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NOTE INFORMATIVE PER LA
CORRETTA SCELTA DELLA
POMPA PERISTALTICA
La pompa peristaltica deve essere scelta in funzione delle specifiche
esigenze ed applicazioni, tenendo conto in particolare delle caratteristiche
chimiche e della natura del liquido da trasferire, della sua temperatura,
viscosità, presenza di solidi; necessità
operative quali dislivello, contropressione, velocità di trasferimento, durata
della intera operazione, velocità
fissa o regolabile, direzione di trasporto unico o reversibile, controllo a
distanza, compatibilità con computer, etc.
Principio di funzionamento della pompa peristaltica
La tubazione in plastica è flessibile e mantenuta chiusa dalla pressione dei
rulli della pompa. Il liquido che si trova anteriormente ai rulli è trasportato
dal
movimento in avanti dei rulli stessi.
Nel momento in cui la tubazione ritorna nella sua condizione iniziale, il
liquido
successivo spinto dalla pressione dei rulli seguenti determina l’avanzamento
di tutta la colonna di liquido.
Principali componenti di una pompa peristaltica
I componenti fondamentali di una pompa peristaltica sono
(a) la sede per la tubazione;
(b) il rotore;
(c) la tubazione.
La sede per la tubazione è la parte curva della pompa contro la quale la
tubazione è schiacciata. È in genere la parte fissa e contiene due fermi per
trattenere la tubazione.
Il rotore è la parte rotante della pompa che è dotata di rulli. I rulli possono
essere fissi od a molla. Il rotore può anche avere una guida per mantenere la
tubazione in posizione corretta nella sede della pompa.
La tubazione è il cuore della pompa. È la sola parte in contatto con il liquido.
Le sue proprietà fisiche determinano cosa può essere pompato e con che
velocità. La tubazione può essere di differenti resine plastiche od altri
materiali con diverse caratteristiche e prestazioni.
I punti di forza della pompa peristaltica
Rispetto ad una tradizionale pompa, i
vantaggi dell’impiego di una pompa
peristaltica si possono così riassumere:
• Capacità di aspirare sino a 5 metri di
profondità
• Nessun inconveniente in caso di
funzionamento a secco
• Resistenza delle tubazioni alla gran
parte dei prodotti chimici
• Capacità di aspirare ed erogare
sospensioni con un contenuto in solidi
sino ad un 60% in peso
• Nessuna perdita di tenuta
• Nessuna formazione di emulsioni
• Particolarmente idonea per la
erogazione di liquidi tissotropici
• Impiego di velocità variabili con
variabili diametri delle tubazioni
• Possibilità di funzionamento in due
opposte direzioni
• Pulizia facilitata perchè il liquido non
viene a contatto con parti meccaniche
• Unica parte che richiede
manutenzione è la tubazione
• Possibilità di sterilizzazione in situ
mediante insufflazione di vapore o
soluzioni disinfettanti / sterilizzanti.
Caratteristiche e prestazioni di una pompa peristaltica
• Letto di appoggio della tubazione
regolabile in modo che la pressione
esercitata dai rulli sia ideale in funzione
dello spessore della tubazione, delle
condizioni di usura della tubazione, del
differente diametro
• Conformazione del letto di appoggio
studiato in modo tale che i rulli
“accarezzino” la tubazione nel lato di
aspirazione e che ci sia una più larga
zona di decompressine nel lato di
dosaggio
• I rulli dovrebbero essere attivati da un
movimento planetario in modo che non
debba essere la tubazione a dover muovere i rulli
• In caso di pompe di dosaggio con rulli inattivi (senza movimento planetario ad
ingranaggio), le guide delle tubazioni devono prima guidare i rulli e poi
premere la
tubazione.
Differenze tra una pompa peristaltica per impiego analitico ed una pompa
peristaltica per dosaggio di liquidi in generale
Pompe analitiche
Le pompe analitiche sono in grado di trasportare differenti concentrazioni quali
diversi
campioni, gradienti, etc. senza che si verifichi una miscelazione longitudinale
(contaminazione tra campioni in successione). Ciò si ottiene dosando segmenti di
aria o
di gas che devono essere mantenuti in tale stato nel flusso di liquido. A
seguito di questa
esigenza, le pompe analitiche hanno una limitazione di una portata di flusso di
circa 2 cm
/ secondo. A questa velocità, anche i liquidi più viscosi possono essere spinti
nella
tubazione senza lasciare piccole gocce o residui sulle pareti bagnabili,
evitando
così il fenomeno longitudinale della contaminazione tra campioni in successione
(carryover).
I fenomeni di turbolenza sulle pareti della tubazione non devono essere
considerati
per le pompe analitiche. La lunghezza dei segmenti delle bolle d’aria non
dovrebbe
essere inferiore a 3 volte il diametro interno della tubazione: in questo modo
il segmento
d’aria è in grado di formare una zona asciutta tra i segmenti liquidi in
successione.
Pompe di dosaggio in generale Le pompe di dosaggio in generale sono normalmente
impiegate con un liquido sempre dello stesso tipo. La portata di flusso è
limitata solo dal
fatto che la tubazione deve essere in grado di permettere il trasporto del
liquido in modo
regolare.
La velocità massima della testata di una pompa dovrebbe essere di circa 200 giri
/
minuto, corrispondenti ad una velocità di flusso di circa 85 cm / secondo.
Peristalsi - Contrazione muscolare che spinge il contenuto che si trova
all’interno di un
organo tubulare, così come avviene nel nostro sistema digerente. E’ il principio
di
funzionamento della pompa peristaltica.
Permeabilità - In termini di permeabilità, le tubazioni in ordine decrescente
sono Tygon,
Bioprene, Viton, Silicone.
Pompa analitica - Pompa peristaltica per alimentare strumenti analitici, quali
HPLC, etc.
Pompa per dosaggi generali - Pompa peristaltica per trasferire liquidi da un
contenitore
ad un altro.
Portata della pompa - Viene espressa in ml / minuto. Fare riferimento alla
tabella di
portata di flusso fornita a corredo di ogni pompa. Accertarsi che la portata
voluta si trovi
in corrispondenza della velocità media della pompa. Scegliere il diametro della
tubazione corrispondente.
Per una portata massima, utilizzare il massimo diametro alla massima velocità.
Precisione - Per ottenere la massima precisione di erogazione di un liquido,
bisogna
usare una tubazione di piccolo diametro, alla massima velocità.
Pressione di lavoro - Viene espressa in Bar. Possibilità di impiego sino a 1,5
Bar/15 m
di colonna d’acqua. In termini di resistenza alla pressione, le tubazioni, in
ordine
decrescente
sono: Tygon, Neoprene, Bioprene, Silicone, Viton, Butyl.
Resistenza chimica della tubazione - Fare riferimento alla tabella delle
resistenze
chimiche. In caso di dubbio, immergere una porzione della tubazione prescelta
nel
liquido da
pompare per almeno 48 ore, per poterne verificare gli eventuali attacchi
chimici.
Ripetibilità - E’ espressa in %. Rappresenta il grado di concordanza tra i
risultati di
successivi dosaggi di uno stesso liquido, nelle stesse condizioni di
utilizzazione.
Segmenti di aria - Bolle di aria che vengono interposte tra campioni in
successione nei
sistemi analitici (ad esempio Flow Injection) per evitare il pericolo di “carry-over”.
Solidi - Grazie alla mancanza di valvole o di parti in movimento che potrebbero
venire in
contatto con il prodotto, la pompa peristaltica è in grado di operare con
liquidi contenenti
anche solidi soffici (ad esempio silice colloidale, fanghi attivati, sostanza
organica).
Spessore della tubazione - Indipendentemente dallo spessore della parete della
tubazione, a foro più piccolo corrispondono migliori prestazioni in termini di
aspirazione e
di pressione.
Temperatura - I valori minimi e massimi sono indicati nella tabella riportata
Materiale Valori Minimi/Massimi Valori di esercizio
Tubazione in Silicone -50 / +200°C - 20 / +80°C
Tubazione in Tygon -10 / +80°C + 20 / +60°C
Tubazione in Viton -20 / +180°C 0 / +80°C
Velocità di rotazione della testata - Viene espressa in giri / minuto.
Velocità di flusso - Viene espressa in cm / secondo.
Viscosità dei liquidi - Viene espressa in centipoise. Possibilità di impiego
sino a 8.800
CPS.
Tipo di Liquido Centipoise (cp)
Acqua 1
Latte 3
Crema 20
Olio vegetale 40
Succo di pomodoro 180
Glicerina 800
Miele 1500
Maionese 5000
Vita media delle tubazioni - La vita media di una tubazione che trasferisce
acqua, senza
contropressione è indicata nella tabella riportata.
Velocità testata
pompa
20 giri/minuto 100 giri/minuto 200 giri/minuto
Tubazione in
Silicone
800 ore 600 ore 300 ore
Tubazione in
Tygon
380 ore 275 ore 100 ore
Tubazione in
Viton
165 ore 150 ore 60 ore
Vuoto - Il vuoto è la misura della forza aspirante che una pompa peristaltica è
in grado di
sviluppare. E’ un valore costante ininfluente dal tipo di fluido da aspirare. Il
massimo vuoto
ottenibile in funzione della pompa e della tubazione.