Efficiëntie van pompen is belangrijk in industriële toepassingen. Deze soorten pompen zijn ontworpen om het grootste deel van de toegevoerde energie om te zetten in leveringscapaciteit, waardoor de kosten worden verlaagd en de prestaties worden verbeterd. Daarom is een vergelijking tussen tandwielpompen en lobbenpompen noodzakelijk voor elke industrie die op zoek is naar de best passende oplossingen. De juiste selectie zorgt voor een nauwkeurige drukregeling en een zachte behandeling van vloeistoffen tijdens het passeren. Professionals moeten weten hoe elke pomp werkt, hoe efficiënt de onderhoudseisen zijn en waar ze op de juiste manier kunnen worden toegepast.
Tandwielpompen begrijpen
Definitie en basiskenmerken
Deze pompen staan ook bekend als Gerotor pompen die een intern tandwiel gebruiken met externe tandwielen die een speciale geometrie hebben zodat twee componenten nauw met elkaar in contact komen, maar elkaar niet op alle punten tegelijk raken en zo een hogere compactheid bereiken, samen met betere prestaties dan elk ander type alleen of in combinatie met elkaar kan bieden. Ze kunnen vloeistoffen of viskeuze materialen nauwkeurig meten door een perfecte maaswijdte tussen de tandwielen, wat resulteert in een bepaald volume per draai die ze maken.
Hoe tandwielpompen werken
Vloeistoffen worden getransporteerd door tandwielpompen met roterende tandwielen; dit creëert vloeistofafdichting rond het roterende element tegen het pomphuis waardoor aanzuiging ontstaat bij het ingangspunt. Zodra er vloeistof in de pomp zit, wikkelt deze zich om holtes die worden gevormd door tanden aan tegenoverliggende zijden. De vloeistof wordt mechanisch naar de uitlaatzijde gevoerd door dezelfde tandgebieden die een gelijkmatige stroomsnelheid produceren die recht evenredig is met het aantal omwentelingen per tijdseenheid.
Soorten tandwielpompen (extern vs. intern)
Er zijn twee hoofdcategorieën, namelijk extern en intern.
- Pompen met externe tandwielen: Dit type bestaat voornamelijk uit twee identieke tandwielen die in elkaar grijpen en worden ondersteund door afzonderlijke assen. Ze zijn bestand tegen relatief hogere drukken tot 7500 psi omdat de asondersteuning stijver is door nauwere toleranties tijdens het fabricageproces.
- Interne tandwielpompen: Heeft een tandwiel dat in een ander tandwiel draait, waarbij beide tandwielen verschillende afmetingen hebben, maar nog steeds in elkaar grijpen. Dergelijke pompen zijn goed in het aanzuigen van vloeistoffen omdat hun aanzuigcapaciteit hoog is; vooral die met een hoge viscositeit die gemakkelijk kapot kunnen gaan wanneer ze worden blootgesteld aan schuifkrachten zoals deze pompen genereren.
Voordelen van tandwielpompen
Behandeling onder hoge druk
Tandwielpompen kunnen zeer hoge drukken produceren, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen waarbij een nauwkeurige drukregeling vereist is. Waar nodig kunnen ze worden gebruikt tot 7500 psi.
Compact ontwerp
Deze soorten pompen zijn relatief klein omdat er weinig bewegende delen aan te pas komen; daardoor zijn ze betrouwbaarder en kunnen ze probleemloos worden ingepast in verschillende systemen. Door hun compactheid kunnen ze ook worden geïnstalleerd op plaatsen waar de ruimte beperkt of helemaal niet beschikbaar is.
Nadelen van tandwielpompen
Geluidsniveaus
In vergelijking met andere pomptechnologieën produceren tandwielpompen meestal hogere geluidsniveaus. De in elkaar grijpende tandwielen veroorzaken tijdens het draaien een mechanisch geluid dat storend kan zijn, vooral als ze 's nachts in de buurt van rustige gebieden zoals woonwijken worden gebruikt.
Slijtage
Bij langdurig gebruik slijten de tandwielen van tandwielpompen meestal en dat leidt tot onderhoudsproblemen. Soms is het moeilijk om onderhoud aan deze machines uit te voeren, omdat je alles uit elkaar moet halen, wat veel tijd en energie kost; bovendien moeten frequente controles ervoor zorgen dat dergelijke mechanismen optimaal blijven presteren.
Begrijpen van lobbenpompen
Definitie en basiskenmerken
Draaizuigerpompen of lobbenpompen maken gebruik van twee of meer lobben die in een omhulsel draaien en zo afgesloten kamers creëren waardoor de vloeistof van de ene naar de andere kant wordt verplaatst. Ze zijn ontworpen om zeer viskeuze vloeistoffen zoals pasta's slib enz. te hanteren, vandaar dat ze wijd gebruikt kunnen worden in vele industrieën die te maken hebben met verschillende soorten dikke materialen. De robuuste constructie garandeert een lange levensduur, zelfs onder extreme werkomstandigheden, zodat ze niet snel kapot gaan tijdens zware processen.
Hoe werkt een lobbenpomp
In de behuizing van lobbenpompenEr zijn roterende lobben. Wanneer deze lobben draaien, vormen ze een reeks gesloten kamers die de vloeistof van de inlaat naar de uitlaat duwen. Bovendien zorgt dit type pomp voor een voorzichtige behandeling van sheargevoelige vloeistoffen omdat de lobben elkaar niet raken tijdens het bewegen, waardoor het product minder schade oploopt, waardoor ze toepasbaar zijn in situaties waarin delicate vloeistofoverdracht vereist is.
Soorten lobbenpompen
Er zijn verschillende ontwerpen beschikbaar voor lobbenpompen om te voorzien in verschillende industriële behoeften. De belangrijkste categorieën zijn:
- Pompen met één kwab: Deze pompen gebruiken slechts één lob om vloeistoffen te verplaatsen. Ze werken het best met vloeistoffen met een lage viscositeit.
- Pompen met meerdere lobben: Dit type heeft meer dan twee lobben, waardoor de efficiëntie toeneemt en verschillende soorten vloeistoffen kunnen worden verwerkt, waaronder vloeistoffen met grotere deeltjes of een hogere viscositeit.
Voordelen van lobbenpompen
Veilig omgaan met vloeistoffen
Het feit dat ze voorzichtig met vloeistoffen omgaan, maakt ze perfect voor toepassingen met materialen die gevoelig zijn voor schuifkrachten. Bovendien minimaliseert het contactloze karakter tussen de lobben de kans op beschadiging van kwetsbare voorwerpen tijdens het pompproces, zoals voedingsmiddelen en medicijnen die onder andere worden gebruikt in de cosmetische industrie.
Veelzijdigheid in toepassingen
Lobepompen kunnen in verschillende sectoren worden gebruikt vanwege hun vermogen om te gaan met een breed scala aan vloeistofeigenschappen. Dergelijke pompen kunnen vloeistoffen met een hoge viscositeit, slurries en vaste deeltjes verwerken zonder schade aan te richten, waardoor ze geschikt zijn voor veel industrieën.
Nadelen van lobbenpompen
Beperkt drukbereik
Verhoudingsgewijs kunnen tandwielpompen bij veel hogere drukken werken dan lobbenpompen, omdat het laatstgenoemde pompontwerp voorrang geeft aan een zachte vloeistofbehandeling ten koste van een nauwkeurige drukregeling die nodig is voor sommige toepassingen.
Grotere maat nodig
Omdat robuustheid deel uitmaakt van de constructie van de uplobepomp, neemt dit type over het algemeen meer ruimte in beslag dan andere types. De behoefte aan extra ruimte kan een probleem zijn tijdens de installatie als er beperkingen gelden voor de afmetingen, maar meestal rechtvaardigen grotere afmetingen zichzelf door de voordelen op het gebied van efficiëntie en levensduur.
Tandwielpomp versus lobbenpomp: Een vergelijkende studie
Efficiëntie in verschillende toepassingen
Viskeuze vloeistoffen
Materialen met een hoge viscositeit, zoals verf, olie, hars enzovoort, kunnen het best worden verwerkt door tandwielpompen die in staat zijn om deze stoffen nauwkeurig te meten en zo een constant debiet te handhaven; bovendien blijven dergelijke pompen efficiënt, zelfs wanneer ze omgaan met zeer viskeuze vloeistoffen, waardoor ze te allen tijde kunnen voldoen aan de industriële eisen voor strenge drukregeling.
Een andere goede eigenschap van lobbenpompen is dat ze ook effectief presteren met dergelijke soorten vloeistoffen, omdat het ontwerp het mogelijk maakt om met hoge snelheden te werken terwijl de richtingen worden omgekeerd tijdens het transportproces, waardoor ze perfect zijn voor industrieën die betrokken zijn bij de verwerking van voedingsmiddelen, farmaceutische producten en waar een zachte vloeistofverwerking het belangrijkst is.
Schuifgevoelige vloeistoffen
In gevallen waar schuifgevoeligheid een probleem wordt, is een tandwielpomp niet altijd de juiste keuze, omdat in elkaar grijpende tandwielen mechanische spanningen creëren die kwetsbare materialen kunnen aantasten en zo ongewenste productveranderingen kunnen veroorzaken in toepassingen die te maken hebben met gevoelige stoffen.
Dit is de reden waarom veel mensen de voorkeur geven aan lobepompen boven andere soorten pompen, vooral bij het transport van cosmetica of biotechnologische producten die voorzichtig moeten worden getransporteerd zonder schade op te lopen vanwege hun breekbaarheid.
Energieverbruik
Stroomvereisten
Lobbenpompen zijn effectief en krachtig dankzij hun zware constructie en grotere debiet. Het extra vermogen garandeert dat het systeem kan werken met viskeuze vloeistoffen en vloeistoffen die deeltjes bevatten zonder dat dit ten koste gaat van de efficiëntie. De verscheidenheid aan vloeistoffen die met lobbenpompen kunnen worden verwerkt, rechtvaardigt de effectiviteit van hun energieverbruik.
Operationele kosten
Tandwielpompen hebben lage operationele kosten omdat ze eenvoudig van ontwerp zijn en minder onderhoud nodig hebben. Dit betekent dat tandwielpompen gemakkelijk te onderhouden zijn, wat op de lange termijn veel geld bespaart omdat ze niet vaak gerepareerd of vervangen hoeven te worden. Daarom worden tandwielpompen aanbevolen voor industrieën die op zoek zijn naar kosteneffectieve oplossingen.
Ondanks het hogere aanvangsvermogen hebben lobbenpompen concurrerende operationele kosten. Dit wordt toegeschreven aan hun onderhoudsgemak en duurzaamheid, waardoor de stilstandtijd korter is en er op de lange termijn kosten worden bespaard. Ook kunnen dit soort pompen langere perioden zonder onderhoud werken omdat ze verschillende vloeistoffen kunnen verwerken zonder verstopt te raken, waardoor ze als waardevolle investeringen worden beschouwd.
Onderhoud en duurzaamheid
Onderhoudsfrequentie
Tandwielpompen moeten regelmatig worden onderhouden omdat de tandwielen slijten doordat ze tijdens het gebruik met elkaar in contact komen. Er is dus behoefte aan periodieke controles, zodat versleten onderdelen kunnen worden vervangen. Hierdoor moet de tandwielpomp vaker worden onderhouden, maar het is eenvoudig omdat er maar weinig onderdelen aandacht nodig hebben.
Contactloze lobben maken lobbenpompen onderhoudsvriendelijker dan tandwielpompen waarbij er contact is tussen twee in elkaar grijpende tandwielen, wat na verloop van tijd slijtage veroorzaakt. Dit ontwerp vermindert ook de frequentie waarmee smering nodig is, waardoor het aantal keren dat smeren of oliën vereist door dergelijke machines als dit type kan worden gedaan over een bepaalde periode in plaats van continu elke dag als zou zijn geweest als was met behulp van een ander soort waardoor ze betrouwbaarder dan anderen in termen van het handhaven van ze altijd klaar voor het werk, zelfs wanneer continu gebruikt onder zware omstandigheden waar andere soorten falen als gevolg van frequente service nodig veroorzaakt door continu drooglopen verder wordt de voorkeur veel industrieën.
Levensduur en betrouwbaarheid
Tandwielpompen zijn betrouwbaar maar kunnen een kortere levensduur hebben omdat tandwielen slijten door mechanische wrijving. Als ze regelmatig worden onderhouden, kan hun levensduur worden verlengd, hoewel dit niet verder kan gaan dan een bepaalde limiet die is ingesteld door de aard van het ontwerp zelf en die van invloed is op hoe lang een tandwielpomp meegaat voordat deze volledig defect raakt. Toch blijft dit het beste apparaat voor toepassingen die een exacte drukregeling vereisen, mits ze op de juiste manier worden gebruikt binnen de gestelde limieten.
Lobbenpompen gaan langer mee dan tandwielpompen omdat er geen fysiek contact is tussen de onderdelen, behalve tijdens de installatie of demontage, wat betekent dat er minder slijtage optreedt, waardoor de lobbenpomp jarenlang meegaat zonder problemen te ontwikkelen, mits deze correct wordt gebruikt om oppervlakken waar de lobben met elkaar in contact komen niet te beschadigen in het geval dat de stromingsrichting wordt omgekeerd. Deze robuustheid zorgt ervoor dat zelfs als schurende stoffen passeren ze vaak over langere perioden geen slijtage die de prestaties in gevaar kunnen brengen onder zware omstandigheden zoals die gevonden industriële instellingen omgaan met corrosieve materialen waar duurzaamheid moet worden gegeven meer nadruk samen met betrouwbaarheid termen werken continu gedurende het gehele proces zonder te stoppen, omdat afgebroken ergens langs de lijn als gevolg van het niet bestand tegen effecten veroorzaakt door dergelijke chemicaliën op materialen gebruikt hun constructie waardoor ze ideale kandidaten voor de behandeling van verschillende soorten vloeistoffen in diverse industrieën.
Praktische overwegingen
Branchespecifieke toepassingen
Voedingsmiddelen- en drankenindustrie
Pompen die worden gebruikt in de voedingsmiddelenindustrie moeten de productkwaliteit op peil kunnen houden en er tegelijkertijd voor zorgen dat aan de hygiënenormen wordt voldaan. Lobbenpompen zijn hiervoor het meest geschikt omdat ze tijdens het pompen sheargevoelige vloeistoffen niet blootstellen aan sterke mechanische krachten. De zachte werking van contactloze lobben helpt ook bij het conserveren van delicate zuivelproducten, sauzen, dranken etc., waarvan de integriteit mogelijk is aangetast door hoge agitatieniveaus veroorzaakt door andere soorten machines die op deze manier zijn ontworpen, met name dranken die vaste stoffen bevatten zoals sappen gemengde stukjes pulp of deeltjes die in de vloeistof zelf zijn gesuspendeerd, naast het voldoen aan hygiënevereisten die nodig zijn voor reinigbaarheid (CIP) nadat het gebruik is voltooid, in tegenstelling tot een andere soort.
Tandwielpompen kunnen ook worden toegepast in de voedingsmiddelensector, waar nauwkeurige metingen nodig zijn naast de capaciteit om hoge drukken tijdens het productieproces aan te kunnen. Externe tandwielpompen zijn bijvoorbeeld effectief gebleken bij het verwerken van oliën en siropen met verschillende viscositeiten en andere ingrediënten die worden gebruikt in voedselproductieprocessen. Sommige voedingsmiddelen zijn echter niet compatibel met de mechanische werking van tandwielpompen vanwege hun gevoeligheid voor schuifkrachten die worden opgewekt wanneer ze door nauwe spleten tussen roterende elementen van dergelijke apparaten gaan, waardoor ongewenste effecten ontstaan op kwaliteitskenmerken zoals textuur, smaak, uiterlijk enz.
Chemische verwerking
Chemische verwerking vereist pompen die een breed scala aan vloeistoffen aankunnen, waaronder vloeistoffen die corrosief of zeer viskeus zijn. Tandwielpompen zijn hier handig omdat ze het mogelijk maken oplosmiddelen te verpompen bij zeer hoge druk met behoud van nauwkeurige stroomsnelheden die nodig zijn voor harsen en verschillende soorten chemicaliën die worden verwerkt binnen industrieën die zich bezighouden met dit soort activiteiten onder andere ook moet worden opgemerkt dat compactheid ontwerp maakt integratie in complexe systemen gemakkelijker dan elk ander type zou doen dus zelfs als de ruimte beperkt nog steeds mogelijk installeren ze waar nodig het meest zonder veel moeite wordt gedaan in wijzigingen die nodig zijn door grotere maten geassocieerde lobbenpomp toepassingen over de hele wereld, maar niet alle plaatsen geschikt voor elke grootte vandaar waarom tandwielpomp keuze de voorkeur.
Lobbenpompen staan bekend om hun vermogen om te werken met vloeistoffen die deeltjes bevatten en met vloeistoffen met verschillende viscositeiten in chemische verwerkingsfabrieken waar er behoefte is om schurende materialen te hanteren of om te gaan met agressieve stoffen die gewone onderdelen die in dergelijke omgevingen worden gebruikt gemakkelijk kunnen corroderen, naast het feit dat ze omkeerbare stromingsmogelijkheden hebben, waardoor ze veelzijdig genoeg zijn om diverse processen aan te passen waarbij dergelijke chemische stoffen in de hele industrie betrokken zijn.
Analyse van kosten en baten
Initiële kosten
De eenvoud van het ontwerp en het lage aantal onderdelen in tandwielpompen leiden tot een lagere initiële investering. Deze betaalbaarheid maakt ze geschikt voor bedrijven met beperkte budgetten. Bovendien worden tandwielpompen gekenmerkt door ruimtebesparende eigenschappen die de installatiekosten tot een minimum beperken.
Aan de andere kant kunnen lobbenpompen op het eerste gezicht duurder lijken, maar ze bieden voordelen op de lange termijn die opwegen tegen de hoge aanloopkosten. Deze pompen hebben sterke constructies die verschillende vloeistoffen aankunnen zonder snel te verslijten. Dergelijke kwaliteiten verhogen de betrouwbaarheid, waardoor de meeste industrieën het de moeite waard vinden om hierin te investeren.
Besparen na verloop van tijd
Tandwielpompen besparen op de lange termijn geld door lagere bedrijfskosten en minder onderhoud; dit komt doordat ze compact zijn en een hoge energie-efficiëntie hebben. Naast het feit dat ze minder energie verbruiken door de goede krachtoverbrenging die het gevolg is van hun kleine afmetingen, kunnen lage pulsatiesnelheden tijdens het doseerproces worden bereikt met minimale hoeveelheden energie, waardoor de kosten in de loop der jaren dalen. Het helpt ook als deze machines regelmatig worden onderhouden, want dat verlengt hun levensduur terwijl ze altijd optimaal blijven presteren.
Lobbenpompen slagen er nog steeds in om aanzienlijke besparingen te leveren, ook al is er misschien meer vraag naar elektriciteit tijdens opstartfasen in vergelijking met andere types zoals schroef- of centrifugaalpompen. De reden hierachter is dat eenvoudig onderhoud zorgt voor kortere stilstandtijden samen met betaalbare reparaties gezien de robuuste aard naast het kunnen omgaan met verschillende vloeistoffen zonder frequente vervanging van onderdelen wat leidt tot een langere levensduur vandaar meer besparingen in het bijzonder voor diegenen die op zoek zijn naar betrouwbare industriële pompoplossingen.
Elke categorie heeft zijn eigen sterke punten die duidelijk worden na een vergelijking tussen tandwielpompen en lobbenpompsystemen. Tandwielpompen werken bijvoorbeeld het beste onder omstandigheden met hogere drukniveaus, terwijl ze ook energiezuinige diensten kunnen leveren tijdens pulsatiearme doseerprocessen. Lobbenpompen blinken echter uit in het voorzichtig behandelen van vloeistoffen die gevoelig zijn voor afschuiving en het beheren van viscositeitsvariaties met een groot bereik, naast andere zaken die te talrijk zijn om hier op te noemen, maar die allemaal bedoeld zijn om ervoor te zorgen dat klanten waar voor hun geld krijgen bij de aanschaf van deze machines. Daarom is het belangrijk om de specifieke behoeften en toepassingen te bepalen voordat je een keuze maakt tussen verschillende pompen. Tandwielmodellen worden aanbevolen wanneer een nauwkeurige drukregeling vereist is tegen minimale kosten, terwijl lobbenpompen beter presteren in situaties met delicate vloeistoffen met een hoge efficiëntie. Ze kunnen ook worden gebruikt op plaatsen waar beide methoden moeten worden toegepast om de gewenste doelen sneller te bereiken dan met slechts één methode.
Bij de beslissing welk systeem het beste werkt, moet rekening worden gehouden met efficiëntie, onderhoud en geschiktheid om tot de meest geschikte oplossing voor een bepaalde toepassing of industrie te komen.
