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Perchè sostituire una pompa ad anello liquido con una a secco? Chi più spende meno spende?

Da Raffaele Mucciato
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La scelta della giusta pompa per vuoto garantisce un funzionamento regolare ed efficiente, massimizza il ritorno sull'investimento (ROI) e migliora l'affidabilità. Una decisione critica spesso affrontata nelle applicazioni dell'industria di processo è la scelta tra pompe per vuoto ad anello liquido o pompe basate su altre tecnologie, come ad esempio le pompe a vite a secco.

Funzionamento

Sia le pompe ad anello liquido che le pompe a vite a secco e sono pompe volumetriche rotanti, ma hanno delle differenze. La pompa per vuoto ad anello liquido utilizza fluidi per creare il vuoto, mentre la pompa per vuoto a secco non ne ha bisogno.

Questo perché le pompe per vuoto a vite a secco creano il vuoto attraverso la rotazione di due rotori a vite, disposti in parallelo, che ruotano in direzioni opposte. I rotori racchiudono o intrappolano il gas sul lato di ingresso e lo portano sul lato ad alta pressione o sullo scarico del gas. Durante il processo di compressione, i rotori non sono in contatto tra loro. Di conseguenza, non c'è bisogno di lubrificazione o di fluidi di funzionamento nella camera di compressione, per questo motivo si parla di tecnologia "a secco".

In una pompa ad anello liquido invece, un alloggiamento cilindrico è parzialmente riempito di liquido di tenuta e una girante multilama su un albero è posizionata eccentricamente all'interno dell'alloggiamento. Un anello liquido viene creato dalla forza centrifuga della girante rotante.Questa forza spinge l'anello liquido contro la parete interna della camera di pompaggio.

Poiché la girante è posizionata eccentrica rispetto alla camera di pompaggio, la profondità di entrata delle pale nell'anello liquido diminuisce e aumenta con la rotazione della girante. Questo crea un aumento del volume della cella della girante sul lato della porta d'ingresso, formando il vuoto. Sul lato di scarico, il volume della cella della girante diminuisce man mano che le pale si spostano ulteriormente nell'anello liquido, aumentando la pressione fino a quando lo scarico avviene attraverso la porta di scarico.

Quindi una pompa ad anello liquido impiega parte della sua energia per movimentare il liquido al suo interno, e di conseguenza ha un’efficienza modesta. Inoltre la quantità energia ausiliaria utilizzata per la ricircolazione ed il raffreddamento dell’acqua riducono ulteriormente l’efficienza della pompa ad anello liquido. Infine nel caso di circuito dell’acqua aperto la quantità di acqua utilizzata è notevole e non se ne possono controllare le caratteristiche chimiche, che spesso riducono la vita utile della pompa ad anello liquido.

Pro e contro delle tue tecnologie:

Pompe a vite a secco

Vantaggi

Svantaggi

Pressione finale più bassa e più alta capacità a bassa pressione per pompa a singolo stadio

Investimento iniziale più alto

Minore consumo di energia elettrica

 

Minor consumo di acqua

 

Pompa compatta, minor ingombro

 

Può pompare solventi ad alta pressione di vapore

 

Meno inquinante

 

 

Pompe ad anello liquido

Vantaggi

Svantaggi

Investimento iniziale più basso

Costi di esercizio maggiori

Meno sensibile al particolato di processo a causa delle distanze maggiori

Maggiore potenza e consumo di acqua di raffreddamento

Può ingerire liquido dal processo o condensatore da condensatore a monte

Maggior ingombro

 

Le prestazioni della pompa sono limitate dalla pressione del vapore derivante dal liquido e dalla temperatura stessa del liquido utilizzato

 

Maggior quantità di rifiuti pericolosi e di costi per smaltirli

 

Richiede una fornitura di liquido per il funzionamento

 

Come possiamo vedere dalla tabella, non esistono motivazioni rilevanti per proseguire con l’utilizzo di pompe ad anello liquido, che ad oggi risultano una tecnologia obsoleta con un basso costo iniziale di investimento, ma che si rivelerà dispendioso a causa di incredibili consumi di acqua o liquidi e di energia elettrica per il funzionamento. Relativamente ai costi di funzionamento è inoltre importante ricordarsi che anche se il costo iniziale della pompa è basso, oltre ai costi aggiuntivi sopra menzionati dobbiamo poi aggiungere i costi delle tubazioni per il trasporto dell’acqua in entrata e in uscita oltre, qualora il nostro sistema fosse a circuito chiuso, del condensatore. Basti pensare che la pompa a vite a secco DRYVAC 650 ha un consumo alla ultimate pressure di 6,9 Kw/h che si dimezzano se applicato l e-saver. Un consumo di una pompa ad anello liquido può arrivare addirittura a 37Kw/h. Una pompa di taglio più piccolo, la VARODRY da 65m3/h sempre con tecnologia a vite a secco consuma al massimo 1,5Kw/h. Una Pompa ad Anello Liquido da 65 m3/h può arrivare a consumare circa 720 Litri di Acqua per ora.

Inoltre, le moderne tecnologie delle pompe a vite a secco garantiscono una buona “digestione” dei vapori di processo.

Tags: Vuoto Industriale

Se sei interessato a capire quanto potresti risparmiare con una tecnologia diversa da quella ad anello liquido puoi contattare Leybold. Uno dei nostri tecnici, fornendo i dati di consumo del tuo impianto, calcolerà gratuitamente per te le differenze.

Tags: Vuoto Industriale

Su Raffaele Mucciato

Raffaele Mucciato
L'Ing. Raffaele Mucciato è parte del team di Leybold Italia dal 2017 ed è il responsabile per la zona del centro-sud Italia. Dislocato a Roma è originario della Puglia ed è laureato in ingegneria dei materiali all’Università degli studi di Lecce, ed eppur avendo una conoscenza ampia e generale delle applicazioni in vuoto, fornisce un contributo importante grazie alla profonda conoscenza delle nanotecnologie e delle applicazioni RD che usano alto e ultra-alto vuoto. Nel suo tempo libero Raffaele pratica la corsa e si dedica alla propria famiglia.

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