Per dimensionare correttamente una pompa pneumatica a doppia membrana (AODD), iniziare con la portata richiesta alla pressione di scarico effettiva, quindi correggere la viscosità, l'altezza di aspirazione, le perdite nei tubi, i solidi e l'alimentazione di aria compressa disponibile. Il diametro della porta del liquido è solo una dimensione della connessione; non dimostra che una pompa fornirà il flusso richiesto in condizioni operative reali.
Il modello finale dovrebbe posizionare il punto di lavoro normale all'interno di una parte confortevole della curva delle prestazioni del produttore anziché al massimo pubblicato. Una pompa leggermente più grande che funziona più lentamente può spesso fornire un controllo migliore, uno stress ciclico inferiore e un margine operativo maggiore, ma anche il sovradimensionamento senza controllare la richiesta d'aria, il flusso minimo controllabile e i vincoli di installazione possono creare problemi.
I sette input necessari prima di scegliere la dimensione della pompa
Un preventivo utile o una revisione tecnica inizia con i dati di funzionamento completi. Registra quanto segue prima di confrontare le pompe da 1/2 pollice, 1 pollice, 1-1/2 pollice, 2 pollici o 3 pollici.
- Portata richiesta: portata normale, minima e di picco in l/min, m³/h o gpm.
- Pressione di scarico totale: sollevamento statico, pressione del serbatoio, attrito del tubo, filtri, valvole e raccordi.
- Condizione di aspirazione: aspirazione o sollevamento allagato, distanza verticale, lunghezza del tubo e intervallo del livello del liquido.
- Proprietà del fluido: sostanza chimica esatta, concentrazione, densità, viscosità e temperatura.
- Solidi: dimensione massima delle particelle, forma, durezza, concentrazione e tendenza a sedimentare.
- Aria compressa: pressione e portata utilizzabile alla pompa mentre altre apparecchiature sono in funzione.
- Installazione e conformità: standard di connessione, materiali bagnati, requisiti di igiene, messa a terra e classificazione dell'area.
Utilizza il punto operativo reale, non il titolo del flusso massimo
Una curva delle prestazioni AODD traccia il flusso del liquido rispetto alla pressione di scarico e mostra la pressione dell'aria e il consumo d'aria necessari in diversi punti. Il flusso massimo pubblicato viene normalmente misurato in condizioni favorevoli e non deve essere trattato come il flusso garantito per un liquido viscoso, una linea di aspirazione lunga o un sistema di scarico limitato.
Wilden spiega che l'asse orizzontale delle sue curve di prestazione rappresenta il flusso e l'asse verticale rappresenta la pressione o la prevalenza. Per selezionare una pompa, individuare il flusso richiesto e la pressione di scarico, quindi leggere le linee di pressione e consumo d'aria che attraversano quel punto di lavoro. Conferma la curva esatta per la pompa selezionata, il materiale della membrana e la configurazione.
Calcola la pressione di scarico totale
La pressione di scarico è superiore al sollevamento verticale. Aggiungi ogni resistenza che la pompa deve superare:
- Elevazione statica dalla sorgente del liquido al punto di scarico
- Pressione all'interno del serbatoio di raccolta o del recipiente di processo
- Perdita di attrito attraverso tubi diritti, tubi flessibili, gomiti, raccordi a T e riduttori
- Perdita di pressione su filtri, misuratori, dispositivi di spruzzatura, scambiatori di calore e valvole di controllo
- Margine per caricamento del filtro, variazione di viscosità e variazione ragionevole del processo
Utilizza un sistema di unità coerente. Se i dati di processo sono espressi in metri di battente del liquido, ricordare che la pressione dipende dalla densità del fluido. Non dare per scontato che un valore di prevalenza dell'acqua rappresenti la stessa pressione per ogni liquido.
Controllare le condizioni di aspirazione prima di aumentare le dimensioni della pompa
Una pompa più grande non risolve automaticamente la scarsa aspirazione. Le pompe AODD creano una pressione inferiore alla pressione atmosferica sulla corsa di ingresso, quindi l'energia di aspirazione disponibile è limitata. Un sollevamento eccessivo, un tubo stretto, una tubazione lunga, un filtro intasato, un'elevata viscosità o pressione del vapore possono indebolire la camera del liquido e ridurre la produzione.
Quando possibile, utilizzare l'aspirazione allagata, posizionare la pompa vicino alla fonte e mantenere la linea di aspirazione corta, diretta e larga almeno quanto l'ingresso della pompa. Evitare gomiti inutili e perdite d'aria. Per liquidi viscosi, il produttore può consigliare una linea di aspirazione più grande della connessione della pompa. Verificare la capacità di aspirazione a secco e a umido per l'esatto modello di membrana e pompa; questi valori possono differire.
Correggere la curva per la viscosità
Le curve delle prestazioni sono comunemente basate sull'acqua. Una maggiore viscosità aumenta l'attrito del tubo e riduce la velocità con cui si riempie la camera del liquido. Il risultato potrebbe essere un flusso inferiore a quello suggerito dalla curva dell'acqua, in particolare con l'altezza di aspirazione.
Utilizzare l'attuale metodo di correzione della viscosità del produttore ed esaminare l'intero sistema di aspirazione. Può essere utile riscaldare il prodotto, accorciare la linea di ingresso, aumentare il diametro del tubo o selezionare una pompa più grande che funzioni più lentamente, ma ogni modifica deve rimanere compatibile con il fluido e il processo.
Abbina il passaggio dei solidi e il design della valvola
Conferma la dimensione massima dei solidi che può passare l'esatta configurazione della pompa. La dimensione nominale della porta non corrisponde al valore di passaggio dei solidi. Le valvole a sfera, le valvole a cerniera e i modelli per liquami speciali possono avere giochi molto diversi anche quando le loro connessioni sono simili.
Descrivi anche la forma e il comportamento delle particelle. Le fibre possono avvolgersi o creare ponti, le particelle dure e angolari possono abradere i diaframmi e le sedi e i solidi densi possono depositarsi nelle tubazioni orizzontali lente. Selezionare insieme i materiali a contatto con il fluido e la geometria della valvola e disporre le tubazioni in modo che il sistema possa essere scaricato o lavato in sicurezza.
Confermare la capacità di aria compressa nella pompa
La targhetta del compressore non corrisponde all'aria utilizzabile disponibile nella pompa. Controllare il flusso d'aria erogato, la capacità del ricevitore, l'impostazione del regolatore, il diametro del tubo, i raccordi, i filtri e la caduta di pressione mentre tutte le apparecchiature collegate sono in funzione. Una pompa correttamente dimensionata dal punto di vista idraulico può comunque funzionare lentamente se la linea dell'aria è limitata.
Leggere il valore del consumo d'aria dal punto operativo selezionato sulla curva delle prestazioni, quindi consentire un margine pratico per perdite, variazione della domanda e futuro caricamento del filtro. Per un metodo dettagliato, consultare la guida al dimensionamento della pompa per aria compressa AODD di DFIN.
La dimensione nominale della pompa è solo un elenco ristretto
| Domanda di selezione | Perché è importante | Cosa verificare |
|---|---|---|
| Il modello può raggiungere il punto di lavoro? | Il flusso diminuisce con l'aumento della pressione di scarico e delle restrizioni | Curva e configurazione esatte delle prestazioni |
| L'ingresso può riempirsi a ogni corsa? | La fame causa flusso basso, rumore e usura accelerata | Altezza di aspirazione, viscosità, pressione di vapore e perdite di ingresso |
| Le valvole riescono a far passare i solidi? | Il diametro della porta da solo non definisce il gioco interno | Classificazione dei solidi e tipo di valvola del produttore |
| Il sistema dell'aria può supportare il lavoro? | La pressione senza un flusso d'aria sufficiente non manterrà l'uscita | Consumo d'aria nel punto di lavoro e caduta di pressione nella linea |
| I materiali sopravvivranno? | Attacchi chimici, calore e abrasione possono causare guasti precoci | Completa compatibilità con il percorso bagnato |
| Esiste un margine operativo? | Il funzionamento continuo sul bordo della curva può aumentare l'usura | Durata normale e di punta, turndown e frequenza di ciclo prevista |
Perché di solito è preferibile operare vicino al centro della curva
I manuali operativi Wilden consigliano di selezionare le pompe in modo che i parametri operativi giornalieri cadano vicino al centro della curva delle prestazioni. Ciò fornisce spazio per la variazione del processo ed evita di fare affidamento su un punto pubblicato estremo. Un modello più grande con una frequenza di ciclo inferiore può ridurre la flessione della membrana e la velocità dell'aria, ma il vantaggio effettivo deve essere valutato rispetto al costo di acquisto, alla stabilità del controllo, allo spazio e al consumo di aria.
I materiali e le dimensioni devono essere selezionati insieme
Il corpo della pompa, la membrana, le sfere, le sedi e le guarnizioni devono corrispondere al liquido. La scelta del materiale può anche modificare le prestazioni, la capacità di aspirazione, i limiti di temperatura e il passaggio di solidi disponibile. Non selezionare prima la dimensione della pompa e trattare i materiali come una sostituzione successiva.
Per prodotti chimici aggressivi, oli, fluidi a base di acqua o servizi abrasivi, utilizzare la guida alla selezione del materiale del diaframma AODD di DFIN come elenco di controllo di screening, quindi confermare i dati attuali di compatibilità del produttore per la miscela completa.
In che modo le dimensioni della pompa influiscono sul prezzo e sul totale costo
Il prezzo della pompa AODD dipende dalle dimensioni, dal materiale del corpo, dai materiali della membrana e della valvola, dal tipo di connessione, dal design della valvola dell'aria, dalle certificazioni, dagli accessori, dalla marca e dalla quantità. Non esiste un prezzo universale affidabile basato solo sul diametro della porta.
Confronta il costo totale di proprietà, compreso l'uso dell'aria compressa nel punto di lavoro, il costo del kit di riparazione, la frequenza di ciclo prevista, le modifiche all'installazione, i tempi di fermo e la disponibilità dei pezzi di ricambio. Il prezzo di acquisto più basso può essere costoso se una pompa piccola deve funzionare continuamente ad alta velocità o se una pompa sovradimensionata necessita di costosi aggiornamenti del sistema dell'aria.
Errori comuni di dimensionamento AODD
- Scelta in base al diametro del tubo anziché alla portata e alla pressione di scarico totale
- Utilizzo del flusso massimo pubblicato come punto di progettazione normale
- Ignorando la viscosità e le perdite nella linea di aspirazione
- Supponendo che la pressione del compressore dimostri una capacità d'aria adeguata
- Utilizzando la dimensione dell'ingresso come valore di passaggio dei solidi
- Verifica della compatibilità della membrana ma non di sfere, sedi e O-ring
- Impossibile includere il caricamento del filtro, la pressione della nave o la domanda di picco
- Acquisto di una pompa più grande senza rivedere la controllabilità e il flusso minimo
Lista di controllo RFQ per una selezione accurata della pompa
Inviare il flusso normale e di picco richiesto; elevazione di scarico e pressione di ricezione; dimensione, lunghezza e raccordi del tubo; predisposizione aspirazione e sollevamento; fluido e concentrazione esatti; temperatura; densità e viscosità; dati sui solidi; pressione e portata dell'aria disponibili; standard di connessione desiderato; requisiti dei materiali bagnati; orari di funzionamento; requisiti di igiene o aree pericolose; destinazione; e foto o disegni dell'installazione.
Se si sostituisce una pompa esistente, includere il modello completo e il numero dell'articolo, la foto della targhetta, i materiali attuali, la cronologia delle riparazioni e il motivo della sostituzione. DFIN può quindi confrontare il punto di lavoro con le curve attuali del produttore e preparare un preventivo specifico per la configurazione tramite la pagina RFQ.
Domande frequenti
Devo scegliere una pompa AODD in base al diametro di ingresso e di uscita?
No. La dimensione della connessione è utile per la selezione, ma la selezione finale deve utilizzare il punto di lavoro reale, le condizioni di aspirazione, la viscosità, i solidi, i materiali e l'alimentazione d'aria.
Una pompa AODD più grande è sempre più efficiente?
No. Una pompa più grande che funziona più lentamente può ridurre lo stress del ciclo in alcune attività, ma potrebbe costare di più, consumare aria non necessaria con impostazioni di controllo inadeguate o creare un funzionamento instabile a basso flusso. Confronta le curve candidate nello stesso punto di lavoro.
Quanto margine di dimensionamento dovrei aggiungere?
Utilizza un margine sufficiente per variazioni credibili del processo e perdite di sistema, ma non applicare una percentuale arbitraria a ogni applicazione. Verificare i punti normali e di picco sulla curva esatta e discutere con il fornitore la viscosità, il carico del filtro e l'incertezza dell'alimentazione dell'aria.
Una pompa AODD può funzionare con una valvola di scarico chiusa?
Una pompa AODD può in genere bloccarsi contro uno scarico chiuso senza lo stesso meccanismo di danno di molte pompe rotanti, ma l'installazione richiede comunque limiti di pressione, controlli e procedure operative sicure corretti. Non superare mai la potenza nominale della pompa o del sistema.
Quali informazioni sono necessarie per il prezzo di una pompa?
Fornire il punto di lavoro, i dati del fluido, i materiali, il collegamento, l'alimentazione dell'aria, i requisiti di conformità, la quantità e la destinazione. Un prezzo basato solo sulla "pompa a membrana da 2 pollici" può descrivere la costruzione o le prestazioni errate.
Risorse DFIN correlate
- Selezione di pompe WILDEN AODD per il trasferimento di prodotti chimici
- Risoluzione dei problemi di basso flusso della pompa AODD
- Sfoglia i riferimenti delle pompe e dei componenti WILDEN
- Richiedi supporto per il dimensionamento della pompa e il preventivo
Riferimenti tecnici
- Wilden: comprendere le curve di prestazione della pompa AODD
- Schede specifiche della pompa Wilden AODD
- Guide sulla cavitazione di Wilden, sull'attrito dei tubi e sulla viscosità
Solo guida per l'applicazione. Confermare la curva prestazionale attuale, la compatibilità chimica, i limiti di temperatura, la capacità di contenere solidi, la richiesta d'aria e le istruzioni di installazione per l'esatta configurazione della pompa prima di ordinare o mettere in servizio.