Sıhhi pompalar —aynı zamanda hijyenik pompalar olarak da bilinir— uygulama ortamlarına göre sınıflandırılır. Bunlar, nihayetinde insan vücuduyla temas edecek ürünlerin taşınması için özel olarak tasarlanmıştır ve ilaç, süt ürünleri, içecekler, gıda, kozmetik, gıda katkı maddeleri ve ince kimya gibi sektörleri hizmet verir.
İşledikleri akışkanların çeşitliliğine bağlı olarak, günümüzde işlem hatlarında en yaygın kullanılan 10 sıhhi pompa türü aşağıda yer almaktadır.
Santrifüj Pompalar
Çalışma İlkesi: Santrifüj pompalar, tek-kademeli ve çok-kademeli yapılar olmak üzere ikiye ayrılır. Tek-kademeli bir santrifüj pompadaki pompa muhafazası, çalıştırılmadan önce sıvıyla doldurulur. Çark yüksek hızda döndüğünde, sıvı merkezkaç kuvveti nedeniyle hız kazanır. Bu yüksek hızlı sıvı, genişleyen volüt muhafaza kanalından geçerken dinamik basıncı (hızı), statik basınca dönüştürülür. Tek-kademeli tiplere kıyasla çok-kademeli santrifüj pompalarda iki veya daha fazla çark bulunur. Bu tasarım, suyu ardışık kademelerde emerek ve basarak, çok daha yüksek seviyelere çıkarmayı sağlar. Kullanıcılar, istenen basma yüksekliğini (head) elde etmek için çark kademesi sayısını artırabilir veya azaltabilir.
Avantajlar: Basit ve kompakt yapı, küçük ayak izi, hafif ağırlık, mükemmel imalat kolaylığı, maliyet verimliliği, güçlü kendinden emme yeteneği, akışkan kirliliğine düşük duyarlılık, geniş hız aralığı, yüksek şok yükü direnci, kolay bakım ve son derece güvenilir işletme. Dezavantajlar: Dengesiz radyal kuvvetler, yüksek debi dalgalanması, yükselen gürültü seviyesi, yüksek viskozitelerde pozitif deplasman pompalarına kıyasla daha düşük enerji verimliliği, parçaların birbirleriyle değiştirilebilirliğinin zayıflığı, aşındıktan sonra onarımın zorluğu ve değişken deplasman pompası olarak kullanılamaması.
Kendinden Emme Yapan Pompalar
Çalışma İlkesi: Çalıştırılmadan önce pompa muhafazası suyla önceden doldurulmalı (veya önceki çalışmalardan geriye kalan suyu içeride tutmalıdır). Pompa açıldığında, çarkın yüksek hızdaki dönüşü, çark kanallarındaki suyu volüte doğru iter. Bu durum emiş ağzında bir vakum oluşturur ve emiş kontrol vanasını açar. Emiş borusundaki hava pompanın içine çekilir, çark kanallarından geçerek dış kenara ulaşır ve oradan tahliye edilir.
Performans Özellikleri: Pompa muhafazası ile çark arasındaki son derece dar toleranslar, üstün emme kapasitesi sağlar. Emiş borusu, içinde hapsolmuş gazlar bulunan ürünleri havalandırarak ve sorunsuz şekilde aktararak boşaltılabilir. Bu pompalar, kompakt yapı, pürüzsüz işletme, yüksek verimlilik ve uzun kullanım ömrü ile düşük bakım gereksinimi birleştirir.
Çift Vidali Pompalar (Paralel Deplasman Pompaları)
Çalışma İlkesi: Genellikle paralel deplasman taşıma pompaları olarak adlandırılan bu sistemler, özel olarak tasarlanmış ve birbirleriyle kavşayan çift vida kullanır. Dönüşleri sırasında vidalar birbirleriyle tam olarak kavşar ve iç odacık duvarına sıkıca oturur. Bu etkileşim, bir dizi dinamik, uzaysal olarak kapalı ve paralel odacık oluşturur. Dönüş hareketi, malzemeyi sürekli olarak belirlenmiş bir yönde ileriye doğru iter ve sabit, yüksek basınçlı ve pulsasyonsuz bir çıkış sağlar.
Performans Özellikleri: Modüler tasarım, montaj alanı açısından önemli tasarruf sağlar ve içteki ölü köşeleri ortadan kaldırır; bu nedenle hem ürün taşıma hem de otomatik CIP/SIP (Yerinde Temizleme/Yerinde Sterilizasyon) süreçleri için idealdir. Özel olarak geliştirilen rotorlar birbirine asla temas etmediğinden mekanik aşınma neredeyse tamamen yoktur ve bu da oldukça uzun bir kullanım ömrüne yol açar. Ayarlanabilir hızlar, ileri/geri çalışma ve kuru çalışma yeteneğini destekler. Homojen olmayan malzemelerin (örneğin gaz-sıvı veya katı-sıvı karışımlarının) kararlı karıştırılması ve taşınması konusunda üstündür; geniş viskozite aralıklarına uyum sağlar ve kayma bozulmasına neden olmadan büyük partiküller içeren akışkanları kolayca işleyebilir.
Dişli Pompalar
Çalışma İlkesi: Sıhhi dişli pompalar, sıkı geçirme sağlanan bir muhafaza içinde dönen iki dişli (sürücü dişli ve takılı dişli) arasındaki kavrama hareketini kullanır. Emiş tarafında dişliler birbirlerinden ayrıldığında, pompanın içine sıvı çekmek için bir vakum oluşturulur. Akışkan, dişler arasındaki boşluklarda ve pompa gövdesi arasında sıkışır ve çevre boyunca deşarj tarafına doğru taşınır. Çıkış tarafında dişler tekrar kavrandığında, akışkan pompadan dışarı itilir.
Avantajlar: Son derece kompakt ve basit tasarım, küçük ayak izi, mükemmel kendinden emme yeteneği, sabit ve pulsasyonsuz debi sağlama kabiliyeti, yüksek viskoziteli sıvılarla çalışırken yüksek verimlilik, çift yönlü çalışma yeteneği ve hassas ölçüm uygulamalarında kullanılabilme.
Dezavantajlar: Loblu veya sinüsoidal pompalara kıyasla daha yüksek kayma kuvvetleri üretir; katı parçacıklar veya aşındırıcı taneciklere karşı son derece duyarlıdır ve bu durum iç aşınmayı hızlandırır; dar toleranslar, kuru çalışmada yapışma riskini artırır; yüksek çalışma hızlarında gürültülü olabilir.
Vidalı Pompalar (İlerleyici Boşluklu Pompalar)
Çalışma İlkesi: Yaygın varyasyonlar arasında tek vidalı (ilerleyici boşluklu) ve çift vidalı yapılar yer alır. Tek vidalı pompa, esnek bir stator içinde dönen tek bir vida rotorundan oluşur. Motor pompa milini sürdüğünde, vida kendi ekseni etrafında dönerken aynı zamanda stator astarının iç yüzeyi boyunca yuvarlanır ve sürekli hareket eden kapalı boşluklar oluşturur. Çift vidalı pompa ise sürülen bir vida ile diğerini hareket ettirir; akışkan, kavşayan odacıklar içinde sıkıştırılır ve eksenel yönde merkezi deşarj çıkışına doğru itilir.
Avantajlar: Güvenilir kendinden emme yeteneğiyle üstün emme performansı; minimum titreşim ve düşük gürültü ile düzgün, sürekli debi sağlama; diğer döner pompalara kıyasla hapsolmuş gazlara ve küçük safsızlıklara daha az duyarlılık; geniş akışkan türleri ve viskozite aralıklarında son derece çok yönlü kullanım.
Dezavantajlar: Büyük fiziksel boyutlar, önemli bir ayak izi gerektirir; vidaların imalatı ve montajı için çok sıkı toleranslar gerekir; akışkan viskozitesinde ani değişimlere karşı performansı nispeten duyarlıdır; vidalar ve statorlar zamanla mekanik aşınmaya uğrar ve düzenli olarak yenilenmesi gerekir; çalışma yönünü serbestçe değiştiremez ve belirlenen yönde çalışmak zorundadır.
Döner Loblu Pompalar
Çalışma İlkesi: Bu pompalar, birbirine hiç temas etmeyen iki lobun senkronize ve ters yönlü dönüşüyle emme oluşturur. Loblar döndükçe, malzeme pompa odacığına çekilir. Rotor muhafazası, birkaç küçük bölmeden oluşur. Bir bölme akışkanla dolduğunda, komşu bölüm anında sızdırmaz hale gelir ve böylece sürekli, döngüsel bir taşıma süreci gerçekleşir.
Avantajlar: Yüksek viskoziteli akışkanlar ve kaymaya duyarlı ürünlerin taşınması için tamamen uygundur; yarı katı malzemeleri kolayca işleyebilmek için ekstra büyük emiş ağzı sunar; temas etmeyen, ters yönlü dönen tasarım, ürünün taşıma sırasında ezilmesini veya zarar görmesini engeller; ürünün fiziksel yapısı ve bileşimi korunmak üzere düşük devirlerde çalışır.
Dezavantajlar: Düşük viskoziteli akışkanların taşınmasında verimsizdir; sabit iç açıklıklar nedeniyle rotorlar ile muhafaza arasındaki aşınma zamanla pompalama verimliliğinde hızlı bir düşüşe neden olabilir; son derece hassas malzemelere yine de belirgin kayma gerilimi uygulayabilir; sert ve aşındırıcı katı parçacıklar içeren akışkanlar için uygun değildir.
Diyafram Pompalar
Çalışma İlkesi: Çalışma sırasında motorla çalışan bir krank-ve-biyel mekanizması, bir pistonu öteleme hareketiyle hareket ettirir. Bu piston hareketi, hidrolik silindir içindeki çalışma akışkanı (genellikle yağ) aracılığıyla esnek bir diyaframa kuvvet aktarır ve diyaframı geriye ve ileriye doğru salınım yaptırarak kontrol vanaları üzerinden akışkanı çeker ve iter.
Avantajlar: Kimyasal olarak kararsız veya yüksek uçuculukta akışkanların işlenmesi için idealdir; tehlikeli veya aşındırıcı maddeler ile dış ortam arasında tam izolasyon sağlar; son derece kompakt, taşınabilir ve kalıcı bir temele ihtiyaç duymaz; bu nedenle mobil taşıma üniteleri olarak kurulumu son derece kolay ve maliyet verimlidir.
Dezavantajlar: Deşarj basıncı, sürücü hava ya da mekanizma kaynağının doğasından dolayı sınırlıdır (genellikle yaklaşık 6 bar civarında tavan yapar); özellikle yüksek debilerde boru titreşimi ve gürültü üretir; diyaframların servis ömrü kısalır ve paralel deplasman sistemlerine kıyasla yorulma hasarına daha yatkındır; debi değerleri genellikle modest olduğundan, yalnızca küçük ölçekli ve lokal sistemlerde kullanılabilir.
Yüksek Kayma Pompaları (Emülsifiye Edici Pompalar)
Çalışma İlkesi: Emülsifikasyon pompaları olarak da bilinen bu sıhhi üniteler, dağıtım, homojenizasyon, emülsifikasyon ve karıştırma işlevlerini birleştirir. Çok dar bir odacık içinde son derece yüksek hızda dönen bir rotor-stator düzenine sahiptirler. Bu hızlı hareket, yoğun mekanik darbe, hidrolik kayma ve teğetsel sürtünme kuvvetleri üretir. Gelişmiş işleme teknikleri ve özel olarak işlenmiş alaşımlar, bu diş yapılarının partikülleri mikroskobik düzeyde parçalamasını, homojenize etmesini ve karıştırmasını sağlar.
Performans Özellikleri: Tüm ıslanan parçalar, premium 316L paslanmaz çelikten üretilmiştir. İnanılmaz derecede yüksek kayma hızları ve kuvvetleri sağlar. Aynı anda çalışan 5 ila 8 adet inline homojenizasyon sistemi ile donatılmıştır; bu da ciddi iç ekipman aşınması olmadan yüksek hızda ve son derece stabil dağıtım ile emülsifikasyon sağlar.
Sinüsoidal Pompalar (Sinüs Pompaları)
Çalışma İlkesi: Sinüs pompası, döner pozitif deplasmanlı bir pompadır. Değiştirilebilir bir kazıma kapısı ile eşzamanlı çalışan, özel olarak tasarlanmış sinüsoidal bir rotor içerir. Bu etkileşim, ürün üzerinde pulsasyon veya yıkıcı darbeler oluşturmaksızın onu pompa boyunca yumuşakça taşır. Rotorun dalga benzeri profili, her tam dönüşte dört ayrı deplasman odacığının oluşmasını ve boşaltılmasını sağlar. Bu pürüzsüz, sürekli hareket, akışkanı yumuşak bir dalgayla ileriye doğru iter.
Performans Özellikleri: Kompakt tasarım, değerli montaj alanından tasarruf sağlar; hassas veya kaymaya duyarlı akışkanlara taşıma sırasında neredeyse hiçbir darbe veya yıkıcı kuvvet uygulamaz; büyük debi kapasitesi ve düşük kayma işleme yeteneği sunar; düşük pulsasyonlu debi, boru titreşimini önler ve düzenli, kararlı teslimatı sağlar; bu nedenle sistemleri daha hızlı primleme veya boşaltma imkânı sunar. Belirli endüstriyel ortama bağlı olarak hem sıhhi hem de ağır iş yüküne dayanıklı işlem gereksinimlerini karşılayabilir.
Roots Vakum Pompaları
Çalışma İlkesi: İki simetrik lobun sürekli ters yönlü dönüşüyle sürülür; gaz, emiş ağzından rotorlar ile pompa muhafazası arasındaki kapalı boşluğa çekilir ve ardından egzoz çıkışına doğru itilir. Bu boşluk emiş sonrası tamamen sızdırmaz hale geldiği için, gaz ana pompa odacığında iç basıncı arttırmadan veya genişleterek sıkıştırılmaz. Ancak rotor ucunun egzoz çıkışının kenarını geçtiği anda, deşarj tarafındaki yüksek basınçlı gaz boşluğa geri akar ve gaz tamamen tahliye edilmeden önce ani bir basınç artışına neden olur.
Performans Özellikleri: Geniş basınç aralığında devasa pompalama hızları sağlar; anında çalışmaya başlamak için hızlı başlatma süresine sahiptir; emilen gaz içindeki toz ve su buharına karşı son derece dirençlidir; pompalama odacığında yağlamaya gerek duyulmaz, böylece tamamen yağsız bir vakum ortamı sağlanır; mükemmel dinamik rotor dengelemesi sayesinde düşük titreşim seviyesi gösterir; düşük mekanik sürtünme kayıpları, düşük güç tüketimi, kompakt ayak izi ve çok düşük rutin bakım maliyetleri sağlar.
