Pompe a doppia vite vs pompe centrifughe per fluidi ad alta viscosità

Selezionare una pompa sanitaria per un prodotto ad alta viscosità richiede più di un semplice controllo della portata nominale. Con l'aumentare della viscosità, il prodotto diventa più difficile da spostare attraverso la pompa e le tubazioni, rendendo sempre più importanti il principio di pompaggio, le condizioni di aspirazione, la stabilità della portata e la disposizione del sistema.

Le pompe centrifughe sanitarie e le pompe a doppia vite affrontano il trasferimento dei fluidi in modi diversi. Una pompa centrifuga utilizza una girante per impartire energia al liquido, mentre una pompa a doppia vite utilizza due viti rotanti per formare cavità sigillate che trasportano continuamente il prodotto dall'ingresso all'uscita.

Comprendere questa differenza aiuta gli ingegneri a determinare quale tecnologia di pompaggio sia più adatta a un particolare processo ad alta viscosità.

Il principio di pompaggio fa la differenza

Una pompa centrifuga trasferisce il liquido facendo ruotare una girante e convertendo l'energia meccanica in velocità e pressione del fluido. Il suo punto di funzionamento effettivo dipende dalla relazione tra la pompa e la resistenza del sistema collegato.

La Pompa centrifuga sanitaria standard BOSP utilizza una girante aperta e una camera di ingresso ingrandita per migliorare le prestazioni all'aspirazione. I suoi canali di flusso bagnati sono lucidati a specchio per la lavorazione igienica, rendendo il design adatto per applicazioni di trasferimento di liquidi sanitari quando il prodotto e le condizioni operative sono compatibili con il pompaggio centrifugo.

Una pompa a doppia vite funziona secondo un principio di spostamento positivo. Due viti ruotano all'interno della camera della pompa, formando cavità sigillate che spostano il mezzo continuamente verso il lato di scarico.

Questa differenza diventa particolarmente rilevante quando il prodotto è abbastanza denso da far sì che la resistenza del fluido abbia un effetto significativo sulle prestazioni di pompaggio.

Perché la viscosità conta nella selezione della pompa

La viscosità influisce direttamente sulla facilità con cui un prodotto si muove attraverso un sistema di pompaggio. Sciroppi densi, prodotti alimentari concentrati, formulazioni farmaceutiche, creme e altri materiali viscosi possono creare una resistenza considerevolmente maggiore rispetto ai liquidi a bassa viscosità. Nella lavorazione farmaceutica, una Pompa sanitaria a doppia vite per liquidi orali può essere presa in considerazione quando formulazioni viscose richiedono un trasferimento stabile, una portata controllata e una manipolazione igienica.

Una pompa centrifuga può ancora essere appropriata per alcuni prodotti viscosi quando le sue condizioni operative effettive rimangono entro un intervallo adeguato. Tuttavia, l'aumento della viscosità può modificare le prestazioni idrauliche della pompa e le condizioni richieste sul lato di aspirazione.

Una pompa a doppia vite utilizza il trasferimento a spostamento positivo, rendendola particolarmente rilevante per applicazioni in cui la viscosità è un fattore importante. La Pompa sanitaria a doppia vite SLGP supporta viscosità del fluido da 1 a 500.000 cSt, fornendo un'ampia gamma operativa per prodotti difficili da trasferire.

Il punto importante non è che ogni prodotto viscoso richieda una pompa a doppia vite. Piuttosto, la viscosità dovrebbe essere trattata come un fattore di selezione primario, invece di presumere che una pompa progettata per liquidi a bassa viscosità si comporterà allo stesso modo con un prodotto molto più denso.

Le condizioni di aspirazione possono cambiare la scelta

Con prodotti ad alta viscosità, l'ingresso affidabile del prodotto nella pompa può essere importante quanto le prestazioni di scarico.

Le pompe centrifughe sanitarie BOSP utilizzano un design non auto-innescante e sono destinate a installazioni con condizioni di ingresso adeguate, come il trasferimento approssimativamente orizzontale tra apparecchiature collegate. Quando un processo richiede l'auto-innesco, è necessario considerare una pompa auto-innescante dedicata.

La pompa a doppia vite SLGP fornisce una forte capacità di auto-innesco. Quando il prodotto è presente all'interno della camera della pompa, può generare un vuoto fino a 0,8 bar.

Ciò può essere prezioso quando un prodotto denso deve essere aspirato da un serbatoio o quando le condizioni di aspirazione disponibili sono meno favorevoli. Tuttavia, la capacità di auto-innesco della pompa non elimina la necessità di valutare la linea di aspirazione. Il diametro del tubo, la lunghezza della linea, i raccordi, la temperatura del prodotto, la viscosità e il livello del liquido influenzano tutti le prestazioni di aspirazione effettive.

Stabilità della portata per prodotti viscosi

I prodotti ad alta viscosità vengono spesso trasferiti come parte di un processo controllato di formulazione o riempimento. Un movimento stabile può quindi essere più importante del semplice raggiungimento della portata più alta possibile.

La portata della pompa centrifuga è determinata dall'interazione tra le caratteristiche idrauliche della pompa e la resistenza del sistema collegato. I cambiamenti nella viscosità del prodotto o nella resistenza delle tubazioni possono spostare il punto di funzionamento.

Una pompa a doppia vite sposta il prodotto attraverso cavità sigillate successive. Il design SLGP fornisce anche un trasferimento a bassa pulsazione, che può aiutare a mantenere un flusso di prodotto più costante durante condizioni di lavorazione adeguate.

La velocità di rotazione della pompa e la configurazione delle viti possono essere selezionate in base alle condizioni di processo richieste. Questo offre agli ingegneri flessibilità quando adattano la pompa a diversi prodotti viscosi e requisiti di trasferimento.

Quando i prodotti viscosi contengono anche particelle

Alcuni prodotti ad alta viscosità contengono particelle sospese o solidi molli, aggiungendo un altro livello di complessità alla selezione della pompa.

Con una pompa centrifuga, è necessario considerare insieme la dimensione delle particelle, la concentrazione, la configurazione della girante e le condizioni idrauliche. L'idoneità della pompa dipende dalle caratteristiche effettive del prodotto piuttosto che dalla sola viscosità.

La pompa a doppia vite SLGP può gestire mezzi contenenti impurità e particelle in condizioni operative applicabili. Le sue viti operano inoltre senza contatto metallo-metallo con l'alloggiamento della pompa.

Questa struttura senza contatto è utile quando si maneggiano mezzi non lubrificanti o contenenti impurità, poiché le viti non si basano sul contatto diretto del metallo con la carcassa durante il funzionamento.

Per qualsiasi prodotto contenente particelle, tuttavia, gli ingegneri dovrebbero comunque valutare la dimensione delle particelle, la concentrazione, la durezza, la viscosità e la temperatura prima della selezione finale della pompa.

Il design igienico conta ancora

L'alta viscosità non elimina i requisiti igienici dei processi alimentari, farmaceutici, cosmetici o di altri processi sanitari.

Le pompe centrifughe sanitarie BOSP utilizzano superfici bagnate lucidate e componenti bagnati in acciaio inossidabile, mentre il design della tenuta meccanica mantiene bulloni e molle lontani dal prodotto. È inoltre prevista una valvola di scarico per aiutare a rimuovere il materiale residuo dal corpo della pompa.

La pompa a doppia vite SLGP utilizza un canale di flusso senza angoli morti e supporta configurazioni di pulizia CIP e SIP. Queste caratteristiche sono importanti quando la selezione della pompa fa parte di un sistema di lavorazione igienica piuttosto che di un'applicazione di trasferimento isolata.

Il confronto si estende quindi oltre le prestazioni di pompaggio. Dovrebbero essere considerati anche la pulibilità, la drenabilità, la ritenzione del prodotto e la strategia di pulizia complessiva.

Il trasferimento reversibile aggiunge flessibilità al processo

Un'altra importante distinzione è la capacità di invertire la direzione del trasferimento del prodotto.

Una pompa centrifuga convenzionale funziona con una disposizione definita di ingresso e uscita. La modifica della direzione di trasferimento prevista richiede generalmente una diversa disposizione del sistema piuttosto che una semplice inversione del normale funzionamento della pompa.

La pompa a doppia vite SLGP supporta il trasferimento reversibile. Modificando la direzione di rotazione dell'albero, la direzione di pompaggio può essere invertita e l'ingresso e l'uscita possono essere scambiati senza modificare altri componenti della pompa.

Per sistemi di lavorazione adatti, questo può supportare il recupero del prodotto, lo drenaggio della linea e il movimento tra fasi di processo collegate. Può essere particolarmente utile quando è importante ridurre al minimo il prodotto trattenuto.

Come dovrebbero scegliere gli ingegneri?

Non esiste un vincitore universale tra il pompaggio centrifuga e quello a doppia vite. La tecnologia appropriata dipende dal prodotto e dalle condizioni del processo.

Una pompa centrifuga sanitaria può essere una scelta pratica quando il prodotto è sufficientemente fluido, le condizioni di aspirazione sono favorevoli e la portata e la pressione richieste rientrano nel campo operativo della pompa. La sua costruzione sanitaria la rende adatta a molte applicazioni di trasferimento di liquidi igienici.

Una pompa a doppia vite sanitaria diventa sempre più rilevante quando l'alta viscosità, le difficili condizioni di aspirazione, il trasferimento a bassa pulsazione, i mezzi contenenti particelle o il flusso reversibile sono requisiti di processo importanti.

La selezione dovrebbe quindi iniziare con il prodotto e il sistema reali piuttosto che con il nome della pompa. Valutare viscosità, portata richiesta, pressione differenziale, condizioni di aspirazione, contenuto di particelle, temperatura, requisiti di pulizia e la necessità di trasferimento inverso.

Per i fluidi ad alta viscosità, questo approccio basato sul prodotto fornisce una base più chiara per decidere se il pompaggio centrifuga può soddisfare i requisiti del processo o se le caratteristiche di spostamento positivo di una pompa a doppia vite sanitaria sono più allineate con l'applicazione.