar subproductos (heces, orujos, raspones). Las bombas centrífugas nunca se utilizan como bombas de vendimia.

Mientras que las bombas alternativas que trabajan lentamente provocan poco enturbiamiento y transportan cuidadosamente la uva, las bombas rotativas, que trabajan a mayor velocidad, producen mostos más turbios.

Para el transporte de mosto o vino, hay que tener en cuenta el enturbiamiento producido. Las sustancias sólidas que se presentan a menudo en los mostos turbios recién salidos de la prensa estropean las bombas centrífugas, por lo que en este caso son adecuadas las bombas de lóbulos, las de impeler, las peristálticas y las de tomillo sin fin. Para el transporte de vino también serviría cualquiera de estas bombas, incluso sería posible utilizar bombas centrifugas evitando en lo posible la aireación que producen.

Como bombas dosificadoras se utilizan las bombas de membrana y las de tomillo sin fin.

Las bombas de ruedas dentadas y las centrífugas se utilizan para suministrar líquidos a presión a los distintos equipos enológicos: filtros, calderas, frío, etc. Las que van acopladas a filtros deben trabajar de forma continua y sin golpes.

El transporte de subproductos tiene gran importancia, ya que los raspones y orujos conviene sacarlos rápidamente de la bodega. Los orujos se almacenan en contenedores en el exterior de la bodega y o se destilan o se venden a las alcoholeras. La evacuación de estos subproductos puede ser manual en empresas pequeñas, pero si las cantidades son elevadas, es necesario disponer de equipos automatizados.

Para la evacuación de los raspones se suelen utilizar aspiradores de raspón. El equipo estará constituido por un aspirador neumático accionado por un motor eléctrico y una tubería por la que salen los raspones al exterior de la bodega.

Pueden emplearse transportadores de orujos, tales como cintas transportadoras dispuestas bajo las prensas, que recogen los orujos y los llevan a unos contenedores donde se almacenan. La evacuación de los orujos puede realizarse también utilizando elevadores de cangilones, que son transportadores provistos de cestas, o cangilones montados sobre una cadena o banda cerrada en forma de anillo, que se apoyan sobre ruedas o tambores motrices, con un funcionamiento de tipo noria. Permiten elevar sólidos verticalmente, para descargarlos en camiones mediante una tolva de alimentación. Las principales características de este tipo de transporte por elevación son la baja potencia de su motor, su construcción simple y su bajo precio, pero no son muy versátiles.

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