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Pompe (attrezzature di pompaggio)

È da oltre venti anni che l’azienda nel campo dell’ingegneria OOO «Intech GmbH» (ООО «Интех ГмбХ») svolge con successo la propria attività sul mercato russo collaborando con numerose imprese industriali locali. L’azienda, che vanta un’eccezionale esperienza maturata nel settore dell'ingegneria e gode di una buona fama sul mercato, ha realizzato presso gli stabilimenti russi oltre 100 progetti di notevole importanza. La nostra società è sempre alla ricerca di nuovi partner che siano interessati ad investire nel mercato russo, si prefiggano l'obiettivo di incrementare le vendite in quest'area, di ampliare la propria sfera di attività e di raggiungere un nuovo livello di internazionalizzazione.

Ci interessano produttori di attrezzature di pompaggio che cerchino distributori ufficiali dei propri macchinari per le imprese industriali russe.

I dirigenti e i manager dell'azienda conoscono perfettamente il mercato russo, le disposizioni legislative, la mentalità dominante sul mercato, le caratteristiche particolari dell'attività economico-finanziaria della committenza russa. I nostri specialisti dispongono di un vasto database di clienti e hanno accumulato una grande e fruttuosa esperienza nel campo delle vendite. Inoltre, sono in continua comunicazione con i potenziali acquirenti delle vostre pompe, il che ci permette di individuare le più promettenti direzioni per la promozione del business e di garantire in maniera operativa l'ingresso nel mercato russo, che è in via di espansione. Il nostro personale, con ottima padronanza dell'inglese e del tedesco, è orientato al mercato internazionale ed è specializzato nell'importazione delle macchine di produzione estera.

Il nostro team d'ingegneri esperti è in grado di risolvere i problemi tecnici più complessi e incontra regolarmente i clienti russi, svolgendo presentazioni sugli ultimi progressi dei nostri partner. Inoltre i nostri specialisti individuano i problemi tecnici restando costantemente in contatto con i diversi dipartimenti degli stabilimenti russi. Proprio per questo noi conosciamo bene le particolarità dello svolgimento dell'attività nella Federazione Russa, il parco macchine degli stabilimenti industriali e le più vive e prementi necessità nel campo dell’ammodernamento degli stessi.

Se diventeremo il vostro distributore di attrezzature di pompaggio in Russia, il nostro ufficio di marketing condurrà un’analisi del mercato russo delle pompe al fine di individuare le necessità delle imprese russe, valutare il potenziale e il volume del mercato, mentre il nostro ufficio IT procederà alla creazione del sito web in lingua russa per presentare i vostri prodotti. Gli specialisti della nostra azienda verificheranno conformità delle vostre attrezzature di pompaggio ai requisiti degli utenti finali, analizzeranno la reazione del mercato ai prodotti nuovi in generale e realizzeranno uno studio delle diverse categorie di potenziali acquirenti per individuare quelli di maggiore rilevanza strategica.

Nel diventare il vostro distributore ufficiale per il mercato russo, la società OOO «Intech GmbH» (ООО «Интех ГмбХ») potrà provvedere, all'occorrenza, alla certificazione delle singole partite di macchinari e dei diversi tipi di attrezzature di pompaggio secondo gli standard russi, e occuparsi dell’organizzazione delle perizie tecniche necessarie per ottenere i Certificati TR TS 010 e TR TS 012 e garantire l'utilizzo del vostro macchinario presso le imprese industriali di tutti i paesi dell'unione doganale (che comprende Russia, Kazakistan, Bielorussia, Armenia e Kirghizistan), compresi i siti produttivi ad alto rischio di esplosione. La nostra azienda russa potrà prestarvi l'assistenza nella realizzazione della documentazione tecnica delle attrezzature di pompaggio, redatta secondo i requisiti previsti dagli standard vigenti in Russia e in altri paesi dell'unione doganale.

L’azienda OOO «Intech GmbH» (ООО «Интех ГмбХ») collabora in Russia con numerosi enti di progettazione operanti in diversi settori industriali, il che ci consente di effettuare la progettazione preliminare e i successivi lavori progettuali in conformità di quanto previsto dagli standard, le regole e le normative edili in vigore in Russia e negli altri paesi della Comunità degli Stati Indipendenti (CSI) e di inserire le vostre pompe nei progetti in fase di sviluppo.

La società dispone di un proprio reparto spedizioni che può provvedere all'imballaggio e alla spedizione della vostra merce alle condizioni DAP o DDP-magazzino dell'acquirente, nel pieno rispetto di tutte le disposizioni legislative e normative vigenti sul mercato russo.

La nostra azienda può contare sui propri specialisti qualificati che si prendono carico dei lavori di montaggio e di avviamento dei macchinari consegnati, prestano servizi di manutenzione delle attrezzature di pompaggio sia nel periodo di garanzia sia in quello post-garanzia, provvedendo alla formazione del personale del cliente e offrono i relativi servizi di consulenza.

Classificazione generale delle pompe (attrezzature di pompaggio)

La pompa è una macchina idraulica che si usa per pompare, trasportare, alimentare e garantire la circolazione in un volume chiuso di vari fluidi liquidi, di cui quelli con certo contenuto di vapore, gas e particelle solide, nonchè per trasmettere attraverso il fluido l’energia meccanica in qualità di comando ai meccanismi.

I requisiti principali cui deve rispondere una pompa sono il suo alto rendimento, l’affidabilità d’uso, il piccolo peso e le piccole dimensioni della struttura, l’accesso per la manutenzione, la semplicità di montaggio e smontaggio dei gruppi e componenti, l’efficienza e il basso costo. In base al tipo della camera di lavoro le pompe si suddividono in quelle volumetriche e quelle dinamiche.

Nelle pompe volumetriche i fluidi liquidi si trasportano a seguito dei cambiamenti ciclici che si verificano all’interno della camera di lavoro.

Le pompe volumetriche comprendono le seguenti tipologie:

  • pompe alternative (a pistone, a stantuffo tuffante, a diaframma)
  • pompe a ventola
  • pompe a rotore (rotative, alternative, orientabili ed altre)

Le pompe volumetriche si classificano nel seguente modo:

  • per il tipo di moto degli organi di lavoro
  • per il tipo di moto dell’elemento conduttore della pompa
  • per la direzione dello spostamento del fluido
  • per il tipo degli organi di lavoro
  • per il tipo di trasmissione del moto agli organi di lavoro e così via

Nelle pompe dinamiche i fluidi si spostano sotto l’azione delle forze nella camera di lavoro. Tra le pompe dinamiche si annoverano:

  • pompe a palette (centrifughe e assiali)
  • pompe elettromagnetiche
  • pompe frizione (a vortice, a getto, a coclea, a vibrazione, ecc.)

Le pompe dinamiche si classificano nel seguente modo:

  • per il tipo di forze che esercitano l’effetto sul fluido
  • per la direzione del movimento del fluido liquido
  • per il tipo di evacuazione
  • per le caratteristiche costruttive della girante e così via

Le pompe volumetriche e dinamiche si classificano in base alle dimensioni d’ingombro, in base alla potenza, al posto di installazione, al numero di stadi, al numero di flussi, alla disposizione della pompa, ai requisiti di esercizio, alla direzione di rotazione dell’asse o del movimento degli organi di lavoro, alla struttura degli appoggi, alla disposizione degli organi di lavoro, alla struttura e tipo del connettore del corpo, alla disposizione della bocca d’ingresso del fluido, alle condizioni dell’aspirazione, all’impatto sull’ambiente, al rispetto delle caratteristiche termiche.

La prassi dimostra che all’atto di selezionare le pompe più spesso si fa riferimento alla loro crassificazione in base alla destinazione d'uso, all'impiego settoriale e al tipo dei fluidi liquidi trasportati.

Selezionando una pompa per il trasferimento di tipi diversi di fluidi aggressivi, è necessario considerare il materiale, onde è costruita, indicato sulla matricola.

Materiali:
А Acciaio al carbonio Л Ghisa al silicio
Б Bronzo М Acciaio al cromo-nichel-silicio
В Ghisa (di cui ghisa grigia) Н Leghe di nichel
Г Grafite П Plastica
Д Ghisa al cromo o acciaio al cromo Р Rivestimento in gomma
Е Acciaio al como-nichel-molibdeno Т Titanio e leghe di titanio
И Acciaio al cromo-nichel-molibdeno-rame Ф Ceramica, porcellana
К Acciaio al cromo-nichel Ю Leghe di alluminio

Destinazione d’uso delle pompe e i loro parametri principali

Attualmente, nessun settore si fa a meno di pompe e di sistemi di pompaggio di strutture diverse, benchè relativamente fino a poco fa le pompe si usassero, nella maggioranza dei casi, esclusivamente per il prelievo, trasporto e alimentazione dell’acqua. Già nei tempi antichi furono inventate le prime pompe che si usavano per l’estinzione degli incendi.

Nel ventesimo secolo, periodo di sviluppo di settori ad alto contenuto tecnologico, gli scienziati e i progettisti delle attrezzature di pompaggio dovettero affrontare un compito ben più complesso, in quanto sorse la necessità di trasportare non solo l’acqua, ma anche i più vari materiali liquidi, diversi per le loro caratteristiche e proprietà fisico- chimiche, e, in particolare, il petrolio e i prodotti del petrolio. E anche nei nostri tempi continua la costruzione di oleodotti, la lunghezza dei quali raggiunge migliaia di chilometri.

Le pompe vengono ampiamente utilizzate nel settore edile per la soluzione dei più vari problemi, trattasi, ad esemio, di approvvigionamento idrico, allestimento di sistemi antincendio, pompaggio di acque freatiche durante la posa di fondazioni, smaltimento di acque di scarico. Le pompe si usano per il trasporto di malte di cemento, per l’alimentazione di composti chimicamente attivi per consolidare terreni naturali deboli, in qualità di mezzi idromeccanici nell’ambito dei processi ausiliali, quali il lavaggio delle strade, l’umidificazione del calcestruzzo appena gettato, il lavaggio di materiali in sabbia, ghiaia e pietrisco.

Le pompe e le macchine idrauliche moderne sono in grado, sotto l’effetto della prevalenza, di alimentare e spostare vari fluidi a distanza necessaria e ad altezza desiderata o di mantenere la circolazione dei liquidi in sistemi chiusi, trasformando l’energia del comando nell’energia del moto del fluido trasportato.

All’atto di selezionare le attrezzature di pompaggio occorre considerare le loro caratteristiche costruttive, nonchè i principali parametri, tra cui:

  • il rendimento, che determina l’opportunità di funzionamento al cambiamento della potenza del comando, della prevalenza e della portata del fluido, dimensionato in considerazione di tutte le perdite idrauliche, meccaniche e volumetriche che si verificano durante l’uso delle attrezzature di pompaggio
  • la potenza (kW) del motore di comando necessaria per la creazione della prevalenza considerando tutte le perdite inevitabili
  • la prevalenza (m) è la colonna di liquido sopra il livello iniziale fisso che corrisponde all’incremento dell’energia del fluido dall’aspirazione alla mandata
  • la portata (m³/ora oppure cavalli) rappresenta il volume del liquido che entra nella tubazione di mandata in un’unità di tempo

Rendimento della pompa

Il rendimento di qualsiasi macchina viene dimensionato come rapporto della potenza utile e la potenza assorbita dal comando durante il funzionamento. Dato che finora non è stato inventato un comando che possa garantire la trasmissione dell’energia senza perdite, la grandezza del rendimento in nessun caso può essere pari al 100%.

Il rendimento zero è ottenibile qualora, in regime di funzionamento, l’alimentazione del liquido con l’aumento della pressione non avvenisse a causa della valvola di iniezione chiusa oppure quando la valvola è aperta, il liquido si sposta, mentre la pressione nel sistema è assente.

In altri termini, il rendimento di qualsiasi pompa può variare a seconda del regime di esercizio e del funzionamento. Infatti, differisce molto il rendimento delle pompe che hanno diverse dimensioni d’ingombro e diverse caratteristiche costruttive.

A titolo d’esempio, il rendimento di una pompa equipaggiata di rotore raggiunge l’80%, mentre l’indice di rendimento di grosse pompe moderne (con il carico massimo) è pari al 90-92% e di quelle piccole al 60-80%.

Per calcolare il rendimento totale delle pompe si deve considerare tutte le perdite che si hanno nel corso della trasmissione dell’energia dal comando al fluido trasportato. Le dette perdite si suddividono in quelle meccaniche, idrauliche e volumetriche.

Le perdite idrauliche si sommano dalle perdite vorticose e quelle a seguito dell’attrito del fluido contro le superfici di guida. In caso di improvviso ampliamento della sezione del tubo oppure di brusco cambiamento della direzione del flusso, oppure ancora in caso di variazione del regime operativo della pompa rispetto ai valori ammissibili si verificano perdite vorticose. Le perdite per attrito sono proporzionali al quadrato della velocità media del flusso del liquido e dipendono molto dalle dimensioni d’ingombro e dalle irregolarità superficiali sulle pareti del canale. Le perdite meccaniche sono quelle che si producono a seguito dell’attrito dei componenti rotanti (giranti e alberi) sul fluido e le perdite dall’attrito nei cuscinetti di tenuta. Le perdite volumetriche si verificano quando una parte del liquido, per il pompaggio del quale è già stata spesa l’energia, a causa dei giochi tra la girante e i componenti fissi del corpo della pompa non arriva alla valvola d’uscita ma defluisce indietro nella tubazione di aspirazione.

Tipi di motori per le pompe

Per far funzionare le pompe si usano vari motori meccanici che usano l’energia del vento, dell’acqua, del calore, del gas, dell’energia elettrica, ecc.

Il motore per la pompa si sceglie in base a quanto segue:

  • tipo della pompa
  • tipo di allacciamento del motore alla pompa
  • tipo di energia disponibile
  • potenza di consumo necessaria
  • vari fattori di efficienza

Rispetto ad altri tipi di energia viene sempre privilegiata quella elettrica. Il motore elettrico, infatti, è sempre prioritario, in quanto si adatta meglio ai sistemi di comando automatici degli impianti.

In assenza di approvvigionamento elettrico oppure se ci sono fonti di energia più economiche (calore, gas o vapore) vengono utilizzati impianti a vapore o altri propulsori.

Per garantire il funzionamento affidabile e ininterrotto di un impianto di pompaggio nelle condizioni di interruzione dell’erogazione dell’energia elettrica, parallelamente al comando elettrico, si monta un comando ausiliario che sfrutta un altro tipo di energia, nella maggioranza dei casi, l’energia del vapore.

Per gli impianti di pompaggio mobili autonomi in qualità di comando della pompa si usano motori a combusione interna a benzina, gasolio o gas liquefatto.

Gli impianti di pompaggio di piccola potenza per trasportare poco liquido e con bassa prevalenza sono, di regola, dotati di comando manuale.

Classificazione dei motori per le pompe

Gli impianti di pompaggio si suddividono in tre gruppi a seconda del tipo di energia che essi usano:

  1. Le pompe che sfruttano l’energia meccanica (a pistone, rotative, a vite, centrifughe, ad elica). Il fattore comune di tutti questi tipi di pompe è la loro convertibilità, e cioè la loro capacità di funzionare in qualità di comando idraulico. Il principio di funzionamento e la struttura interna di queste macchine sono, invece, molto diversi
  2. Le pompe che sfruttano l’energia che si forma a seguito di alimentazione del liquido sotto pressione agli organi di lavoro delle macchine (pompa a getto d’acqua e ariete idraulico)
  3. Le pompe che sfruttano l’energia del vapore, gas, aria compressa che si genera da singoli impianti (pompa Humphry, airlift, iniettore di vapore, pulsossimetro, pompa Monte-jus)

Fenomeno di cavitazione. Cavitazione nelle pompe

Qualora un sistema di pompaggio venisse usato nelle condizioni di bassa pressione atmosferica o in caso di trasporto di liquidi ad alta temperatura, oppure in caso di altezza di aspirazione superiore a quella ammissibile, nella tubazione può verificarsi il fenomeno di cavitazione che si accompagna a forte vibrazione, crepitio, sibilio ed altri rumori all’interno della pompa. Tale fenomeno può provocare una rapida usura della girante.

All’interno del fluido idraulico, che viene trasportato, in alcuni tratti della tubazione la pressione del flusso può scendere al livello critico, il che fa sì che nel flusso si formino numerose bollicine di vapore e di gas sprigionate dal flusso, le quali sotto l’effetto della depressione crescono, diventando bolle grosse. Capitando successivamente nelle zone con pressioni superiori al livello critico, tali bollicine esplodono e spariscono a seguito della condensazione. L’esplosione delle bolle avviene molto velocemente, provocando urti idraulici che comportano l’erosione e disruggono meccanicamente la superficie dei componenti delle pompe compromettendone l’ulteriore uso.

Per escludere la probabilità che tale fenomeno possa sorgere, per ogni pompa vengono definite le caratteristiche della cavitazione.

Si può prevenire il fenomeno di cavitazione nella parte idraulica della pompa individuando le cause della riduzione della pressione generale e locale. Tuttavia, il modo più sicuro per attenuare o escludere completamente tale fenomeno è l’ottimale calcolo geodetico del luogo di installazione della pompa e della rispettiva altezza di aspirazione, nonchè della temperatura del fluido trasportato. Diminuendo l’altezza di aspirazione o aumentando il rigurgito rispetto ai valori calcolati, è possibile creare una certa riserva che garantisca il funzionamento affidabile e continuo del sistema di pompaggio senza fenomeni di cavitazione.

Confronto delle pompe

Tipo di pompe

Tipo di spostamento del fluido

Vantaggi

Svantaggi

Pompe dinamiche

Spostamento del fluido sotto l’azione delle forze

Lunga durata di servizio, affidabilità, alta qualità

Vanno bene per il trasporto di fluidi omogenei

Pompe volumetriche

Spostamento del fluido per mezzo del cambiamento del volume attivo della camera oppure per mezzo del trasporto meccanico di una porzione del fluido alla tubazione di mandata

Non cambiano la struttura del fluido trasportato. Alta prevalenza. Capacità di dosaggio di fluidi viscosi con diverso grado di impurità

Richiedono manutenzione particolare. Sono sensibili alle proprietà fisico-chimiche dei fluidi trasportati

Pompe peristaltiche

Il principale organo di lavoro è il tubo flessibile in elastomero accoppiato con rivestimento multistrato. Il motore della pompa ruota l’albero con rulli di contrasto che premono il tubo della pompa spostando il volume del fluido all’interno del tubo

Struttura semplice; assenza di tenute di testa; semplicità d’uso; assenza di problemi di corsa a secco; la camera di lavoro è riempita d’olio; la pompa non si riscalda durante il servizio; capacità di autoaspirazione dalla profondità di 9 metri; capacità di trasportare prodotti viscosi e aggressivi con fibre e inclusioni abrasive; alimentazione proporzionale; la pompa può essere convertita in quella per dosaggio; possibilità di cambiare la direzione di pompaggio

Urti idraulici durante il funzionamento; è desiderabile l’uscita libera; alta usura del tubo flessibile;
alto costo

Pompe ad ingranaggi interni

Versione della pompa ad ingranaggi, in cui l’ingranaggio condotto è collocato all’interno dell’ingranaggio conduttore di diamentro maggiore e si appoggia su mezzaluna in acciaio. Tale struttura garantisce un grosso volume di espulsione durante la rotazione degli ingranaggi e fa sì che la pompa ad ingranaggi interni riempita possieda un effetto di aspirazione

Semplicità d’uso; alta prevalenza; capacità di trasportare fluidi viscosi e quelli ad alta temperatura; queste pompe possono aspirare il fluido con la camera riempita; possibilità di cambiare la direzione di pompaggio; basso costo

Queste pompe cambiano la struttura del fluido trasportato e distruggono le sospensioni; si danneggiano con il funzionamento a secco

Pompe ad ingranaggi esterni

Versione più semplice delle pompe con spostamento forzato provocato dal cambiamento del volume nelle cavità degli ingranaggi accoppiati con alberi liberi. Bisogna fare in modo che il fluido umidifichi il materiale della camera e degli ingranaggi

Semplicità d’uso; alta prevalenza; capacità di trasportare fluidi viscosi e quelli ad alta temperatura; possibilità di cambiare la direzione di pompaggio; basso costo

Autoaspirazione assente; si danneggiano con il funzionamento a secco; queste pompe cambiano la struttura del fluido trasportato e distruggono le sospensioni; trasportano solo fluidi viscosi senza inclusioni

Pompe a rotore

Spostamento del fluido sotto l’effetto della rotazione dei rotori, camme, viti, cunei, palette e di altri componenti all’interno del corpo fisso

Non c’è necessità di montare valvole d’ingresso, di aspirazione e di uscita

Alta usura di componenti e necessità di sostituirli

Pompe a camme

Il fluido si sposta all’interno della camera della pompa per mezzo della rotazione di due rotori indipendenti

Assenza di componenti che si usurano; trasporto estremamente accurato e completamente sterile di fluidi viscosi e di sospensioni senza cambiarne la struttura e senza la distruzione delle inserzioni solide;
percorso ottimale del fluido nella pompa, la camera è priva di cavità in cui si accumuli il prodotto trasportato; flusso regolare all’uscita della pompa; bassa velocità di rotazione delle camme, assenza di rumore e di vibrazione durante il funzionamento; possibilità di cambiare la direzione di pompaggio; basso costo di esercizio

Alto costo della pompa

Pompe a vite

All’atto di rotazione del rotore metallico a vite all’interno dello statore a gabbia prodotto in elastomero, cambia il volume delle cavità della camera e il fluido si sposta lungo l’asse della pompa, creando nelle cavità un effetto aspirante

Struttura semlice e semplicità d’uso; aspirazione del fluido dalla profondità fino a 9 metri; capacità di trasportare fluidi abrasivi e viscosi con fibre ed altre inclusioni; alimentazione regolare; la pompa può essere convertita in quella per dosaggio; flusso regolare all’uscita; possibilità di cambiare la direzione di pompaggio

Non è ammissibile un lungo funzionamento a secco; usura rapida dello statore

Pompe a girante flessibile

La girante con palette in materiale elastico ruota all'interno del corpo a geometria eccentrica provocando la flessione delle palette e la successiva espulsione del fluido dalla pompa

Struttura semplice e semplicità d’uso;
capacità di sollevare il fluido dalla profondità fino a 5 metri (anche a secco); capacità di trasportare fluidi viscosi e sospensioni con inclusioni; possibilità di cambiare la direzione di pompaggio; basso costo

Rapida usura di una serie di componenti e necessità di sostituirli; lungo funzionamento a secco distrugge la girante; capacità limitata di trasportare fluidi con grado di aggressività diverso a seconda del tipo dell’elastomero; campo di temperatura limitato dei fluidi trasportati a seconda del tipo dell’elastomero

Pompe centrifughe

La pompa centrifuga presenta una struttura composta di corpo, girante, tubi di aspirazione e mandata, guarnizione premistoppa e cuscinetti. Dopo il riempimento del corpo con l’acqua, sotto l’azione della forza centrifuga trasmessa dalla rotazione della girante, l’acqua si sposta dal centro verso le estremità e si inietta nella tubazione. Ciò, mentre il vuoto, che si forma nella zona centrale, provoca l’effetto di aspirazione. Il liquido viene alimentato nella pompa con flusso continuo.

Le alte pressioni sono ottenibili con l’uso di pompe multistadio che rappresentano una sequenza di pompe monostadio accoppiate all’interno di un unico corpo.

Nelle pompe a turbina è presente anche un dispositivo di guida, tramite il quale l’acqua viene trasportata nella camera a spirale.

A seconda dei requisiti e delle condizioni di esercizio le pompe centrifughe si producono in esecuzioni diverse per la destinazione d’uso, dimensioni d’ingombro, rigidità, resistenza alla corrosione, materiali dei componenti, tecnologie della fabbricazione e dell’assemblaggio.

L’elemento principale della pompa centrifuga è la girante che trasmette al fluido l’energia dall’albero rotante della pompa. Di regola, le giranti si costruiscono in ghisa, bronzo o acciaio, mentre i materiali, quali piombo, ebanite, ceramica, caucciù e alcune plastiche si adoperano per la produzione di giranti per le pompe che si propongono per il trasporto di fluidi liquidi acidi e aggressivi. Per aumentare la durata di servizio di tali pompe, a volte, la struttura viene dotata di dischi di protezione intercambiabili fabbricati in materiali abrasivi resistenti.

La fusione delle giranti deve essere al massimo pura, in quanto i loro canali interni sono difficilmente accessibili per il trattamento manuale, mentre dalla qualità della superficie operativa delle giranti dipende molto la resistenza alla cavitazione e il rendimento della pompa. In quest’ottica è preferibile che le giranti vengano costruite in bronzo, poichè sono in grado di raggiungere una velocità periferica fino a 80 metri al secondo, mentre la velocità periferica ammissibile delle giranti fatte in ghisa (considerando la rigidità) non supera i 50 metri al secondo.

Gli ingomri della parte idraulica della girante vengono dimensionati per mezzo dei calcoli idrodinamici.

Per il tipo di esecuzione si distinguono le giranti con palette aperte, semiaperte, chiuse, assiali e con l’ingresso unilaterale o bilaterale dell’acqua. Le palette possono essere di tipo tridimensionale o cilindrico. Nelle pompe che si propongono per il trasporto di fluidi fortemente impuri vengono adoperate giranti con il numero di palette da 2 a 4. Più spesso le giranti delle pompe centrifughe sono dotate di 6-8 palette. La girante delle pompe assiali rappresenta una boccola con sopra montate palette di tipo penniforme.

Caratteristiche delle pompe centrifughe

Esistono le caratteristiche teoriche e sperimentali delle pompe. Le caratteristiche teoriche vengono dimensionate in base alle formule principali considerando le condizioni di esercizio della pompa. Risulta problematico tenere conto di tutti i fattori, per cui i rapporti più precisi dei parametri principali delle pompe centrifughe vengono determinati durante le prove al banco delle pompe già costruite o dei loro modelli sperimentali. Per le caratteristiche delle attrezzature di pompaggio si intendono i grafici (costruiti a seguito delle prove di fabbrica) della dipendenza della resa Q indicata sull’asse orizzontale delle coordinate dagli indici della prevalenza complessiva H riportati sull’asse verticale, dal indice di rendimento η e della potenza assorbita N.

All’atto di collaudi al fine di ottenere le caratteristiche delle pompe i produttori adoperano speciali stazioni di prova, e cioè banchi di prova con speciali strumenti di misura. Per quanto riguarda le pompe di grosse dimensioni e le pompe, le caratteristiche delle quali possono variare sostanzialmente a seconda delle condizioni di esercizio, le prove possono essere effettuate direttamente nella zona operativa della macchina.

Prima che vengano fissati i parametri della prevalenza e della potenza della pompa, è necessario regolare una certa prevalenza per mezzo della serranda. I valori del rendimento si ottengono con i calcoli. Tutti i parametri ricevuti si mettono sulla rete delle coordinate in scala necessaria. Collegando con una curva dolce tutti i punti ottenuti nel corso delle prove si hanno le linee delle caratteristiche.

Classificazione

Per il numero di giranti:

  1. Pompe monostadio (una girante)
  2. Pompe multistadio (più giranti)

Per il tipo di alimentazione dell’acqua:

  1. Con ingresso unilaterale
  2. Con ingresso bilaterale

Per la disposizione dell’albero:

  1. Con albero orizzontale
  2. Con albero verticale

Per il tipo di fluido pompato:

  1. Pompe per acquedotti (pompe per acqua)
  2. Pompe per acque nere
  3. Pompe per acque freatiche (pompe per dragaggio)
  4. Pompe per sabbia
  5. Pompe per fanghi
  6. Pompe per acidi
  7. e così via

Per la destinazione d’uso:

  1. Pompe di destinazione d’uso generale
  2. Pompe da pozzo
  3. Pompe per pozzi artesiani

Impiego industriale delle pompe centrifughe

Le pompe centrifughe e i sistemi centrifughi, della struttura dei quali essi fanno parte, vengono usate per il trasporto di spettro molto ampio di fluidi di qualsiasi grado di viscosità, trattasi di composti altamente sensibili, o chimicamente aggressivi, corrosivi e abrasivi, volatili, sostanze infiammabili ed esplosive, nonchè di fluidi con la presenza di particelle solide.

Grazie alla comodità d’uso, alta efficienza e praticità dovute a bassi costi di esercizio, le pompe chimiche e quelle per l’industria alimentare sono molto diffuse, trovando, attualmente, impiego nei più vari settori.

Nell’industria alimentare la lavabilità, l’igienicità e la resistenza ai fluidi aggressivi delle pompe centrifughe fanno sì che siano adoperate per il trasporto di vari sughi e salse, latte, creme ed altri alimenti. Con l’ausilio delle pompe centrifughe nell’ambito del processo di demineralizzazione si effettua una circolazione semiacquosa.

Nell’industria chimica e in quella delle lacche e delle vernici gli impianti di pompaggio centrifughi aiutano a trasportare spiriti, alcali, acidi, lattici, reagenti liquidi, depositi, flocculanti e rifiuti della produzione chimica. Sono insostituibili per il pompaggio di colle, lacche e inchiostri impiegati nelle tipografie.

Nell’industria metalmeccanica le pompe centrifughe vengono adoperate per il trasporto di qualsiasi tipo di liquido tecnico, quali alcali, concentrati a base di acido, soluzioni galvaniche per lo sgrassaggio e il decapaggio dei metalli, oli e solventi.

Nelle tecnologie del trattamento dell’acqua le pompe centrifughe chimiche sono insostituibili in qualità di dosatori di alcali e acidi per determinare l’indice pH dell’acqua. Si impegano, altresì, con molto successo per il trasferimento di sospensioni e l’effettuazione di prelievi.

Nell’industria della carta e della cellulosa nell’ambito della produzione di carta e di cartone le pompe centrifughe chimiche effettuano il trasporto di ossidanti e colle, nonchè lo smaltimento delle acque di scarico.

Pompe per dosaggio

Grazie alla massima precisione di alimentazione del volume desiderato di qualsiasi tipo di fluido idraulico attivo e aggressivo e le loro perdite minime in un dato periodo di tempo, le pompe dosatrici sono, attualmente, molto richieste in tutte le produzioni moderne. Per il tipo di iniezione le pompe dosatrici si suddividono in:

  • pompe a stantuffo tuffante
  • pompe peristaltiche
  • pompe con l’azione meccanica sulla membrana
  • pompe con l’azione idraulica sulla membrana

Per il tipo di comando le pompe per dosaggio possono essere:

  • con comando a motore
  • con comando pneumatico
  • con comando elettromagnetico

Campi di applicazione delle pompe dosatrici

  • Grazie alla capacità di regolazione e dosaggio accurato e preciso dell’acqua da alimentare a qualsiasi tipo di sistema, le pompe dosatrici trovano applicazione in più svariati settori: industria chimica, alimentare, farmaceutica, agricoltura, ecc. Essendo prodotte in materiali come acciaio inossidabile, polivinilcloruro e polipropilene onde viene costruita la loro parte idraulica, queste pompe sono molto resistenti al grosso dei fluidi chimici aggressivi e possono essere impiegate non solo in qualità di impianto di pompaggio ma anche come macchine di misura e dosaggio. A seconda delle condizioni di esercizio e dei desideri dei clienti, le pompe dosatrici possono essere equipaggiate di dispositivo di regolazione (manuale e meno preciso, ma più economico oppure elettronico) che viene usato per il controllo dei processi tecnologico-produttivi più impegnativi
  • Nelle pompe dosatrici ad alta pressione viene usato il diaframma multistrato, ciò mentre per l’esecuzione di processi tecnologici in regime di funzionamento più intenso possono essere dotate di polmone speciale riempito di liquido che permette di distribuire regolarmente il carico sul diaframma, prolungando la sua durata di servizio alla massima pressione. Per creare nel sistema una pressione fino a 180 bar è raccomandabile usare pompe per dosaggio a stantuffo tuffante multitesta che possono trattare contestualmente più tipi di fluido, nonchè pompe dosatrici con doppia testa, la portata delle quali arriva a 4000 litri al minuto
Pompe a pistone

Le pompe a pistone (a stantuffo tuffante) sono attrezzature di pompaggio ad azione volumetrica, l’organo di lavoro delle quali si compone di parte fissa (camera) che rappresenta un cilindro con due valvole in cui la parte mobile (stantuffo tuffante o pistone) effettua il moto alternativo.

I criteri principali, in base ai quali si seleziona una pompa a pistone, sono:

  • portata specifica o volume attivo [in cm3/giri] uguale alla quantità del fluido espulso dalla pompa in un giro completo della girante
  • pressione massima del fluido di lavoro [in bar, MPa]
  • massima frequenza di rotazione [giri/min.]

I vantaggi indiscutibili delle pompe a pistone sono:

  • possibilità di regolare la pressione nella tubazione di mandata, variando la frequenza di movimento dei pistoni
  • intercambiabilità dei componenti
  • possibilità di ottenere un’alta prevalenza anche in caso di piccole dimensioni d’ingombro
Pompe a vite

Le pompe a vite come varietà di macchine a rotore ad azione volumetrica furono inventate nella prima metà del ventesimo secolo per essere impiegate nell’industria chimica, alimentare, del tabacco, tessile, della lavorazione dei metalli e in qualità di impianti di dosaggio di reagenti speciali nella preparazione e nel trattamento dell’acqua. A partire dagli anni ’80, le pompe a vite si usano nell’industria dell’estrazione del petrolio e della raffinazione del petrolio. Nel 21.mo secolo le pompe a vite vengono ampiamente usate in tutto il mondo, soprattutto nell’estrazione meccanizzata. Tra i vantaggi delle pompe a vite si annoverano le loro piccole dimensioni d’ingombro e la capacità di spostare fluidi liquidi con alto grado di viscosità contenenti particelle solide e gas liberi, in quanto nelle pompe a vite sono assenti valvole e componenti che compiono movimento alternativo. Tale particolarità costruttiva permette di prevenire l’usura dei componenti, qualsiasi tipo di intasamento e congestioni del gas, riducendo al minimo la manutenzione nelle fasi di montaggio e uso. In tal modo, con l’investimento di capitale piuttosto basso e basso costo di esercizio e dell’energia elettrica si raggiunge il rendimento delle pompe a vite pari al 50-70%.

Le pompe a vite hanno due componenti principali. Si tratta della vite fatta in acciaio cromato o inossidabile oppure in ghisa e della gabbia elastica in gomma. L’accoppiamento della vite con l’albero si effettua tramite una trasmissione cardanica o per mezzo di un altro giunto elastico che ammetta una certa non coassialità dell’albero del motore e della vite. Lo spazio tra la vite e la gabbia resta costante su ogni sezione su tutta la lunghezza della pompa, il che garantisce la continuità del flusso senza pulsazioni. La mezzeria della vite risulta spostata rispetto all’asse della gabbia di grandezza costante definita “eccentricità”. Durante la rotazione dell’albero di comando avviene la rotazione della vite intorno al proprio asse, nonchè la rotazione dell’asse della vite con un raggio uguale alla sua eccentricità. Di conseguenza, tra la gabbia e la vite si formano cavità chiuse che si aprono e si chiudono spostandosi dall’ingresso della camera di aspirazione alla cavità di alimentazione della camera di iniezione.

La resa della pompa a vite dipende direttamente dalla velocità di rotazione della vite e dal volume delle camere. Altre caratteristiche principali delle pompe a vite sono il passo, il diametro e l’eccentricità dell’asse della vite. Queste caratteristiche, come pure la tensione tra la gabbia e la vite, determinano il volume delle camere di lavoro della pompa e il tipo di profilo dei suoi organi di lavoro.

Le pompe a vite moderne in esecuzione verticale e orizzontale, equipaggiate di numero diverso di viti, qualora fossero adoperate correttamente, rappresentano una soluzione ottimale ed efficiente per l’uso meccanizzato.

Le pompe a vite o a coclea fanno parte della tipologia di pompe volumetriche a rotore. Queste pompe garantiscono (a differenza di molti altri tipi di pompe) un’alimentazione regolare dei fluidi liquidi trasportati e si distinguono per il basso consumo di energia e costi di esercizio relativamente bassi.

Le pompe di questo tipo si compongono di corpo conico o cilindrico, statore fisso con delle cavità e di uno o più rotori mobili a vite azionati dal motore elettrico.

I fluidi liquidi trasportati attraversano lo statore e si inviano per le cavità lungo l’asse della vite verso la bocca di mandata. Le sporgenze della vite creano uno spazio chiuso che non permette ai fluidi liquidi pompati di defluire durante la rotazione del rotore all’interno dello statore. La grandezza della prevalenza è determinata dal numero di stadi (passi della coppia della vite “rotore-statore”).

A seconda del numero di rotori le pompe a vite possono esse a una, due e tre viti. Quelle a una vite sola sono le meno diffuse.

Rispetto ad altri tipi di pompe che si producono attualmente, le pompe a vite o a coclea presentano una serie di vantaggi. Hanno una struttura compatta e sono poco rumorose, sono di piccole dimensioni d’ingombro ed hanno una struttura semplice, il che ne facilita il montaggio e la manutenzione. Le pompe a vite garantiscono un’alimentazione regolare e continua, la capacità di aspirazione dalla profondità fino a 8 metri di fluidi liquidi altamente viscosi contenenti particelle solide ed abrasive. Non solo, ma queste pompe hanno una bassa percentuale di usura e danneggiamento dei componenti e possono raggiungere l’alta pressione all’uscita in un solo ciclo operativo con bassi costi di energia. Le pompe a vite impiegate per il dosaggio di composti viscosi e sospensioni garantiscono una precisa e delicata alimentazione senza schiumatura e senza distruggerne la struttura.

Tutti questi vantaggi fanno sì che le pompe a vite (a coclea) trovano ampia applicazione nei più svariati settori industriali, di cui l’estrazione del petrolio e del gas, l’industria petrolchimica, l’economia municipale, l’industria mineraria, la produzione di cosmetici, l’industria alimentare, la costruzione navale, il pompaggio di fanghi.

Prima di selezionare una pompa di questo tipo bisogna informarsi sulla viscosità e sulla consistenza dei fluidi liquidi, che verranno trasportati, sul livello della pressione all’uscita e sul diametro delle tubazioni. In base a queste caratteristiche si scelgono la velocità di rotazione del rotore, gli ingombri interni e il numero di stadi, procedura, questa, che permette di prolungare la durata di servizio dei componenti e ridurre il consumo di energia.

Le pompe a lamelle sono macchine idrauliche ad azione volumetrica che durante il ciclo di funzionamento formano più camere di lavoro per mezzo di separazione dello spazio con il corpo della pompa, con il rotore e con due lamelle vicine (serrande). Il rotore è posizionato all’interno del corpo ed ha delle sedi in cui vengono montate (liberamente o sotto la forza della molla) le lamelle, le quali durante il funzionamento della pompa si appoggiano e scorrono sul corpo con una delle estremità. Le mezzerie del rotore e del corpo sono spostate una rispetto all’altra, per cui all’atto di rotazione del rotore il volume di una singola camera cambia spingendo e pompando il fluido.

Le pompe ad ingranaggi sono attrezzature di pompaggio con la struttura equipaggiata di ingranaggi accoppiati. Gli ingranaggi sono posizionati all’interno del corpo e, in tal modo, le camere si formano tra le pareti del corpo e i denti vicini degli ingranaggi. Nel momento in cui i denti di singoli ingranaggi si accoppiano, il volume delle rispettive camere diminuisce, il che, a sua volta, comporta l’espulsione di una porzione del fluido trasportato nella bocchetta di iniezione.

Le pompe peristaltiche (a tubo flessibile) hanno una struttura semplice e il principio di funzionamento di tipo volumetrico. L’organo di lavoro della pompa peristaltica è rappresentato dal tubo flessibile che “avvolge” il rotore con i rulli montati. Il tubo flessibile preme sui rulli con la forza di tensione. A seguito di tale interazione del rullo con il tubo flessibile, quest’ultimo si preme completamente provocando la separazione di una parte del suo volume. La rotazione del rotore spinge i “volumi tronchi” all’interno del tubo flessibile verso la mandata.

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