SISTEMAS GENERADORES DE VACIO
SISTEMAS GENERADORES DE VACIO
Un sistema generador de vacío es un equipo esencial en instituciones hospitalarias, ya que permite crear una depresión atmosférica controlada, fundamental para diversas áreas médicas como la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI), cirugía (CX) y urgencias. Este sistema se utiliza principalmente en la extracción segura de fluidos y gases durante tratamientos e intervenciones, lo que es crítico en procedimientos quirúrgicos y en el cuidado de pacientes en estado crítico. La capacidad de aspirar líquidos como sangre, secreciones o fluidos corporales es vital para garantizar la efectividad de los procedimientos, al mismo tiempo que se facilita la evacuación de gases, un aspecto importante en situaciones de emergencia y en la administración de anestesia. Además, un sistema generador de vacío ayuda a prevenir infecciones nosocomiales al mantener un entorno controlado, lo que mejora la seguridad del paciente. Su versatilidad permite su aplicación en una amplia gama de procedimientos médicos, desde cirugías hasta el tratamiento de heridas, convirtiéndolo en un equipo multifuncional indispensable en el entorno clínico. Para asegurar su correcto funcionamiento, es crucial realizar un mantenimiento regular, incluyendo el monitoreo de presión con indicadores y alarmas que alerten al personal sobre cualquier anomalía. Asimismo, el personal médico debe recibir capacitación específica para operar el sistema de manera efectiva y estar preparado para responder ante cualquier emergencia. En conclusión, el sistema generador de vacío no solo es una herramienta vital en los procedimientos médicos, sino que también desempeña un papel crucial en la seguridad del paciente y la eficiencia del tratamiento, haciendo de su correcta implementación y mantenimiento un aspecto fundamental en el funcionamiento seguro y efectivo de las instituciones de salud.
NORMATIVIDAD EN COLOMBIA
NORMATIVIDAD INTERNACIONAL
REQUISITOS TECNICOS DE LAS BOMBAS DE VACIO
- Redundancia: La redundancia en sistemas de bombas de vacío se refiere a la instalación de sistemas de respaldo o adicionales para garantizar la continuidad del servicio en caso de fallo.
- Se suelen instalar múltiples bombas de vacío en paralelo.
- Si una bomba falla, las otras pueden mantener el nivel de vacío requerido.
- Esto es crucial en aplicaciones donde la interrupción del vacío podría ser peligrosa o costosa.
- La redundancia también permite el mantenimiento rotativo sin interrumpir el servicio.
- Continuo Monitoreo: El monitoreo continuo implica la supervisión constante del funcionamiento de las bombas de vacío.
- Se utilizan sensores y sistemas de control para medir parámetros como presión, temperatura y consumo de energía.
- Los datos se registran y analizan en tiempo real.
- Permite detectar anomalías o degradaciones en el rendimiento de forma temprana.
- Facilita el mantenimiento predictivo y la optimización del sistema.
- Mantenimiento: El mantenimiento adecuado es esencial para garantizar la eficiencia y longevidad de las bombas de vacío.
- Incluye inspecciones regulares, limpieza y reemplazo de componentes desgastados.
- Se deben seguir los programas de mantenimiento recomendados por el fabricante.
- El mantenimiento preventivo ayuda a evitar fallos inesperados y prolonga la vida útil del equipo.
- Puede incluir la lubricación, el cambio de filtros y la verificación de sellos.
- Calidad del aire aspirado: La calidad del aire que ingresa a la bomba de vacío es crucial para su funcionamiento y durabilidad.
- Se requieren filtros adecuados para eliminar partículas, humedad y contaminantes del aire aspirado.
- La calidad del aire afecta directamente al rendimiento y la vida útil de la bomba.
- En aplicaciones médicas o de laboratorio, la calidad del aire es especialmente crítica para evitar contaminaciones.
- Puede ser necesario monitorear y controlar la humedad y la temperatura del aire aspirado
APLICACIONES DE LAS BOMBAS DE VACIO
Extracción de Fluidos Corporales
Limpieza de Vías Respiratorias: Las bombas de vacío son esenciales en la limpieza de vías respiratorias, especialmente en pacientes con dificultad para eliminar secreciones. Se utilizan en procedimientos como la aspiración traqueal para eliminar mucosidad, permitiendo una mejor ventilación y oxigenación.
Drenajes de Sangre y Secreciones: En cirugía, se emplean para drenar sangre y fluidos acumulados en el sitio de la operación, previniendo complicaciones como hematomas o infecciones. Este drenaje es crítico en la recuperación postoperatoria.
Limpieza de Heridas: En la terapia de presión negativa, se utilizan bombas de vacío para extraer fluidos de heridas crónicas, ayudando a reducir la inflamación y promover la cicatrización al mantener un ambiente húmedo y controlar el edema.
Aspiración Médica
- Aspiración Médica: Las bombas de vacío son fundamentales en diversas aplicaciones de aspiración médica, como la evacuación de fluidos durante procedimientos quirúrgicos, la aspiración de secreciones en pacientes con traqueostomía o en la atención de pacientes con dificultad respiratoria.
Limpieza del Campo de Trabajo en Quirófanos
- Limpieza del Campo Quirúrgico: Durante procedimientos quirúrgicos, las bombas de vacío permiten mantener un campo de trabajo limpio al succionar fluidos y secreciones, lo que es esencial para prevenir infecciones y asegurar la visibilidad del cirujano.
Sistemas de Ventilación Mecánica
- Soporte Respiratorio: En sistemas de ventilación mecánica, las bombas de vacío ayudan a regular la presión y asegurar la correcta aspiración de aire y gases exhalados, mejorando la efectividad de la ventilación en pacientes que requieren asistencia respiratoria.
Otras Aplicaciones Médicas
Control de Hemorragias: En situaciones de emergencia, las bombas de vacío pueden ser utilizadas para controlar hemorragias, aspirando rápidamente sangre y fluidos para estabilizar al paciente.
Cuidados Paliativos: En pacientes terminales, las bombas de vacío pueden usarse para aliviar la congestión respiratoria al eliminar secreciones de las vías respiratorias, mejorando la comodidad del paciente.
Procedimientos de Diagnóstico: Se utilizan en procedimientos diagnósticos como la toracocentesis o paracentesis, donde se requiere la aspiración de líquido para análisis.
Terapia de Oxigenación Extracorpórea: En situaciones críticas, como en la oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO), las bombas de vacío ayudan en el manejo de los fluidos y en la circulación de sangre oxigenada.
COMPRESORES DE VACIO
- Paletas Rotativas
Las bombas de paletas rotativas son dispositivos mecánicos que utilizan paletas deslizantes en un rotor para crear vacío. Funcionan mediante la rotación del rotor dentro de un cilindro, donde las paletas se expanden y contraen para generar un ciclo de succión y compresión. Son eficientes para generar vacío en aplicaciones médicas, industriales y de laboratorio. Su diseño permite un mantenimiento relativamente sencillo y son conocidas por su operación silenciosa y su capacidad para manejar gases húmedos.
- Bombas de Anillo Líquido
Las bombas de anillo líquido utilizan un líquido (generalmente agua o aceite) para crear un sello que permite la compresión de gases. El líquido forma un anillo en el interior de la bomba, atrapando el gas y desplazándolo hacia la salida. Estas bombas son especialmente efectivas en aplicaciones donde se requiere el manejo de gases corrosivos o húmedos, ya que el líquido de sellado puede ayudar a enfriar y lubrificar. Son utilizadas en procesos industriales y en aplicaciones de vacío donde se necesitan altas capacidades de bombeo.
- Bombas de Tornillo
Las bombas de tornillo funcionan mediante dos tornillos helicoidales que giran en direcciones opuestas. A medida que los tornillos giran, el gas se transporta a lo largo de la longitud de los tornillos, comprimiéndose a medida que avanza. Este tipo de bomba es eficiente y puede operar a bajos niveles de vacío. Se utilizan comúnmente en aplicaciones industriales que requieren un flujo constante de gas y son valoradas por su durabilidad y baja necesidad de mantenimiento.
- Bombas de Pistón
Las bombas de pistón utilizan un mecanismo de pistón que se mueve hacia adelante y hacia atrás en un cilindro para crear un vacío. Al retroceder, el pistón genera succión, mientras que al avanzar, comprime el gas y lo expulsa. Este tipo de bomba es conocida por su capacidad de generar altos niveles de vacío y es utilizada en aplicaciones que requieren un vacío preciso y controlado. Las bombas de pistón son comunes en laboratorios y procesos que demandan una gran fiabilidad.
- Bombas de Diafragma
Las bombas de diafragma utilizan un diafragma flexible que se mueve hacia arriba y hacia abajo para crear vacío. Al contraer el diafragma, se genera un espacio de succión, mientras que al expandirse, el gas es expulsado. Estas bombas son ideales para aplicaciones que requieren un manejo de fluidos sensibles o corrosivos, ya que el diafragma actúa como un sello hermético, evitando el contacto entre el gas y las partes mecánicas. Son comunes en laboratorios y en aplicaciones médicas, donde se necesita un vacío limpio y libre de contaminantes.
MONITORIZACION Y ALARMAS
Alarmas Inmediatas
Las alarmas inmediatas son fundamentales para la seguridad y el funcionamiento eficiente de las bombas de vacío. Estas alarmas se activan en tiempo real ante cualquier condición anómala, como pérdida de vacío, sobrecalentamiento o fallos mecánicos. La implementación de estas alarmas permite al personal actuar de manera rápida para prevenir daños en el sistema y garantizar la seguridad del paciente o del proceso en curso.
Estado del Sistema
La monitorización del estado del sistema implica el seguimiento constante de variables clave, como la presión de vacío, la temperatura de operación y el flujo de aire. Mediante sensores y dispositivos de medición, se puede obtener información en tiempo real sobre el rendimiento de la bomba. Esta monitorización permite identificar tendencias y prever posibles fallos, facilitando el mantenimiento preventivo y minimizando el tiempo de inactividad.
Conmutación de Carga
La conmutación de carga se refiere al proceso de gestionar la operación de múltiples bombas de vacío para equilibrar la carga de trabajo y optimizar el rendimiento. Al monitorear el estado de cada bomba, el sistema puede activar o desactivar unidades según la demanda, lo que mejora la eficiencia energética y reduce el desgaste del equipo. Este enfoque también garantiza que siempre haya suficiente capacidad de vacío disponible para las aplicaciones críticas.
Alarma Operacional
La alarma operacional se activa cuando se detectan condiciones que pueden afectar el funcionamiento normal de la bomba, como cambios en la presión, fluctuaciones en el suministro eléctrico o problemas en el sistema de refrigeración. Estas alarmas permiten al personal ser notificado de situaciones que requieren atención, evitando fallos graves y prolongando la vida útil del equipo.
Sistema Automático PLC
La implementación de un sistema automático basado en PLC (Controlador Lógico Programable) permite la gestión y monitorización centralizada de las bombas de vacío. Los PLC pueden integrar sensores y dispositivos de control para automatizar procesos, como la activación de alarmas y la conmutación de carga. Esto no solo mejora la eficiencia operativa, sino que también permite el registro de datos y el análisis de rendimiento a largo plazo, facilitando la toma de decisiones informadas sobre mantenimiento y optimización del sistema.
PALETAS ROTATIVAS
Las bombas de vacío de paletas rotativas son dispositivos mecánicos que utilizan un sistema de paletas deslizantes para crear vacío. En este tipo de bomba, un rotor gira dentro de un cilindro, y las paletas, que están montadas en ranuras en el rotor, se expanden y contraen debido a la fuerza centrífuga generada por la rotación. Cuando el rotor gira, las paletas se desplazan hacia las paredes del cilindro, formando cámaras de succión que permiten la entrada de aire o gas. A medida que el rotor sigue girando, estas cámaras se reducen en volumen, lo que provoca la compresión del gas y su expulsión a través de una válvula de escape.
El uso de aceite en este tipo de bombas tiene varios propósitos importantes. Primero, el aceite actúa como un medio de sellado, mejorando la eficiencia del vacío al prevenir fugas de aire. También proporciona lubricación a las partes móviles, lo que reduce el desgaste y prolonga la vida útil de la bomba. Además, el aceite ayuda a enfriar la bomba durante su operación, ya que el proceso de compresión genera calor.
Las bombas de paletas rotativas son valoradas por su capacidad para generar un vacío relativamente alto y por su operación suave y silenciosa. Son utilizadas en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo la industria médica para aspiración de fluidos, en laboratorios para procesos de vacío y en diversas aplicaciones industriales. Su diseño permite un mantenimiento relativamente sencillo, y aunque requieren un suministro constante de aceite para su funcionamiento óptimo, su rendimiento y fiabilidad las convierten en una opción popular en entornos donde se necesita un vacío eficiente.
PALETAS ROTATIVAS SECO
Las bombas de vacío de paletas rotativas secas son dispositivos mecánicos que utilizan un sistema de paletas deslizantes para generar vacío sin la necesidad de aceite. En este tipo de bomba, un rotor gira dentro de un cilindro, y las paletas, que están montadas en ranuras del rotor, se desplazan hacia las paredes del cilindro debido a la fuerza centrífuga. A medida que el rotor gira, las paletas forman cámaras de succión que permiten la entrada de aire o gas. A medida que el rotor continúa girando, estas cámaras se reducen en volumen, lo que provoca la compresión del gas y su expulsión a través de una válvula de escape.
Al no utilizar aceite, las bombas de paletas rotativas secas eliminan el riesgo de contaminación, lo que las hace especialmente adecuadas para aplicaciones donde la pureza del vacío es crucial, como en entornos médicos y de laboratorio. Este diseño sin aceite también simplifica el mantenimiento, ya que no requiere cambios de aceite ni filtración, lo que reduce el tiempo y los costos asociados.
Estas bombas son valoradas por su capacidad para generar un vacío alto de manera eficiente y por su operación continua, lo que es esencial en muchas aplicaciones industriales. Su construcción robusta y compacta permite una integración fácil en diferentes sistemas. Además, su funcionamiento es relativamente silencioso, lo que es importante en entornos sensibles. En resumen, las bombas de vacío de paletas rotativas secas son soluciones efectivas y confiables para crear vacío en una variedad de aplicaciones, garantizando un rendimiento óptimo y un ambiente limpio.
ANILLO LIQUIDO
Las bombas de vacío de anillo líquido son dispositivos mecánicos que utilizan un líquido, generalmente agua o algún otro fluido compatible con el proceso, para generar vacío. El funcionamiento de estas bombas se basa en la rotación de un impulsor o rotor dentro de una carcasa parcialmente llena de líquido. A medida que el rotor gira, las paletas, que están montadas de forma fija en el rotor, desplazan el líquido hacia las paredes internas de la carcasa debido a la fuerza centrífuga, formando un anillo líquido en torno al rotor. Este anillo líquido crea una serie de cavidades entre las paletas del rotor que varían de tamaño a medida que el rotor gira.
Durante la fase de succión, estas cavidades se expanden al aumentar su volumen, permitiendo la entrada de aire o gas desde el sistema conectado a la bomba. Luego, a medida que el rotor continúa girando, el volumen de las cavidades comienza a reducirse, comprimiendo el aire o gas atrapado en su interior. En la fase final, cuando el volumen de las cavidades es mínimo, el gas comprimido es expulsado a través de una válvula de escape. El anillo de líquido se renueva continuamente con cada giro del rotor, manteniendo la capacidad de succión y compresión del gas.
Una de las características principales de las bombas de vacío de anillo líquido es su capacidad para manejar gases saturados o cargados de humedad, lo que las hace ideales para aplicaciones donde la manipulación de vapores es necesaria, como en la industria química, petroquímica o alimentaria. Estas bombas también pueden operar en condiciones de alta tolerancia a contaminantes, ya que el líquido que forma el anillo actúa como una barrera entre el gas y las partes mecánicas de la bomba, evitando el contacto directo y reduciendo el desgaste de los componentes internos.
Otra ventaja es que estas bombas son relativamente silenciosas y tienen una larga vida útil debido a la lubricación constante proporcionada por el líquido. Sin embargo, requieren un suministro continuo de líquido y sistemas de recirculación, lo que puede aumentar el consumo de agua o el costo si se utilizan líquidos especiales. Aunque las bombas de anillo líquido no son tan eficientes como otros tipos de bombas de vacío, su capacidad para manejar gases contaminados o húmedos y su robustez las hacen muy valoradas en aplicaciones industriales.
COMPRESOR DE TORNILLO
Un compresor de tornillo es un dispositivo volumétrico que utiliza dos rotores helicoidales (o tornillos), generalmente uno macho y otro hembra, que giran en direcciones opuestas dentro de una carcasa para comprimir aire o gas. A medida que los tornillos giran, el aire queda atrapado en los espacios entre los lóbulos y la carcasa, lo que reduce su volumen y, por tanto, aumenta la presión del aire. Este tipo de compresión es continuo, lo que proporciona un flujo constante y sin pulsaciones de aire comprimido, en contraste con otros compresores, como los de pistón, que funcionan de manera intermitente.
El aire entra por la abertura de succión del compresor, donde los tornillos lo atrapan y lo desplazan a lo largo de su eje. Durante este desplazamiento, el volumen disponible para el aire se reduce, aumentando su presión hasta que es liberado por una válvula de descarga. Dependiendo de su diseño, los compresores de tornillo pueden ser de dos tipos: lubricados o secos. Los lubricados inyectan aceite en la cámara de compresión para sellar, enfriar y lubricar los tornillos, pero requieren sistemas de separación para eliminar el aceite del aire comprimido. Los compresores secos, por otro lado, no utilizan aceite en la compresión, lo que los hace ideales para aplicaciones donde la pureza del aire es esencial, como en las industrias alimentaria, farmacéutica y médica.
Entre sus ventajas, los compresores de tornillo ofrecen un flujo continuo de aire, lo que los hace altamente eficientes para aplicaciones que demandan grandes volúmenes de aire comprimido, como en fábricas o instalaciones industriales. Además, presentan menos fricción interna debido a que tienen pocas partes móviles en contacto directo, lo que contribuye a una mayor eficiencia energética y prolonga la vida útil del equipo. También requieren un mantenimiento relativamente bajo, en especial los modelos lubricados, que solo requieren cambios periódicos de aceite y filtros. Otra ventaja destacable es su operación silenciosa, lo que los hace adecuados para entornos donde el ruido es un factor a considerar.
Los compresores de tornillo son utilizados en una variedad de aplicaciones industriales, desde la manufactura, donde son esenciales para las líneas de producción que requieren un suministro constante de aire comprimido, hasta el transporte neumático de materiales a granel, y los sistemas de climatización industrial (HVAC). En el sector médico y farmacéutico, los modelos sin aceite son fundamentales para garantizar un aire limpio y libre de contaminantes. En resumen, los compresores de tornillo son una solución confiable, eficiente y versátil para aplicaciones industriales que requieren un flujo continuo de aire comprimido, ofreciendo ventajas en términos de eficiencia, bajo mantenimiento y operación silenciosa.
COMPRESOR DE DIAFRAGMA
Un compresor de diafragma es un tipo de compresor volumétrico que utiliza un diafragma flexible, normalmente hecho de materiales como caucho, teflón o elastómeros, para comprimir aire o gas sin que este entre en contacto con las partes móviles del compresor. El diafragma es impulsado hacia adelante y hacia atrás por un mecanismo mecánico o hidráulico, lo que provoca cambios en el volumen de la cámara de compresión. Durante este proceso, el diafragma se mueve hacia atrás para crear un vacío que permite la entrada del aire o gas a través de una válvula unidireccional. Luego, al moverse hacia adelante, reduce el volumen de la cámara, comprimiendo el gas, que finalmente es expulsado a través de otra válvula unidireccional.
Una de las principales ventajas de los compresores de diafragma es que, debido a que el gas no entra en contacto con el lubricante o con las piezas mecánicas, se elimina el riesgo de contaminación, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren una alta pureza del gas, como en las industrias alimentaria, farmacéutica y médica. Además, su diseño garantiza una completa estanqueidad, lo que permite el manejo seguro de gases tóxicos, corrosivos o radiactivos, ya que previenen fugas y aseguran un confinamiento seguro.
Estos compresores también requieren un bajo mantenimiento, ya que tienen menos piezas móviles sujetas a desgaste. Sin embargo, su capacidad está limitada a aplicaciones de caudal bajo o moderado y presiones relativamente altas, pero no son los más adecuados para aplicaciones de grandes volúmenes de gas comprimido.
En cuanto a sus aplicaciones, los compresores de diafragma son ampliamente utilizados en la industria médica, en sistemas de respiración asistida y en la manipulación de gases especiales en procesos industriales, como en la fabricación de productos químicos y electrónicos. También son esenciales en industrias que manejan gases peligrosos, como el cloro, hidrógeno u oxígeno, gracias a su capacidad para operar de manera segura y sin contaminación.
ACTIVIDAD EN CLASE
CONCLUSIÒN
BIBLIOGRAFIA
Pustjens, J.-W. (2020, diciembre 29). Generadores de vacío explicados. Tameson.es. https://tameson.es/pages/generadores-de-vacio-como-funcionan
serviaireDev. (2023, octubre 30). Bomba de vacío hospitalaria. Serviaire; Serviaire Sistemas de Aire Comprimido. https://www.serviaire.com/bomba-de-vacio-hospitalaria/
(S/f). Recuperado el 29 de septiembre de 2024, de http://chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.draeger.com/Content/Documents/Products/vacuum-systems-pi-9067312-es.pdf
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