Problemy z użytkowaniem pomp wynikają nie tylko z wadliwej obsługi (np. praca na sucho, niekompatybilna ciecz), ale także z naturalnego zużycia elementów eksploatacyjnych (np. wytarcie się uszczelnień).
Wzrost lepkości cieczy
Przy cieczach o średniej lepkości jak np. gliceryna stosuje się często pompy odśrodkowe. Świetnie się one sprawują do czasu, kiedy spadnie temperatura cieczy. Następuje to najczęściej wraz z nadejściem jesieni lub zimy w firmach, gdzie magazyn surowców jest nieogrzewany.
Nawet przy małym wzroście lepkości następuje zwiększenie poboru mocy silnika (możliwość przegrzania), spada wydajność i zmniejsza się wysokość podnoszenia. Pompa może zacząć kawitować, hałasować, wibrować… Znane są przypadki uszkodzeń np. sprzęgieł i wirników już w bardzo krótkim czasie.
W takich sytuacjach dobrym rozwiązaniem mog ą być pompy wyporowe – np. zębate, krzywkowe, śrubowe, perystaltyczne, itp. Pompy te z założenia przeznaczone są do cieczy o wyższej lepkości.
Wydajność niektórych z tych urządzeń (np. zębatych lub krzywkowych) zależy od lepkości cieczy. W innych (np. perystaltycznych lub śrubowych) – bardzo mało lub niemal wcale.
Jest to zwłaszcza ważne w instalacjach dozowania objętościowego, gdzie układ dozujący odmierza dawkę na zasadzie liczenia obrotów/suwów elementu roboczego pompy.
Wyciek z uszczelnienia
Uszczelnienia ciekną. To prawda znana od początku istnienia pomp. Klasyczne, tj. sznurowe, z zasady działania muszą powodować wyciek medium przez dławnicę. Jeżeli wyciek nie następuje – to znak, że jest szansa na „spalenie” uszczelnienia, gdyż nie jest ono chłodzone/smarowane cieczą.
Uszczelnienia mechaniczne (tzw. czołowe) także ciekną – przy normalnej pracy znacznie mniej niż sznurowe. Przy cieczach krystalizujących i niebezpiecznych stosuje się uszczelnienia podwójne, przepłukiwane zewnętrznym strumieniem cieczy. Jest to ciekawe rozwiązanie, ale bardzo kosztowne (zarówno z uwagi na konieczność wyposażenia urządzenia w dwa zestawy uszczelniające, jak również przez ciągłe dostarczanie cieczy roboczej).
Jednym z rozwiązań problemu wycieków (co jest zwłaszcza ważne przy cieczach szkodliwych i niebezpiecznych) jest zastosowanie sprzęgła magnetycznego. Ta konstrukcja jest stuprocentowo szczelna, jednak ma ograniczenie – nie można pompować cieczy z ciałami stałymi oraz praca na sucho powoduje znacznie większe uszkodzenia niż przy zastosowaniu uszczelnienia mechanicznego.
Innym rozwiązaniem jest konstrukcja zastosowana przez francuską firmę Mouvex. Element roboczy nie wiruje, a jedynie oscyluje, co umożliwia zamknięcie go w szczelnej gumowej tulei. Ponieważ nie ma ruchu obrotowego, uszczelnienia (zamknięcia) są statyczne, a więc nie następuje wyciek.
Amerykańska firma Blackmer rozszerzyła funkcjonalność tych pomp, zastępując gumową tuleję mieszkiem wykonanym w całości ze stali kwasoodpornej.
Praca na sucho
Wspomniane wcześniej uszczelnienia wymagają stałego smarowania/chłodzenia. Dlatego też praca na sucho szybko niszczy uszczelnienie. W wielu pompach następuje także tarcie elementów roboczych (np. koła zębate w pompach zębatych lub zespół stator/rotor w pompie śrubowej), co dodatkowo wymaga chłodzenia cieczą roboczą.
W pompach z oscylującym tłokiem tłok nie trze o cylinder, a jedynie się po nim toczy, dzięki czemu nie jest wymagane smarowanie, gdyż nie wzrasta temperatura.
Samozasysanie
Słowo samozasysanie jest często nadużywane przez dostawców pomp. Pompa samozasysająca na sucho to taka, która może być zainstalowana nad zbiornikiem z cieczą i po jej uruchomieniu (przy pustym rurociągu ssawnym) sama opróżni rurociąg z powietrza i skutecznie zassie ciecz. Takimi pompami są np. pompy perystaltyczne, dwumembranowe, napędzane sprężonym powietrzem, z oscylującym tłokiem. Pompa samozasysająca na mokro – czyli taka, która przed uruchomieniem musi zostać zalana cieczą (a także rurociąg ssawny) to np. pompa krzywkowa.
Na temat pomp zębatych trwają zażarte dyskusje – wiele osób twierdzi, iż są one samozasysające na mokro, ale z drugiej strony inni używają tych pomp jako samozasysających na sucho.
Tę niby-zagadkę mogą rozwiązać dodatkowe rozważania:
-
pompa zębata, nawet bez cieczy, zawsze ma pozostałości medium z poprzedniego pompowania, a więc w rzeczywistości sucha nie jest,
-
należy zastanowić się, jak ta pompa ma wytarte zęby w stosunku do drugiej, która była zawsze zalewana,
-
czy nadal będzie mogła samozasysać „na sucho” po roku użytkowania?
Opróżnienie rurociągu
Niezwykle przydatną funkcją, niezbyt często spotykaną, jest możliwość opróżnienia rurociągu po zakończeniu pompowania.
Ileż to produktu marnuje się w rurach, gdyż rurociąg ssawny jest już pusty, a nie ma jak opróżnić tłocznego. Jest to zwłaszcza zauważalne w instalacjach, gdzie pompowane medium jest drogie (np. farmacja, kosmetyki).
Pompy perystaltyczne, dwumembranowe i z oscylującym tłokiem po zakończeniu pompowania pracują jak swoiste kompresory – przepychają powietrze, dzięki czemu opróżniają rurociąg tłoczny i minimalizują pozostałości.
Dlatego też, podejmując decyzję o zakupie pomp, należy zastanowić się także nad późniejszą eksploatacją i obs ługą urządzeń, a nie tylko nad kosztem inwestycji.
Autor: mgr inż. Andrzej G. Baciński
