Die wichtigsten Parameter bei der Konstruktion von Schlauchpumpen sind folgende:
A) Chemische Kompatibilität
Die gepumpte Flüssigkeit hat nur Kontakt mit der Innenwand des Rohrs. In diesen Pumpen werden keine Ventile, O-Ringe, Dichtungen oder Packungen verwendet, so dass kein Grund zur Sorge besteht, dass diese Art von Ausrüstung ausfallen könnte. Die einzige Sorge besteht in der chemischen Kompatibilität des flexiblen Rohrmaterials mit der gepumpten Flüssigkeit, die zunächst bei allen Konstruktionsparametern berücksichtigt werden sollte.
Der Schlauch muss aus Elastomermaterial bestehen, damit er auch nach Millionen von Druckzyklen in der Pumpe seinen kreisförmigen Querschnitt behält. Diese Anforderung schließt eine breite Palette nichtelastomerer Polymere aus, die eine gute Kompatibilität mit einer Vielzahl chemischer Flüssigkeiten aufweisen. Murad weist wie PTFE, Polyolefin, PVDF und dergleichen zwar eine gute Verträglichkeit mit chemischen Flüssigkeiten auf, gehört jedoch zu den nicht-elastomeren Polymeren und ist kein geeignetes Material für den Einsatz als flexible Beutel von Peristaltikpumpen. Übliche Elastomere für den Schlauch dieser Pumpen sind normalerweise Silikon, EPDM, PVC + Polypropylen, Polyurethan und Neopren. Aus dieser Materialgruppe weist EPDM-Polypropylen die beste Ermüdungsbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit auf. Silikon wird häufig für Flüssigkeiten auf Wasserbasis verwendet, beispielsweise in der Pharmaindustrie, weist jedoch in anderen Branchen nur einen begrenzten Bereich chemischer Verträglichkeit auf. Extrudierte Fluorpolymerschläuche (z. B. FKM-Vinyl, Florel usw.) haben eine gute Verträglichkeit mit Kohlenwasserstoffsäuren und fossilen Brennstoffen, weisen jedoch eine geringe Ermüdungsbeständigkeit auf und ihre Verwendung in flexiblen Schläuchen ist aufgrund ihrer geringen Lebensdauer in Arbeitszyklen unpraktisch.
In jüngster Zeit wurden verschiedene Untersuchungen und Tests im Bereich der Herstellungsverfahren für flexible Rohre durchgeführt. Generell eröffnen sich neue Perspektiven in den beiden Bereichen ausgekleidete Rohre und der Einsatz von Fluorelastomeren.
Bei ausgekleideten Schläuchen ist die Innenwand des Schlauchs mit einer dünnen Schicht aus widerstandsfähigen Materialien wie Polyolefin und PTFE bedeckt. Diese dünne Schicht schützt die Oberfläche des Schlauchs vor Kontakt mit der gepumpten Flüssigkeit. Diese linearen Materialien haben keine Elastomereigenschaften. Daher kann die gesamte Oberfläche des flexiblen Schlauchs (bei Schlauchpumpen) nicht mit diesen Materialien bedeckt werden. Diese Rohre verfügen über eine chemische Beständigkeit und eine ausreichende Lebensdauer für den Einsatz in chemischen Korrosionsanwendungen. Wenn beim Bau dieses Rohrs ein Riss mit einem kleinen Loch in der Auskleidung entsteht, breitet sich die Korrosion von diesem Teil aus und das Rohr wird schnell beschädigt. Es ist möglich, dass die Auskleidung und Ermüdungsspannungen Haarrisse und Korrosion verursachen In diesem Bereich kommt es bei den Auskleidungsrohren am häufigsten zu einer Ausdehnung des Fußteils am Rand der Auskleidungsschicht aufgrund von Druckspannungen, und es gibt drei Alarmglocken für das Ende der Lebensdauer. Wenn die chemische Verträglichkeit der Röhre wichtig ist, ist die Verwendung leichterer Röhren eine gute Lösung.
Bei Fluorelastomerschläuchen weist das Material des Schlauchs selbst eine chemische Beständigkeit auf, aber Elastomer weist im Vergleich zu anderen Elastomeren die höchste chemische Beständigkeit auf. Derzeit sind die Anschaffungskosten für ausgekleidete Rohre und Fluorelastomere hoch. Scharfsinnige Verbraucher müssen die richtige Wahl zwischen Langlebigkeit und Anschaffungskosten der Pumpe treffen; Natürlich müssen manchmal andere Pumpentypen verwendet werden.
Es gibt viele Internetseiten, auf denen Sie die chemische Verträglichkeit des Schlauchmaterials mit der gepumpten Flüssigkeit überprüfen können. Nachfolgend finden Sie zwei zuverlässige Websites.
Hinweis: Die Hersteller dieser Röhrchen verfügen möglicherweise über spezielle Tabellen zur chemischen Verträglichkeit der Röhrchen, die mit unterschiedlichen Flüssigkeiten hergestellt werden. Diese Tabellen decken nicht alle Flüssigkeiten ab. Wenn die gewünschte Flüssigkeit nicht in den von den Herstellern erstellten Tabellen enthalten ist, sollten diese konsultiert und spezielle Tests veranlasst werden, um die chemische Beständigkeit der Rohre abzuschätzen.
Hinweis: Mit der Weiterentwicklung der Produktionstechnologie flexibler Rohre mit hoher chemischer Beständigkeit werden diese Pumpen nach und nach viele Injektionspumpen in der chemischen Industrie ersetzen.
B) Behinderung
Der Mindestabstand zwischen der Rolle und der Innenwand des Pumpengehäuses bestimmt die maximale Kompression, die in den Schlauch eingebracht wird. Diese Kompression wirkt sich auf die Leistung der Pumpe und ihre Lebensdauer aus, d. h. eine hohe Kompression verringert die Lebensdauer des Schlauchs und eine niedrige Kompression verringert die Leistung der Pumpe, insbesondere bei hohen Drücken. Daher ist das Ausmaß der Komprimierung ein wichtiger Parameter im Design.
Das Wort „obstruent“ wird verwendet, um das Ausmaß der Komprimierung zu messen. Die Verstopfung wird normalerweise als Prozentsatz der doppelten Wandstärke und als Nettowandmenge ausgedrückt, die komprimiert wurde.
Daher ist für eine bestimmte Pumpe die Wandstärke die kritischste Größe des Rohrs. Der Innendurchmesser des Schlauchs ist kein wichtiger Parameter für die Eignung des Schlauchs für die Pumpe.
c) Flow
Der Durchfluss, einer der wichtigsten Verbraucheranforderungen bei Schlauchpumpen, ist eine Funktion der folgenden Faktoren:
- Rohrinnendurchmesser (ID): Bei einer gegebenen Drehzahl ist der Rohrinnendurchmesser eine Funktion des Unterstroms; Je größer der Durchmesser, desto höher ist die Förderleistung der Pumpe.
- Die Länge des Rohrs: von der Nähe des Eingangs bis zur Nähe des Ausgangs, an dem auch die Walze beteiligt ist. Je länger diese Länge ist, desto höher ist die Förderleistung der Pumpe
- Drehzahl U/min der Rollen (Drehzahl der Pumpe): Je höher die Drehzahl, desto höher die Förderleistung der Pumpe. Durch Erhöhen der Anzahl der Walzen wird zwar der Stromimpuls verringert, die Durchflussrate jedoch nicht erhöht. In manchen Fällen kann der Durchfluss mit zunehmender Anzahl der Walzen sogar abnehmen.
Theoretisch ist der Pumpendurchfluss gleich dem Produkt des Volumenwerts, der bei jeder Drehung des Rotors durch die Pumpe fließt: Der Volumenwert (7) ist auch gleich dem Produkt der Innenquerschnittsfläche des Rohr um die Länge des Rohres (.L), das zwischen den Rollen liegt.
d) Pumpendruck
Theoretisch steigt der Druck von Peristaltikpumpen, wie bei allen Verdrängerpumpen, bis ins Unendliche, doch die Fertigungsqualität und die Widerstandsfähigkeit der bei der Konstruktion des Schlauchs und anderer Komponenten verwendeten Materialien sowie die Leistung des Elektromotors begrenzen dies maximaler Ausgangsdruck der Pumpe sein
Hinweis: Normalerweise ist das Pumpsystem mit Druckentlastungsventilen ausgestattet, um hohe Drücke zu verhindern.