Varietà di pompe a palette
Le palette attaccate a un rotore sono utilizzate da una pompa a palette per spostare i liquidi. All'interno di una cavità, il rotore ruota e ciò provoca lo scorrimento delle palette all'interno e all'esterno delle fessure, creando così un'azione di pompaggio. L'efficienza e la versatilità sono alcuni dei motivi per cui le pompe a palette sono importanti in diversi settori. L'industria automobilistica si affida molto a questo tipo di pompe per i sistemi di servosterzo, mentre i sistemi di lubrificazione ne fanno largo uso. Anche l'industria chimica ha bisogno di questi dispositivi perché contribuiscono al trasferimento dei fluidi e a molte altre applicazioni, tra cui il settore petrolifero e del gas. Questo mercato è in rapida crescita, con un CAGR stimato del 5,94%, e si prevede che raggiungerà $3.422 miliardi entro il 2028.
Tipi di pompe a palette
Pompe a palette a cilindrata fissa
Pompe a palette monocamera
Le pompe a palette monocamerali sono caratterizzate da un unico compartimento in cui il fluido viene intrappolato e trasportato; in questo modo forniscono portate uniformi in tutto il sistema, rendendole adatte ad applicazioni che richiedono un'erogazione costante di fluidi, come presse idrauliche o motori a velocità costante, ecc. Questo design garantisce una minore pulsazione e quindi una migliore efficienza all'interno di qualsiasi sistema progettato, poiché è sempre sufficiente un numero minimo di modifiche prima di scoprire quale combinazione offre i migliori risultati nelle condizioni prevalenti e adottarla come soluzione finale - non sono necessarie altre prove! Le camere singole sono quindi utilizzate soprattutto nei sistemi idraulici e di lubrificazione.
Pompe a palette a doppia camera
Questi tipi hanno due compartimenti che intrappolano i fluidi ma, a differenza delle loro controparti con una sola camera, possono trasportare più liquidi contemporaneamente, consentendo quindi portate più elevate rispetto a quelli con una sola camera. Va notato, tuttavia, che questo miglioramento ha un costo, in quanto durante il processo di produzione saranno necessari più componenti, con un conseguente aumento dei costi di produzione per le varianti a doppia camera rispetto ai modelli a camera singola, a parità di altre condizioni (ceteris paribus). I modelli a doppia camera possono anche funzionare meglio nelle installazioni che richiedono flussi variabili, come i macchinari industriali o le attrezzature mobili in cui si verificano frequenti variazioni di pressione.
Pompe a palette a cilindrata variabile
Pompe a palette con compensazione della pressione
La regolazione della portata in base ai requisiti di pressione dell'impianto è l'aspetto che questi tipi di regolatori sono in grado di svolgere al meglio. Sono in grado di mantenere le prestazioni compensando le variazioni di pressione e garantendo così l'efficienza in diverse condizioni operative. Le pompe a palette con compensazione della pressione funzionano bene nei casi in cui è fondamentale mantenere pressioni specifiche, come nei sistemi di servosterzo idraulico con valvole di rilevamento del carico che le controllano per non superare determinati livelli.
Pompe a palette con rilevamento del carico
In una pompa load sensing, la portata cambia in base alla richiesta dei carichi su cui si agisce in un determinato momento; ciò consente di risparmiare energia perché vengono fornite solo le quantità necessarie, riducendo così gli sprechi energetici. Di conseguenza, il tipo load sensing viene comunemente applicato alle macchine da costruzione e ad altre attrezzature utilizzate nelle industrie in cui possono esistere carichi variabili, che richiedono controlli accurati dei fluidi durante il funzionamento.
Pompe a palette scorrevoli - Costruzione e progettazione
Progettate con scanalature sulle quali le pale scorrono avanti e indietro durante la rotazione al loro interno, le pompe a palette scorrevoli creano sacche per intrappolare il fluido tra il rotore e le pareti del corpo. Il rotore ruota attorno al proprio asse, mentre le pale seguono il percorso della camma, in modo che il contatto tra tutti i componenti coinvolti (rotore, pale, camma) rimanga continuo durante l'intero ciclo di funzionamento - non si verificano vuoti momentanei lungo le loro superfici, anche alle più alte velocità raggiungibili durante il processo di lavoro. Tale tenuta garantisce un ambiente sigillato, necessario per la manipolazione di alcune sostanze chimicamente aggressive o con alti livelli di volatilità in vari settori industriali come gli impianti petrolchimici, ecc...
Meccanismo di funzionamento
Pale flessibili per pompe
Caratteristiche principali
Diverse caratteristiche rendono le pompe a palette flessibili un tipo di pompa volumetrica positiva. Le vene di queste macchine sono mobili e possono quindi essere piegate per adattarsi alla forma della camera in cui vengono pompate. Ciò consente di gestire efficacemente fluidi con viscosità diverse. Inoltre, il loro design assicura che formino una stretta tenuta con le pareti delle camere che impedisce qualsiasi perdita e mantiene un flusso costante.
Un'altra caratteristica è la capacità di autoadescamento. Il vuoto creato da questi tipi di pompe consente loro di aspirare il liquido senza alcun aiuto esterno. Sono particolarmente indicate nei casi in cui è necessaria una forte aspirazione, ad esempio quando si ha a che fare con particelle solide o materiali viscosi come l'olio pesante. Inoltre, queste apparecchiature presentano bassi livelli di pulsazione e un controllo accurato del flusso, garantendo così un funzionamento regolare in vari ambienti industriali.
Di solito, la costruzione di una pompa flessibile a palette prevede l'uso di parti temprate che resistono all'usura, prolungando così il suo ciclo di vita. Inoltre, la facilità di manutenzione è garantita da semplici operazioni di smontaggio e rimontaggio che riducono al minimo i tempi di inattività e migliorano l'efficienza complessiva del sistema.
Applicazioni comuni
Grazie alla loro adattabilità, le pompe a palette flessibili trovano ampio impiego in diversi settori. Nell'industria automobilistica, vengono applicate nei sistemi di servosterzo e nelle applicazioni di trasferimento del carburante. Questo perché questi prodotti possono gestire fluidi con diversi livelli di viscosità, compresi quelli utilizzati per la lubrificazione delle auto.
L'industria alimentare, invece, li impiega quando ha a che fare con liquidi densi come sciroppi o salse, mentre il settore farmaceutico può richiedere un controllo accurato dei fluidi durante la misurazione/dosaggio dei farmaci, che richiede la precisione offerta da tali dispositivi. Anche l'industria chimica trae vantaggio dall'utilizzo di questo tipo di dispositivi, poiché sono in grado di resistere alle sostanze corrosive che si trovano comunemente negli impianti di produzione dei prodotti chimici.
Inoltre, i macchinari industriali possono averne bisogno per fornire lubrificanti e trasferire fluidi idraulici, oltre che per altri usi. Tutto ciò evidenzia la versatilità e l'efficienza delle palette flessibili per pompe in vari settori.
Applicazioni delle pompe a palette
Industria automobilistica
Sistemi di servosterzo
I sistemi di servosterzo dei veicoli si basano su pompe a palette per generare pressione idraulica. Le pompe assicurano uno sterzo fluido e reattivo fornendo un flusso costante di fluido idraulico. Le pompe a palette sono efficienti e affidabili e sono adatte a questa applicazione perché possono gestire pressioni diverse in diverse condizioni di guida.
Sistemi di trasmissione
I sistemi di trasmissione dei veicoli utilizzano pompe a palette che fanno circolare il fluido di trasmissione. Questo fluido lubrifica le parti in movimento, riducendo le forze di attrito tra di esse, sia in movimento che a riposo. Ad esempio, i fluidi a bassa viscosità come gli oli utilizzati nelle trasmissioni automobilistiche richiedono un'alimentazione continua di tale lubrificante in tutti i componenti coinvolti, in modo da evitare il contatto metallo-metallo; pertanto, queste unità mantengono un flusso costante, necessario per garantire il corretto funzionamento delle trasmissioni automobilistiche durante il funzionamento, indipendentemente dalle gamme di velocità raggiunte dal veicolo. Le palette flessibili funzionano bene anche con le viscosità più elevate che si riscontrano nelle applicazioni di trasporto pesante.
Applicazioni industriali
Sistemi idraulici
I sistemi idraulici presenti nei macchinari industriali utilizzano pompe a palette per la trasmissione di potenza. Questi dispositivi forniscono le pressioni necessarie per azionare vari tipi di attuatori o motori idraulici utilizzati all'interno di tali impianti. Inoltre, la portata costante erogata da queste macchine garantisce condizioni di lavoro efficienti per qualsiasi sistema idraulico, mentre la loro capacità di gestire liquidi leggeri come acqua, benzina ecc. aumenta la versatilità in diversi settori in cui queste sostanze possono essere coinvolte.
Sistemi di lubrificazione
Le pompe a palette sono utilizzate nei sistemi di lubrificazione per fornire lubrificanti alle parti della macchina. Riducono l'attrito e arrestano l'usura. Le pompe a palette forniscono un flusso continuo di olio che consente alle apparecchiature di funzionare in modo più efficace. Sono ideali per l'uso nei sistemi di lubrificazione industriale perché non pulsano molto e hanno un controllo preciso sulla quantità di fluido erogato.
Industria alimentare e delle bevande
Manipolazione di fluidi viscosi
Nell'industria alimentare e delle bevande, le pompe a palette sono comunemente utilizzate per il trasferimento di liquidi densi come sciroppi o salse senza danni o contaminazioni. Con un design a tenuta stagna che garantisce anche il mantenimento delle condizioni sanitarie, queste pompe prevengono le perdite che potrebbero compromettere gli standard igienici e sono in grado di gestire varie viscosità durante le diverse fasi di lavorazione degli alimenti.
Soluzioni di pompaggio sanitario
Le pompe utilizzate nelle soluzioni di pompaggio sanitario per la lavorazione degli alimenti devono soddisfare severi requisiti di pulizia; è qui che entrano in gioco i modelli a palette, poiché il loro design garantisce una facile pulibilità, riducendo al minimo i tempi di inattività associati alle procedure di pulizia. Questi tipi di macchine offrono prestazioni affidabili quando si tratta di trasferire fluidi, il che le rende adatte all'uso con bevande come i frullati, tra le altre cose, grazie alla loro semplicità di funzionamento e agli elevati livelli di efficienza raggiunti durante il trasferimento dei fluidi, oltre a essere di facile manutenzione.
Trattamento chimico
Trasferimento di fluidi corrosivi
Le pompe a palette funzionano bene per movimentare le sostanze corrosive che si incontrano nelle industrie chimiche, perché sono costruite in modo sufficientemente robusto da resistere a queste condizioni difficili in cui altri tipi di pompe fallirebbero in queste circostanze. Questa robustezza è ottenuta grazie all'uso di materiali resistenti alla corrosione che ne prolungano la durata, impedendo che si verifichi qualsiasi forma di ruggine all'interno o all'esterno della pompa, garantendo così l'affidabilità anche durante la movimentazione di sostanze abrasive che si trovano in ambienti chimici aggressivi, oltre a mantenere una portata costante indipendentemente dalle variazioni di pressione del sistema, migliorando l'efficienza operativa poiché è sempre richiesta una portata costante, indipendentemente dalla natura del mezzo pompato.
Le unità a palette possono trattare diversi liquidi a bassa viscosità, tra cui solventi, benzina e altri fluidi a base di alcol, rendendole così versatili per l'uso in diversi settori dell'industria chimica. Il design delle palette garantisce inoltre l'assenza di usura anche in presenza di sostanze chimiche aggressive durante il processo. Inoltre, la sua manutenzione può essere eseguita facilmente, il che spiega perché sia più adatto all'uso negli impianti di lavorazione chimica.
Misurazione e dosaggio
Nelle applicazioni di misurazione e dosaggio che richiedono un controllo preciso delle portate, le pompe a palette sono una scelta eccellente grazie alla loro capacità di fornire un controllo accurato del flusso necessario per tali attività. Questi tipi di macchine sono stati progettati con la possibilità di regolare con precisione la portata, in modo da garantire quantità esatte in ogni momento. Ciò è molto importante soprattutto quando si ha a che fare con alcune sostanze chimiche per le quali è necessario mantenere proporzioni specifiche durante una determinata procedura.
Un altro motivo per cui sono preferite è che le palette possono regolarsi automaticamente in base alle variazioni delle condizioni di carico, garantendo così l'efficienza durante il lavoro in situazioni diverse, a differenza di altre pompe che possono non funzionare correttamente una volta che i livelli del fluido scendono al di sotto di un certo punto o la pressione si riduce in modo significativo nel recipiente di alimentazione, portando a un fallimento del lotto o al completamento di prodotti difettosi, quindi affidabile questo aspetto necessario per mantenere processi di reazione affidabili all'interno dell'impianto chimico.
Le pulsazioni nelle pompe volumetriche sono indesiderabili, soprattutto quando si maneggiano sostanze sensibili durante la produzione, pertanto i modelli a palette offrono caratteristiche di bassa pulsazione che li rendono adatti anche alle applicazioni di dosaggio in questo settore. Il flusso continuo e regolare generato da queste unità assicura una produzione ininterrotta, poiché qualsiasi forma di interruzione comporterebbe una perdita di tempo, oltre ad aumentare le possibilità di ottenere articoli difettosi, creando così una maggiore necessità di lavoro per correggere la situazione e introducendo così costi inutili negli stanziamenti di bilancio dell'organizzazione per le misure di correzione, mentre l'alta affidabilità e la facilità di controllo rendono le pompe a palette uno strumento importante utilizzato nell'industria chimica.
Svantaggi
Usura e usura
Con il tempo, le pompe a palette tendono a usurarsi. Le palette si muovono all'interno e all'esterno delle fessure, producendo attrito. Se non vengono sottoposte a manutenzione regolare, possono rompersi. È importante sostituire le parti usurate in modo che possano continuare a funzionare.
Limitato per l'uso con determinati fluidi
Le pompe a palette sono progettate per gestire solo tipi specifici di fluidi. Funzionano bene con liquidi a bassa viscosità. D'altra parte, i fluidi ad alta viscosità o abrasivi possono rovinarle. Pertanto, è necessario scegliere la pompa giusta per la durata del sistema.
Conoscere i diversi tipi di pompe a palette e le loro applicazioni può aiutare a ottimizzare i processi industriali. Ogni tipo ha i suoi punti di forza ed è quindi necessario scegliere quello più adatto alle nostre esigenze. Ad esempio, le palette scorrevoli possono gestire vari solventi senza autolubrificarsi, mentre le palette flessibili sono in grado di gestire diverse viscosità dei fluidi, garantendo così un funzionamento regolare.
L'efficienza e l'affidabilità dei sistemi automobilistici e dei processi chimici dipendono in larga misura dalla scelta corretta di una pompa a palette. Approfondite la conoscenza di altri materiali che vi consentiranno di fare scelte accurate per le vostre esigenze industriali.
