De pomp voorbij: hoe systeemcomponenten de prestaties van vloeistofpompen beïnvloeden
Membraanpompen zijn vaak klein, maar cruciaal in grote en complexe systemen. Bij het beoordelen van een pomp is het essentieel om te begrijpen hoe andere systeemcomponenten, vooral in de directe omgeving van de pomp en in het stromingstraject, de prestaties van een vloeistofpomp kunnen beïnvloeden.
Vloeistof membraanpompen vervullen bij uiteenlopende toepassingen essentiële functies het systeem. Pompen werken binnen die systemen echter niet op zichzelf. Verschillende systeemcomponenten in het stromingstraject, zoals kleppen, sproeiers, slangen en koppelingen, kunnen een aanzienlijke invloed hebben op de prestaties van de pomp. Daarom is het essentieel deze componenten in de beoordeling mee te nemen bij de keuze van een pomp.
De prestaties van een systeem worden niet alleen door pompen bepaald
Hoewel de keuze van de juiste pomp cruciaal is voor het optimaliseren van systeemprocessen, is het net zo noodzakelijk om te bekijken hoe en waar de pomp binnen een systeem past. Of de pomp nu in een inkjettoepassing een medium van een reservoir naar een printkop transporteert, een nauwkeurige hoeveelheid voor vloeistofdosering levert of een monster voor laboratoriumanalyse onttrekt: de pomp werkt nooit alleen. Zelfs de meest eenvoudige systemen bevatten diverse andere componenten zoals kleppen, sproeiers, slangen en koppelingen, die van invloed zijn op de doorstroming. Dit wordt bij het beoordelen van een pomp vaak over het hoofd gezien, maar deze componenten kunnen een grote rol spelen bij de prestaties.
Componenten die van invloed zijn op de pompen, zijn essentieel voor de werking van het systeem
Veel systeemcomponenten beïnvloeden niet alleen de prestaties van pompen, maar vervullen ook onmisbare functies. Enkele voorbeelden hiervan zijn:
- Kleppen / ventielen: reguleren de stroming en de richting van het medium en isoleren het medium tijdens onderhoud van bepaalde systeemdelen. Hieronder vallen ook solenoïden, die de vloeistof met behulp van elektromagneten automatisch laten doorstromen of blokkeren wanneer nodig.
- Sproeiers / mondstukken: zorgen voor een soepele overgang van vloeistof tussen verschillende secties in het stromingstraject om drukverlies te voorkomen.
- Slangen / leidingen: dienen als kanaal waarlangs het medium wordt getransporteerd.
- Koppelingen: verbinden slangen en leidingen met andere systeemcomponenten en worden gebruikt om de stromingsrichting te wijzigen of vormen een overgang tussen verschillende leidingdiameters.
Tegendruk kan de prestaties van een pomp drastisch beïnvloeden
Hoewel al deze componenten belangrijk zijn, kunnen ze in belangrijke mate van invloed zijn op de prestaties van de pomp. Deze componenten veroorzaken allemaal wrijving, wat de doorstroming beïnvloedt en tegendruk in de pomp veroorzaakt. Tegendruk is de weerstand die de pomp ondervindt wanneer vloeistof in de richting van de afvoer wordt verplaatst. De weerstand door gesloten kleppen, gesloten solenoïden, sproeiers, slangen en andere componenten verhoogt deze druk, waardoor de pomp harder moet werken om hier tegenin te pompen. Solenoïden kunnen hierbij extra problematisch zijn, omdat ze door de elektromagnetische werking extreem snel sluiten. Dit kan plotselinge en hoge pieken in de tegendruk veroorzaken (compressiegolven), waardoor de pomp moet functioneren onder omstandigheden die buiten de ontwerpspecificaties liggen. Door plotselinge drukveranderingen kunnen luchtbellen in de vloeistof ontstaan, die vervolgens schuimen en instorten, wat kan leiden tot cavitatie, ontgassing of faseovergangen. Dit kan ook de oorzaak zijn dat onvoldoende stijve systeemslangen inklappen.
Door bij de keuze van een pomp rekening te houden met deze componenten kunnen drukproblemen worden voorkomen
Ongeacht de toepassing of systeemomvang is het essentieel om rekening te houden met de invloed van systeemcomponenten. De prestaties van de meeste pompen worden beïnvloed door de tegendruk die deze componenten veroorzaken, dit moet bij het beoordelen van pompspecificaties worden meegenomen. Maximale druk is hierbij van bijzonder belang, omdat ontwerpers de extra druk door vloeistofwrijving of vernauwingen in de leidingen moeten meenemen. Ook moet rekening worden gehouden met de invloed van de extra belasting op de capaciteit.
Omdat er zoveel systeemcomponenten van invloed zijn op de prestaties en omdat systemen sterk van elkaar verschillen, is een maatwerk vloeistofpompoplossing essentieel. Pompen zoals de KNF NF 1.60 zijn leverbaar met verschillende materiaal- en motoropties, waaronder borstelloze DC-motoren met uitgebreide mogelijkheden bij de parameterinstelling. Hiermee is een nauwkeurige capaciteitregeling mogelijk en zijn er foutmeldingen zichtbaar wanneer de pomp niet goed functioneert. De NF 1.60 levert een maximale capciteit van 0,65 l/min, een maximale druk van 6 bar (rel.) en een maximale aanzuighoogte van 3 mH2O. Het compacte ontwerp maakt inpassing in uiteenlopende systemen mogelijk en de pomp is leverbaar met een geïntegreerd drukregelventiel.
Voor toepassingen met lage pulsatie kan een pomp zoals de FP 70 vereist zijn. Deze levert een maximale capaciteit van 0,7 l/min, een maximale druk van 2 bar (rel.) en een maximale aanzuighoogte van 3 mH2O. De FP 70 is uitgerust met de KNF Smooth Flow Technology, geïntegreerde pulsatiedempers en speciale kleppen die pulsatie minimaliseren. Ook deze pomp is leverbaar met diverse materiaal- en motoropties.
