Aus der Kombination von DLC-Lagerung (Kohlenstoff-Beschichtung) mit höchst präzisen Bauteilen aus Edelstahl entsteht ein neuartiger, besonders robuster und vielseitiger Pumpentyp, der sich besonders zur Dosierung kleinster Flüssigkeitsströme in der Chemie- und Verfahrenstechnik eignet.
Die auf dem Markt erhältlichen Pumpensysteme mit geringen Förderleistungen bis 20 ml/h sind Laborpumpen. Bei kleinen Förderströmen ist es sehr schwierig, reproduzierbar zu dosieren und zu messen. Die Industrie benötigt daher neuartige und robuste Pumpensysteme, die die Realisierung der neuen Verfahren zu einem Prozess ermöglichen.
Aus dieser Aufgabenstellung heraus ergeben sich spezielle Anforderungen der chemischen und pharmazeutischen Industrie an eine Mikropumpe:
- hermetische Bauweise zur sicheren Förderung von giftigen und aggressiven Flüssigkeiten
- pulsationsfreie Fördereigenschaften, um eine kontinuierliche Dosierung gewährleisten zu können
- robuste, wartungsarme Bauweise einer für den 24 Stunden Betrieb geeigneten Prozesspumpe
- Stellbereich der Dosierung von mindestens 1:100, um verschiedene Rezepturen mit einer Pumpe realisieren zu können
- Reinigung ohne Demontage (CIP)
Mit Ausnahme der geringen Fördermengen erfüllt die bewährte Gather-Prozess-pumpe all diese Kriterien. Es handelt sich hierbei um eine magnetgekuppelte Zahnradpumpe zur Förderung von heißen Lösemitteln, Säuren, Laugen, Wasser, wässrigen Lösungen und anderen nichtschmierenden Flüssigkeiten. Dieser Pumpentyp wird schon seit langem in verschiedenen Industriezweigen erfolgreich eingesetzt: In der Chemie- und Verfahrenstechnik beispielsweise als FEED-, Umwälz-, und Austrags-Pumpe für organische Gemische in Trennkolonnen, Reaktoren und Verdampfern. Die Werkstoffvielfalt, in der diese Pumpe ausgeführt werden kann, ermöglicht Einsätze bei einer Temperatur von bis zu +300 °C und einem Systemdruck von 300 bar.
Chemie-Mikropumpe
Die Entwicklung der neuartigen Chemie-Mikropumpe konnte in zwei Schritten vollzogen werden:
- Verkleinerung der Standardpumpe
- Optimierung der inneren Leckage für niedrigviskose Flüssigkeiten
Die Schwierigkeit der Konstruktion lag in der richtigen Balance zwischen höchster Präzision mit engsten Toleranzen und genügend Spiel für die Flüssigkeitszirkulation. Darüber hinaus musste der angetriebene Magnet im Innern der Pumpe bezüglich Gewicht und Feldstärke optimiert werden, um einen einwandfreien Lauf der Pumpe zu gewährleisten.
Bei der Dosier-Industriepumpe DRIP rotieren die Zahnräder in einem Inlay aus PEEK (kohlenfaserverstärkter Thermoplast). Die Fördercharakteristik ist äußerst stabil. Die zeitlichen Intervalle und die Größen der Tropfen während einer Dosierung, beispielsweise durch eine Bürette, sind sehr gleichmäßig.
Die Kennlinie dieser Pumpe ist wie bei ihren großen Schwestern auch abhängig von Viskosität und Differenzdruck. Für wässrige und höher viskose Flüssigkeiten bis 1000 mPa s ist diese robuste Konstruktion sehr gut geeignet.
Für Lösemittel, deren Viskosität weit unterhalb der von Wasser liegt, lässt sich die Variante mit PEEK nicht einsetzen. Die internen Strömungsverluste müssen so stark minimiert werden, dass das Inlay mit höchster Präzision gefertigt werden muss. Dies ist aus Bearbeitungsgründen mit Kunststoffen nicht möglich, so dass nur Metalle und Edelstähle verarbeitet werden können.
cav 402
Fördercharakteristik:
Volumenstrom: Q = 0,02 – 5,00 l/h
= 0,33 – 83,33 ml/min
Temperaturbereich: T = –60 bis +300 °C
Differenzdruck: Dp = bis 6,0 bar
Viskosität: h = 0,1 bis 1000 mPa s
Werkstoffe:
Pumpengehäuse: Edelstahl (1.4404, 1.4571)
Hastelloy (2.4819 / C-276)
Titan (3.7035 / Grade 2)
Zahnräder: Non Galling Alloy / Ni-Leg.
Lagerung: PEEK, DLC-Lagerung
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