Pompe a vite eccentrica - Trasporto delicato e con pressione stabile per fluidi altamente viscosi, contenenti solidi e particolarmente difficili da trattare
Le pompe a vite eccentrica sono pompe volumetriche rotative in cui un rotore che ruota in modo eccentrico forma, all’interno di uno statore in elastomero, delle camere di mandata progressive. Questo principio consente un trasporto uniforme e relativamente privo di pulsazioni anche in presenza di fluidi altamente viscosi, carichi di solidi, sensibili al taglio o contenenti gas.
Noi di Harton Anlagentechnik GmbH progettiamo le pompe a vite eccentrica in base al fluido, al contenuto di solidi, all’abrasività, alla temperatura, alla percentuale di gas, alla gamma di velocità e alla protezione contro il funzionamento a secco. In questo modo nascono soluzioni affidabili per la tecnologia idrica e delle acque reflue, l’industria di processo, la chimica, il biogas, le applicazioni alimentari in versione igienica, nonché numerose operazioni di dosaggio e trasporto con fluidi difficili.
Noi di Harton Anlagentechnik GmbH progettiamo le pompe a vite eccentrica in base al fluido, al contenuto di solidi, all’abrasività, alla temperatura, alla percentuale di gas, alla gamma di velocità e alla protezione contro il funzionamento a secco. In questo modo nascono soluzioni affidabili per la tecnologia idrica e delle acque reflue, l’industria di processo, la chimica, il biogas, le applicazioni alimentari in versione igienica, nonché numerose operazioni di dosaggio e trasporto con fluidi difficili.
Perché scegliere le pompe a vite eccentrica di Harton Anlagentechnik GmbH?
Le pompe a vite eccentrica garantiscono una portata volumetrica definita e sostanzialmente stabile in termini di pressione e possono essere utilizzate anche in quelle situazioni in cui le pompe centrifughe raggiungono i propri limiti in presenza di fluidi ad alta viscosità o contenenti sostanze solide.
I nostri sistemi sono adatti per fanghi ad alta viscosità, fluidi pastosi, sospensioni, soluzioni polimeriche, acque reflue di processo abrasive e, per loro natura, anche per prodotti sensibili al taglio, purché la velocità, il livello di pressione e la combinazione di elastomeri siano correttamente dimensionati.
Offriamo 10 diversi modelli. La tipologia di costruzione varia a seconda della funzione di trasporto come:
In questo contesto vengono presi in considerazione in modo mirato l'accesso per la manutenzione, la tenuta dell'albero, lo spazio di installazione, l'ingresso dei solidi e gli standard operativi.
- PCP standard
- Pompa a tramoggia
- Pompa a coclea eccentrica dosatrice
- PCP ad alta pressione
- Versione igienica
- Unità mobile
- Struttura modulare
- Versione con supporto cuscinetti
- Versione con albero cardanico
- versione con accoppiamento lungo
In questo contesto vengono presi in considerazione in modo mirato l'accesso per la manutenzione, la tenuta dell'albero, lo spazio di installazione, l'ingresso dei solidi e gli standard operativi.
Le pompe a vite eccentrica vengono utilizzate preferibilmente nei casi in cui sia necessario convogliare in modo affidabile fluidi altamente viscosi, abrasivi, contenenti solidi o delicati.
Applicazioni tipiche:
- Trasporto di fanghi e sospensioni
- Dosaggio di soluzioni di polimeri e prodotti chimici
- Alimentazione con fluidi pastosi o viscosi
- Trasferimento di substrati e fluidi per la produzione di biogas
- Convogliamento igienico in applicazioni alimentari e di processo
- Operazioni mobili di svuotamento e convogliamento
- Applicazioni con pompe a tramoggia per fluidi a bassa scorrevolezza
Settori tipici:
- Tecnologia dell'acqua e delle acque reflue
- Chimica
- Prodotti alimentari in versione igienica
- Settore minerario
- Industria cartaria
- Biogas e substrati
- Moduli di dosaggio OEM
I nostri ingegneri interni verificano non solo il fluido e la portata, ma anche la sedimentazione, la percentuale di gas, l’abrasività, le condizioni di alimentazione e la durata prevista dello statore.
Consideriamo i seguenti parametri come un quadro di riferimento tecnico attendibile, qualora nel progetto non siano ancora disponibili dati operativi precisi:
Portata volumetrica Q:
da 0,05 a 1.500 m³/h
Campo di impiego tipico per applicazioni di dosaggio e di processo:
da 0,5 a 250 m³/h
Pressione differenziale Δp:
da 1 a 80 bar
Pressione tipica a gradini:
circa 6 bar per ogni stadio dello statore/rotore, valori superiori a seconda del progetto
Temperatura del fluido:
da -20 °C a +300 °C, nella realtà il range è solitamente limitato in base all'elastomero utilizzato
Intervallo tipico consigliato per gli elastomeri standard:
da -10 °C a +120 °C
Temperatura ambiente:
da -20 °C a +60 °C
Viscosità:
Da 1 a 1.000.000 mPa·s
settore economico tipico:
da 100 a 300.000 mPa·s
Contenuto di solidi:
da 0 a 80% in peso
Dimensione delle particelle:
Da 0 a 150 mm, a seconda dell'alimentazione, della tramoggia e della geometria
Percentuale di gas nel fluido:
da 0 a 95% in volume
Intervallo di regime:
Da 10 a 600 giri/min
Intervallo tipico ottimizzato in termini di durata:
da 50 a 350 giri/min
Altezza di autoaspirazione:
da 0 a 8 m
Precisione di dosaggio:
in genere da ±1 a ±3 %
Un fattore fondamentale per la durata è il fatto che le pompe a vite eccentrica formano una coppia tribologica composta da rotore e statore. Per questo motivo, la temperatura, gli episodi di funzionamento a secco, l’abrasività, il rigonfiamento degli elastomeri e l’intervallo di velocità vengono valutati con particolare attenzione.
Se non sono ancora disponibili tutti i valori in fase preliminare, per la valutazione tecnica iniziale utilizziamo valori di riferimento adeguati, che poi perfezioniamo in base al fluido e al punto di funzionamento.
Temperatura del fluido:
Da 5 °C a 80 °C
Densità:
Da 950 a 1.300 kg/m³, spesso superiori nel caso di fanghi e sospensioni
Viscosità:
Da 1.000 a 100.000 mPa·s: intervallo di applicazione più comune del PCP
Portata volumetrica:
Da 1 a 100 m³/h per numerose applicazioni di processo
Pressione differenziale:
Da 6 a 24 bar come intervallo standard per le versioni standard
Carico di solidi:
Dal 5 al 40% in peso per fanghi e sospensioni
Dimensione delle particelle d50:
da 1 a 10 mm
Dimensione massima delle particelle:
Da 20 a 50 mm, a seconda dell'imboccatura e della tramoggia
Percentuale di gas:
Da 0 a 20% in volume; a seconda del progetto, è possibile raggiungere percentuali notevolmente superiori
Altezza di aspirazione:
Da 1 a 4 m in caso di installazione non sommersa
Profilo aziendale:
in modo continuo o intermittente
Partenze all'ora:
in genere da 1 a 12
Funzionamento a secco:
non consentito
Piano di protezione:
Si raccomanda vivamente l'installazione di un sistema di protezione contro il funzionamento a secco tramite sensori e lo spegnimento automatico
Regolamentazione:
Convertitore di frequenza
Intervallo di regime tipico:
da 80 a 250 giri/min
ATEX:
È possibile la zona 1 o 2
Dimensioni dei raccordi:
in genere da DN 25 a DN 150, dimensioni maggiori a seconda del progetto
Questi parametri fungono da punto di partenza attendibile per la preparazione dell'offerta, qualora il punto di funzionamento definitivo sia ancora in fase di definizione.
Mezzi e sostanze di processo
L'obiettivo di tenuta viene definito, a seconda del fluido, come "ridotto al minimo" o "ammissibile entro limiti prestabiliti". La tenuta dell'albero viene adattata in base alla pressione, alla temperatura, alla percentuale di solidi e alle caratteristiche chimiche.
Soluzioni tipiche di tenuta:
Norme rilevanti in materia di sicurezza:
Primi approcci tecnici tipici:
Soluzioni tipiche di tenuta:
- tenuta meccanica singola
- doppia tenuta meccanica
- guarnizione a pacco per applicazioni idonee
Norme rilevanti in materia di sicurezza:
- Protezione contro la sovrapressione obbligatoria a livello di sistema
- Protezione contro il funzionamento a secco come misura obbligatoria
- Limitazione della temperatura sullo statore
- Limitazione della velocità di rotazione per l'ottimizzazione della durata
- Monitoraggio delle perdite in presenza di fluidi critici
- Attacchi di misurazione e lavaggio
- Versione ATEX su richiesta
Primi approcci tecnici tipici:
- Funzionamento a secco consentito: no
- Protezione contro il funzionamento a secco: monitoraggio della temperatura o della potenza con spegnimento automatico
- Obiettivo di perdita: ridotto al minimo
- Sistema di blocco o di lavaggio: spesso necessario in presenza di fluidi abrasivi, cristallizzanti o polimerizzanti
Materiali, resistenza e approccio tribologico
La scelta dei materiali viene effettuata tenendo conto della resistenza alla corrosione, all’abrasione, alla compatibilità con gli elastomeri e al comportamento termico.
Materiali tipici per i rotori:
Materiali tipici dello statore:
Materiali tipici per guarnizioni:
Per le applicazioni abrasive definiamo un programma di gestione dell’usura che prevede il rivestimento del rotore, la riduzione della velocità di rotazione, una geometria di ingresso ottimizzata e intervalli di sostituzione prestabiliti. In presenza di fluidi corrosivi vengono utilizzati i materiali 1.4404, 1.4571 o materiali speciali.
Materiali tipici per i rotori:
- Acciaio inossidabile 1.4404
- Acciaio inossidabile 1.4571
- versione con cromatura dura
- superfici con rivestimento ceramico o antiusura
Materiali tipici dello statore:
- NBR per applicazioni con presenza di olio e molte applicazioni standard
- EPDM per fluidi acquosi e determinati fluidi chimici
- FKM per requisiti chimici e termici più elevati
- Elastomeri speciali per condizioni di carico specifiche del progetto
Materiali tipici per guarnizioni:
- FKM
- EPDM
- PTFE
- FFKM
- Requisiti tipici per le superfici igieniche:
- Ra ≤ 0,8 µm nelle versioni igieniche, con finiture ancora più fini a seconda del progetto
Per le applicazioni abrasive definiamo un programma di gestione dell’usura che prevede il rivestimento del rotore, la riduzione della velocità di rotazione, una geometria di ingresso ottimizzata e intervalli di sostituzione prestabiliti. In presenza di fluidi corrosivi vengono utilizzati i materiali 1.4404, 1.4571 o materiali speciali.
Guarnizioni, interfacce e sicurezza
L'obiettivo di tenuta viene fissato, a seconda del fluido, come "ridotto al minimo" o "ammissibile entro limiti definiti". La tenuta dell'albero viene adattata in base alla pressione, alla temperatura, alla percentuale di solidi e alle caratteristiche chimiche.
Soluzioni tipiche di tenuta:
Norme rilevanti in materia di sicurezza:
Primi approcci tecnici tipici:
Soluzioni tipiche di tenuta:
- tenuta meccanica singola
- doppia tenuta meccanica
- guarnizione a pacco per applicazioni idonee
Norme rilevanti in materia di sicurezza:
- Protezione contro la sovrapressione obbligatoria a livello di sistema
- Protezione contro il funzionamento a secco come misura obbligatoria
- Limitazione della temperatura sullo statore
- Limitazione della velocità di rotazione per l'ottimizzazione della durata
- Monitoraggio delle perdite in presenza di fluidi critici
- Attacchi di misurazione e lavaggio
- Versione ATEX su richiesta
Primi approcci tecnici tipici:
- Funzionamento a secco consentito: no
- Protezione contro il funzionamento a secco: monitoraggio della temperatura o della potenza con spegnimento automatico
- Obiettivo di perdita: ridotto al minimo
- Sistema di blocco o di lavaggio: spesso necessario in presenza di fluidi abrasivi, cristallizzanti o polimerizzanti
Azionamento, regolazione ed energia
Le pompe a vite eccentrica sono solitamente dotate di motore elettrico e riduttore, poiché a bassi regimi sono necessarie coppie elevate.
Primi approcci tecnici tipici:
Dal punto di vista tecnico, la regolazione della portata tramite convertitore di frequenza è solitamente preferibile, poiché influisce direttamente sulla durata, sullo sforzo di taglio e sull’apporto energetico. La capacità di avviamento a freddo viene valutata in base al fluido, alla temperatura e alla riserva di coppia.
Primi approcci tecnici tipici:
- Potenza motrice: da 1,5 a 45 kW per applicazioni standard, superiore a seconda del progetto
- Riserva di coppia: dal 20 al 40 % superiore al fabbisogno nominale
- Regolazione: preferibilmente con convertitore di frequenza
- Intervallo di velocità: da 50 a 350 giri/min
- Ore di funzionamento all’anno: da 2.000 a 8.000 h/a
- ATEX: zone 1+2 possibili
Dal punto di vista tecnico, la regolazione della portata tramite convertitore di frequenza è solitamente preferibile, poiché influisce direttamente sulla durata, sullo sforzo di taglio e sull’apporto energetico. La capacità di avviamento a freddo viene valutata in base al fluido, alla temperatura e alla riserva di coppia.
Connessioni, installazione e periferiche
La configurazione di installazione influisce in modo significativo sulla continuità del trasporto, sul comportamento in fase di alimentazione e sull’accessibilità per la manutenzione.
Primi approcci tecnici tipici:
Per i fanghi abrasivi è particolarmente importante un sistema di alimentazione che impedisca la sedimentazione e garantisca una pressione di alimentazione definita. In presenza di fluidi altamente viscosi possono essere necessari una camicia di riscaldamento o un isolamento per evitare problemi di avviamento a freddo e coppie eccessive.
Primi approcci tecnici tipici:
- Dimensioni dei raccordi: da DN 25 a DN 200
- Classi di pressione: da PN 10 a PN 40
- Posizione di installazione: orizzontale o leggermente inclinata; per le pompe a tramoggia, a seconda del processo
- Riscaldamento: opzionale, in particolare per fluidi ad alta viscosità
- Periferiche: tramoggia, coclea, agitatore, valvola di sicurezza, bypass, dispositivo di lavaggio
- Versione mobile: con carrello, vaschetta di raccolta gocce e raccordi rapidi
Per i fanghi abrasivi è particolarmente importante un sistema di alimentazione che impedisca la sedimentazione e garantisca una pressione di alimentazione definita. In presenza di fluidi altamente viscosi possono essere necessari una camicia di riscaldamento o un isolamento per evitare problemi di avviamento a freddo e coppie eccessive.
Monitoraggio, funzioni di protezione e sicurezza operativa
Il funzionamento a secco è uno dei meccanismi di guasto più critici nelle pompe a vite eccentrica, poiché lo statore può subire rapidamente danni sia termici che meccanici.
Funzioni tipiche di protezione e monitoraggio:
Richiesta del cliente o raccomandazione per una realizzazione conforme ai criteri SIL/HAZOP
Ciò consente di rilevare tempestivamente e gestire in modo economicamente vantaggioso il funzionamento a secco, l’abrasione, la sedimentazione, la percentuale di gas, l’avviamento a freddo e il sovraccarico.
Funzioni tipiche di protezione e monitoraggio:
- Protezione contro il funzionamento a secco
- Monitoraggio della temperatura dello statore
- Monitoraggio della pressione
- Monitoraggio della corrente e della potenza
- Monitoraggio delle perdite
- Logica di allarme e spegnimento conforme agli standard dell'impianto
- Protezione contro il funzionamento a secco: necessaria
- Disponibilità: ≥ 95 % come valore obiettivo standard
- Logica di allarme/spegnimento: entrambe
Richiesta del cliente o raccomandazione per una realizzazione conforme ai criteri SIL/HAZOP
Ciò consente di rilevare tempestivamente e gestire in modo economicamente vantaggioso il funzionamento a secco, l’abrasione, la sedimentazione, la percentuale di gas, l’avviamento a freddo e il sovraccarico.
Qualità, controllo e documentazione
La profondità della verifica viene adeguata in base alla criticità del progetto, agli standard dell’operatore e al mezzo di trasporto.
Contenuti tipici della verifica:
Documenti tipici:
In linea di principio, i dettagli vengono realizzati in base all'accordo e alle richieste del cliente.
Contenuti tipici della verifica:
- Test di funzionamento
- Test delle prestazioni per Q/Δp
- Prova di tenuta
- Prova di pressione, se richiesta
- Certificati dei materiali secondo la norma EN 10204 2.2 o 3.1
- Tracciabilità tramite numero di serie e assegnazione dei componenti
Documenti tipici:
- Scheda tecnica
- Scheda generale o descrizione dei collegamenti
- Elenco dei ricambi
- Manuale d'uso
- Documentazione di conformità
- Certificazioni Ex per applicazioni ATEX
In linea di principio, i dettagli vengono realizzati in base all'accordo e alle richieste del cliente.
Assistenza, manutenzione e costi operativi (TCO)
I costi di esercizio delle pompe a coclea eccentrica sono influenzati in modo determinante dalla durata dello statore, dall’usura del rotore, dall’intervallo di velocità e dagli episodi di funzionamento a secco.
Fattori chiave del TCO:
Parti soggette a usura tipiche:
Per le applicazioni critiche possono essere utili soluzioni di riserva, configurazioni 1+1 o sistemi Quick-Change. Vengono presi in considerazione, in base alle specifiche del progetto, corsi di formazione sulla sostituzione dello statore/rotore, sullo spurgo, sulla prevenzione del funzionamento a secco e sulla ricerca dei guasti.
Fattori chiave del TCO:
- Consumo energetico
- Consumo dello statore
- Fermate
- Costi di manutenzione
- Perdite di fluido
Parti soggette a usura tipiche:
- Statore
- Rotore
- Componenti articolati
- Guarnizioni
- eventualmente cuscinetti
Per le applicazioni critiche possono essere utili soluzioni di riserva, configurazioni 1+1 o sistemi Quick-Change. Vengono presi in considerazione, in base alle specifiche del progetto, corsi di formazione sulla sostituzione dello statore/rotore, sullo spurgo, sulla prevenzione del funzionamento a secco e sulla ricerca dei guasti.
Vantaggi delle pompe a vite eccentrica Harton
- portata definita anche in presenza di elevata viscosità
- adatto a fluidi contenenti solidi, abrasivi e sensibili al taglio
- ampia varietà di modelli con 10 tipi diversi
- elevata precisione di dosaggio nell’intervallo di funzionamento appropriato
- soluzioni flessibili per l’alimentazione e le tramogge
- sistema rotore/statore e di tenuta personalizzabile
- progettazione tecnica a cura di personale specializzato e di comprovata esperienza della nostra azienda
- Compatibile con le zone ATEX 1+2, consultare la checklist ATEX
Tipi e varianti di pompe a vite eccentrica
Pompe a vite eccentrica per diverse applicazioni
Offriamo pompe a coclea eccentrica in diverse versioni, per soddisfare in modo ottimale le esigenze dei più svariati fluidi e campi di applicazione. Che si tratti di sostanze abrasive, processi con elevati requisiti igienici, applicazioni autoadescanti o soluzioni standard universali, vi aiutiamo a scegliere la pompa a vite eccentrica più adatta. A tal fine, teniamo conto delle caratteristiche del fluido da pompare, nonché dei requisiti relativi a viscosità, temperatura, portata e standard specifici del settore.
Pompe a vite eccentrica per fluidi abrasivi
Per i fluidi abrasivi, il design della pompa a coclea eccentrica viene adattato con componenti rinforzati, quali guarnizioni resistenti all’usura e rotori realizzati con materiali altamente resistenti come la ghisa dura o la ceramica. Queste pompe sono ideali per il trasporto di fanghi, cemento e altre sostanze abrasive.
| Capacità di dosaggio | 0,1 - 1.500 l/h |
| Pressione | fino a 30 bar |
| Precisione | ±1 - 3 % |
| Media | abrasive, liquidi untuosi |
| Viscosità | 5.000 - 1.000.000 mPa·s |
| Temperatura | da -20 a +150 °C |
| Materiali | Duplex, ghisa dura |
| ATEX | facoltativo |
Pompe a coclea eccentrica igieniche
Le pompe a vite eccentrica igieniche soddisfano i rigorosi requisiti dell'industria alimentare e farmaceutica. Garantiscono processi di trasporto igienici conformi alle norme vigenti, quali FDA ed EHEDG. Queste pompe sono compatibili con i processi CIP e SIP, consentendo così una pulizia completa al termine del funzionamento.
| ATEX | facoltativo |
| Capacità di dosaggio | 0,1 - 1.500 l/h |
| Pressione | fino a 6 bar |
| Precisione | ±0,5 - 2 % |
| Media | Prodotti alimentari, Settore farmaceutico |
| Viscosità | 1 - 100.000 mPa·s |
| Temperatura | da 0 a 150 °C |
| Materiali | Acciaio inossidabile 1.4404 |
Pompe a vite eccentrica autoadescanti
Le pompe a coclea eccentrica autoadescanti offrono il vantaggio di poter funzionare anche in condizioni di aspirazione con livello basso o con aspirazione a immersione. Sono particolarmente adatte per applicazioni in cui è richiesta un'alimentazione continua, come ad esempio nel trattamento dell'acqua o delle acque reflue.
| Precisione | ±0,5 - 3 % |
| Media | Acqua, Acque reflue, Rifiuti industriali |
| Viscosità | 1 - 100.000 mPa·s |
| Temperatura | da -10 a +100 °C |
| Materiali | Acciaio inossidabile, ghisa |
| ATEX | facoltativo |
| Capacità di dosaggio | 0,5 - 2.000 l/h |
| Pressione | fino a 10 bar |
Pompe a vite eccentrica standard
Le pompe a vite eccentrica garantiscono un trasporto preciso e privo di pulsazioni di fluidi viscosi e abrasivi. Il rotore eccentrico si muove all'interno dell'alloggiamento dello statore, convogliando il fluido senza alcuna interferenza meccanica. Queste pompe vengono spesso impiegate nel trattamento delle acque reflue, nell'industria alimentare, chimica e farmaceutica.
| Temperatura | da -20 a +150 °C |
| Materiali | Acciaio inossidabile, ghisa |
| ATEX | facoltativo |
| Capacità di dosaggio | 0,1 - 2.000 l/h |
| Pressione | fino a 10 bar |
| Precisione | ±0,5 - 3 % |
| Media | liquidi viscosi, particelle solide |
| Viscosità | 1 - 200.000 mPa·s |
Rilevanza per ingegneri e responsabili degli acquisti nel settore tecnico
Per una progettazione economica e ottimizzata in termini di durata, sono determinanti in particolare la portata, la pressione differenziale, la viscosità, la percentuale di solidi e di gas, la temperatura del fluido, il campo di velocità, nonché la scelta della coppia rotore/statore adeguata e della protezione contro il funzionamento a secco.
In fase di acquisto, oltre alla portata, alla pressione di esercizio e ai materiali, occorre definire chiaramente anche le dimensioni dei raccordi, il sistema di tenuta, la qualità degli elastomeri, i requisiti ATEX, il funzionamento con convertitore di frequenza, nonché gli standard di manutenzione e di esercizio.
A seconda del campo di applicazione, è necessario tenere conto, come parte integrante delle specifiche tecniche, di requisiti quali la conformità ATEX, le versioni igieniche per applicazioni alimentari, nonché le prove sui materiali, di pressione e funzionali specifiche per il progetto.
Domande frequenti per settore
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Pompe a vite eccentrica nella tecnologia idrica e fognaria: trattamento dei fanghi
Pompe a vite eccentrica nell'industria alimentare: trasporto igienico
Pompe a vite eccentrica nell'industria chimica: trasporto di polimeri e materie prime
Pompe a vite eccentrica nell'industria petrolifera e del gas: fanghi di perforazione e petrolio greggio
Pompe a vite eccentrica nell'industria delle vernici e delle pitture: trattamento dei pigmenti
Pompe a vite eccentrica nell'industria edile e mineraria: trasporto di calcestruzzo e malta
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