La scelta della pompa giusta per i lavori industriali e commerciali
La scelta di una pompa per lavori industriali e commerciali può essere complessa quando si decide tra una pompa volumetrica (PD) o centrifuga. Ciascuna delle due regioni di pompe presenta vantaggi unici in un determinato scenario e domina il mercato nello stesso senso. Per ottimizzare le prestazioni, l'efficienza e l'efficacia dei costi, è essenziale comprenderne le differenze, i vantaggi e i limiti. In questo articolo illustreremo i meccanismi e le applicazioni, nonché i criteri di selezione, in modo che possiate prendere la decisione più adatta alle vostre esigenze di pompaggio.
Ripassare le nozioni di base
Come funziona una pompa centrifuga?
Le pompe centrifughe sono pompe a base d'acqua. Si basano sul flusso/velocità per trasportare i fluidi. Utilizzano la forza di rotazione. L'energia generata dal rotore fa ruotare una girante che, a sua volta, porta l'acqua sempre più lontano. Nel frattempo, l'energia cinetica viene convertita in pressione. Funzionano meglio in scenari di alta portata e bassa pressione. Pertanto, sono utili per la fornitura di acqua, i sistemi HVAC, il trattamento dell'acqua e il trattamento chimico. Tutto ciò dipende dalla pressione del sistema e dal mantenimento di una portata costante.
Come funziona una pompa a spostamento positivo?
Rispetto alle pompe centrifughe, le pompe volumetriche (PD) non si basano sull'energia cinetica. Le pompe PD, invece, intrappolano meccanicamente un determinato volume di liquido e lo forzano in un'area di scarico. Le pompe a ingranaggi, a vite, a pistone e a membrana rientrano in questa categoria. Poiché le pompe PD non sono in grado di mantenere una velocità costante durante il processo di pompaggio, sono perfette per i fluidi viscosi, il dosaggio o le situazioni ad alta pressione come il trasferimento di olio o i sistemi idraulici.
Differenze chiave: Prestazioni e applicazioni
1. Dinamica della portata e della pressione
Pompe centrifughe: La portata si riduce all'aumentare della pressione (prevalenza) del sistema. Si comportano bene con fluidi di viscosità medio-bassa (ad esempio, acqua, oli leggeri) in situazioni di alta portata come i sistemi idrici municipali.
Pompe volumetriche: La portata rimane abbastanza costante nonostante le variazioni di pressione. Funzionano bene con fluidi altamente viscosi (ad esempio, sciroppi, asfalto) e con operazioni ad alta pressione come il dosaggio di sostanze chimiche e l'iniezione di carburante.
Tabella di confronto delle prestazioni
| Parametro | Pompa centrifuga | Pompa a spostamento positivo |
|---|---|---|
| Portata in funzione della pressione | Variabile | Costante |
| Gestione della viscosità | Scarso sopra i 150 cP | Eccellente |
| Capacità di autoadescamento | Limitato (richiede l'adescamento) | Inerente |
| Efficienza ad alta pressione | Diminuisce in modo significativo | Migliora |
2. Impatto della viscosità
A causa del maggiore attrito interno, le pompe centrifughe non possono aumentare la portata con i fluidi viscosi. Ad esempio, il pompaggio di petrolio greggio da 500 cP ridurrebbe drasticamente le prestazioni.
Le pompe PD sono più vantaggiose con i fluidi viscosi. Ad esempio, le pompe a ingranaggi possono movimentare oli lubrificanti o adesivi in modo efficiente perché il riempimento delle distanze interne aumenta l'efficienza volumetrica.
3. Efficienza e consumo energetico
Le pompe centrifughe hanno un'efficienza massima a determinate portate, ma diventano inefficienti in situazioni di bassa portata e alta pressione.
Le pompe PD sono più efficienti dal punto di vista energetico grazie all'elevata efficienza meccanica sostenuta in un intervallo di pressioni, ad esempio durante il dosaggio o il lavaggio ad alta pressione.
Considerare la pompa giusta: Fattori chiave
1. Caratteristiche dei fluidi
Viscosità: Per i fluidi con viscosità superiore a 150 cP (ad es. miele, fanghi), le pompe PD sono le più indicate.
Sensibilità al taglio: Le pompe PD, come le pompe a membrana e le pompe peristaltiche, sono in grado di gestire fluidi sensibili al taglio come i prodotti farmaceutici o alimentari senza subire degradazioni.
2. Esigenze di sistema
Requisiti di pressione: Attività come l'osmosi inversa e i sistemi idraulici richiedono una pressione elevata, che è prontamente disponibile su richiesta con le pompe PD, che possono raggiungere i 10.500 psi.
Coerenza nel flusso: Le attività che richiedono un controllo preciso della portata, come l'iniezione di sostanze chimiche, preferiscono le pompe PD.
3. Condizioni di funzionamento
Autopromuoversi: Le pompe PD sono intrinsecamente autoadescanti e possono essere utilizzate in condizioni di sollevamento dell'aspirazione, ad esempio in caso di uso intermittente, come nel caso del pompaggio di sentina in mare.
Manutenzione: Le pompe PD, come le pompe a pistoni, tendono ad avere un maggior numero di parti in movimento, il che significa che l'usura è maggiore, ma la manutenzione è minore. D'altra parte, le pompe centrifughe richiedono la sostituzione regolare delle guarnizioni.
Applicazioni industriali
Casi d'uso delle pompe centrifughe
- Per il trasferimento di grandi volumi di liquidi, impianti di trattamento delle acque.
- Per il raffreddamento: generazione di energia.
- Trattamento chimico di liquidi a bassa viscosità.
Casi d'uso delle pompe volumetriche
- Petrolio e gas: Per il trasferimento dell'olio lubrificante si utilizzano pompe a ingranaggi e pompe a vite per il petrolio greggio.
- Il dosaggio dello sciroppo nei ristoranti e nei pub commerciali utilizza pompe a membrana.
- La manipolazione di fluidi sterili nei prodotti farmaceutici utilizza pompe peristaltiche.
Domande comuni (FAQ)
1. Quale pompa è migliore per i fluidi ad alta viscosità?
Per i fluidi molto densi, le pompe volumetriche sono le migliori, in quanto sono in grado di mantenere il flusso e l'efficienza necessari quando si tratta di fluidi più densi.
2. Le pompe centrifughe sono in grado di gestire le variazioni di pressione?
No, la portata diminuisce significativamente ad alta pressione. Le pompe PD sono adatte a queste condizioni.
3. Le pompe PD sono più costose?
Il costo iniziale potrebbe essere un problema, anche se la spesa è spesso giustificata dal risparmio energetico e dalla riduzione dell'usura nelle applicazioni ad alta pressione o ad alta viscosità.
4. Le pompe centrifughe necessitano di adescamento?
La maggior parte lo fa per evitare il funzionamento a secco, ma nel caso delle pompe PD sono autoadescanti.
Conclusione
Il dibattito tra pompe volumetriche e centrifughe si riduce alle proprietà del fluido, alle esigenze dell'operazione e alla progettazione del sistema. Le pompe PD sono migliori in termini di precisione, alta pressione e gestione di fluidi viscosi, mentre le pompe centrifughe sono migliori nei sistemi a bassa pressione e alta portata. Considerando fattori come la viscosità, la pressione e gli intervalli di manutenzione, gli ingegneri possono effettuare la scelta ottimale in termini di efficienza e affidabilità.
