Прецизността на потока е важно нещо, което трябва да се има предвид, когато става въпрос за индустрии като фармация, храни и напитки или нефт и газ. Качеството на даден продукт и спазването на нормативните изисквания зависят от точния контрол на потока. Казано по-просто, терминът "брой на лобовете на помпата" се отнася до това колко лобове има във всеки ротор на дадена помпа с ротационни лобове. Зависимостта между броя на лопатките на помпата и точността на потока може да се използва като насока за оптимален избор на помпи в зависимост от техните характеристики.
Разбиране на броя на лобовете
Определение и основни принципи
Какво представлява лопатката на помпата?
Помпената лопатка е един от въртящите се компоненти на ротационната помпа. Тези лобове са монтирани на синхронизирани валове. Когато тези валове се въртят заедно, те предизвикват увеличаване на обема на помпената камера откъм смукателната ѝ страна, като по този начин създават вакуум или ниско налягане, което засмуква изпомпваната през нея течност от външния свят. Тъй като тези лопатки продължават да се въртят, течността се задържа между тях и корпуса, преди да се освободи, когато размерът отново намалее поради продължаващото въртене.
Как се определя броят на лобовете
Броят на лобовете при помпите с ротационни лобове се определя чрез преброяване на броя на лобовете на всеки ротор; производителите произвеждат различни конструкции с различен брой лобове за различни приложения. Тази характеристика влияе и на други неща, свързани с това колко плавен или прецизен трябва да бъде потокът при това оборудване.
Видове помпи в зависимост от броя на лопатките
Помпи с един лост
Те имат само по една лопатка на всеки ротор, поради което са прости по отношение на дизайна и конструкцията; тъй като не се изисква голяма точност, нито големи количества наведнъж - еднолопатковите помпи могат да работят отлично! Подобни характеристики често водят до по-ниски разходи по време на производствения процес, но винаги се появяват и някои недостатъци, като например по-малка точност, постигната при високоскоростни операции, поради ограничения брой точки на уплътняване между кухините, заети от течност, около зоната на корпуса, в която влиза средата.
Помпи с много лопатки
Многолопастните помпи имат повече от една лопатка, прикрепена към всеки ротор; това повишава точността и гладкостта по време на процесите на изпомпване, като по този начин ги прави подходящи за области, които се нуждаят от високи нива на точност, като например тези, които се занимават с производство на лекарства или хранително-вкусовата промишленост и др. Причината за това е, че в многолопастните помпи има повече уплътнителни точки, отколкото в еднолопастните, поради което пулсациите се свеждат до минимум, което води до поддържане на стабилен дебит през цялото време.
Предимства и недостатъци на различните бройки на лопатките
Помпи с един лост
Предимства:
- Опростен дизайн и конструкция
- По-ниски производствени разходи
- Лесна поддръжка
Недостатъци:
- Намалена точност на потока
- Повишена скорост на пулсация
- Не се препоръчва за приложения, изискващи високи нива на точност на многолобови помпи
Помпи с много лопатки
Предимства:
Постигане на по-висока точност на потока
Установяват се равномерни дебити поради липсата на колебания в скоростта, което се случва при използването на други видове помпи с по-малко лопатки на ротор - това може да повлияе на точността на дозиране по време на етапа на приготвяне на лекарството, особено ако е от решаващо значение да се прилагат точни количества на равни интервали в рамките на определени срокове.
Недостатъци:
По-сложно проектиране и строителство;
Производството им е по-скъпо в сравнение с техните аналози, които имат само няколко лопатки, монтирани на всеки роторен вал; понякога частите се износват често, което налага чести ремонти или подмяна.
Познаването на разликата между помпите с един и с няколко лопатки ще ви помогне да направите правилния избор при избора на помпа за вашите нужди. Всичко зависи от това какво искате от нея - дали се изисква висока или ниска прецизност на дебита, лекота на използване, рентабилност и т.н.
Количество на лобовете на помпата в зависимост от точността на потока
Теория
Динамика на флуидите и взаимодействие на лобовете
Работата на помпите с ротационни лопатки се основава на динамиката на флуидите. Ефективността и точността на движението на флуидите се определят от начина, по който си взаимодействат лобовете. Обратният поток и пулсациите се намаляват чрез създаването на уплътнителни точки от всяка лопатка. Когато има повече лопатки, потокът е по-плавен, тъй като се създават повече уплътнения, което също увеличава точността.
Освен това броят на мъртвите зони в камерите на помпите намалява с увеличаване на броя на използваните лопатки. Неточният дебит може да се получи в резултат на области, в които течностите не циркулират правилно поради застой, причинен от тези области, наричани "мъртви зони". Непрекъснат равномерен поток може да се постигне, като се осигури участието на много лопатки, което прави това устройство подходящо за приложения, които се нуждаят от системи за точно дозиране и равномерна работа с течности през цялото време.
Математически модели
Разработени са теории, свързани с математически модели, за да се обясни връзката между количествата на лопатките на помпите и точността на потоците. Подобни симулации имитират това, което се случва в помпените камери от нулевата точка до достигането на изходната тръба. Инженерите ги използват, за да прогнозират производителността при различни конфигурации.
Например; едно проучване, проведено върху нови профили на ротора, установи, че трисегментният профил тип ECE отчита 55% по-добри резултати в сравнение с конвенционалните конструкции. Това ни показва защо трябва да оптимизираме броя на лобовете за подобряване на прецизността на потока. Съществуват много знания, придобити чрез математически модели, за това как различните бройки влияят върху свойствата на потока.
Практически последици
Учебни случаи
Казус от фармацевтичната индустрия Фармацевтична фирма се нуждае от точни дозиращи помпи за прилагане на течни лекарства. При първоначалната им система с еднолопастна помпа се появиха несъответствия поради нестабилните дебити, които влизаха и излизаха от нея. По-късно обаче бяха използвани многолопастни системи, които не само решиха този проблем, но и постигнаха висока точност на потоците, като по този начин отговориха на строгите регулаторни изисквания, при които всяко малко отклонение може да доведе до животозастрашаваща ситуация.
Друг пример е свързан с предприятия за преработка на храни, които се занимават с гъсти вещества като сиропи или сосове по време на процеса на прехвърляне между резервоарите; и тук първоначално се използват помпи с една ламела, които причиняват неравномерност, както и загуби, което води до увеличаване на разходите, направени с течение на времето, преди да се модернизират в крайна сметка в многоламелни, като по този начин се намаляват загубите по линиите, като същевременно се дава възможност за по-добър контрол на качеството на продукта чрез по-равномерно разпределение, постигнато във всеки резервоар.
Примери от индустрията
Фармацевтична индустрия Фармацевтичната индустрия се нуждае от точност при измерването на дебита. Неправилното дозиране може да доведе до катастрофални резултати и поради това в целия свят са въведени много строги разпоредби по този въпрос, за да се гарантира безопасността на пациентите Многолопастните помпи предлагат такива точни дози, необходими за тези видове критични приложения, от различни необходими точки на уплътняване, като допринасят за намаляване на пулсациите, които причиняват колебания, като по този начин осигуряват постоянни скорости на доставка.
Хранително-вкусова промишленост За различните процеси в производството на храни и напитки последователността е от ключово значение, особено по отношение на това колко материал трябва да се използва във всеки един момент. Помпите с една лопатка са склонни да пропускат големи количества вещество наведнъж, като по този начин причиняват повреда на продукта поради препълване Помпите с няколко лопатки, от друга страна, осигуряват фина настройка, която позволява последователно намаляване на пропорциите за един цикъл, като по този начин се постига по-висока точност по време на производствените етапи, дори когато се работи с по-гъсти смеси като сиропи или сосове, при които равномерното разпределение може да се окаже трудно без този тип оборудване.
Практически приложения и препоръки за продукти
Сектори, които се възползват от високата прецизност на потока
Фармацевтична индустрия
Фармацевтичната индустрия се нуждае от точност, за да може да дозира правилно и да поддържа постоянно качество. Многолопастните помпи са добри в намаляването на пулсациите за постигане на постоянен дебит, което е идеално за тази област. Много е важно да има прецизен контрол на потока, за да се спазват строгите разпоредби и да се гарантира безопасността на пациентите. Помпите с ротационни лобове Ace работят надеждно, като същевременно изпомпват внимателно, което ги прави подходящи за използване с деликатни фармацевтични продукти.
Хранително-вкусова промишленост
Подобно на това, хранително-вкусовата промишленост има голяма полза от високата прецизност на потока. Равномерността на доставките гарантира, че няма да има загуби, а също така помага за поддържане на качеството на продуктите, което не трябва да се променя с течение на времето. Такава последователност може да се постигне само ако се използват многолопастни помпи, тъй като те са проектирани специално за работа с гъсти течности като сиропи или сосове. Тези видове помпи създават равномерно разпределение, като по този начин повишават цялостната ефективност при производството. Titan Flow Meters произвежда разходомери за течности, които са едновременно точни и ефективни за различни промишлени процеси, включително тези, използвани в хранително-вкусовата промишленост.
Препоръчани продукти
A: Ротационни помпи Ace
Помпи с ротационни лопатки Ace имат здрава конструкция с модулен дизайн, който е тяхната отличителна черта наред с други твърде многобройни характеристики. Те могат да се конфигурират гъвкаво, като по този начин се повишава гъвкавостта на процеса, както и експлоатационната надеждност, освен това са приложими за среди с нисък, среден или висок вискозитет поради щадящото им помпено действие. Накратко, тези машини работят добре при различни условия, включително в области като фармацевтиката или хранителната промишленост, където други модели могат да се окажат неуспешни.
B: Разходомери Titan
Разходомери Titan са създадени основно за производителност, така че не се замисляйте за тях, ако се нуждаете от прецизни измервания на скоростта на движение на вашите течности; овални зъбни колела, турбинни измервателни уреди и т.н. съставляват част от тяхната гама, обслужваща всички видове нужди, свързани с обработката на леки метали, но това не означава, че други химикали не могат да бъдат измервани точно, тъй като дори фармацевтичната промишленост също изисква подобни стандарти.
Индустриите, които изискват точна работа с флуиди, трябва да разберат как различните бройки лопатки влияят на точността на потока. По-големият брой лопатки обикновено осигурява по-плавни и по-точни дебити. Ето защо помпите с много лопатки се считат за най-добри за приложения с висока прецизност, при които е необходимо да се доставят точни количества за определени периоди, без да се появяват отклонения по пътя. Ето защо правилният избор на помпа ще гарантира производството на качествени продукти, като същевременно ще повиши оперативната ефективност в организацията.
