La precisione del flusso è un aspetto importante da tenere presente quando si ha a che fare con settori come quello farmaceutico, alimentare e delle bevande o del petrolio e del gas. La qualità di un prodotto e la sua conformità alle normative dipendono da un controllo accurato del flusso. In parole povere, il termine "numero di lobi della pompa" si riferisce al numero di lobi presenti in ciascun rotore di una determinata pompa a lobi rotativi. La relazione tra il numero di lobi della pompa e la precisione del flusso può essere utilizzata come linea guida per selezionare le pompe in modo ottimale, in base alle loro prestazioni.
Comprendere il conteggio dei lobi
Definizione e principi di base
Cos'è un lobo della pompa?
Il lobo della pompa è uno dei componenti rotanti di una pompa a lobi rotanti. Questi lobi sono montati su alberi sincronizzati. Quando questi alberi ruotano insieme, fanno aumentare il volume della camera di pompaggio sul lato di aspirazione, creando così un vuoto o una bassa pressione che aspira il fluido pompato dall'esterno. Man mano che questi lobi continuano a ruotare, il fluido rimane intrappolato tra di essi e l'alloggiamento prima di essere finalmente rilasciato quando le dimensioni diminuiscono nuovamente a causa della rotazione continua.
Come si determina il conteggio dei lobi
Il numero di lobi nelle pompe a lobi rotanti è determinato dal numero di lobi presenti su ciascun rotore; i produttori realizzano diversi modelli con quantità diverse per adattarsi a usi diversi. Questa caratteristica influisce anche su altri aspetti relativi alla fluidità o alla precisione del flusso con questa apparecchiatura.
Tipi di pompe in base al numero di lobi
Pompe a lobi singoli
Queste pompe hanno un solo lobo per ogni rotore, quindi sono semplici anche in termini di progettazione e costruzione; poiché non è richiesta una grande precisione né grandi quantità in una sola volta, le pompe monolobate possono funzionare benissimo! Queste caratteristiche spesso comportano una riduzione dei costi durante il processo di produzione, ma si presentano sempre alcuni svantaggi, come una minore precisione durante le operazioni ad alta velocità a causa del numero limitato di punti di tenuta tra le caverne occupate dal liquido e l'area di alloggiamento in cui entra il fluido.
Pompe a lobi multipli
Le pompe multilobate hanno più di un lobo montato su ciascun rotore; ciò aumenta la precisione e la scorrevolezza durante i processi di pompaggio, rendendole adatte a settori che richiedono livelli di precisione elevati, come quelli che si occupano della produzione di farmaci o dell'industria alimentare. Il motivo è semplicemente che nelle pompe multilobate ci sono più punti di tenuta rispetto a quelle monolobate, quindi le pulsazioni vengono ridotte al minimo e la portata viene mantenuta costante.
Vantaggi e svantaggi dei diversi conteggi dei lobi
Pompe a lobi singoli
Vantaggi:
- Design e costruzione semplici
- Costi di produzione più bassi
- Facilità di manutenzione
Svantaggi:
- Precisione di flusso ridotta
- Aumento della velocità di pulsazione
- Non è raccomandato per le applicazioni che richiedono elevati livelli di precisione delle pompe multilobate.
Pompe a lobi multipli
Vantaggi:
Maggiore precisione del flusso
Le portate uniformi vengono stabilite grazie all'assenza di fluttuazioni di velocità che si verificano quando si utilizzano altri tipi di pompe con un numero inferiore di lobi per ogni rotore - questo può influire sull'accuratezza del dosaggio durante la fase di preparazione del farmaco, soprattutto se è fondamentale che vengano somministrate quantità precise a intervalli regolari entro determinati periodi di tempo.
Svantaggi:
Progettazione e costruzione più complesse;
La loro produzione è più costosa rispetto alle controparti che hanno solo pochi lobi montati su ogni albero del rotore; a volte le parti si usurano frequentemente, rendendo necessarie frequenti riparazioni o sostituzioni.
Conoscere la differenza tra pompe a lobo singolo e pompe a lobo multiplo vi aiuterà a fare la scelta giusta quando selezionate una pompa per le vostre esigenze. Tutto dipende da ciò che desiderate: se è richiesta una precisione di flusso elevata o bassa, la facilità d'uso, l'economicità, ecc.
Quantità di lobi della pompa rispetto alla precisione del flusso
Teoria
Dinamica dei fluidi e interazione dei lobi
Le pompe a lobi rotativi si basano sulla dinamica dei fluidi per il loro funzionamento. L'efficienza e la precisione del movimento dei fluidi sono determinate dal modo in cui i lobi interagiscono. Il riflusso e le pulsazioni sono ridotti grazie alla creazione di punti di tenuta da parte di ciascun lobo. Quando sono presenti più lobi, il flusso è più fluido perché vengono create più tenute, il che aumenta anche la precisione.
Inoltre, il numero di zone morte all'interno delle camere delle pompe diminuisce con l'aumentare del numero di lobi utilizzati. Un flusso impreciso può derivare da aree in cui i liquidi non riescono a circolare correttamente a causa del ristagno provocato da queste zone, definite "zone morte". Un flusso continuo e uniforme può essere ottenuto assicurando il coinvolgimento di molti lobi, rendendo questo dispositivo appropriato per le applicazioni che richiedono sistemi di dosaggio accurati e una gestione uniforme dei fluidi in ogni momento.
Modelli matematici
Sono state avanzate teorie e modelli matematici per spiegare la relazione tra le quantità dei lobi delle pompe e la precisione dei flussi. Questo tipo di simulazioni imita ciò che accade all'interno delle camere di pompaggio dal punto zero fino al tubo di uscita. Gli ingegneri li utilizzano per prevedere le prestazioni in diverse configurazioni.
Ad esempio, uno studio condotto sui nuovi profili dei rotori ha rilevato che il tipo di profilo ECE a tre segmenti ha registrato 55% risultati migliori rispetto ai progetti convenzionali. Questo dimostra perché dovremmo ottimizzare il numero di lobi per migliorare la precisione del flusso. Esistono molte conoscenze acquisite attraverso modelli matematici su come i diversi numeri influenzano le proprietà del flusso.
Implicazioni pratiche
Casi di studio
Caso di studio dell'industria farmaceutica Un'azienda farmaceutica aveva bisogno di pompe dosatrici precise per la somministrazione di farmaci liquidi. Il sistema iniziale di pompe a singolo lobo presentava delle incongruenze dovute all'instabilità dei flussi in entrata e in uscita. Tuttavia, in seguito sono stati impiegati sistemi a più lobi che hanno permesso non solo di risolvere questo problema, ma anche di ottenere flussi di alta precisione, soddisfacendo così le rigorose esigenze normative, in cui ogni minima deviazione potrebbe portare a situazioni di pericolo per la vita.
Un altro esempio riguarda gli impianti di trasformazione alimentare che hanno a che fare con sostanze dense come sciroppi o salse durante il processo di trasferimento tra i serbatoi; anche in questo caso inizialmente si utilizzavano pompe monolobate che causavano disomogeneità e sprechi, con conseguente aumento dei costi nel tempo, prima di passare a quelle multilobate, riducendo così le perdite lungo le linee e consentendo allo stesso tempo un migliore controllo della qualità del prodotto grazie alla distribuzione più uniforme ottenuta all'interno di ciascun serbatoio.
Esempi di settore
Industria farmaceutica L'industria farmaceutica si basa sulla precisione quando si tratta di misurare la portata. Un dosaggio errato può portare a risultati catastrofici e per questo motivo in tutto il mondo sono state introdotte norme molto severe in materia, in modo da garantire la sicurezza dei pazienti Le pompe a lobi multipli offrono dosaggi precisi, necessari per questo tipo di applicazioni critiche, da diversi punti di tenuta richiesti, contribuendo a ridurre le pulsazioni che causano variazioni e assicurando così tassi di erogazione costanti.
Industria alimentare e delle bevande Per i vari processi di produzione di alimenti e bevande la coerenza è fondamentale, soprattutto in termini di quantità di materiale da utilizzare in un determinato momento. Le pompe a lobi singoli tendono a far passare grandi quantità di sostanza in una volta sola, causando così danni al prodotto a causa dell'overflow Quelle a lobi multipli, invece, consentono una regolazione fine che permette di ottenere proporzioni sempre più ridotte per ogni ciclo, ottenendo così una maggiore precisione durante le fasi di produzione, anche quando si ha a che fare con miscele più dense come sciroppi o salse, dove una distribuzione uniforme potrebbe altrimenti rivelarsi difficile senza questo tipo di attrezzatura.
Applicazioni pratiche e raccomandazioni di prodotto
Settori che beneficiano di un'elevata precisione di flusso
Industria farmaceutica
Per dosare correttamente e mantenere una qualità costante, l'industria farmaceutica ha bisogno di precisione. Le pompe a lobi multipli sono in grado di ridurre le pulsazioni per ottenere una portata costante, ideale per questo settore. È molto importante avere un controllo preciso del flusso per rispettare le normative più severe e garantire la sicurezza dei pazienti. Le pompe a lobi rotanti Ace offrono prestazioni affidabili e un pompaggio delicato, rendendole adatte all'uso con prodotti farmaceutici delicati.
Industria alimentare e delle bevande
Allo stesso modo, l'industria alimentare e delle bevande trae grande vantaggio dall'elevata precisione dei flussi. L'uniformità dell'erogazione garantisce che non ci siano sprechi e aiuta anche a mantenere la qualità dei prodotti, che non deve cambiare nel tempo. Tale uniformità può essere ottenuta solo utilizzando pompe a più lobi, poiché sono progettate specificamente per gestire liquidi densi come sciroppi o salse. Questi tipi di pompe creano una distribuzione uniforme, aumentando così l'efficienza complessiva durante la produzione. Titan Flow Meters produce misuratori di portata per liquidi accurati ed efficienti per vari processi industriali, compresi quelli utilizzati nel settore alimentare e delle bevande.
Prodotti consigliati
A: Pompe rotative a lobi Ace
Pompe a lobi rotativi Ace hanno una struttura robusta e il design modulare è la loro caratteristica distintiva, tra le altre numerose caratteristiche menzionabili. Possono essere configurate in modo flessibile, migliorando così la flessibilità del processo e l'affidabilità operativa, oltre ad essere applicabili a mezzi a bassa, media o alta viscosità grazie alla loro azione di pompaggio delicata. In breve, queste macchine funzionano bene in diverse condizioni, anche in settori come quello farmaceutico o alimentare, dove altri modelli potrebbero fallire.
B: Misuratori di portata Titan
Misuratori di portata Titan sono costruiti principalmente per le prestazioni, quindi non pensateci due volte se avete bisogno di misure precise sulla velocità di movimento dei vostri liquidi; gli ingranaggi ovali, i misuratori a turbina ecc. fanno parte della loro gamma per la ristorazione di tutti i tipi di lavorazione dei metalli leggeri, ma questo non significa che altri prodotti chimici non possano essere misurati con precisione, poiché anche le industrie farmaceutiche richiedono standard simili.
Le industrie che richiedono una gestione accurata dei fluidi devono capire come il diverso numero di lobi influisca sulla precisione del flusso. Un numero più elevato di lobi fornisce in genere portate più uniformi e precise. Per questo motivo, le pompe a più lobi sono considerate le migliori per le applicazioni di alta precisione in cui è necessario che vengano erogate quantità esatte in periodi specifici senza che si verifichino deviazioni lungo il percorso. Pertanto, la scelta corretta di una pompa garantisce la produzione di prodotti di qualità, aumentando al contempo l'efficienza operativa di un'organizzazione.
