Pomysł na zbudowanie pompy perystaltycznej wziął się z analizy ruchu jelit. Powstała pompa, w której wąż roboczy jest regularnie ugniatany dwoma lub kilkoma rolkami (lub kopytami). Ciecz jest wyciskana z węża jak z pasta do zębów z tubki. Po wyciśnięciu wąż wraca do swojego pierwotnego kształtu, co powoduje zassanie nowej porcji cieczy.
Zalety pomp perystaltycznych
Taka konstrukcja pompy zapewnia szereg zalet:
- bardzo delikatne tłoczenie (bez naruszenia struktury pompowanego medium);
- skuteczne tłoczenie cieczy o różnych lepkościach (i niskich – jak woda, oraz wysokich – jak mięso mielone);
- jedynym elementem roboczym jest wąż (brak innych elementów eksploatacyjnych);
- różne wykonania materiałowe węży zapewniają szeroki zakres stosowalności pomp (można mieć jedną pompę z różnymi wężami dla różnych cieczy);
- szybka wymiana węża (minimalne przestoje, ale także możliwość pompowania np. różnych kolorów farb – każdy wąż dedykowany jest do jednego koloru i nie ma problemów z myciem);
- skuteczne pompowanie cieczy zanieczyszczonych ciałami stałymi (np. zużyty olej z opiłkami metalu);
- brak jakichkolwiek uszczelnień dynamicznych, a co za tym idzie brak wycieków i awarii;
- bardzo łatwe do mycia (nie mają żadnych elementów wymagających do mycia prócz węża);
- możliwość pracy na sucho;
- samozasysanie, bez konieczności zalewania (bardzo przydatne np. przy rozładunku beczek) – zasysanie nawet do 9 metrów;
- odporne na media agresywne;
- odporne na media ścierne;
- mogą tłoczyć mieszaniny cieczy z gazem (np. mocno napowietrzone białko – piana);
- wykonania higieniczne (dostępne są węże z dopuszczeniami PZH);
- możliwość pracy w obu kierunkach (po obróceniu kierunku pracy silnika pompa pracuje w drugą stronę bez konieczności zamiany węży – ciekawe rozwiązanie, gdy jedna pompa używana jest do załadunku i rozładunku cystern);
- zmiana wydajności może się odbywać wariatorem lub falownikiem;
- dozowanie z dokładnością nawet do ±1% (dzięki temu, że każdy obrót pompy daje dokładnie taką samą porcję cieczy);
- mogą zapewniać stosunkowo duże ciśnienia (są dostępne wykonania nawet do 15 bar);
- wydajność pompy jest niezależna od przeciwciśnienia w dużym zakresie.
Te powyższe zalety umożliwiły zastosowanie pompy do różnych zastosowań, które chciałbym przedstawić poniżej.
Jelita drobiowe
Przy produkcji drobiowej bardzo dużo generowanych jest odpadów w postaci jelit drobiowych. Prócz jelit w masie znajdują się całe kurze łapy i łby. Pompa perystaltyczna okazała się bardzo skutecznym urządzeniem w tej aplikacji. Skutecznie pompuje duże ciała stałe, niezależnie czy w danej chwili ciecz jest o niskiej lepkości (np. sama krew), czy o dużej (flaki). Dodatkowo pompa może pracować cały czas – nie ma konieczności jej wyłączania, w momencie, gdy w zbiorniku pojawia się nowa porcja flaków, jest ona automatycznie wypompowywana.
Wymiana oleju w przekładniach
Jeden z klientów potrzebował pompę do opróżniania przekładni ze starego oleju (zanieczyszczonego) i nalania nowego. Pompa perystaltyczna skutecznie pompuje olej zanieczyszczony, jest łatwa do mycia i może pracować w obu kierunkach.
Początkowo użytkownik chciał zastosować pompę beczkową, ale miała ona sztywną rurę ssawną. Dopiero pompa perystaltyczna zadziałała zgodnie z oczekiwaniami – niemal jak odkurzacz do cieczy.
Dozowanie mleczka wapiennego
Użytkownik dozuje mleczko wapienne około 300 litrów/godz. We wszystkich pompach prędzej czy później następowało uszkodzenie uszczelnienia mechanicznego. Prócz naturalnego zużycia tego elementu (co około 1 rok) ulegał on natychmiastowemu uszkodzeniu, kiedy obsługa nierozważnie dosypała całą porcję wapna w worka „na raz”, zamiast powoli sypać równomiernie przez godzinę.
Pompa perystaltyczna zapewniła dużą dokładność dozowania, a brak uszczelnienia w pompie zapewnił długą bezawaryjną pracę.
Olej i substancja na bazie witaminy C
Klient potrzebował pompy higienicznej mogącej pompować olej jadalny (stosunkowo mała lepkość) z beczki. Raz na tydzień klient potrzebował opróżnić beczkę z lepkiej substancji na bazie witaminy C. Substancja ta jest niezwykle lepka. Pompa perystaltyczna skutecznie zasysa (bez zalewania) tę lepką ciecz. Regulacja obrotów w pompie pozwala na pompowanie bardzo lepkiej cieczy z małą wydajnością, a oleju – ze stosunkowo dużą lepkością.
Pompa dla straży pożarnej
Jednostka straży pożarnej potrzebowała pompę do usuwania wycieków z uszkodzonych cystern. Jest to o tyle trudne zapytanie, że nigdy nie wiadomo, jaka ciecz się wyleje. Okazało się, że pompa perystaltyczna jest najciekawszym rozwiązaniem. Jedna pompa oraz 3 różne węże umożliwiają skuteczną akcję w niemal 100% przypadków.
Miód
Klient potrzebował pompować miód poprzez układ filtrów. Pompa perystaltyczna bez problemu pokonuje straty ciśnienia na filtrze, a dodatkowo brak uszczelnień zapewnia brak jakichkolwiek niechcianych wycieków. Dodatkowo ewentualna krystalizacja miodu nie ma żadnego negatywnego wpływu na pracę pompy.
Mieszanka makowa
Użytkownik potrzebował pompować słodką mieszankę z makiem. Ważne jest aby różne substancje w trakcie pompowania nie zostały rozseparowane. Dodatkowo klient wymagał samozasysania na sucho. Te możliwości dała mu pompa perystaltyczna.
Masa ceramiczna
Masy ceramiczne to dla każdej pompy wyzwanie. Każdy typ pompy ma wady i zalety. Te ciecze wymagają bardzo delikatnego pompowania i przede wszystkim nie wolno napowietrzyć cieczy. Każda pompa z uszczelnieniem mechanicznym to ryzyko napowietrzenia. Nasz klient próbował różnych pomp i w końcu zdecydował się na perystaltyczną jako jedyną spełniającą jego wymagania.
Olej z nasionami
Inny klient potrzebował cyrkulować olej jadalny z nasionami zbóż. Pompa musiała być spożywcza, o stałej – określonej wydajności i oczywiście musiała mieć możliwość tłoczenia ciał stałych w medium. Wszystkie te wymagania spełniła pompa perystaltyczna z typoszeregu AMP.
Myślę, że ten skrótowy przegląd aplikacji pokazuje, jak szerokie zastosowanie mają pompy perystaltyczne i jak wiele różnych problemów rozwiązują.
Artykuł ukazał się w: „Pomiar”, listopad/grudzień 2009. Autor: mgr inż. Andrzej Baciński, POMPY i SYSTEMY Sp. z o.o.
