Come selezionare il diametro del tubo per i sistemi con micropompe a ingranaggi

A volte i clienti segnalano che la portata della pompa non soddisfa i requisiti. In questi casi, Suofu pone loro una domanda: 'Qual è il diametro interno e la lunghezza del tubo di ingresso?'

Generalmente, quando si progettano sistemi su larga scala, gli utenti prestano molta attenzione alla scelta del diametro del tubo. Tuttavia, questo aspetto viene spesso trascurato nei sistemi a micropompe. Inoltre, per i grandi sistemi di flusso industriali, in vari manuali sono presenti specifiche chiare per la selezione del diametro del tubo appropriato in base a parametri noti come portata, temperatura e viscosità. Tuttavia, questi manuali in genere non forniscono specifiche dettagliate per diametri di tubi inferiori a DN25. Quindi, come dovrebbe essere selezionato il diametro del tubo per applicazioni con portate che vanno da diverse decine di millilitri al minuto a diverse decine di litri al minuto? Ecco una breve discussione:

Considerando puramente dal punto di vista della velocità del flusso del liquido:

I. Diametro del tubo di uscita (diametro interno):

Per quanto riguarda il diametro del tubo di uscita della pompa, è necessario considerare due punti principali:

1. Il diametro del tubo non deve essere troppo piccolo e la velocità del flusso non deve essere troppo elevata per evitare inutili perdite di resistenza al flusso.

2. Il diametro del tubo non deve essere eccessivamente grande per evitare costi inutili della tubazione.

Raccomandiamo che per i liquidi con una viscosità intorno a 1 cP, una velocità di flusso ragionevole sia compresa tra 1 e 3 m/s. Ad esempio, per una portata di 5 L/min, l'intervallo di diametri interni del tubo adatto è compreso tra circa 6 mm (corrispondente a 3 m/s) e 10 mm (corrispondente a 1 m/s). Se la viscosità aumenta, la velocità del flusso consentita può essere ridotta di conseguenza.

La scelta del diametro del tubo di uscita dovrebbe innanzitutto garantire un'adeguata resistenza al flusso all'interno del tubo. Per tubazioni più lunghe o con numerose curve è possibile aumentare opportunamente il diametro del tubo e viceversa. Naturalmente, riducendo il diametro del tubo di uscita aumenterà la pressione di uscita. Il denaro risparmiato sui costi delle tubazioni può quindi essere compensato da maggiori costi per l'acquisto di una pompa a pressione più elevata e da un maggiore consumo energetico del motore operativo, poiché il consumo energetico della pompa (W) è proporzionale al prodotto della portata (Q) e della pressione (P).

II. Diametro del tubo di ingresso (diametro interno):

Nella maggior parte dei casi (quando l'ingresso non è pressurizzato), la pompa può aspirare il liquido solo facendo affidamento sulla pressione atmosferica. La differenza di pressione massima dall'estremità del tubo di ingresso all'estremità di ingresso della pompa = 101 kPa - NPSHr - la differenza di altezza tra il livello del liquido e la pompa (assumendo che il serbatoio del liquido sia a pressione atmosferica). In altre parole, le condizioni di ingresso della pompa sono molto più vincolate rispetto alle condizioni di uscita, poiché la massima differenza di pressione teorica è solo di circa un'atmosfera. Pertanto, per i liquidi con viscosità intorno a 1 cP, raccomandiamo che una velocità di flusso ragionevole all'interno della tubazione di ingresso sia compresa tra 0,5 e 1,5 m/s. Ad esempio, per una portata di 5 L/min, il range di diametro interno del tubo adatto va da circa 8 mm (corrispondente a 1,5 m/s) a 14 mm (corrispondente a 0,5 m/s). Se la viscosità aumenta, la velocità del flusso consentita può essere ridotta di conseguenza.

Se si maneggiano liquidi volatili:

Se il liquido da trasferire è soggetto a volatilizzazione, come il Freon, un diametro del tubo di ingresso eccessivamente piccolo può facilmente creare un certo grado di vuoto all'interno della tubazione di ingresso della pompa. Ciò può esacerbare la vaporizzazione del liquido e, in ultima analisi, impedire il corretto funzionamento del sistema. In questi casi il diametro interno del tubo dovrà essere opportunamente aumentato. La pompa deve essere posizionata il più vicino possibile al serbatoio del liquido e il numero di curve, variazioni di diametro e valvole nella tubazione deve essere ridotto al minimo. Si consiglia inoltre di installare un vacuometro sulla tubazione per monitorare il livello di vuoto in tempo reale e ridurre la vaporizzazione del liquido.

Ecco una tabella per la selezione della pipeline come riferimento, considerando principalmente lo sbocco.