Nel nostro ruolo di produttori di pompe idrauliche, comprendiamo l'importanza di considerare diverse variabili per selezionare la pompa più adatta alle specifiche esigenze applicative. In questo articolo, esploreremo una serie di termini chiave legati al mondo delle pompe, scoprendo insieme il significato e l'importanza di questi termini nel contesto delle pompe.
Cos'è la Prevalenza di una Pompa?
La prevalenza di una pompa è una grandezza fisica che esprime la capacità della pompa di sollevare un determinato volume di fluido ad un livello superiore rispetto alla sua posizione. Solitamente, la prevalenza è espressa in metri di colonna d'acqua.
In altre parole, possiamo definire la prevalenza come l'altezza massima di sollevamento che la pompa riesce a trasmettere al fluido convogliato. Un esempio chiaro è un tubo verticale che sale direttamente dall'uscita di mandata: il fluido sarà pompato lungo il tubo ad un'altezza specifica, determinata dalla prevalenza della pompa.
Come anticipato, la prevalenza è effettivamente l’energia che la pompa cede al fluido. Il fluido, scorrendo all’interno di una tubazione, subisce perdite di carico (deducibili in termini di pressione) dovute all’attrito tra il fluido stesso e le pareti della tubazione. Per calcolarle è necessario definire un fattore di attrito, dipendente dalla velocità del fluido.
È importante notare che la prevalenza di una pompa è inversamente correlata alla portata.
L’indicatore prevalenza pompa è presente ed è consultabile all’interno delle schede tecniche di tutti i nostri principali prodotti.
Calcolo delle Perdite di Carico
Lungo la tubazione di un impianto sono presenti numerosi elementi di costruzione e gestione, come valvole, raccordi, restringimenti, ecc., anch’essi responsabili di perdite di carico. Per il calcolo relativo a queste perdite di carico esistono diversi metodi. L’asse al centro è la corrispondente perdita di carico espressa in metri, relativa all’elemento in questione (es.
Potenza di una Pompa
La potenza di una pompa, nota anche come potenza assorbita, rappresenta l'energia impartita al fluido pompato per aumentarne la velocità e la pressione.
Tutte le pompe idrauliche, al fine di spostare e aumentare la pressione di un fluido, consumano energia. La potenza richiesta dalla pompa dipende da una serie di fattori accessori della pompa stessa, tra cui l’efficienza del motore della pompa e la pressione. Ulteriori fattori che influiscono sulla potenza della pompa fanno riferimento alle caratteristiche di densità, viscosità e portata del fluido trasportato.
Le pompe non sono in grado di trasferire tutta l’energia che ricevono; a causa degli attriti, dissipazioni, turbolenze; per cui l’energia assorbita nell’unità di tempo dal motore, chiamata potenza assorbita, sarà maggiore di quella effettivamente acquistata dal liquido.
La potenza della pompa che si ottiene è espressa in watt (o in kilowatt, dove 1 kW = 1000 W). Come abbiamo visto, effettuare il calcolo della potenza di una pompa centrifuga è abbastanza semplice. Conoscendo le diverse caratteristiche e applicando le formule riportate in questo articolo è possibile identificare correttamente i valori necessari.
Rendimento di una Pompa
Il rendimento di una pompa può essere definito come il rapporto fra la potenza utile e la potenza assorbita.
Il rapporto tra la potenza utile e la potenza assorbita definisce il rendimento della pompa. Nello specifico il rendimento è la capacità della pompa di trasformare energia meccanica in energia idraulica (efficienza), rappresenta la relazione tra la potenza fornita al fluido pompato (potenza idraulica) e la potenza del motore, quest’ultimo deve avere una potenza superiore a quella che si intende applicare al fluido, in modo da sopperire alla dissipazione.
Il rendimento totale di una pompa considera le perdite di carico interne alla macchina. Il rendimento volumetrico di una pompa è usato per quantificare le perdite di volume di fluido dovuto ai giochi tra girante della pompa e il relativo corpo.
Componenti di un Impianto di Pompaggio
Un impianto di pompaggio non è costituito solo dalla pompa, ma da altri fondamentali componenti:
- Il motore che aziona la pompa
- Le tubazioni (d’aspirazione e di mandata)
- Le valvole
- I filtri
- I serbatoi (d’aspirazione e di mandata)
- I sistemi d’innesco della pompa e di scarico dell’impianto
dove con gli indici “1” e “2” si sono indicate due generiche sezioni a cavallo della macchina e con ye le perdite di carico esterne alla macchina (nelle seconde espressioni si è indicata la prevalenza statica dell’impianto).
Comprendere le Curve di Rendimento
Per avere informazioni più dettagliate sulla pompa, è necessario imparare a leggere la curva di rendimento, ben riconoscibile sulla tabella di assorbimento. Si tratta di un grafico molto esplicativo che indica la portata, la prevalenza e l'assorbimento di una pompa idraulica.
Se osservando visivamente la curva di rendimento ci accorgessimo che la pompa superi i valori di portata o prevalenza o assorbimento, potremmo dedurne che sia sottodimensionata e quindi inutile al nostro scopo.
La prevalenza di una pompa indica quanta pressione è in grado di far ottenere l'elettropompa all'acqua e quindi in altre parlore il dislivello che è in grado di farle superare. Se supponiamo che ci siano 30 mt di prevalenza significa che la pompa ha necessita di una pressione di esercizio di circa 3 atm in modo da pompar acqua fino a 30 mt di altezza. La pressione è data dalla prevalenza della pompa, il cui significato è il dislivello massimo a cui può far raggiungere l'acqua fra pescante e uscita. Va da se che ci serve una prevalenza di 30 metri, dobbiamo orientativamente cercare un prodotto con una curva di prestazione con prevalenza di almeno 40 metri.
Le pompe devono funzionare all'interno della curva di lavoro, riportata nelle caratteristiche tecniche dal costruttore. Quando questo non accade vi è la possibilità che gli assorbimenti siano fuori targa o, nel caso opposto, che si verifichino fenomeni di cavitazione. Per questa ragione sulla mandata della pompa deve essere sempre presente una saracinesca che permetta, all'atto del montaggio, di poter strozzare leggermente la mandata, quando si hanno degli assorbimenti siano fuori targa.
Cavitazione nelle Pompe
Quando si parla di cavitazione riferita alle pompe ci si riferisce al fenomeno che si verifica quando la pressione in un punto interno della pompa si abbassa facendo trasformare il liquido in stato gassoso (delle bolle, quindi delle cavità). Le bolle sono instabili e appena escono dalla zona di bassa pressione implodono creando delle vibrazioni che a lungo andare danneggiano il materiale o i componenti della pompa.
Si verifica la cavitazione nel caso in cui l'altezza di aspirazione e' troppa e/o si è in presenza di tubazioni d'aspirazione con diametro eccessivamente ridotto. Quando accade, il sintomo principale è dato dalle violente vibrazioni generate dalla pompa, che si ripercuotono sulle tubazioni.
Solitamente la struttura più esposta a questo fenomeno negativo è la girante.
Invece le perdite per urto sono legate allo scostamento dei triangoli di velocità reali da quelli di progetto (teorici), che provoca l’urto della corrente fluida sulla palettatura. Focalizzando l’attenzione sul tema delle perdite interne alla pompa durante la fase di progettazione ingegneristica, occorre tenerne conto del modello di riferimento per studiare il comportamento fluidodinamico della pompa e definire l’efficienza della girante.
Acque Nere, Grigie e Bianche
- Acque Nere: Acque non trattate e liquami non depurati contenenti fibre, frammenti tessili, corpi solidi in sospensioni e materiale fecale. Sono le acque della rete fognaria.
- Acque Grigie: Acqua piovana o di rubinetto mischiata ad acqua di scarichi domestici (wc escluso), contenente anche saponi e detersivi.
- Acque Bianche: Acqua piovana o di drenaggio.
Schematizzando:
- Acque nere = scarico wc + acque grigie
- Acque grigie = scarico utenze (non wc) + acqua piovana/drenaggio
- Acque bianche = acqua piovana o di drenaggio
È utile conoscere la qualità dell’acqua che la pompa andrà a muovere, (normale, con componenti chimiche, con solidi) perché per ogni tipo di acqua corrisponde una pompa diversa con determinate caratteristiche valutate da test di laboratorio. In sintesi:
- Acqua pulita: acqua priva di componenti chimici, particelle solide o composti organici; per “acqua pulita” si intende l’acqua di rubinetto (non l’acqua distillata, che sebbene sia “pulita” ha caratteristiche peculiari)
- Acqua sporca: si riferisce a tutti gli altri tipi di acqua.