Artiklar

Kolvmembranpump – Optimal lösning för filterpressmatning

Filterpressar är en effektiv metod för att separera vätska från fasta ämnen, men valet av pump spelar en avgörande roll för prestandan. Kolvmembranpumpar har visat sig vara den mest effektiva lösningen för filterpressmatning, tack vare deras förmåga att hantera högt tryck och bibehålla ett konstant flöde. I denna artikel jämför vi fördelarna med kolvmembranpumpar gentemot centrifugalpumpar.

En filterpress används för att torka slam, antingen för deponi eller för att ta fram produkter. Det finns flera olika tekniker för att pumpa slam men kolvmembranpumpar har visat sig vara den mest optimala lösningen. Dessa pumpar erbjuder en filtercykel som ger låg restfuktighet, är energieffektiv och möjliggör snabbare körningar. Deras robusta konstruktion, i kombination med den unika driftcykeln, gör att kolvmembranpumpar har en överlägsen livslängd jämfört med andra lösningar för filterpressar.

Filterpresscykeln

Figur: Filterpresscykel med kolvmembranpump. Heldragna linjen är flödet (Q) och streckade linjen är trycket (P). Notera att flödet minskar först när trycket har byggts upp.

Fas 1: Förfyllning

När filterpressen är tom, befinner sig systemet under lågt tryck. Målet i denna fas är att snabbt fylla pressen med slam. Kolvmembranpumpen gör detta effektivt tack vare sitt höga initiala flöde.

Fas 2: Ökat mottryck

När slammet börjar byggas upp på filterdukarna ökar mottrycket. Fortsatt högt flöde strömmar in i filterpressen, trots att mottrycket ökar snabbt. Konventionella pumpar skulle i detta skede uppleva en minskning av flödeshastigheten.

Fas 3: Slutfasen

När pressen nästan är fylld kan endast små mängder nytt slam pressas in. Pumpen fortsätter då att mata samma mängd slam som rinner ut som filtrat. Först nu, när ett förinställt mottryck (cirka två tredjedelar av maxtrycket) uppnås, kommer flödeshastigheten att minskas automatiskt genom pumpens interna pilotsystem.

Är centrifugalpumpar ett alternativ?

Centrifugalpumpar drivs hydrodynamiskt och fungerar genom att elmotorn driver impellern så att den roterar med en hastighet på upp till 2950 rpm. Centrifugalkrafterna accelererar vätskan och voluten leder slammet till utloppet. Det resulterande driftstrycket är ett jämviktsläge mellan flödeshastighet och tryck. Detta gör att denna typ av pump inte är idealisk för filterpressmatning.

Vad är problematiskt med filterpressmatning med centrifugalpumpar?

Figur: Emmerich SP kolvmembranpump för slitande och aggressiva medier. Pumpen finns i en mängd stålkvalitéer, även gummibeklädda samt plast-material.

Centrifugalpumpars styrka ligger i att de levererar höga och konstanta flöden, vilket är olämpligt för filterpressar som kräver ett relativt lågt flöde och tryck på upp till 16 bar. Dessutom är trycket i en centrifugalpump inte konstant, utan ökar gradvis under filtreringsprocessen.

När en centrifugalpump används påverkas flödeshastigheten varje gång tryckmotståndet förändras, vilket leder till en ökad filtreringstid. En annan begränsning är att centrifugalpumpars maximala tryck är begränsat till deras karakteristiska pumpkurva, vilket gör att de inte kan ge det höga tryck som behövs för filterpressen. Med det lägre trycket kan det bästa filtreringsresultatet (torr kaka) inte uppnås.

Hur påverkar centrifugalpumpens drift livslängden?

Om centrifugalpumpar drivs vid deras optimala driftpunkt minskas den interna cirkulationen till ett minimum, och axial- och radialkrafterna är så låga att de kan absorberas av befintliga lager.

Centrifugalpumptillverkare anger ett rekommenderat driftområde på +10% till -20% sett till bästa effektivitetspunkt. Om pumpen körs utanför detta område minskar effektiviteten, samtidigt som ökad lagerbelastning och kavitation uppstår, vilket leder till kortare livslängd och ett större behov av regelbundna reparationer.

Höga flödeshastigheter orsakar dessutom slitage på både impellern och pumpens hus. Axeltätningar kräver ofta extern spolning och påverkas av slitage från partiklar, kristallisation, otillräcklig smörjning och delbelastningsdrift, vilket gör att läckage är en tidsfråga.

Fördelar med kolvmembranpumpar

Kolvmembranpumpar är förträngningspumpar som levererar samma flöde oavsett mottryck, vilket ger en snabb fyllning av filterpressen. Genom varvtalsreglering kan flödet enkelt justeras. Pumpen fortsätter att bygga upp tryck tills det maximala trycket, som filterpresstillverkaren anger, har uppnåtts. Resultatet är en torr filtratkaka med minimal energianvändning.

Köp din kolvmembranpump hos Lyma

Kolvmembranpumpar, med sin driftsäkerhet och energieffektivitet, är den optimala lösningen för filterpressmatning och överträffar därmed centrifugalpumpar i både prestanda och livslängd.

Vi på Lyma Kemiteknik har mer än 40 års erfarenhet av att arbeta med kemiskt aggressiva vätskor, och kan hjälpa dig att göra rätt applikations- och materialval. I vårt stora sortiment hittar du förutom alla typer av pumpar även ventiler, rör och tankar. Välkommen att kontakta oss på Lyma!