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Jul 08, 2023

Niedrige Durchflussraten können eine höhere Dosiergenauigkeit bieten

Pumpen werden häufig für ihre hohen Durchflussraten angepriesen, was bei vielen Anwendungen wichtig ist, beispielsweise bei der Förderung von Massengütern, beim Spülen von Stopfbuchsendichtungen und bei der Salzwasserentsorgung. Für Messanwendungen wo

Pumpen werden häufig für ihre hohen Durchflussraten angepriesen, was bei vielen Anwendungen wichtig ist, beispielsweise bei der Förderung von Massengütern, beim Spülen von Stopfbuchsendichtungen und bei der Salzwasserentsorgung.

Für Messanwendungen, bei denen Präzision und Genauigkeit im Vordergrund stehen, ist oft genau das Gegenteil – niedrige Durchflussraten – erforderlich. Da es sich um eine Dosierpumpe handelt, sollte eine Pumpe auch die Standards 675 des American Petroleum Institute (API) für stationäre Genauigkeit (plus oder minus 1 Prozent), Linearität (plus oder minus 3 Prozent) und Wiederholbarkeit (plus oder minus 3 Prozent) erfüllen. . Für viele Verarbeitungs- und Fertigungsanwendungen sind niedrige Durchflussmengen erforderlich, darunter viele in der Wasser- und Abwasserindustrie. Dazu können das Mischen von Polymeren zur Wasseraufbereitung und die Dosierung von Phosphaten, Ammoniak und anderen Chemikalien in Kesselspeisung gehören; Dosierung von Methanol oder Maissirup zur Abwassernitrifizierung; und allgemeine chemische Injektion.

Mindestens eine Triplex-Dosierpumpe mit einem Durchflussbereich von 0,06 Gallonen pro Stunde (gph) bis 8 gph, die die Leistungsstandards API 675 übertrifft, ist verfügbar. Diese Pumpe kann Förderströme bei Förderdrücken von bis zu 3.500 Pfund pro Quadratzoll (psi) für metallische Pumpenköpfe und 350 psi für nichtmetallische Pumpenköpfe (je nach Material) liefern.

Mit drei hydraulisch betätigten, ausgeglichenen Membranen sorgen Triplex-Dosierpumpen für einen nahezu pulsationsfreien, linearen Durchfluss, ohne dass teure Pulsationsdämpfer erforderlich sind. Triplex-Dosierpumpen bieten außerdem ein Nachfüllventilsystem, das eine kontinuierliche Genauigkeit gewährleistet und die Pumpe vor Schäden im Falle einer verstopften Saugleitung schützt.

Zwei Beispiele für die gute Leistung der Triplex-Dosierpumpe sind das Mischen von Polymeren zur Wasseraufbereitung und das Einspritzen von Additiven in Naturfasern bei der Herstellung von Baumaterialien.

In einer Wasseraufbereitungsanlage im Südosten der USA benötigte ein Anlagenmanager eine Dosierpumpe mit geringem Durchfluss für eine neue Anlage, die bei einem Nenndruck von 1.800 psi arbeiten sollte. Die Idee, eine Pumpe mit geringem Durchfluss und reduzierten Pulsationen zu verwenden, war für ihn attraktiv, da sie einen linearen Injektionsstrom ermöglichte, im Gegensatz zu den Schwallen, die bei herkömmlichen Einzelmembran-Dosierpumpen erzeugt wurden. Es wurden zwei Triplex-Dosierpumpen installiert, die problemlos in intermittierenden Arbeitszyklen mit Durchflussraten zwischen 0,54 und 2,76 gph arbeiten. Das Polymer hat eine Viskosität von 1.200 Centipoise (cP).

In Nordeuropa suchte ein Hersteller von Kunststoffdächern und Wandverkleidungen nach einer Pumpe, die nicht nur einen geringen Durchfluss bei reduzierten Pulsationen liefern konnte, sondern auch eine scherempfindliche Flüssigkeit mit suspendierten Partikeln fördern konnte. Das dichtungslose Design und die Pumpwirkung mit geringer Scherung ermöglichten es der Pumpe, suspendierte Feststoffe zu verarbeiten und die scherempfindlichen Zusatzstoffe zu schützen. Drei Triplex-Dosierpumpen laufen erfolgreich im intermittierenden Betrieb mit Durchflussraten von nur 0,06 bis 0,13 gph und Förderdrücken von 29 bis 232 psi.

Die Fähigkeit der Triplex-Dosierpumpe, Schwebstoffe zu fördern, bringt auch Vorteile bei der Kesselspeisung sowie der Wasser- und Abwasseraufbereitung. Eine Herausforderung bei der Dosierung von Kesselspeisechemikalien ist der Umgang mit Flüssigkeiten mit suspendierten Feststoffen. Phosphat und Ammoniak können beim manuellen Mischen kristallisieren oder sich nicht vollständig auflösen. Das dichtungslose Design und die Rückschlagventile einer Triplex-Pumpe ermöglichen das Pumpen von Flüssigkeiten mit suspendierten Feststoffen und der Förderung von Partikeln mit einer Größe von bis zu 200 Mikrometern.

Das dichtungslose Design spielt auch beim Pumpen von Wasserstoffperoxidlösungen (H₂O₂) als Voroxidationsmittel eine Rolle. H₂O₂ kann heftig mit anderen Substanzen reagieren und muss daher zu 100 Prozent zurückgehalten werden. Dies wird durch die dichtungslose Förderkammer der Triplex-Dosierpumpe erreicht, die die Flüssigkeitsseite von der Hydraulikseite trennt und keine Leckagewege aufweist. Auch für H₂O₂ ist typischerweise ein internes Überdruckventil erforderlich. Ein integriertes Überdruckventil schützt die Pumpe vor Überdruck auf der Druckseite.

Ein weiterer Vorteil ist der geringere Installationsaufwand. Da es nahezu pulsationsfrei arbeitet, sind Pulsationsdämpfer nicht erforderlich.

Ein weiterer Aspekt bei der Wasser- und Abwasseraufbereitung besteht darin, dass die Pumpe ein breites Spektrum an Verarbeitungsflüssigkeiten dosieren kann, einschließlich viskoser Flüssigkeiten mit mehr als 2.000 cP.

Die Kesselspeisung und die Dosierung von H₂O₂ oder Harnstoff erfordern metallische Pumpenköpfe, um Förderdrücke im Bereich von 1.500 bis 3.000 psi zu bewältigen.

Für Anwendungen mit niedrigerem Druck, wie z. B. Abwassernitrifizierung und allgemeine Chemikalieneinspritzung, können nichtmetallische Pumpenköpfe verwendet werden.

Die hydraulisch ausgeglichenen Membranen ermöglichen der Pumpe eine konstante Leistung über den gesamten Druckbereich. Neben der Förderung geringer Durchflussmengen in der Wasser- und Abwasseraufbereitung können Triplex-Dosierpumpen zum Messen und Dosieren in der gesamten chemischen Verarbeitungsindustrie eingesetzt werden, beispielsweise in der Öl- und Gasindustrie (Offshore und Onshore), in der Hochdruck-Prozesschromatographie sowie in Pharma- und Körperpflegeprodukten Herstellung, Injektion von Additiven in der Kunststoffindustrie und verschiedene Anwendungen bei der Herstellung von Polyurethanschaum.

Donelle Capriotti ist Direktorin für Geschäftsentwicklung bei Wanner Engineering Inc. und verfügt über mehr als 25 Jahre Erfahrung im Verkauf technischer Pumpen und in der Produktentwicklung. Für weitere Informationen senden Sie eine E-Mail an [email protected] oder besuchen Sie hydra-cell.com.