粘性流体の取り扱いに一般的に使用されるポンプのタイプはどれですか?

シャンプーやシロップから化粧品に至るまで、粘性流体の取り扱いには、産業用途において特有の課題が伴います。容易に流れる水のような流体とは異なり、粘性材料は流動抵抗が大きいため、大幅なエネルギー損失、発熱、および製品と機器の両方に潜在的な損傷を引き起こす可能性があります。解決策は、別のポンプ方式である容積式ポンプを使用することです。ギア ポンプ、ピストン ポンプ、ローブ ポンプは、厚い材料を扱うための最も一般的で信頼性の高いオプションです。この記事では、これらのポンプが適切に機能する理由を説明し、アプリケーションにどれが適しているかを判断するのに役立ちます。ボディスクラブやシリコンなど、非常に濃厚で流動性のない製品は、 ZONESUNの 油圧排出機付き充填機。これらの資料は、この記事の範囲外です。

粘性流体のポンピングがこれほど難しいのはなぜですか?

高粘度の材料は爪内部の抵抗が強く、流動性が非常に悪いため、詰まりやすく輸送が困難になり、より大きな力とより特殊な容積式ポンプが必要になります。

内部摩擦が大きい（粘度が高い）

粘度が高いとポンプが押しにくくなり、パイプ内の流れが遅くなります。流れるようにするためには、より多くの力が必要です。

自己流動性が低い（低重力流動）

蜂蜜、歯磨き粉、化粧品クリームなどの素材は、自重でほとんど動きません。そのため、充填機のホッパーの穴やタンクの底が詰まりやすく、製品を移動させるには圧力または機械的な力が必要です（加圧ホッパーまたはミキサーを使用）。

デッドゾーンや残留物が生じやすい

厚い素材はそのままでは広がりません。パイプの壁、エルボ、バルブなどに付着する傾向があります。詰まりや充填速度の不安定の原因となります。

多くの粘性材料はせん断に敏感です

ペーストによっては、力を入れすぎると質感が変わったり、破損したりするものもあります。そのため、製品を変更することなく、充填機に十分な押し込み力が必要です。

容積式ポンプはこれらの課題をどのように解決するのでしょうか?

容積式ポンプの流体を動かす動作原理は、「口を掴んで前方に押す」です。そのため、高粘度の材料に適しています。一般的に使用される 3 つのポンプ タイプは、ギア ポンプ、ローブ ポンプ (ローター ポンプとも呼ばれます)、およびピストン ポンプであり、それぞれ異なる用途範囲に適しています。

ギアポンプ: 2 つの噛み合うギアを使用して流体を移動させます。シンプルな構造と低コストにより、潤滑油などの中粘度で均一な液体に適しています。ただし、歯車の噛み合いによりせん断力が発生するため、破損や固着の可能性がある粒子を含む液体には適していません。

食品業界では、経済的なオプションとして、蜂蜜などの粒子のない均一な液体にギア ポンプを使用できます。

ローブ（ローター）ポンプ: 2 つの非接触回転ローブを使用して流体を穏やかに移動させ、粒子や製品構造への損傷を最小限に抑えます。

洗浄が簡単で、充填範囲が広いため、食品、化粧品、医薬品用途で求められる高い衛生基準を満たしています。

ローブの数は材料に応じてカスタマイズできるため、幅広い粘度、柔らかい粒子を含む製品、またはせん断に敏感な製品との互換性が可能になります。ギヤポンプを上回る汎用性を誇ります。

ピストンポンプ: ピストンの往復運動により強力な力と正確な充填を実現し、材料の搬送を可能にします。化粧品クリームのような非常に濃厚なペーストに最適です。

ただし、定期的なメンテナンスではオペレーターがシリンダーにグリースを追加する必要があるため、食品を購入する顧客にとって衛生上の懸念が生じる可能性があります。

その結果、食品用途ではピストンポンプはあまり推奨されません。

アプリケーションに適したポンプをどのように選択すればよいでしょうか?

ポンプの選択は、いくつかの重要な要素によって決まります。

素材の特徴: V粘度、せん断感度、摩耗性、固形物が含まれているかどうか 適切なポンプを選択する際に重要です.

プロセス要件: 必要な流量、圧力、充填精度、衛生基準を決定します。

運用上の優先事項: 生産コスト、メンテナンスの必要性、作業労働力、作業速度、清掃のしやすさを評価します。

信頼性の高い運用にはどのようなサポート システムが必要ですか?

最高のポンプであっても適切なサポートが必要です。

暖房と断熱：液体を保温すると粘度が下がり、ワセリンのように流れが良くなります。

パイプ設計: 抵抗を減らすために、曲げを最小限に抑えた短くて幅の広いパイプを使用します。

加圧ホッパーまたはミキサー付き:  高粘度または厚い材料をポンプに安定して供給し、エアポケットや不均一な流れを防ぎます。

結論

圧送可能な粘性流体の処理には、容積式ポンプ、特にギア ポンプ、ピストン ポンプ、ロータリー ローブ タイプが標準的で信頼性の高いソリューションです。それぞれが特定のアプリケーション内で優れたパフォーマンスを発揮します。アプリケーションの課題と要件を正確に評価することで、 ZONESUN は信頼性の高い梱包ソリューションを提供し、困難なプロセスをスムーズな運用に変えるお手伝いをします。