2020.09.15
Lanksčios sparnuotės siurbliai klampioms ir su abrazyvinėmis dalelėmis terpėms
Chemijos, farmacijos ir maisto pramonėje plačiai naudojami išcentriniai (dinaminiai), sraigtiniai, stūmokliniai, pneumatiniai diafragminiai, peristaltiniai ir daugelis kitų siurblių tipų. Be paminėtų vis dažniau, ypač maisto pramonėje naudojami lanksčios sparnuotės siurbliai.
Šioje temoje apžvelgsime ir palyginsime lanksčios sparnuotės siurblius, apibūdinsime jų veikimo principą ir pritaikymą pramonėje.
VEIKIMO PRINCIPAS
Kas yra lanksčios sparnuotės siurblys? Kaip jau matyti iš šio tipo siurblio pavadinimo, lanksčios sparnuotės siurblys yra siurblys, kuriame esminis darbo elementas – sparnuotė. Tiksliau, tai yra lanksti sparnuotė , kurią sudaro lanksčios mentės. Paprastai ji pagaminta iš gumos ir sumontuota koncentriniame siurblio korpuse. Korpuso ypatumas yra tas, kad jo apskritiminis skersmuo susiaurėja atkarpoje tarp įsiurbimo ir išleidimo antgalių.
Sparnuotei sukantis, o lanksčioms mentėms judant žemyn nuo korpuso skersmens susiaurėjimo vietos iki jo išsiplėtimo vietos, padidėja sritis tarp dviejų gretimų sparnuotės mentelių, dėl erdvės išretėjimo atsiranda įsiurbimo efektas. Užgriebtas produktas juda tarp sparnuotės menčių per visą srauto kelio apskritimą išilgai jo sukimosi. Besisukančios iki išleidimo antgalio angos, mentės pasiekia siurblio korpuso apskritiminio skersmens susiaurėjimo vietą. Jos pradeda lenktis, tarpas tarp dviejų gretimų menčių sumažėja ir produktas išspaudžiamas į išleidimo angą.
Lanksčios sparnuotės siurblių techninės charakteristikos apjungia savyje dinaminio (išcentrinio) siurblio ir tiesioginio skysčio perstūmimo siurblio veikimo privalumus. Pakėlimo aukščio ir našumo rodikliai atitinka išcentrinių siurblių kartu su galimybe pumpuoti klampias terpes, tačiau tai įmanoma tik su tiesioginio skysčio perstūmimo tipo siurbliais.
YPATYBĖS
Savisiurbis siurblys. Speciali siurblio korpuso konstrukcija užtikrina greitą įsiurbimą, net kai pradedama siurbti sausa eiga iš gylio iki 5/6 metrų. Tačiau prieš pirmą paleidimą savaiminio įsiurbimo režimu rekomenduojama šiek tiek patepti sparnuotę (vidų). Taip yra dėl to, kad, kai siurblys veikia sausai, sparnuotė įkaista gana greitai, nes jos mentės iš visų pusių glaudžiai liečiasi su siurblio korpusu. Jei dėl kokių nors priežasčių per 20 sekundžių neįsiurbiama, sparnuotė gali perkaisti ir pradėti tirpti. Keli gramai skysčio, kurį ketinate pumpuoti, ant sparnuotės menčių gali sukurti plėvelę, kuri sumažins trintį ir sukurs papildomą sandarumą, kuris padės sukurti didesnį vakuumą ir greičiau įsiurbti terpę.
Delikatus (tausojantis) siurbimo veiksmas. Mažo sukimosi greičio variklis užtikrina švelnų pumpavimą subtiliems skysčiams ir nenutrūkstamą bei reguliarų srautą.
Tinka klampiems skysčiams su dalelėmis. Sparnuotės forma leidžia siurbliui pumpuoti klampius skysčius su suspenduotomis kietomis dalelėmis. Siurblys gali pumpuoti skysčius, kuriuose yra didelių kietų ir minkštų dalelių, pavyzdžiui, jogurtą su vaisių gabalėliais, ikrus, adžiką. Jei būtina užtikrinti minimalų šių komponentų pažeidimą, geriau pasirinkti kito tipo – mažo sukimosi greičio tiesioginio skysčio tūrio perstūmimo siurblį, pavyzdžiui, kumštelinį siurblį.
Srauto grįžtamumas (reversas). Variklio sukimosi kryptį galima pakeisti, t.y. siurblys gali pumpuoti skystį į abi puses be jokių apribojimų.
Lengvas valymas ir išardymas. Mechaninį sandariklį ir sparnuotę valyti ir pakeisti yra nepaprastai paprasta, nes siurblį galima lengvai išardyti, tiesiog tereikia nuimti priekinį dangtelį. Pagrindinė dėvima dalis yra lanksti sparnuotė, kurią galima pašalinti iš siurblio net ir be įrankių. Be sparnuotės, gali susidėvėti mechaninis siurblio sandariklis ir korpuso sandarinimo žiedas.
Vientisas siurblio korpusas. Siurblio korpusas gaminamas iš didelio storio nerūdijančio plieno lakštinio metalo, kuris užtikrina kokybę ir ilgą tarnavimo laiką. Siurblio korpusas poliruojamas viduje ir išorėje, kad būtų užtikrintas aukščiausias higienos lygis.
Sparnuotė pagaminta iš netoksiškos gumos. Darbaratis pagamintas iš sintetinės gumos (nitrilo, natūralaus kaučiuko, neopreno, EPDM ir kitų medžiagų) ir yra visiškai netoksiškas ir atsparus kai kurių rūgščių poveikiui. Neopreno sparnuotė atitinka Amerikos FDA taisykles, susijusias su maistinių skysčių siurbimu.
Mechaninis reduktorius. Šio tipo siurblių atitinkamos serijos yra su mechaniniais reduktoriais, leidžiančiais pasiekti tik 570 aps./min. greitį labai švelniai pumpuojant ir esant labai klampiems skysčiams. Maži apsisukimai per minutę ir lankstūs sparnuotės sparneliai leidžia siurbti maistinius skysčius, nekeičiant jų charakteristikos.
SPARNUOTĖS MEDŽIAGŲ TIPAI
- NBR / akrilnitrilas-butadieno kaučiukas (Perbunan®, Buna-n®): vandeniui, antifrizui, šilumos perdavimo skysčiui, augaliniam aliejui ir tepalams. Didelis atsparumas smūgiams ir geras mechaninis stiprumas. Tinkamas naudoti aukšto slėgio sąlygomis iki maks. 5 barų;
- EPDM / Etileno-Propileno-Dieno guma (Keltan®, Buna EP®): aukštai temperatūrai, rūgštims ir šarmams. Didelis elastingumas ir labai geras mechaninis stabilumas;
- Cr / Chloroprene-guma (neoprene®, Bayprene®): tinkamas naudoti maisto pramonėje. Atsparus plyšimui, patvarus;
- FKM arba FPM / Fluor-guma (Viton®, Fluorel®): aliejui, dyzelinui, mazutui, palmių aliejui, sojų pupelių aliejui ir aliejaus emulsijai. Labai geras cheminis atsparumas, pasižymi mažesniu mechaniniu atsparumu;
- Plastmasinis: vandeniui, mineraliniams ir augaliniams aliejams, dyzeliniam kurui, šilumos perdavimo skysčiui ir kai kurioms cheminėms medžiagoms. Itin atsparus plyšimui ir geras mechaninis atsparumas (netinka abrazyviniams skysčiams) maksimali skysčio temperatūra iki 60°C.
PALYGINIMAS SU KITŲ TIPŲ SIURBLIAIS
Lanksčios sparnuotės siurbliai palyginti su kitų tipų siurbliais turi daug privalumų, kuriuos galima pamatyti toliau pateiktoje lentelėje:
Dėl šių savybių lanksčios sparnuotės siurbliai gali realizuoti, nors ir ne visas, bet daugelio kitų maisto siurblių tipų galimybes, su mažesnėmis įsigijimo ir eksploatacijos sąnaudomis. Turint maždaug tuos pačius našumo rodiklius, lanksčios sparnuotės siurblys kainuos maždaug tiek pat, kiek ir higieninis išcentrinis siurblys, ir tik trečdalį rotorinio siurblio kainos.
SIURBLIŲ NAUDOJIMAS PRAMONĖJE
Lanksčios sparnuotės siurbliai yra unikalus sprendimas, kurį galima naudoti įvairiose pramonės šakose. Dėl savo savybių šie siurbliai yra išskirtinai universalūs. Jie gali būti naudojami chemijos, kosmetikos ir farmacijos pramonėje (krakmolas, vaškas, vandens pagrindo klijai, kremai, valikliai, glicerinas, glikoliai, lateksas, augaliniai ir gyvūniniai riebalai, skysti muilai, sirupai, šampūnai, pramoninis vandens valymas, dažai), vyno ir maisto pramonė (alus, sviestas, lydytas sūris, gliukozė, pienas ir sutirštintas pienas, uogienė, medus, misa, aliejus, grietinėlė, pomidorų padažas, vaisių sultys, kiaušiniai, jogurtas, vynas, vynuogės, skirtos vynui, skystas cukrus). Tačiau jie plačiausiai naudojami maisto pramonėje, o jų sprendžiamų užduočių sąrašas būtų itin ilgas. Nuo paprasčiausių pumpavimo užduočių iki sudėtingiausių – sudėtingo produktų dozavimo.
Keletas dažniausio šio tipo siurblių naudojimo maisto pramonėje pavyzdžių:
– Pieno pramonė (pienas, jogurtas, varškė, grietinėlė). Siurbliai naudojami pienui pumpuoti iš talpų į sunkvežimį arba atvirkščiai. Pienas pumpuojamas labai subtiliai, t.y. siurblių šlyties koeficientas yra labai mažas, kad pienas nesutrūktų ir dėl to riebalai neatsiskirtų nuo pieno. Siurblius galima lengvai plauti rankiniu būdu.
– Varškės pumpavimas. Lanksčios sparnuotės siurblių naudojimas varškės pumpavimui. Siurblys sėkmingai pumpuoja minkštus intarpus, nepažeisdamas (netrupančių) varškės grūdelių, net esant klampai iki 50 000 cP.
– Vyno pramonė. Siurbliai naudojami visuose vyno gamybos linijos etapuose. Siurbliai sujungia viską, kas geriausia: produktyvumą, galimybę pumpuoti abu minkštus komponentus nuo pirmo spaudimo žievelės pavidalu ir be strigimo kietas atliekas sėklų, lapų ir stiebų pavidalu. Siurbliai paprasčiausiai nuplaunami, pasibaigus darbo pamainai arba keičiant kitą pumpuojamą produktą.
SIURBLIO SPARNUOTĖS SUGADINIMO PRIEŽASTYS IR KAIP JŲ IŠVENGTI
Sandėliuojant sparnuotes, svarbu nepamiršti, kad guma gali senti ir, kad būtų išvengta sparnuočių fizinių savybių pablogėjimo, jas reikia laikyti vėsioje, tamsioje ir apsaugotoje nuo ultravioletinių spindulių (nepalikti saulėje) vietoje.
Sparnuotės (sparnuotės) tarnavimo laikas labai sutrumpėja dėl:
– dažnos sausos eigos, t.y. be skysčio, kuris naudojamas kaip tepalas, siurblio korpuse;
– dėl ilgalaikio klampaus skysčio siurbimo per mažo skersmens vamzdį arba dėl per ilgo įsiurbimo linijos vamzdžio. Todėl, renkantis siurblį, PRIVALOMA apskaičiuoti vamzdynų hidraulinį pasipriešinimą įsiurbime ir išleidime ir, remiantis tuo, pasirinkti tam tikro ilgio ir skersmens vamzdžius (žarnas). Daugiau informacijos apie klampumą rasite šioje temoje (paspauskite ant nuorodos);
– siurblio veikimas, esant pertekliniam slėgiui išleidimo angoje (pavyzdžiui, dėl labai susiaurėjusio vamzdyno ar per didelio skysčio klampumo);
– ilgalaikis veikimas, esant aukštai temperatūrai.
Norint pailginti sparnuotės tarnavimo laiką, rekomenduojama darbinė skysčio temperatūra: nuo + 10° iki + 50°C.
Sparnuočių menčių pažeidimo požymiai, priežastys ir sprendimo būdai:
Ant sparnuotės menčių matyti išplėšti guminiai gabalėliai, ypač centre. Sparnuotės kraštuose yra taškinės įdubos ar skylutės.
Priežastis: kavitacija, tai yra žemas slėgis siurblio įsiurbimo angoje, dėl kurio verda skystis, o po to skysčio garų burbuliukai sproginėja, didėjant slėgiui siurblyje. Tuo pačiu metu išsiskiria labai didelė energija, galinti išplėšti medžiagos gabalėlius iš sparnuotės korpuso.
Problemos sprendimas: padidinti įsiurbimo slėgį.
Tam reikia:
– sumažinti įsiurbimo vamzdžio ilgį arba padidinti jo skersmenį;
– sumažinti produkto įsiurbimo aukštį.
Sparnuotės menčių galai yra kieti, su įtrūkimais, galimas jų suanglėjimas ir atitrūkimas.
Priežastis: ilgalaikis sausas veikimas, t.y. be skysčio siurblio korpuse.
Problemos sprendimas: pašalinti galimybę dirbti be skysčio.
Tam reikia:
– kad siurblys savaiminio įsiurbimo režimu neveiktų sausai ilgiau nei 30 sekundžių;
Jei reikalingas ilgesnis įsiurbimo laikas, prieš paleidžiant siurblį, pumpuojamas skystis turi būti įpiltas į korpusą, kad būtų sutepta sparnuotė. Prieš pradedant darbą, rekomenduojama į siurblio korpusą visada įpilti nedidelį kiekį pumpuojamo skysčio;
– nedelsiant išjungti siurblį, kai tik pasibaigs talpoje pumpuojamas produktas. Tam talpoje galima įrengti automatinį siurblio valdymą priklausomai nuo skysčio lygio;
– prie siurblio išleidimo angos galima sumontuoti vertikalią vamzdžio dalį, kurios ilgis ne mažesnis kaip 1 metras. Tai leis gaminiui (jei jis nėra labai klampus) likti išleidimo linijoje ir jam sustojus, nutekėti atgal į siurblį, kad sutepti sparnuotę. Tokia schema yra įmanoma, jei siurblys naudojamas gaminio pumpavimui į tiekimo konteinerį (pavyzdžiui, dozatorių) darbo pamainos metu.
Įpjovos, plyšimai menčių viduryje.
Priežastis:
– pasibaigęs sparnuotės tarnavimo laikas (natūralus susidėvėjimas);
– jei mentės nugarinėje pusėje yra klostės – darbas su per dideliu išleidimo slėgiu;
– ilgalaikis veikimas aukštoje temperatūroje (virš + 55° С).
Problemos sprendimas:
– išleidimo slėgio sumažinimas, sumažinant siurblio rotoriaus sukimosi greitį (apsukas);
– išleidimo angos slėgio sumažinimas, įrengiant didesnio skersmens vamzdį prie išleidimo angos arba sutrumpinant išleidimo vamzdyno ilgį;
– darbo temperatūros sumažinimas.
Sparnuotės mentės išlenktos.
Priežastis:
– ilgalaikis siurblio laikymas (sandėliavimas) su įmontuota sparnuote (ypač svarbu, jei sparnuotė pagaminta iš nitrilo gumos NBR).
Problemos sprendimas:
– jei siurblys ilgą laiką nebus naudojamas, rekomenduojama išimti sparnuotę iš siurblio. Sparnuotę laikyti vėsioje, tamsioje vietoje;
– arba prieš naudojimą apsukti sparnuotę 180° laipsnių kampu.
Susidėvėję menčių galai iš pumpuojamos terpės pusės.
Priežastis:
– darbas su skysčiais, turinčiais daug abrazyvinių medžiagų;
– perteklinis slėgis siurblio išleidimo angoje.
Problemos sprendimas:
– sumažinti siurblio rotoriaus sukimosi greitį (apsukas);
– pakeisti sparnuotę.
Šio tipo siurblius rasite kategorijoje „SPECIALIOS PASKIRTIES SIURBLIAI”
Lanksčios sparnuotės tipo siurblių gamintojai, kurių produktus siūlome:
