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Introduzione alla pompa sinusoidale

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La pompa Sine, nota anche come pompa con rotore a camme, pompa elicoidale a tre lobi o pompa con rotore sinusoidale, è una pompa volumetrica rotativa che funziona secondo il principio dell'ingranamento dei rotori a camme. Il suo cuore risiede nell'esclusivo profilo del rotore a "curva sinusoidale"

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Principio di funzionamento
La pompa sinusoidale funziona grazie a due (o tre) rotori elicoidali con profilo a "curva sinusoidale" che ruotano in direzioni opposte, sincronizzati da ingranaggi di sincronizzazione.

Fase di aspirazione: Durante la rotazione dei rotori, sul lato di ingresso, i lobi del rotore si sganciano dallo stato di ingranamento. Si crea così una cavità sigillata tra i lobi del rotore e l'involucro della pompa che aumenta di volume, generando un vuoto che attira il fluido nella cavità.

Fase di trasferimento: Il fluido intrappolato è racchiuso in "sacche" formate dai lobi del rotore e dall'involucro della pompa. Grazie alla rotazione continua dei rotori, queste sacche di fluido vengono convogliate assialmente lungo il percorso elicoidale dei rotori verso l'uscita in un flusso stabile e continuo. Il processo non è reciprocante.

Fase di scarico: Sul lato di uscita, i lobi dei rotori si rimescolano, provocando una diminuzione del volume della cavità sigillata. In questo modo il fluido viene delicatamente compresso ed espulso, impedendo efficacemente il riflusso.

Il design del profilo "Sine" assicura che la linea di contatto del rotore si muova lentamente e in modo continuo durante il funzionamento, riducendo in modo significativo le pulsazioni di flusso e di pressione, con il risultato di un trasferimento quasi "privo di pulsazioni".

Caratteristiche principali
Estremamente fluido e a basso taglio: Fornisce un flusso e una pressione eccezionalmente uniformi con pulsazioni minime (in genere <1%). Imprime una forza di agitazione e di taglio molto bassa al fluido, rendendolo ideale per la manipolazione di prodotti sensibili al taglio, inclini alla schiuma o contenenti solidi (ad esempio, marmellate, yogurt, colture vive, soluzioni polimeriche).

Forte autoadescamento e tolleranza al secco: Offre una buona capacità di autoadescamento con un'elevata capacità di aspirazione. Consente brevi periodi di funzionamento a secco senza danni (a differenza delle pompe centrifughe), migliorando l'affidabilità operativa.

Eccellente resistenza all'abrasione e capacità di passaggio: L'ampia cavità e la lenta azione di ingranamento consentono di gestire fluidi ad alta viscosità (fino a 1 milione di cP) e fluidi contenenti particelle solide relativamente grandi (fino al 30%-40% del diametro del rotore) o fibre lunghe, con un basso rischio di intasamento.

Alta efficienza e buona reversibilità: l'elevata efficienza volumetrica comporta un consumo energetico relativamente basso. Il design simmetrico della pompa consente spesso di invertire il flusso semplicemente cambiando la direzione di marcia, senza dover rifare le tubazioni.

Facilità di manutenzione: Il design della piastra di copertura anteriore/posteriore consente un rapido accesso alla camera del rotore e alle guarnizioni senza scollegare le tubazioni, facilitando l'ispezione e la manutenzione.

Configurazione tipica
Un sistema completo di pompa sinusoidale comprende in genere i seguenti componenti principali:

Testa della pompa:

Rotori: I componenti principali, solitamente progettati come rotori elicoidali a 2 o 3 lobi. I materiali sono selezionati in base al prodotto, tra cui acciaio inossidabile (304, 316L), ghisa resistente all'usura, leghe speciali o rotori rivestiti.

Involucro/corpo: ospita i rotori e forma la camera di lavoro. Il materiale corrisponde a quello dei rotori, generalmente acciaio inossidabile o ghisa.

Sistema di tenuta dell'albero: Scelto in base alla pressione, alla temperatura e al fluido. Le opzioni più comuni includono:

Tenute meccaniche: Tenute meccaniche singole o doppie, opzionalmente con sistemi di lavaggio/raffreddamento per le applicazioni più impegnative.

Guarnizioni a premistoppa: Adatte a fluidi abrasivi e carichi di particelle, regolabili.

Azionamento magnetico (senza guarnizioni): Garantisce un funzionamento completamente privo di perdite per applicazioni pericolose, tossiche, costose o con perdite assolutamente nulle.

Azionamento e connessione:

Motore a riduzione: Configurazione standard che fornisce una potenza stabile. La velocità può essere regolata (tramite un VFD) per un controllo preciso del flusso.

Sistema di azionamento: In genere con accoppiamento diretto per un design compatto. Le pompe più grandi possono utilizzare una configurazione separata montata sulla base con un accoppiamento.

Connessioni: Flange di ingresso/uscita secondo gli standard (ad es. DIN, ANSI, GB), dimensionate in base alle tubazioni.

Accessori e controllo (opzionali):

Valvola di sicurezza: Installata sulla linea di mandata per prevenire la sovrapressione del sistema e proteggere la pompa e le tubazioni.

Rivestimento: L'involucro può essere progettato con un rivestimento per vapore, acqua calda o refrigerante per mantenere la temperatura o la viscosità media.

Azionamento a frequenza variabile (VFD) e sistema di controllo: Utilizzato per regolare la velocità per un controllo preciso della portata/pressione, integrando funzioni di avvio/arresto, allarme e protezione.

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