Czym jest pompa kawitacyjna i do czego służy?

Czym jest pompa kawitacyjna?

Pompy kawitacyjne (znane również jako pompy śrubowe lub pompy PC) są używane w wielu różnych gałęziach przemysłu i zastosowaniach do przenoszenia i dozowania materiałów o średniej lub wysokiej lepkości. Ich stałe natężenie przepływu i odporność na wysokie temperatury sprawiają, że są one powszechnym rozwiązaniem do przenoszenia olejów, kosmetyków, farb, klejów i innych materiałów ściernych lub korozyjnych.

Pompy kawitacyjne mają swoje zalety, ale charakteryzują się ograniczoną kompatybilnością z płynami i ograniczonym zakresem zastosowań. Wiążą się również ze znacznymi kosztami konserwacji ze względu na skomplikowane uszczelnienia mechaniczne.

Jak działa pompa kawitacyjna?

Pompy kawitacyjne składają się z dwóch głównych elementów: wirnika i stojana. Wirnik i stojan współpracują ze sobą, tworząc uszczelnione wnęki, przez które przepływa ciecz. Następnie ciecz przepływa przez te wnęki od strony ssawnej do strony tłocznej pompy w wyniku obracania się wirnika wewnątrz stojana. Obrót wirnika wytwarza pulsacyjny przepływ, który powoduje ciągłe działanie pompujące. Zazwyczaj stojan jest wykonany z trwałego materiału, takiego jak guma lub elastomer, który jest odporny na materiały ścierne. Wirnik jest natomiast zwykle wykonany ze stopu metalu w celu zwiększenia wytrzymałości.

Zalety pomp kawitacyjnych

• Pompy kawitacyjne mogą obsługiwać płyny o wysokiej lepkości
  Jedną z największych zalet pomp kawitacyjnych jest zdolność do przetłaczania płynów o wysokiej lepkości. W przeciwieństwie do wielu innych typów pomp, pompy śrubowe mogą skutecznie tłoczyć gęste i lepkie płyny, takie jak szlam, kleje czy olej.
• Pompy kawitacyjne zapewniają zalewanie własne.
  Pompy kawitacyjne zapewniają zalewanie własne, co oznacza, że​mogą rozpoczynać pompowanie bez pomocy z zewnątrz. Eliminuje to konieczność ręcznego zalewania, co oszczędza czas i wysiłek podczas uruchamiania pompy.
• Pompy kawitacyjne są wydajniejsze od wielu innych typów pomp
  Ze względu na swoją wydajność, pompy śrubowe zazwyczaj zużywają mniej energii do pracy niż wiele innych popularnych typów pomp, co może obniżyć całkowite koszty. Jednak niektóre typy pomp, takie jak elektryczne pompy membranowe, są jeszcze bardziej energooszczędne od pomp kawitacyjnych.

Wady pomp kawitacyjnych

Pompy kawitacyjne mają pewne wady, które mogą prowadzić do frustrujących przestojów czy kosztownych napraw lub nawet spowodować konieczność wymiany.

• Pompy kawitacyjne mają kłopotliwe mechaniczne uszczelnienie wału obrotowego
  Większość pomp kawitacyjnych przekazuje moc na śrubę wewnętrzną przez obudowę pompy za pomocą obrotowego uszczelnienia wału. Uszczelnienie mechaniczne jest kosztowną częścią zużywalną, wrażliwą na podwyższoną temperaturę, materiały ścierne i płyny niesmarujące, co z czasem zwiększa ryzyko wycieków. Co więcej, samo uszczelnienie mechaniczne budzi zastrzeżenia dotyczące warunków sanitarnych/zanieczyszczenia w branżach higienicznych, takich jak przetwarzanie żywności czy produktów do higieny osobistej. Jedną z najważniejszych wad uszczelnienia mechanicznego jest to, że pompowany materiał może zmieniać się pod wpływem siły obrotowej i tarcia wału oraz uszczelnienia, co dodatkowo podgrzewa ciecz.
• Pompy kawitacyjne nie mogą pracować na sucho
  Pompy kawitacyjne nie mogą pracować na sucho bez zniszczenia stojanów i wirników, co wiąże się z koniecznością przeprowadzenia kosztownych napraw. Materiał/płyn musi być stale pompowany, by smarować powierzchnie styku między wirnikiem a stojanem. Najczęstszą przyczyną awarii takich pomp jest właśnie praca na sucho. Szczególnie w zastosowaniach produkcyjnych związanych z żywnością i napojami dodatkowe czujniki monitorujące dostępność materiału na wlocie pompy mogą tworzyć więcej potencjalnych ścieżek wycieków i punktów rozwoju bakterii w układzie.
• Pompy kawitacyjne zajmują dużą powierzchnię
  Ze względu na skomplikowaną konstrukcję, pompy kawitacyjne zajmują dużo miejsca, szczególnie w przypadku większych prędkości przepływu. Silnik, obudowa pompy i sama wnęka potrzebują fizycznej przestrzeni, z której nie można zrezygnować.
• Pompy kawitacyjne zużywają duże ilości energii
  Jeśli chodzi o koszty operacyjne, dużą wadą jest to, że pompy śrubowe są drogie w eksploatacji w porównaniu z innymi technologiami pomp elektrycznych. Ze względu na duży opór tarcia charakteryzują się dużym zużyciem energii.
• Pompy kawitacyjne nie nadają się do pompowania materiałów ściernych
  Podczas pompowania płynów chemicznych lub płynów o dużej zawartości substancji ściernych stojany i wirniki pomp śrubowych szybko się zużyją i będą wymagać wymiany. Niektóre płyny powodują również pęcznienie elastomerów w stojanach. Ponadto wymiana wirnika lub stojana jest procesem trudnym i długotrwałym.

Zastosowania pomp kawitacyjnych

Z racji swojej wszechstronności pompy kawitacyjne mają wiele zastosowań w różnych gałęziach przemysłu. Do najpopularniejszych branż należą:

• Ropa naftowa i gaz
• Przetwórstwo żywności
• Przemysł chemiczny i farmaceutyczny
• Przemysł celulozowo-papierniczy
• Uzdatnianie wody i gospodarowanie ściekami

Alternatywy dla pomp kawitacyjnych

Elektryczne pompy membranowe mają szereg istotnych zalet w porównaniu z tradycyjną pompą kawitacyjną. Elektryczna pompa membranowa QUANTM (EODD) firmy Graco zapewnia ten sam przepływ, ale za mniejszą cenę, co może prowadzić do znacznych oszczędności w całym okresie eksploatacji pompy. Przyjrzymy się korzyściom:

• Zatrzymanie pod ciśnieniem
  Pompa EODD QUANTM firmy Graco jest jedyną elektryczną pompą membranową na rynku, która wyłącza się pod ciśnieniem bez konieczności stosowania płynu uszczelniającego, powietrza lub przetworników ciśnienia, by unikać awarii powodowanych przez zatkane przewody lub zamknięte zawory.
• Elektryczne pompy membranowe mogą pracować na sucho, w przeciwieństwie do pomp kawitacyjnych
  Pompy QUANTM mogą pracować na sucho, nie powodując żadnych uszkodzeń układu, co pozwala uniknąć kosztownych napraw.
• Elektryczne pompy membranowe QUANTM firmy Graco zajmują znacznie mniej miejsca w porównaniu z pompami kawitacyjnymi
• Elektryczne pompy membranowe charakteryzują się niższymi kosztami eksploatacji
  Energooszczędny napęd elektryczny wbudowany w pompy QUANTM zmniejsza zużycie energii nawet pięciokrotnie w porównaniu z pompą kawitacyjną. Nie wymaga on również tłumika pulsacji, co pomaga ograniczyć poziom hałasu.
• Konstrukcja bezuszczelkowa
  Bezuszczelkowa konstrukcja pompy eliminuje przecieki obrotowych uszczelnień i awarie powstające w warunkach pracy na sucho.

PODSUMOWANIE

Oto zalety elektrycznej pompy z podwójną membraną (EODD) QUANTM w pigułce.