Cosa sono le pompe a vite e come funzionano?

Cosa sono le pompe a vite e come funzionano

Pompe a vite sono un tipo di pompa volumetrica che utilizza una o più viti rotanti, o rotori, per spostare il fluido lungo l'asse della vite mentre gira. A differenza delle pompe centrifughe, che si affidano alla velocità di rotazione per spingere il fluido verso l'esterno, le pompe a vite intrappolano il fluido nelle cavità formate tra le filettature delle viti e il corpo della pompa, quindi lo fanno avanzare dolcemente dall'ingresso all'uscita mentre le viti ruotano.

Questo meccanismo consente alle pompe a vite di spostare il fluido con turbolenza, pulsazione o taglio minimi, il che le rende particolarmente adatte alla gestione di fluidi viscosi, sensibili o multifase che potrebbero essere danneggiati o degradati da altri tipi di pompe. Il flusso continuo e regolare prodotto dalle pompe a vite le rende efficaci anche per le applicazioni che richiedono un'erogazione di fluido precisa e costante.

Design a vite singola e a vite multipla

Le pompe a vite singola, spesso chiamate pompe a cavità progressiva, utilizzano un rotore elicoidale che gira all'interno di uno statore elastomerico stazionario per spostare il fluido. Le pompe a doppia e tripla vite, al contrario, utilizzano due o tre viti intrecciate che non si toccano, basandosi invece su giochi precisi per spostare il fluido senza l'usura associata ai design basati sul contatto.

Tipi comuni di pompe a vite

Le pompe a vite sono disponibili in diverse configurazioni, ciascuna adatta a diverse caratteristiche del fluido e condizioni operative. La scelta del tipo giusto dipende da fattori quali la viscosità, i requisiti di pressione e la presenza di solidi o gas intrappolati nel fluido pompato.

Scelta in base alla viscosità del fluido

Le pompe a cavità progressiva generalmente eccellono nella gestione di fluidi densi e carichi di solidi come i fanghi, mentre le pompe a doppia e tripla vite sono più adatte a fluidi più leggeri e più puliti come oli lubrificanti e carburante, dove gli spazi ridotti tra le viti forniscono un pompaggio efficiente e a basso taglio senza l'usura associata ai design basati sul contatto.

Principali applicazioni delle pompe a vite

Le pompe a vite sono ampiamente utilizzate in settori che richiedono una movimentazione delicata e uniforme di fluidi viscosi o sensibili. La loro capacità di gestire un ampio intervallo di viscosità mantenendo un flusso costante li rende preziosi sia nelle lavorazioni industriali che nelle operazioni di trasferimento dei fluidi.

• Industria petrolifera e del gas: le pompe bivite sono ampiamente utilizzate per il trasferimento del petrolio greggio e il pompaggio multifase direttamente dalle teste dei pozzi.
• Applicazioni marine: le pompe a tripla vite sono comuni nelle sale macchine delle navi per la movimentazione di olio lubrificante e sistemi di trasferimento del carburante.
• Trattamento delle acque reflue: le pompe a cavità progressiva spostano in modo efficiente fanghi e fanghi contenenti solidi senza intasare o danneggiare la pompa.
• Lavorazione di alimenti e bevande: le pompe bivite temporizzate gestiscono prodotti viscosi come cioccolato, sciroppi e salse rispettando gli standard igienici.
• Lavorazione chimica: le pompe a vite trasferiscono sostanze chimiche viscose o sensibili al taglio in cui un'azione di pompaggio più delicata aiuta a preservare l'integrità del prodotto.

Vantaggi delle pompe a vite rispetto ad altri tipi di pompe

Uno dei principali vantaggi delle pompe a vite è la loro capacità di gestire un'ampia gamma di viscosità senza un calo significativo dell'efficienza, a differenza delle pompe centrifughe, che perdono rapidamente prestazioni all'aumentare della viscosità del fluido. Le pompe a vite producono inoltre un flusso regolare e a basse pulsazioni, rendendole ideali per applicazioni in cui è importante un'erogazione del fluido uniforme e non turbolenta.

Inoltre, molti modelli di pompe a vite possono gestire fluidi contenenti gas intrappolato o una miscela di fasi liquide e gassose senza perdere l'aspirazione, una capacità che le distingue da molti altri tipi di pompe volumetriche. Ciò rende le pompe a doppia vite particolarmente utili nelle applicazioni di estrazione dell'olio in cui la composizione del fluido può variare in modo imprevedibile durante il funzionamento.

Considerazioni sulla manutenzione per l'affidabilità a lungo termine

Le pompe a cavità progressiva richiedono la sostituzione periodica dello statore elastomerico, poiché questo componente si usura a causa del contatto continuo con il rotore, in particolare quando si pompano fluidi abrasivi. Le pompe a doppia e tripla vite, che funzionano senza contatto tra le viti, generalmente richiedono una sostituzione meno frequente dei componenti interni, ma necessitano comunque di un monitoraggio regolare delle condizioni delle guarnizioni e dei cuscinetti per evitare perdite o perdite di prestazioni.

Suggerimenti per la scelta della pompa a vite giusta

Quando si seleziona una pompa a vite, è essenziale caratterizzare accuratamente la viscosità, la temperatura e il contenuto di solidi del fluido, poiché questi fattori influenzano direttamente la configurazione della pompa che funzionerà in modo affidabile nel tempo. Le pompe progettate per fluidi puliti e a bassa viscosità possono avere difficoltà o usurarsi prematuramente se utilizzate su fanghi abrasivi, mentre le pompe a cavità progressiva progettate per fluidi carichi di solidi possono essere inutilmente complesse per attività di trasferimento di fluidi semplici e pulite.

Gli acquirenti dovrebbero inoltre considerare attentamente i requisiti di portata e pressione, assicurandosi che la capacità della pompa selezionata sia in linea con le richieste del sistema senza un sovradimensionamento eccessivo, che può portare a un funzionamento inefficiente e a costi energetici più elevati. Consultarsi con un produttore o fornitore di pompe in grado di esaminare dati specifici sui fluidi e condizioni di applicazione aiuta a garantire che la pompa a vite scelta offra prestazioni affidabili a lungo termine.