La pompa a pistone Costruzione, principio funzionale e uso
Le pompe a pistone si possono trovare come pompe ad alta pressione affidabili in molte applicazioni industriali, ad esempio nelle applicazioni di pulizia o nella tecnologia di processo nell'industria chimica. Le pompe volumetriche sono adatte per portate piccole o grandi e raggiungono livelli di pressione diversi. Trasportano tutti i fluidi come acqua, oli o gas liquidi in un ampio intervallo di temperature. Anche i mezzi abrasivi come fanghi detergenti o poltiglia di carbone possono essere facilmente pompati attraverso vari livelli di pressione con le pompe a pistone oscillante.
La pompa a pistone
La pompa a pistone è una versione speciale della pompa a pistone. Il termine pistone deriva dalla lingua inglese e significa stelo o pistone.
Contrariamente a una pompa a pistone, il pistone non raggiunge la parete del cilindro. Lo stelo stesso rappresenta il pistone. All'esterno, non ha guarnizioni che si chiudono con la parete del cilindro. La pompa funziona secondo il principio di spostamento.
Il principio funzionale della pompa a pistone
Contrariamente a una pompa a pistone, la pompa a pistone non si muove con il pistone, ma ha una guarnizione fissa nel premistoppa. Un pistone retrattile crea un effetto di aspirazione nell'estremità del liquido e apre la valvola di aspirazione. Il mezzo scorre nell'estremità liquida. Lo stantuffo si sposta quindi in avanti. Lo stantuffo sposta il volume disponibile attraverso il proprio volume e aumenta la pressione del fluido da pompare. La valvola di aspirazione si chiude e la valvola di pressione apre la strada nell'area di processo per il fluido in pressione.
Il movimento avanti e indietro dello stantuffo si ripete continuamente e apre o chiude le valvole. A seconda dell'applicazione, i cicli vengono ripetuti fino a diverse centinaia di volte al minuto. Per prevenire un flusso intermittente di fluido, vengono utilizzati i cosiddetti smorzatori di pulsazioni sul lato di aspirazione e sul lato di scarico, che assicurano un flusso uniforme e pulsazioni ridotte. Diversi pistoni possono essere utilizzati in una singola pompa in combinazione per aumentare la portata e per una portata più uniforme. Alimentano l'area di processo comune tramite lo stesso tubo di pressione. Il numero di pistoni nella pompa varia in base al design e all'applicazione.
Gli stantuffi sono azionati idraulicamente o da un albero a gomiti con bielle ed estensioni a croce. Se sono presenti più pistoni, le posizioni angolari sull'albero motore possono essere distribuite in modo tale che i picchi di pressione nella pompa siano sfalsati.
La costruzione della pompa a pistone
Fondamentalmente, la pompa a pistone è composta da due componenti principali: l'estremità di potenza e l'estremità del liquido.
L'estremità di potenza converte il movimento rotatorio di un motore di azionamento in un movimento oscillante avanti e indietro dello stantuffo. A tale scopo vengono utilizzati l'albero a gomito, le bielle e le teste a croce. Gli stantuffi sono accoppiati alle teste a croce ed entrano nell'estremità liquida della pompa tramite i premistoppa. I motori di azionamento possono essere motori elettrici, ma anche motori a combustione interna. Sono anche possibili azionamenti idraulici. L'estremità di potenza è realizzata in un materiale di fusione robusto per essere preparato per il duro uso continuo in condizioni estreme.
L'estremità del liquido è costituita dalle scatole di riempimento e dalla camera della valvola in cui avviene l'aumento di pressione del fluido. I vari componenti dell'estremità del liquido entrano in contatto con il fluido e devono quindi essere progettati per soddisfare i requisiti. L'alloggiamento del premistoppa, il blocco valvole e le valvole sono realizzati con materiali adattati all'applicazione e al fluido da pompare. Questi possono essere, ad esempio, semplici materiali di colata, acciai inossidabili altamente legati come superduplex o addirittura titanio.
A seconda del processo da utilizzare, le soluzioni di tenuta installate permanentemente nell'estremità del liquido possono essere dotate di sistemi ausiliari come sistemi di tenuta, iniezioni o lavaggio.
Applicazioni per pompe a pistone ad alta pressione
Le pompe a pistone possono essere utilizzate in un'ampia varietà di applicazioni. Ovunque i liquidi devono essere pompati ad alta pressione, forniscono soluzioni adeguate. Le applicazioni spaziano dalle pompe per i processi di pulizia delle classi di prestazione più basse con pochi chilogrammi ai sistemi di pompaggio per l'industria di processo con requisiti di prestazione di diversi megawatt e un peso di 40 tonnellate. Con le pompe ad alta pressione è possibile raggiungere stadi di pressione fino a 3.000 bar.
Grazie al design sofisticato, alla selezione ottimizzata dei materiali, al controllo flessibile della velocità e all'elevata precisione nella produzione, le pompe a pistone possono essere utilizzate 24 ore al giorno e circa. 8.000 ore all'anno senza interruzioni. Tutti i media possono essere pompati allo stato liquido. Questi possono essere acqua o olio a temperature normali, ma anche oli caldi e gas liquidi come anidride carbonica e ammoniaca. Grazie al loro principio funzionale, le pompe a pistone sono ideali anche per fluidi con abrasivi come fanghi detergenti o poltiglia di carbone.
Le applicazioni tipiche per le pompe a pistone sono:
Applicazioni di pulizia
Liquefazione del carbone
Tecnologia di processo per l'industria chimica e farmaceutica
Test di pressione
Produzione di urea
Preparazione della superficie
Produzione di petrolio e gas
Iniezione d'acqua
Iniezione di CO2 ；
Riabilitazione senza trench
Le pompe a pistone funzionano secondo il principio della cilindrata e sono ideali per un funzionamento continuo affidabile. Possono essere utilizzati per vari fluidi liquidi e raggiungere pressioni fino a 3.000 bar.
