eyector

Un eyector es un dispositivo que utiliza un chorro de fluido a alta velocidad para arrastrar y mover otro fluido, ya sea líquido o gas, hacia un punto de descarga. No contiene piezas móviles: un fluido motor presurizado (vapor, aire comprimido o líquido caliente) entra en una boquilla convergente, se acelera a alta velocidad y se expande en una cámara más grande donde se encuentra con el fluido a mover. La fricción y la transferencia de momento entre el chorro y el fluido circundante crean un vacío parcial que aspira el fluido secundario, y el flujo mezclado sale a través de un difusor donde la energía cinética se convierte de nuevo en presión.

Los eyectores de chorro de agua, también llamados bombas de chorro, son comunes en pozos poco profundos y sumideros. Un chorro de agua presurizada de pequeño diámetro de una bomba de superficie entra en una sección venturi sumergida en el pozo, arrastra agua subterránea o agua recolectada, y eleva la mezcla de vuelta a la superficie a través de una línea de retorno. Esto requiere solo una bomba y una parte móvil (el motor de la bomba de superficie), lo que hace que el sistema sea fiable en ubicaciones remotas. Los eyectores de vapor operan bajo el mismo principio pero mueven gases: un chorro de vapor a alta presión aspira gases no condensables, aire o vapor de un espacio cerrado a un condensador donde el vapor se condensa, eliminando los gases evacuados.

Los eyectores aparecen en todas partes donde se necesita vacío sin una bomba mecánica: en las columnas de destilación mantienen un vacío parcial, en los sistemas de refrigeración eliminan el aire residual del condensador, y en los condensadores de superficie de las turbinas de vapor extraen el aire del espacio de vapor. Su capacidad depende directamente de la presión y el flujo másico del fluido motor; un suministro de vapor más grande o más caliente aumenta la altura de succión. El rendimiento se degrada cuando el fluido motor pierde presión o cuando la contrapresión de descarga aumenta; ambos reducen la velocidad del chorro y la relación de arrastre.

Variantes y selección

Los eyectores de una sola etapa manejan vacío ligero o pequeños volúmenes de gas; las unidades multietapa en cascada utilizan la salida de un eyector como fluido motor para el siguiente, logrando presiones absolutas más bajas. Los eyectores accionados por aire reemplazan al vapor en instalaciones sin suministro de vapor, aunque requieren mayores caudales volumétricos para una elevación equivalente. El fluido motor y el fluido arrastrado deben ser compatibles: las bombas de chorro de agua no pueden elevar líquidos calientes o corrosivos, mientras que los eyectores de vapor deben descargar a un condensador que pueda manejar el volumen de condensado.

El nombre refleja la acción principal del dispositivo: eyecta, o expulsa con fuerza, su fluido motor en una cámara de mezcla donde la energía cinética realiza el trabajo de mover un segundo fluido. La práctica industrial clasifica los eyectores por su altura de succión (cuánto por debajo de la presión atmosférica aspiran), su capacidad en galones por minuto o pies cúbicos por hora, y la presión mínima de accionamiento requerida. Debido a que no producen ruido en la válvula de descarga y funcionan silenciosamente, aparecen en aplicaciones donde el funcionamiento silencioso es importante; sin embargo, su eficiencia es menor que la de las bombas mecánicas, por lo que son adecuados para aplicaciones donde la fiabilidad y la simplicidad superan el costo energético.