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Largamente apprezzate dagli utenti per i loro numerosi vantaggi, tra cui la capacità di gestione di un'ampia varietà di fluidi (compresi quelli abrasivi e corrosivi), l'ottima aspirazione, le funzionalità a secco, l'elevata efficienza di pompaggio e la resistenza all'usura, le pompe a membrana per liquidi sono tra i prodotti più versatili sul mercato, nonché la scelta perfetta per una lunga serie di applicazioni di movimentazione di liquidi. Il loro prezzo di acquisto relativamente contenuto, abbinato alla facilità di installazione e manutenzione, le rende tra le tipologie di pompe oggigiorno più diffuse a livello mondiale.
Tuttavia, la natura stessa della tecnologia a membrana fa sì che le pompe a membrana per liquidi si caratterizzino anche per i picchi di pressione indesiderati. Se dotate di una sola membrana, queste pompe possono causare onde di impulsi che rischiano di pregiudicare l'efficienza dell'intero impianto, ma anche di creare problemi connessi con la qualità del prodotto finale in alcune applicazioni. Sfruttando caratteristiche progettuali di ultima generazione, Thomas è riuscita a ridurre al minimo questo difetto nei propri modelli di pompe a membrana per liquidi.
Analogamente alle altre tipologie di pompe volumetriche, comprese quelle peristaltiche e a pistoni, le pompe a membrana per liquidi si caratterizzano per la portata generata da variazioni periodiche di volume all'interno della pompa stessa. L'azione di un eccentrico sull'albero motore spinge un membrana flessibile su e giù nella testa della pompa, facendo sì che il media entri nella camera della pompa in fase discendente e che, viceversa, venga espulso in fase ascendente. Le valvole interne posizionate nella testa della pompa permettono di regolare la direzione del flusso.
Le pompe a membrana per liquidi si basano sul principio di funzionamento fluttuante, per cui non vi è un flusso costante di liquido, ma emissioni in successione con la valvola di scarico aperta. Poiché i liquidi, a differenza dei gas, non possono essere compressi e non assorbono energia, ma piuttosto la trasportano al loro interno, vengono impresse forze sempre maggiori sui componenti della pompa e si viene a creare una resistenza idraulica tra la camera della membrana e il carico finale. Questo fa sì che gli impulsi di volume, trasformandosi in impulsi di pressione, transitino lungo i tubi verso l'uscita.
Pur essendo normali nelle pompe volumetriche, le pulsazioni ad alta pressione costituiscono una caratteristica prestazionale delle pompe di cui occorre ridurre l'impatto per evitare una serie di effetti indesiderati sia sulle apparecchiature che sui risultati del processo. Un eccessivo numero di pulsazioni, infatti, accelera l'usura dei componenti della pompa dando luogo a forti vibrazioni che, a loro volta, aumentano le emissioni acustiche. Per di più, il rischio è che nel liquido pompato si formino bollicine o schiuma e, in alcuni casi, che venga danneggiato il media trasferito.
Non meno importante, in determinate applicazioni i picchi di pressione sono eventi indesiderati, poiché non garantiscono una qualità del prodotto finale sempre elevata. Ad esempio, nella stampa a getto d'inchiostro (un'applicazione tipica delle pompe a membrana per liquidi), pulsazioni troppo elevate possono generare un flusso di inchiostro discontinuo che influisce negativamente sulla qualità di stampa; in più, la maggiore energia rischia di danneggiare gli inchiostri delicati. In un settore esigente come questo, fare affidamento su pompe a basse pulsazioni è fondamentale per il successo commerciale.
Vi sono diversi metodi per ridurre le pulsazioni quando si utilizzano pompe a membrana per liquidi.
1. Riduzione della corsa della membrana
2. Scelta del materiale della membrana
Le pompe a membrana per liquidi possono essere dotate di membrana di vari materiali per adattarsi a diverse applicazioni. Normalmente, la scelta del materiale dipende dal media trasferito. In caso di media chimicamente aggressivi, vengono spesso impiegate membrane dotate di strato inferiore in elastomero e rivestimento in PTFE. La rigidità dello strato in PTFE contribuisce ad aumentare la durezza complessiva della membrana. Di conseguenza, aumentano anche le pulsazioni. Al contrario, l'utilizzo di un materiale più elastico per il membrana, come ad esempio l'EPDM, aiuta a ridurre le pulsazioni.
3. Impiego di una membrana di risonanza
Per rendere omogeneo il flusso della pompa, nelle nostre moderne pompe a membrana per liquidi viene utilizzata una membrana di risonanza. Quest'ultima, oltre a fungere da smorzatore di pulsazioni integrato sul lato di ingresso, influisce positivamente sulle pulsazioni sul lato di uscita.
4. Impiego di una pompa a membrana per liquidi a doppia testa
Un metodo molto diffuso ed efficace per ridurre le pulsazioni consiste nell'utilizzare una pompa a membrana per liquidi con due teste. In questa versione, le due teste singole vengono montate in parallelo e si alternano per spingere fuori il liquido, generando così curve di pressione sovrapposte.
In confronto ad una pompa a membrana a singola testa, una pompa a membrana a doppia testa può ridurre le pulsazioni di oltre il 70%.
5. Utilizzo di uno smorzatore di pulsazioni esterno
Un dispositivo di questo tipo viene installato sul lato di scarico della pompa ed è progettato per assorbire i picchi di pressione del media pompato con l'aiuto di un membrana flessibile, garantendo così un flusso molto più omogeneo. Le pulsazioni possono essere ridotte di oltre il 90% rispetto a quanto accade in una pompa priva di smorzatore di pulsazioni. Ove necessario, possono essere ridotte fino al 99% mediante un'ulteriore restrizione del flusso e tubi ottimizzati.
Gli smorzatori di pulsazioni progettati da Thomas non richiedono regolazioni o manutenzione e sono caratterizzati dalla stessa durata e lunga durata delle nostre pompe a membrana. Presentano dimensioni ridotte rispetto ad altri ammortizzatori disponibili e utilizzano un raccordo per tubo G 1/8” compatibile con un gran numero di connettori. Gli smorzatori di pulsazioni Thomas possono anche essere dotati di un pressostato di sovrapressione per proteggere il sistema.Possiamo personalizzare la tecnologia degli smorzatori di pulsazioni per il singolo tipo di pompa e l'applicazione richiesta.
Contattaci, se sei interessato ad una soluzione personalizzata.
Tutti gli altri component utilizzati nel percorso del fluido hanno un’influenza sulla pulsazione. Ad esempio, l’uso di un materiale morbido per tubi sul lato di mandata della pompa aiuta a ridurre le pulsazioni; con materiali più duri come il PTFE, invece, gli impulsi vengono trasferiti senza alcun effetto smorzante. Inoltre, i filtri e altre restrizioni, inclusi gli ugelli, hanno un’influenza sulla pulsazione. Qualsiasi restrizione dopo la pompa ridurrà le pulsazioni, ma comporterà anche un aumento della pressionedel sistema e una diminuzione della portata.
Per le proprie pompe a membrana per liquidi, Thomas adotta soluzioni di riduzione delle pulsazioni che garantiscono un flusso omogeneo in applicazioni particolarmente delicate. Le nostre pompe a testa singola serie 1210, 6311 e 6410 sono ottimizzate per un numero limitato di pulsazioni grazie all'impiego di una membrana di risonanza aggiuntiva. L'utilizzo di materiali elastomerici perfezionati è un ulteriore fattore a garanzia di basse pulsazioni.
Per le applicazioni con requisiti più stringenti in termini di pulsazioni, le pompe a membrana per liquidi Thomas serie 6420 con portata fino a 1.800 ml/min e pressione massima continua di 10 m H2O si distinguono dalle altre pompe sul mercato per l'omogeneità di trasferimento dei media. Queste pompe vantano prestazioni nettamente superiori rispetto alla concorrenza, come viene peraltro illustrato nel grafico qui di seguito, in cui la striscia rossa rappresenta le pompe serie 6420 e quella grigia un prodotto concorrente.
Scoprite ulteriori informazioni sulla riduzione delle pulsazioni e sull'ottenimento di portate estremamente costanti con le pompe a membrana per liquidi di Thomas. Scoprite come la nostra tecnologia può aiutarvi a superare i problemi di pulsazione nelle vostre applicazioni di movimentazione dei fluidi.
