Le pompe sono la seconda attrezzatura industriale più comunemente usata dopo motori. Attualmente, milioni di pompe in tutto il mondo stanno operando, trasmettendo migliaia di liquidi. Scegliere una pompa adatta tra i molti tipi di pompe disponibili è un'attività molto complessa. La selezione di pompe è in gran parte un processo di corrispondenza delle capacità di una pompa specifica con i requisiti di sistema e le caratteristiche del liquido da pompare. In questo articolo, inizieremo con le proprietà del liquido pompato, dal punto di vista delle esigenze degli utenti, quindi discuteremo la selezione specifica della pompa.
Requisiti di base:
In qualsiasi applicazione, il primo passo è comprendere i requisiti di base dell'utente per la pompa. Ad esempio, le condizioni di ingresso, la portata richiesta, la differenza di pressione, la temperatura e le caratteristiche del fluido, come viscosità, abrasività, sensibilità al taglio e corrosività, devono essere determinati per selezionare una buona pompa.
La pompa deve funzionare bene nelle corrette condizioni di aspirazione. In effetti, il problema più grande riscontrato dalle pompe può essere rintracciato a cattive condizioni di aspirazione. A causa del fatto che la capacità della pompa di spingere il liquido è molto più forte della sua capacità di assorbire il liquido, le condizioni di ingresso dovrebbero essere mantenute nell'intervallo di capacità della pompa.
La differenza di pressione è anche una parte cruciale, soprattutto dal punto di vista dell'energia e della vita della pompa. L'uso di diametri di tubi più piccoli e lunghezze più lunghe del tubo possono ridurre il costo iniziale del sistema, ma può anche portare a maggiori differenze di pressione nella pompa. Questa maggiore differenza di pressione verrà convertita in consumo di energia e potrebbe abbreviare la durata della pompa, il che significa maggiori costi operativi e una minore efficienza.
Le caratteristiche liquide richieste sono generalmente note e l'importante è capire come una determinata pompa influisce su queste caratteristiche. La stragrande maggioranza degli utenti è disposta a mantenere il liquido scaricato dalla pompa nelle stesse condizioni di quando entra nella pompa. La compatibilità dei materiali, la viscosità, la sensibilità al taglio e la presenza di sostanze o solidi specifici sono tutti di grande significato per la corretta selezione delle pompe.
Una volta soddisfatti i requisiti di base e sono note le caratteristiche del liquido, la selezione della pompa può iniziare. Le pompe sono generalmente divise in due categorie di base: pompe cinetiche (il più grande tipo è pompe centrifughe) e pompe a spostamento positivo (PD). Secondo i dati del Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti, circa il 70% di tutte le vendite di pompe sono pompe cinetiche, mentre il restante 30% sono pompe volumetriche. Quando si sceglie una pompa, il primo passo è determinare quale è più adatto alle tue esigenze, pompa centrifuga o pompa volumetrica.
A causa del fatto che le pompe industriali tradizionali sono pompe centrifughe, molte persone prendono in primo luogo le pompe centrifughe. Il costo delle pompe centrifughe è generalmente inferiore a quello delle pompe volumetriche e sono anche il tipo di pompa corretto da utilizzare in molti casi. Ogni pompa agita il fluido a modo suo e ogni pompa ha le sue caratteristiche e curve operative uniche. Ma soprattutto, le pompe centrifughe possono influire sulla portata del liquido, risultando in una certa quantità di pressione nella porta di scarico. Al contrario, quando una pompa volumetrica agita il liquido, ottiene prima una quantità specifica di liquido e la consegna dalla porta di aspirazione alla porta di scarico. Per le pompe centrifughe, la pressione viene formata prima e quindi viene generata il flusso. Per una pompa di spostamento positivo, prima forma il flusso e quindi provoca la pressione.
Prestazione
Per selezionare il tipo più adatto da varie pompe, è importante comprendere le differenze nelle caratteristiche operative tra questi due tipi di pompe. Quando si visualizza il suo grafico delle prestazioni (Figura 1A), puoi vedere quanto sono diversi i suoi principi di lavoro. Le pompe centrifughe hanno portate variabili che dipendono dalla pressione (o dalla testa), mentre le pompe volumetriche hanno portate più o meno costanti che sono indipendenti dalla pressione.
Viscosità
La viscosità svolge un ruolo importante nell'efficienza meccanica delle pompe. A causa della pompa centrifuga che funziona alla velocità del motore, la sua efficienza diminuirà con l'aumento della viscosità causata dall'aumento della perdita di attrito all'interno della pompa. Si noti che all'aumentare della viscosità, l'efficienza della pompa centrifuga diminuisce rapidamente (Figura 1B).
Un'altra grande differenza risiede nell'effetto della viscosità sulla capacità della pompa. Nel misuratore di flusso (Figura 1C), noterai che una pompa centrifuga sperimenterà una riduzione della portata all'aumentare della viscosità, mentre una pompa volumetrica aumenterà effettivamente la portata di conseguenza. Ciò è dovuto alla maggiore viscosità del liquido che riempie gli spazi vuoti nella pompa volumetrica, con conseguente maggiore efficienza volumetrica. La Figura 1C mostra solo l'effetto della viscosità sulla portata della pompa. Ricorda che potrebbe esserci anche un aumento delle perdite della pipeline all'interno del sistema. Ciò significa che il flusso all'interno della pompa centrifuga diminuirà ulteriormente all'aumentare della pressione differenziale della pompa.
Efficienza
Quando si considera l'impatto della pressione differenziale sull'efficienza meccanica delle pompe, le pompe di energia cinetica e le pompe volumetriche presentano anche diverse caratteristiche. La Figura 1D mostra come l'efficienza di una pompa sia influenzata dalla pressione crescente. Per le pompe volumetriche, l'efficienza migliora effettivamente con l'aumento della pressione, mentre le pompe centrifughe hanno un punto di efficienza ottimale (BEP). Su entrambi i lati di questo punto, l'efficienza complessiva della pompa diminuirà in modo significativo.
Condizione di ingresso
Questi due tipi di pompe hanno requisiti significativamente diversi per le condizioni di ingresso. Una pompa centrifuga richiede in anticipo una certa quantità di liquido per formare una differenza di pressione. Una pompa secca senza liquido non può iniziare da sola. Una volta avviata l'operazione, la pompa centrifuga deve soddisfare i requisiti di pressione di ingresso chiari raccomandati dal produttore.
A causa del fatto che la pompa volumetrica agita il liquido attraverso l'espansione e la contrazione del volume del liquido, si formerà una situazione di pressione negativa all'ingresso, in modo che la pompa volumetrica possa iniziare a riempirsi da sola. In alcuni casi, questo è l'unico fattore determinante per la scelta di una pompa di spostamento positiva o una pompa centrifuga.
Riassumere
In generale, quando la viscosità supera i 150 CP, è necessario essere in grado di prevedere la portata su un ampio intervallo o quando si desidera che la pompa possa iniziare a riempire da sola, è possibile prendere in considerazione una pompa volumetrica. Quando si sceglie tra pompe centrifughe e pompe volumetriche, si dovrebbe anche prendere in considerazione il consumo di energia, poiché potrebbero esserci differenze significative nel consumo di energia tra questi due tipi di pompe di emulsificazione e pompe del lobo, ecc. Ciò è particolarmente importante per le situazioni in cui la portata è inferiore a 100 galloni al minuto, in cui la diminuzione dell'efficienza della pompa centrifuga sarà maggiore.
Padroneggiare i principi di lavoro di varie pompe è un buon punto di partenza per la selezione del modello corretto per un determinato ambiente di applicazione. Sebbene le differenze tra le varie opzioni possano non essere molto chiare, le differenze di base nel funzionamento e nella capacità possono essere utilizzate per guidare la selezione. La selezione errata della pompa spesso porta a costi più elevati. In particolare, avrà effetti negativi sui tempi di inattività, la produzione persa, i costi di manutenzione e il consumo di energia. Trascorrere più tempo a scegliere la pompa giusta e appropriata può ridurre al minimo i costi non necessari e ottenere maggiori benefici a lungo termine.
In qualità di Enterprise di ricerca e produzione di attrezzature per il trasporto di fluidi non newtoniane, Durrex Pumps ha ottenuto 56 brevetti nazionali, tra cui 11 brevetti di invenzione. L'azienda ha sviluppato pompe a rotore, pompe omogenee, pompe di macinazione, pompe del lobo in gomma, pompe magnetiche e altri prodotti, fornendo attrezzature per il trasporto di fluidi e servizi tecnici a oltre 10000 clienti in tutto il mondo.
