Pompe per liquidi - Caratteristiche di gestione della viscosità
Il pompaggio di liquidi viscosi può presentare alcuni problemi difficili. Quando si sceglie una pompa, si deve sempre tenere conto della viscosità del fluido. Gli effetti della viscosità possono essere meglio compresi osservando il comportamento dei liquidi viscosi quando sono sottoposti a forza.
Liquidi newtoniani -La viscosità rimane costante indipendentemente dalle variazioni della velocità di taglio o dell’agitazione. All’aumentare della velocità della pompa, il flusso aumenta proporzionalmente. I liquidi che presentano un comportamento newtoniano sono acqua, oli minerali, sciroppo, idrocarburi e resine.
Liquidi pseudoplastci -La viscosità diminuisce con l’aumento della velocità di taglio, ma la viscosità iniziale può essere abbastanza grande da impedire l’avvio del flusso in un tipico sistema di pompaggio. I liquidi pseudoplastici tipici sono i gel, le vernici al lattice e le lozioni.
Liquidi dilatanti -La viscosità aumenta all’aumentare della velocità di taglio. Le pompe possono impantanarsi e bloccarsi dopo aver pompato inizialmente liquidi dilatanti. Alcuni liquidi che mostrano un comportamento dilatante sono gli impasti, l’argilla e i composti di caramelle.
Liquidi tissotropici -Come un liquido pseudoplastico, la viscosità diminuisce all’aumentare della velocità di taglio o dell’agitazione. Quando l’agitazione viene interrotta o ridotta, si verifica un’isteresi e la viscosità aumenta. Spesso la viscosità non torna al valore iniziale. Alcuni esempi di liquidi tissotropici sono i saponi, i catrami, gli oli vegetali, il grasso solido vegetale, la colla, gli inchiostri, il burro di arachidi e alcuni impasti.
Viscosità dei liquidi tipici
| Liquido tipico | Centipoise (cp) |
Centistokes (cSt) |
Saybolt Second Universal (SSU) |
| Acqua | 1 | 1 | 31 |
| Latte | 3 | 4 | 40 |
| Olio combustibile n. 4 | 12,6 | 15,7 | 80 |
| Crema | 20 | 20,6 | 100 |
| Olio vegetale | 40 | 43,2 | 200 |
| SAE 10 olio | 88 | 110 | 500 |
| Succo di pomodoro | 180 | 220 | 1.000 |
| SAE 30 olio | 352 | 440 | 2.000 |
| Glicerina | 800 | 1.100 | 5.000 |
| Miele | 1.500 | 2.200 | 10.000 |
| Colla | 3.000 | 4.500 | 20.000 |
| Maionese | 5.000 | 6.250 | 28.000 |
| Melassa B | 8.640 | 10.800 | 50.000 |
| Crema acida | 15.000 | 19.000 | 86.000 |
Comportamento del liquido viscoso
Pompare i liquidi viscosi con le:
pompe peristaltiche
Il design delle pompe peristaltiche le rende adatte a fluidi abrasivi e/o viscosi come sospensioni, creme, fanghi, lubrificanti, vernici, rifiuti liquidi e altro ancora. Per massimizzare l’efficienza di pompaggio dei fluidi viscosi, seguire i seguenti passaggi:
- rallentare la velocità della pompa. L’aumento della velocità oltre un certo punto avrà un effetto decrescente sulla portata. La velocità massima efficiente della pompa diminuisce con l’aumentare della viscosità e con il diminuire delle dimensioni del tubo.
- Scegliere un tubo di dimensioni maggiori rispetto a quelle necessarie per pompare l’acqua.
- Scegliere un tubo rigido come Chem-Durance® Bio, Norprene®, PharmaPure®, PharMed® BPT, Tygon® E-LFL, GORE® STA-PURE® Serie PCS o GORE® STA-PURE® Serie PFL. Le prestazioni saranno migliori perché il tubo più solido ritorna rapidamente alla sua forma originale dopo l’occlusione della testa della pompa, creando l’aspirazione necessaria per pompare il fluido viscoso. Per le misure L/S® e I/P®, scegliere tubi di precisione ad alte prestazioni: i tubi con pareti più spesse ritornano più rapidamente alla loro forma originale rispetto ai tubi di precisione. Il ritorno più rapido consente di tirare il liquido nel tubo con maggiore forza.
- Scegliere un tubo con un foro liscio. Un foro liscio riduce al minimo le forze di attrito. Le formulazioni BioPharm, BioPharm Plus, Tygon® E-Lab, Tygon® E-LFL, Puri-Flex® o al silicone sono ottime scelte.
- Ridurre la viscosità del fluido. Riscaldare il fluido, se possibile, alla fonte o in un bagno a immersione. La viscosità in genere diminuisce con la temperatura e, se il fluido non viene compromesso dal riscaldamento, è più facile da pompare.
Pompe a ingranaggi
Le pompe a ingranaggi sono adatte al pompaggio di liquidi viscosi se si rispettano le seguenti regole:
- La velocità della pompa (rpm) deve essere ridotta se la viscosità è superiore a 100 cp. Quando si pompano viscosità superiori a 100 cp, contattare i nostri specialisti per determinare il numero di giri ottimale e altri parametri operativi.
- Le tubazioni di aspirazione e di scarico devono essere aumentate di almeno una, o meglio, due misure di tubo rispetto alle dimensioni delle porte della pompa.
- La potenza del motore deve essere aumentata rispetto a quella richiesta per il pompaggio dell’acqua a parità di pressione e portata.
Pompe centrifughe
Generalmente, le pompe centrifughe non sono adatte al pompaggio di liquidi viscosi. Sono ideali per il pompaggio di liquidi con viscosità inferiore a 200 cp. Le capacità di volume e pressione della pompa si riducono con l’aumentare della viscosità.