Nauwkeurige doorstroming is belangrijk om in de gaten te houden wanneer je te maken hebt met industrieën zoals farmacie, voedsel en drank of olie en gas. De kwaliteit van een product en de naleving van voorschriften zijn afhankelijk van een nauwkeurige regeling van de doorstroming. Eenvoudig gezegd verwijst de term "aantal pomplobben" naar het aantal lobben in elke rotor van een draaizuigerpomp. De relatie tussen het aantal pomplobben en de nauwkeurigheid van het debiet kan worden gebruikt als richtlijn om pompen optimaal te selecteren, afhankelijk van hun prestaties.
De kwabtelling begrijpen
Definitie en basisprincipes
Wat is een pompschijf?
Een pompkwab is een van de roterende onderdelen van een draaizuigerpomp. Deze lobben zijn gemonteerd op gesynchroniseerde assen. Wanneer deze assen samen draaien, zorgen ze ervoor dat het volume van de pompkamer aan de zuigzijde toeneemt, waardoor een vacuüm of lage druk ontstaat die de vloeistof die er doorheen wordt gepompt, aanzuigt vanuit de buitenwereld. Als deze lobben rond blijven draaien, komt er vloeistof vast te zitten tussen de lobben en de behuizing, voordat deze uiteindelijk wordt vrijgegeven wanneer de grootte weer afneemt door de voortdurende rotatie.
Hoe de lobtelling wordt bepaald
Het aantal lobben in draaizuigerpompen wordt bepaald door het aantal lobben op elke rotor te tellen; fabrikanten maken verschillende ontwerpen met verschillende aantallen voor verschillende toepassingen. Deze eigenschap heeft ook invloed op andere zaken over hoe soepel of nauwkeurig de stroming moet zijn met deze apparatuur.
Soorten pompen op basis van aantal lobben
Pompen met enkele zuiger
Deze hebben slechts één enkele lob per rotor, waardoor ze ook qua ontwerp en constructie eenvoudig zijn; aangezien er niet veel nauwkeurigheid vereist is en er ook geen grote hoeveelheden tegelijk nodig zijn, kunnen pompen met één lob hier prima werken! Dergelijke kenmerken leiden vaak tot lagere kosten tijdens het productieproces, maar er zijn ook nadelen, zoals minder nauwkeurigheid tijdens hoge snelheden vanwege het beperkte aantal afdichtingspunten tussen holtes die worden ingenomen door vloeistof rond de behuizing waar het medium binnenkomt.
Meertrapspompen
Meerlagige pompen hebben meer dan één lob op elke rotor; dit verhoogt de precisie en soepelheid tijdens pompprocessen, waardoor ze geschikt zijn voor gebieden die een hoge nauwkeurigheid vereisen, zoals de medicijn- of voedselverwerkende industrie. De reden hierachter is simpelweg dat er meer afdichtingspunten zijn in pompen met meerdere kwabben dan in pompen met één kwab, waardoor pulsatie wordt geminimaliseerd, wat leidt tot een constant debiet dat overal wordt gehandhaafd.
Voordelen en nadelen van verschillende lobben
Pompen met enkele zuiger
Voordelen:
- Eenvoudig ontwerp en constructie
- Lagere productiekosten
- Onderhoudsgemak
Nadelen:
- Verminderde nauwkeurigheid
- Verhoogde pulsatiesnelheden
- Niet aanbevolen voor toepassingen die een hoge nauwkeurigheid vereisen van Multi-Lobe-pompen
Meertrapspompen
Voordelen:
Hogere nauwkeurigheid bereikt
Er is sprake van uniforme stroomsnelheden omdat de snelheid niet fluctueert, wat wel het geval is bij andere typen pompen met minder lobben per rotor. Dit kan van invloed zijn op de nauwkeurigheid van de dosering tijdens de bereiding van het medicijn, vooral als het van cruciaal belang is dat de exacte hoeveelheden op regelmatige tijdstippen en binnen bepaalde tijdsbestekken worden toegediend.
Nadelen:
Complexer ontwerp en constructie;
Kostbaarder om te produceren in vergelijking met hun tegenhangers die slechts een paar lobben op elke rotoras hebben; soms slijten onderdelen vaak, waardoor ze vaak gerepareerd of vervangen moeten worden.
Als je het verschil weet tussen pompen met één lob en pompen met meerdere lobben, kun je de juiste keuze maken bij het selecteren van een pomp voor jouw behoeften. Alles hangt af van wat je ermee wilt - of een hoge of lage doorstromingsprecisie vereist is, gebruiksgemak, kosteneffectiviteit, enz.
Hoeveelheid pompribben versus nauwkeurigheid van debiet
Theorie
Stromingsdynamica en lobinteractie
Draaizuigerpompen zijn voor hun werking afhankelijk van vloeistofdynamica. Efficiëntie en nauwkeurigheid in de beweging van vloeistoffen worden bepaald door de manier waarop lobben op elkaar inwerken. Terugstroming en pulsaties worden verminderd door het creëren van afdichtingspunten door elke lob. Als er meer lobben zijn, is er een soepelere stroming omdat er meer afdichtingen worden gemaakt, wat ook de nauwkeurigheid verhoogt.
Bovendien neemt het aantal dode zones in pompkamers af naarmate er meer lobben worden gebruikt. Onnauwkeurige stroming kan het gevolg zijn van gebieden waar vloeistoffen niet goed circuleren door stagnatie veroorzaakt door deze gebieden die "dode zones" worden genoemd. Er kan een continue, gelijkmatige stroom worden bereikt door ervoor te zorgen dat er veel lobben worden gebruikt, waardoor dit apparaat geschikt is voor toepassingen die altijd nauwkeurige doseringssystemen en een uniforme behandeling van vloeistoffen vereisen.
Wiskundige modellen
Er zijn theorieën over wiskundige modellen ontwikkeld om de relatie tussen de hoeveelheden van de pomphoepels en de nauwkeurigheid van het debiet te verklaren. Dergelijke simulaties bootsen na wat er zich in pompkamers afspeelt vanaf het nulpunt tot aan de uitgang van de pijp. Ingenieurs gebruiken ze om de prestaties bij verschillende configuraties te voorspellen.
Uit een onderzoek naar nieuwe rotorprofielen bleek bijvoorbeeld dat het ECE-profiel met drie segmenten 55% betere resultaten opleverde in vergelijking met conventionele ontwerpen. Dit laat zien waarom we het aantal lobben moeten optimaliseren voor een betere stromingsprecisie. Er is veel kennis opgedaan met wiskundige modellen over hoe verschillende aantallen de stromingseigenschappen beïnvloeden.
Praktische implicaties
Studiegevallen
Casestudie farmaceutische industrie Een farmaceutisch bedrijf had behoefte aan nauwkeurige doseerpompen voor het toedienen van vloeibare medicijnen. Er ontstonden inconsistenties met hun aanvankelijke pompsysteem met één lob als gevolg van onstabiele stroomsnelheden die erin en eruit gingen. Later werden er echter systemen met meerdere lobben gebruikt die niet alleen dit probleem oplosten, maar ook zorgden voor een hoge nauwkeurigheid van het debiet over de hele linie, waardoor werd voldaan aan de strenge regelgeving waar elke kleine afwijking kan leiden tot een levensbedreigende situatie.
Een ander voorbeeld betreft voedselverwerkende fabrieken die te maken hebben met dikke substanties zoals siropen of sauzen tijdens het overhevelingsproces tussen tanks; ook hier gebruikte men aanvankelijk pompen met enkele lobben die ongelijkmatigheid en verspilling veroorzaakten, waardoor de kosten na verloop van tijd stegen voordat ze uiteindelijk werden opgewaardeerd tot pompen met meerdere lobben, waardoor de verliezen langs de lijnen afnamen en tegelijkertijd een betere kwaliteitscontrole van het product mogelijk werd door een gelijkmatigere verdeling binnen elke tank.
Voorbeelden voor de industrie
Farmaceutische industrie De geneesmiddelenindustrie is afhankelijk van nauwkeurigheid als het gaat om debietmetingen. Een verkeerde dosering kan leiden tot rampzalige resultaten en daarom zijn er over de hele wereld zeer strenge regels opgesteld met betrekking tot deze kwestie om de veiligheid van patiënten te garanderen. Meertrapspompen bieden dergelijke nauwkeurige doseringen die nodig zijn voor dit soort kritieke toepassingen vanuit verschillende afdichtingspunten die nodig zijn om pulsaties te verminderen die variaties veroorzaken en zo consistente afgiftesnelheden garanderen.
Voedingsmiddelen- en drankenindustrie Voor verschillende processen binnen de voedingsmiddelen- en drankenindustrie is consistentie essentieel, vooral als het gaat om de hoeveelheid materiaal die op een bepaald moment moet worden gebruikt. Pompen met enkele lobben hebben de neiging om grote hoeveelheden materiaal in één keer door te laten, waardoor het product beschadigd raakt als gevolg van overlopen. Pompen met meerdere lobben daarentegen zorgen voor fijnafstelling, waardoor opeenvolgend kleinere verhoudingen per cyclus mogelijk zijn, waardoor een hogere nauwkeurigheid in de productiefasen wordt bereikt, zelfs bij dikkere mengsels zoals siropen of sauzen, waar een gelijkmatige verdeling anders moeilijk zou kunnen zijn zonder dit type apparatuur.
Praktische toepassingen en productaanbevelingen
Sectoren die profiteren van hoge stromingsprecisie
Farmaceutische industrie
Om correct te kunnen doseren en een constante kwaliteit te behouden, heeft de farmaceutische industrie nauwkeurigheid nodig. Pompen met meerdere lobben zijn goed in het verminderen van pulsatie om een constante stroomsnelheid te bereiken, wat ideaal is voor deze sector. Het is erg belangrijk om een nauwkeurige regeling van het debiet te hebben om aan strenge voorschriften te voldoen en de veiligheid van patiënten te garanderen. Ace-draaizuigerpompen presteren betrouwbaar terwijl ze voorzichtig pompen, waardoor ze geschikt zijn voor gebruik met kwetsbare geneesmiddelen.
Voedingsmiddelen- en drankenindustrie
Ook de voedingsmiddelen- en drankenindustrie heeft veel baat bij een hoge toevoerprecisie. Uniformiteit in toevoer zorgt ervoor dat er geen verspilling optreedt en helpt ook bij het handhaven van de kwaliteit van producten, die na verloop van tijd niet mag veranderen. Een dergelijke consistentie kan alleen worden bereikt als er pompen met meerdere lobben worden gebruikt, omdat deze speciaal zijn ontworpen voor dikke vloeistoffen zoals siropen of sauzen. Dit soort pompen zorgt voor een gelijkmatige verdeling, waardoor de algehele efficiëntie tijdens de productie toeneemt. Titan Flow Meters produceert vloeistofdebietmeters die zowel nauwkeurig als efficiënt zijn voor verschillende industriële processen, waaronder die gebruikt worden in voeding en dranken.
Aanbevolen producten
A: Ace draaizuigerpompen
Ace draaizuigerpompen hebben een sterke constructie met een modulair ontwerp als hun kenmerkende eigenschap naast andere te talrijke noemenswaardige kenmerken. Ze kunnen flexibel geconfigureerd worden waardoor de procesflexibiliteit en bedrijfszekerheid toenemen en ze kunnen worden gebruikt in media met een lage, gemiddelde of hoge viscositeit dankzij de zachte pompwerking. Kortom, deze machines werken goed onder verschillende omstandigheden, ook op gebieden zoals farmaceutica of voedselverwerking waar andere modellen het laten afweten.
B: Titan debietmeters
Titan debietmeters ovale tandwielen, turbinemeters enzovoort, maken deel uit van hun assortiment voor catering van allerlei lichte metaalverwerkingsbehoeften, maar dit betekent niet dat andere chemicaliën niet nauwkeurig gemeten kunnen worden, aangezien zelfs de farmaceutische industrie vergelijkbare normen vereist.
Industrieën die nauwkeurige vloeistofverwerking vereisen, moeten begrijpen hoe verschillende aantallen lobben de stromingsprecisie beïnvloeden. Hogere aantallen lobben zorgen meestal voor soepelere en nauwkeurigere stroomsnelheden. Daarom worden pompen met meerdere lobben als de beste beschouwd voor toepassingen met hoge precisie waarbij exacte hoeveelheden moeten worden geleverd in specifieke perioden zonder dat er onderweg afwijkingen optreden. Daarom zorgt de juiste keuze van een pomp ervoor dat er kwaliteitsproducten worden geproduceerd, terwijl tegelijkertijd de operationele efficiëntie binnen een organisatie wordt verhoogd.
