Le pompe a lobi rotativi sono fondamentali per la gestione dei fluidi in diversi settori industriali. Queste pompe funzionano al meglio quando vengono utilizzate in applicazioni che prevedono un trattamento delicato dei fluidi viscosi. In diversi settori come quello farmaceutico, alimentare, delle bevande e della gestione delle acque reflue; pompe a lobi rotativi sono affidabili per la loro efficienza e affidabilità. Questa guida si propone di fornire una comprensione completa del funzionamento delle pompe a lobi rotativi, della loro importanza e delle loro applicazioni pratiche.
Principio di funzionamento
Meccanismo di funzionamento
Il principio di funzionamento di una pompa a lobi rotativi consiste nel far ruotare in senso opposto due rotori che si intersecano. Quando questi rotori ruotano, creano cavità in espansione su un lato (ingresso) e in contrazione su un altro (uscita). Di conseguenza, si crea un'area di vuoto che attira il fluido nella pompa e lo spinge fuori durante la rotazione.
Dinamica del flusso
La dinamica del flusso in questi tipi di pompe dipende in larga misura dal design del rotore e dalla velocità. La rotazione uniforme della coppia assicura una portata uniforme, mentre le ampie camere di pompaggio consentono di gestire i solidi senza danneggiarli, ovvero il flusso sarà sempre regolare, rendendole quindi adatte ad applicazioni di movimentazione di fluidi delicati.
Tipi di pompe a lobi rotanti
Lobo singolo
Le pompe a lobi singoli sono dotate di un solo lobo per rotore. Questi dispositivi sono caratterizzati dalla semplicità e dalla facilità di manutenzione che offrono. Tuttavia, questo design potrebbe non avere lo stesso livello di efficienza delle pompe a lobi multipli.
Lobo multiplo
Le pompe a lobi multipli, invece, hanno due o più lobi per ogni rotore. Questo tipo aumenta l'efficienza e riduce le pulsazioni nel flusso del fluido. Le pompe a lobi rotativi Boerger sono un esempio di questo tipo, poiché hanno una struttura robusta e un'elevata affidabilità. Inoltre, i suoi lobi multipli le consentono di gestire diverse applicazioni, comprese quelle che coinvolgono i solidi.
Specifiche tecniche
Progettazione e costruzione
Materiali utilizzati
I produttori utilizzano diversi materiali per la costruzione delle pompe a lobi rotativi, come l'acciaio inossidabile, la ghisa o le leghe. L'acciaio inossidabile viene utilizzato perché ha una buona resistenza alla corrosione e può quindi essere applicato nelle industrie alimentari dove l'igiene è più importante, mentre la ghisa offre durata a costi accessibili per scopi industriali. Inoltre, le leghe aumentano la capacità di gestire sostanze chimiche aggressive.
Variazioni di design
Le pompe a lobi rotativi sono disponibili in diverse varianti di design che possono adattarsi a diversi compiti. I lobi singoli o multipli per ogni rotore sono alcuni esempi di questi design, dove il singolo offre opzioni di facile manutenzione, ma manca di un'efficienza più elevata come la configurazione multipla che ha pulsazioni ridotte.Le pompe a lobi rotativi Börger si distinguono per il loro design robusto e l'affidabilità.
Misurazioni delle prestazioni
Portata del flusso
Per le pompe a lobi rotativi, la portata è una delle misure di prestazione più importanti. A determinarla sono le dimensioni, la velocità e il design del rotore. Rotori più grandi e velocità più elevate aumentano la portata. La dinamica di trasferimento costante si ottiene mantenendo flussi costanti. A seconda dell'applicazione, possono gestire gamme di flusso molto ampie.
Capacità di pressione
La capacità di superare la resistenza del fluido è descritta come capacità di pressione per le pompe come quelle a lobi rotanti. Esse producono pressione attraverso rotori che si incastrano e si controrotano l'uno con l'altro. Ciò provoca un vuoto che attira il fluido al suo interno prima di spingerlo nuovamente fuori ad alte pressioni. Queste unità possono quindi essere utilizzate in applicazioni complesse, dove potrebbe essere necessario pompare contro alti livelli di resistenza, come le pompe a lobi rotanti Börger, che hanno proprietà di resistenza all'usura e una lunga durata, garantendo così prestazioni affidabili anche in condizioni estreme.
Pro e contro
Meriti
Efficienza
Le pompe a lobi rotanti sono efficienti nel trasferimento di fluidi da un luogo all'altro perché utilizzano un metodo di spostamento positivo. Ciò significa che assicurano velocità costanti indipendentemente dalle variazioni di viscosità dei diversi liquidi che vengono pompati attraverso di esse in qualsiasi momento, quindi sono utili per le esigenze di movimentazione accurata in alcuni settori in cui i materiali non possono entrare troppo in contatto con se stessi, riducendo così l'usura e aumentando la durata di vita, come ad esempio quelle prodotte da Börger, la cui robustezza mostra efficienza per tutto il periodo di utilizzo.
Versatilità:
Il fattore versatilità spicca in questo caso: sono in grado di gestire qualsiasi tipo di liquido, da quelli a bassa viscosità fino a quelli ad alta viscosità contenenti particelle solide, rendendoli adatti anche all'impiego in settori come l'industria alimentare, dove è necessario trattare frequentemente vari tipi di prodotti, e i sistemi di gestione delle acque reflue che prevedono il trasferimento di molti fanghi, che richiederebbero camere di pompaggio più grandi in grado di gestire senza intasarsi facilmente; inoltre, gli involucri in materiali più standard offrono ancora una buona protezione contro la corrosione in punti come l'acciaio inossidabile, che potrebbe non essere necessario a causa di alcuni vantaggi che richiedono una maggiore durata rispetto ad altri, e questo dispositivo è in grado di soddisfare tutte queste esigenze.
Aspetti negativi
Costo
I costi iniziali associati all'acquisto di pompe a lobi rotativi sono solitamente elevati perché sono progettate utilizzando tecnologie avanzate e materiali costosi, oltre ad altri fattori. Tuttavia, nel lungo periodo i vantaggi superano normalmente gli investimenti fatti in un primo momento, poiché i tassi di consumo energetico tendono a essere bassi e le pratiche di manutenzione richieste diventano minime, con un conseguente risparmio economico finale.
Requisiti di manutenzione:
Per mantenere i massimi livelli di prestazione, è consigliabile effettuare una manutenzione regolare della pompa a lobi rotativi, come la lubrificazione e l'ispezione dei vari componenti. I cuscinetti, insieme agli ingranaggi di distribuzione, si consumano di solito rapidamente e quindi necessitano di controlli costanti e preventivi per evitare qualsiasi forma di guasto che potrebbe interferire negativamente con il funzionamento della pompa, mentre il design dei rotori senza contatto garantisce riparazioni meno frequenti, ma è comunque necessario prestare la dovuta attenzione per prolungare la durata di vita di questa apparecchiatura, preservandone anche l'efficienza.
Trattamento chimico
Sono utilizzate negli impianti di lavorazione chimica. Poiché sono in grado di gestire fluidi corrosivi, le pompe a lobi rotativi sono diventate una parte essenziale del settore. Sono inoltre in grado di gestire qualsiasi sostanza chimica aggressiva. Questo è possibile perché sono realizzate con materiali personalizzabili e sono disponibili in molti design diversi che consentono di soddisfare le esigenze specifiche di ogni applicazione. Le pompe a lobi rotanti Börger offrono prestazioni elevate e una manutenzione ridotta, rendendole perfette per le operazioni di lavorazione chimica in continuo.
Manutenzione e risoluzione dei problemi
Manutenzione ordinaria
Lubrificazione
Per mantenere l'efficienza, la lubrificazione svolge un ruolo fondamentale quando si utilizzano pompe a lobi rotativi. L'ingrassaggio regolare dei cuscinetti e degli ingranaggi ne garantisce il corretto funzionamento senza che si verifichino problemi durante il funzionamento a causa della secchezza o dell'attrito. Esistono lubrificanti raccomandati dai produttori in base ai numeri di modello; è quindi opportuno seguire tali raccomandazioni, poiché l'applicazione corretta riduce l'usura e prolunga la durata di vita della pompa anche più del previsto.
Ispezione
Per individuare tempestivamente potenziali problemi, è necessario eseguire frequentemente ispezioni di routine. I rotori, gli alberi e le guarnizioni devono essere controllati regolarmente dai tecnici che possono notare i segni di usura e lacerazione osservandoli visivamente, in modo da essere in grado di prendersi cura di queste parti prima che si trasformino in problemi più grandi che influiscono positivamente sui livelli di prestazione. È inoltre importante controllare sempre gli ingranaggi della distribuzione, in quanto ciò garantisce un allineamento corretto, impedendo così che si verifichino guasti meccanici che, se non affrontati tempestivamente, potrebbero causare danni permanenti alla macchina stessa. Pertanto, queste operazioni contribuiscono notevolmente a garantire la longevità della pompa in questione.
Problemi e soluzioni comuni
Perdite
È comune che le perdite si verifichino quando le guarnizioni si usurano. Ispezioni regolari aiutano a identificare i componenti usurati con sufficiente anticipo, pertanto la sostituzione deve essere effettuata immediatamente dopo aver notato qualcosa di anomalo in quelle aree interessate da punti di tenuta in cui il fluido potrebbe fuoriuscire da un lato all'altro causando inefficienza all'interno del sistema. È necessario osservare il rigore durante il processo di installazione delle guarnizioni, in modo che si adattino saldamente senza alcuna possibilità di essere lasciate andare una volta messe in posizione, riducendo così al minimo le possibilità che si verifichino perdite all'interno di questi sistemi che vengono utilizzati in tempi diversi e in condizioni variabili.
Rumore e vibrazioni
Rumori e vibrazioni provenienti dalle macchine indicano di solito qualche problema meccanico all'interno di esse. I rotori disallineati o i cuscinetti usurati sono fonti comuni di questi problemi, per cui è necessario adottare pratiche di manutenzione adeguate che consentano di identificare i disallineamenti con sufficiente tempestività, prima che si verifichino danni ad altre parti a causa dell'eccessivo scuotimento provocato da tali problemi. Le ispezioni regolari sono utili a questo proposito, poiché le aree in cui l'allineamento potrebbe non essere corretto potrebbero essere facilmente visibili a occhio nudo quando le si guarda dall'esterno, per cui si dovrebbe sempre prestare attenzione non solo all'ispezione, ma anche alla sostituzione dei cuscinetti vecchi con quelli nuovi, quando necessario, assicurando il corretto allineamento dei rotori durante il processo di installazione stesso, in modo da mantenere il funzionamento regolare per tutto il tempo, anche durante i carichi pesanti, dove potrebbero verificarsi molte forze di attrito tra le diverse superfici che si sfregano l'una contro l'altra, causando ulteriori danni se ignorate completamente.
Riassumere
Le pompe a lobi rotativi offrono una serie di vantaggi significativi nella gestione dei fluidi in diversi settori industriali. Questi tipi di pompe offrono portate costanti perché si basano su meccanismi di spostamento positivo che assicurano un'alimentazione continua come richiesto dal sistema da alimentare. Un altro vantaggio associato a queste pompe è la versatilità, in quanto sono in grado di gestire un'ampia gamma di fluidi, compresi quelli altamente viscosi con particelle solide in sospensione, diventando così applicabili in molti settori a seconda delle esigenze. Inoltre, una regolare manutenzione e un'adeguata ispezione fanno miracoli per aumentare la loro durata di vita ancora di più di quanto stimato. Conoscere il funzionamento della pompa a lobi rotativi e i settori in cui può essere utilizzata al meglio aiuta a migliorare i livelli di efficienza nei luoghi di lavoro.
