Co to jest pompa beczkowa? Zasada działania pompy beczkowej Rodzaje pomp beczkowych Budowa pomp beczkowych Wykonania materiałowe pomp beczkowych Zalety pomp beczkowych Jak dobrać pompę beczkową? Typowe zastosowania pomp beczkowych Na co zwrócić uwagę przy zakupie pompy beczkowej? Akcesoria do pomp beczkowych
|
|
Autor artykułu: Specjalista ds. produktów higienicznych i automatyki |
Co to jest pompa beczkowa?
Pompy beczkowe to pompy służące do wypompowywania cieczy z popularnych opakowań transportowych o różnej pojemności, takich jak beczki lub paletopojemniki, nazywane popularnie zbiornikami IBC lub Mauzerami.
Pompy beczkowe charakteryzują się lekką konstrukcją umożliwiającą proste przekładanie ich pomiędzy opróżnianymi zbiornikami.
Zasada działania pompy beczkowej
Zasada działania pompy beczkowej jest bardzo prosta, co gwarantuje jej niezawodną eksploatację.
Pompy beczkowe składają się z rury pompy oraz przymocowanego do niej silnika. Elementem wymuszającym przepływ wewnątrz rury jest wirnik, bądź śruba zainstalowana na jej końcu. Ten obrotowy element pompy sprzężony jest za pomocą wału poprowadzonego na całej długości rury oraz sprzęgiełka w kołnierzu pompy z silnikiem.
Rura zanurzana jest w pojemniku z cieczą, a po uruchomieniu silnika ciecz jest transportowana z dna zbiornika do króćca tłocznego poprzez ruch obrotowy wirnika lub rotora pompy.
Szukasz odpowiedniej pompy beczkowej? Zapoznaj się z naszą ofertą
Rodzaje pomp beczkowych
Pompy beczkowe dzielimy na:
Pompy różnych konstrukcji napędzane siłą ludzkich mięśni – pompy pompują wskutek kręcenia korbą pompy czy naciskania tłoka roboczego.
Pompy, w których elementem roboczym jest wirnik lub rotor zamontowany na końcu wału.
Pompy, w których elementem roboczym jest metalowy rotor poruszający się wewnątrz gumowego statora. Pompy te działają analogicznie do pomp śrubowych (zapoznaj się z naszym kompendium wiedzy o pompach śrubowych)
Budowa pomp beczkowych
Budowa pompy beczkowej wirowej
Każda pompa beczkowa wirowa składa się z napędu (elektrycznego lub pneumatycznego) oraz tuby o długości zanurzeniowej odpowiedniej do zastosowania.
Silniki pomp beczkowych (1) to najczęściej silniki pneumatyczne łopatkowe lub komutatorowe jednofazowe silniki prądu przemiennego. Prędkość nominalna tych silników to od 10 000 do 12 500 obrotów na minutę.
Tuba pompy (7) wykonana jest z materiału o dużej trwałości odpornego na działania pompowanego medium. Wewnątrz tuby znajduje się metalowy wał pompy – w zależności od wykonania materiałowego tuby wał wykonany ze stali nierdzewnej lub Hastelloyu – oraz wirnik lub rotor wykonany z ECTFE bądź stali nierdzewnej.
Wirnik i tubę w pompie beczkowej można połączyć bez użycia narzędzi za pomocą specjalnego pokrętła (2).
W zależności od aplikacji elementem roboczym może być wirnik – charakteryzujący się mniejszą maksymalną wydajnością i wyższą wysokością podnoszenia – lub rotor pozwalający osiągnąć wyższe wydajności, lecz przy niższej wysokości podnoszenia.
Medium jest transportowane na stronę tłoczną wskutek działania siły osiowej, która jest nadawana przez obracający się element roboczy.
Charakterystyka wirowych pomp beczkowych zależy głównie od zastosowanego silnika, a dokładniej jego prędkości obrotowej oraz mocy.
Wirowe pompy beczkowe przeznaczone są do transportu cieczy o różnej lepkości (maksymalnie 1000 mPas) oraz o temperaturze do 120 ℃ w przypadku zastosowania nierdzewnej tuby oraz rotora ze stali nierdzewnej.
Pompy beczkowe ze stali nierdzewnej mogą również pracować w strefach zagrożenia wybuchem, wymaga to jednak zastosowania odpowiednich silników.
Budowa pompy beczkowej śrubowej
Śrubowa pompa beczkowa składa się z napędu, tj. silnika lub motoreduktora, oraz z tuby zanurzonej w cieczy. Wewnątrz tuby znajduje się obracający się rotor wykonany ze stali nierdzewnej oraz elastomerowy stator. Medium jest zasysane ze zbiornika za pomocą tuby i transportowane przez rotor obracający się wewnątrz statora.
Ze względu na napęd beczkowe pompy śrubowe możemy podzielić na:
pompy beczkowe napędzane silnikiem jednofazowym
Pompy beczkowe serii SR napędzane standardowymi silnikami używanymi w pompach beczkowych, tj. jednofazowym silnikiem prądu przemiennego lub silnikiem pneumatycznym
pompy beczkowe napędzane silnikiem trójfazowym
Pompy beczkowe serii DR napędzane silnikami trójfazowymi prądu przemiennego lub silnikami pneumatycznymi z wyjściem w standardzie IEC. Napęd jest bezpośrednio połączony z elastycznym sprzęgłem.
pompy beczkowe napędzane motoreduktorem
Pompy beczkowe serii GM napędzane przez motoreduktor, przeznaczone do lepkich cieczy o lepkościach do 100 000 mPas:
W zależności od liczby stopni, tj. „liczby obrotów śruby” rotora, tym wyższe ciśnienie może zostać wygenerowane przez pompę. W przypadku pomp beczkowych najczęściej są to pompy jedno- lub dwustopniowe o maksymalnym ciśnieniu odpowiednio 6 i 12 barów (2 i 3 bary dla statorów z PTFE).
W przypadku cieczy trudnych do pompowania – np. przecieru pomidorowego, pulpy owocowej czy smaru – konieczne może być zastosowanie płyty zgarniającej (ang. follower plate) wraz z układem podnoszącym. Takie rozwiązanie powoduje, że pompa jest stopniowo opuszczana do beczki, a medium jest wciskane do pompy, co ułatwia wypompowanie substancji o wysokiej lepkości.
W naszej ofercie znajdziesz urządzenia zaprojektowane specjalnie do takich zadań – systemy rozładunku HVS.
Szukasz rozwiązania do rozładunku bardzo lepkich mediów?Sprawdź nasze systemy rozładunku beczek
Wykonania materiałowe pomp beczkowych
Wykonania materiałowe pomp beczkowych wirowych
Wirowe pompy beczkowe mogą być wykonane z następujących materiałów:
Polipropylen (PP) znajdujący zastosowanie przy pompowaniu agresywnych cieczy jak środki czyszczące oraz stosowane w przemyśle kwasy czy zasady o maksymalnej temperaturze do 50 st C. Wały w tubach z polipropylenu mogą być wykonane ze stali nierdzewnej lub hastelloy’u. Przykładowymi zastosowania jest pompowanie cieczy agresywnych, takich jak stężone kwasy:
Kwas mrówkowy (50%) • Amoniak • Kwas borowy • Woda destylowana • Roztwory nawozowe • Chlorek żelaza II i III • Kwas octowy (80%) • Wywoływacz fotograficzny • Kwasy owocowe • Roztwór wodorotlenku potasu • Chlorek miedzi • Kwas mlekowy • Roztwór wodorotlenku sodu • Kwas fosforowy • Kwas solny • Kwas siarkowy do (90%) • Nadtlenek wodoru • Kwas cytrynowy
Stal nierdzewna dla cieczy o temperaturze do 90 st. C (120 st. C w przypadku nierdzewnych wirników oraz rotorów). Pompy te mogą pracować w strefach zagrożenia wybuchem i najczęściej wykorzystywane są do pompowania cieczy łatwopalnych – rozpuszczalników, benzyny oraz neutralnych cieczy o niskiej lepkości, jak rozcieńczone kwasy i zasady. Dodatkowo pompy te są wykorzystywane do pompowania płynów spożywczych jak soki owocowe, mleko czy oleje jadalne. Przykładowymi cieczami są:
Aceton • Alkohol • Amoniak • Benzyna • Łatwopalne rozpuszczalniki • Roztwór wodorotlenku potasu • Roztwór wodorotlenku sodu • Lakiery nitro • Perchloroetylen • Kwas fosforowy • Kwas siarkowy (do 7,5% i ponad 90%) • Trichloroetylen • Toluen i wiele innych mediów.
Aluminium z wałem ze stali nierdzewnej do cieczy na bazie olejów, o maksymalnej temperaturze 90 st. C oraz lepkich cieczy o lepkości do 1000 mPas. np.:
Emulsje wiertnicze • Chłodziwo • Olej napędowy • Mydło w płynie • Wosk w płynie • Oleje przekładniowe • Olej opałowy • Oleje hydrauliczne • Oleje maszynowe • Oleje mineralne i oleje silnikowe oraz wiele innych mediów.
Polifluorek winylidenu (PVDF) z wałem z Hastelloyu używany do pompowania cieczy agresywnych, takich jak skoncentrowane kwasy i zasady o maksymalnej temperaturze do 90 st. C. Przy ich pomocy można pompować np.:
Kwas mrówkowy (50%) • Amoniak • Kwas borowy • Woda destylowana • Roztwory nawozów • Chlorek żelaza II i III • Kwas octowy (80%) • Wywoływacz fotograficzny • Kwasy owocowe • Roztwór wodorotlenku potasu • Chlorek miedzi • Kwas mlekowy • Roztwór wodorotlenku sodu • Kwas fosforowy • Kwas solny • Kwas bromowodorowy • Kwas chlorowy • Kwas chromowy • Kwas fluorowodorowy • Kwas siarkowy do (90%) • Podchloryn sodu • Kwas azotowy i kwas siarkowy 90°C • Nadtlenek wodoru • Kwas cytrynowy i wiele innych mediów.
Wszystkie tuby dostępne są w standardowych długościach 700 mm, 1000 mm oraz 1200 mm. Na specjalne życzenie dostępne są również tuby o innych długościach. Dzięki temu pompy beczkowe są dostosowane do opróżniania beczek i innych pojemników o głębokości zanurzenia do 1,8 metra.
Wykonania materiałowe pomp beczkowych śrubowych
Tuba oraz rotor w pompie beczkowej śrubowej wykonane są ze stali nierdzewnej.
W przypadku statorów zastosowane mogą zostać:
NBR nadający się do pompowania oleju, alkoholu i roztworów wodnych o temperaturze do 90 st. C.
EPDM nadający się do rozcieńczonych zasad, kwasów, ketonów oraz alkoholi o temperaturze do 110 st. C. Nie nadaje się do pompowania olei oraz tłuszczy – zapewnia jednak wystarczającą odporność przy pompowaniu mleka.
FKM odpowiednie do pompowania kwasów, zasad, węglowodorów oraz rozpuszczalników organicznych o temperaturze do 160 st. C.
PTFE charakteryzujący się wysoką odpornością chemiczną do pompowania nierozcieńczonych kwasów i zasad, chemikaliów oraz do produktów w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i farmaceutycznym. Maksymalna temperatura cieczy dla statorów PTFE to 200 st. C.
Statory te dostępne są w wersji dopuszczonej do kontaktu z żywnością. Statory z PTFE mogą również pracować w strefach zagrożenia wybuchem (ATEX).
Zalety pomp beczkowych
Kompaktowa i lekka konstrukcja – umożliwia przemieszczanie pompy i jej użytkowanie w różnych miejscach.
Bezpieczny rozładunek – pompy beczkowe są idealne do bezpiecznego rozładowywania pojemników, gdy wymagane jest ograniczenie do minimum kontaktu użytkownika z niebezpiecznymi cieczami.
Modułowa konstrukcja – tuby i silniki można dowolnie łączyć, co umożliwia dopasowanie pompy do wymagań aplikacji i pozwala ograniczyć liczbę modeli użytkowanych pomp.
Prosta budowa – pozwala na łatwe uruchomienie, obsługę i serwisowanie pompy oraz szybki jej montaż i użycie.
Jak dobrać pompę beczkową?
Aby poprawnie dobrać pompę beczkową, ważne jest, aby podać poniższe dane:
Informacje o rodzaju cieczy
Niezbędne w celu doboru materiałów odpornych na kontakt z danym medium.
Lepkość medium
Lepkość ma wpływ na wybór typu pompy. Limitem dla wirowych pomp beczkowych jest 1000 mPas. W przypadku cieczy o wysokiej lepkości (do 100 000 mPas) należy stosować pompy śrubowe. Dodatkowo im wyższa lepkość danej cieczy, tym prędkość obrotowa pompy śrubowej powinna być niższa. Lepkość cieczy ma też wpływ na dobór nominalnej mocy silnika.
Temperatura cieczy
Temperatura cieczy ma wpływ na dobór odpowiednich materiałów pompy.
Ciśnienie
Potrzebne, aby określić typ pompy oraz moc silnika napędzającego
Gęstość medium
Gęstość pompowanej cieczy ma wpływ na dobór nominalnej mocy silnika.
Docelowa wydajność pompy
W celu doboru odpowiedniej prędkości obrotowej silnika napędzającego pompę.
Rozmiar cząstek stałych, ich typ oraz ich zawartość
Rozmiar cząstek stałych ma wpływ na wybór rozmiary pompy. Dodatkowo duża zawartość cząstek stałych czy cząstki stałe o charakterze ściernym skutkują doborem większej pompy o niższej prędkości obrotowej. Ma to na celu wydłużenie żywotności pompy i jej elementów jak rotora czy statora w pompie śrubowej.
Czas pracy
Pompy beczkowe wirowe ze względu na swoją konstrukcję nie są przeznaczone do pracy ciągłej.
W przypadku pomp śrubowych czas pracy może mieć również wpływ na prędkość obrotową – w przypadku częstej pracy zaleca się zastosowanie większej pompy o niższej prędkości obrotowej, co ma pozytywny wpływ na żywotność pompy oraz jej elementów naturalnie zużywających się.
Typowe zastosowania pomp beczkowych
Pompy beczkowe znajdują zastosowanie w każdej gałęzi przemysłu, w której konieczne jest wypompowanie cieczy ze zbiorników transportowych. Najczęściej są używane w:
Oczyszczanie ścieków Inżynieria i budowa instalacji Przemysł motoryzacyjny Biogazownie Przemysł chemiczny Przemysł malarski i powlekający Przemysł galwaniczny Przemysł napojowy
Szklarnie Przemysł półprzewodnikowy Przemysł ceramiczny Przemysł kosmetyczny Rolnictwo Budowa maszyn Przemysł naftowy Przemysł papierniczy
Przemysł petrochemiczny Przemysł farmaceutyczny Przemysł cukierniczy Przemysł tekstylny Technologia ochrony środowiska Zaopatrzenie w wodę Utylizacja wody
Nie jesteś pewien, która pompa jest dla Ciebie odpowiednia? Skontaktuj się z naszymi ekspertami!
Na co zwrócić uwagę przy zakupie pompy beczkowej?
Przy zakupie pomp beczkowych warto zwrócić uwagę na wydajność oraz wysokość podnoszenia pompy, jak i na materiał wykonania tuby oraz wału pompy. Warto wybrać rozwiązanie uniwersalne, które pozwoli wykorzystywać pompę przy wszystkich używanych przez nas cieczach.
Warto również upewnić się, że w pobliżu miejsca, gdzie chcemy używać pompy, znajduje się odpowiednie źródło zasilania (np. przyłącze sprężonego powietrza) oraz zastanowić się nad zastosowaniem akcesoriów poprawiających bezpieczeństwo i ułatwiających użytkowanie pompy:
Akcesoria do pomp beczkowych
przepływomierze
Stosowane wraz z pompami beczkowymi w celu kontroli ilości pompowanego medium. W przypadku cieczy o niskiej lepkości najczęściej są to przepływomierze turbinowe – gdzie wirnik przepływomierza obraca się napędzany pompowaną cieczą, a obroty wirnika przeliczaną są na ilośc pompowanej cieczy.
węże i przyłącza
Węże i przyłącza z materiałów odpornych na kontakt z pompowaną cieczą pozwalające podłączyć pompę beczkową do rurociągu lub podłączyć pistolet nalewczy do pompy beczkowej.
pistolety nalewcze
Pistolety do montażu na końcu węża, które w połączeniu z przepływomierzem ułatwiają w bezpieczny, pewny i kontrolowany sposób nalewać ciecz z rozładowywanych zbiorników do mniejszych pojemników.
adaptery montażowe
Służące bezpiecznego i stabilnemu zamocowaniu pompy na pojemniku. Dostępne również w wersji zapobiegającej wydostawaniu się ze zbiornika niebezpiecznych oparów cieczy.
filtry
Filtry zabezpieczające pompę przed dostaniem się do niej z dna beczki osadu lub cząstek stałych mogących uszkodzić pompę.
zestawy uziemiające
Niezbędne to wyrównywania potencjałów elektrycznych w strefach zagrożenia wybuchem, pozwalające zniwelować ryzyko wyładowania elektrostatycznego mogącego być źródłem zapłonu.
Wiesz już wszystko o pompach beczkowych? Sprawdź pompy beczkowe dostępne w ofercie Tapflo!
