Le pompe idrauliche sono componenti essenziali in molte applicazioni industriali e mobili. La loro funzione principale è quella di convertire l’energia meccanica in energia idraulica, permettendo il movimento dei fluidi all’interno di un sistema idraulico. Esistono vari tipi di pompe idrauliche, ognuna progettata per specifiche applicazioni e condizioni operative.
Tipi di Pompe Idrauliche
Pompe Volumetriche
Le pompe volumetriche sono caratterizzate da un moto alternativo degli organi mobili. Tutte le pompe che qui di seguito verranno presentate, hanno una caratteristica in comune, ossia sono tutte pompe volumetriche. È opportuno precisare subito che una pompa volumetrica, di qualunque tipo essa sia, eroga semplicemente una portata che può essere considerata circa costante, mentre il livello di pressione alla mandata non dipende dalla pompa ma soltanto dal circuito a valle della stessa.
Una prima comparsa delle pompe idrauliche avviene nel terzo secolo A.C. grazie ad Archimede, il quale progettò la pompa nota come Vite di Archimede: questo dispositivo era in grado di spostare grosse quantità di fluido, a basse prevalenze. Nello stesso periodo storico fece la sua comparsa la pompa Noria: si tratta di un meccanismo in grado di sollevare fluidi a più alte prevalenze, fino a 20/30 metri. Il funzionamento è quello tipico di un mulino, dove un corso d’acqua svolge la funzione di fonte di fluido e di energia meccanica. Intorno al 1600 l’invenzione dei primi sistemi biella-manovella permise la creazione delle prime pompe a stantuffo, azionate dalla forza delle braccia.
Pompe Alternative (o a Stantuffo)
Le pompe alternative (o a stantuffo) sono caratterizzate dal moto rettilineo alternato di un organo mobile, lo stantuffo. Questo esercita una pressione sul fluido trasferendovi energia.
Pompe Rotative
Le pompe rotative sono caratterizzate dal moto rotatorio lento di organi mobili: ruote dentate o lobi. Il trasferimento dell’energia avviene esercitando una pressione sul fluido in maniera analoga alle pompe a stantuffo. Il funzionamento di una pompa rotativa prevede che per ogni rotazione venga spostato un volume fisso di fluido. Queste pompe sono autoadescanti e forniscono una portata quasi costante, indipendentemente dalla pressione.
Pompe ad Ingranaggi
Le pompe ad ingranaggi sono tra le più semplici e affidabili pompe idrauliche che sfruttano il movimento di ingranaggi per pompare il fluido per spostamento. Le pompe ad ingranaggi hanno pochissimi componenti mobili. Sono costituite da due ruote dentate che ingranano l’una nell’altra. Hanno una portata costante e generalmente operano a pressioni comprese tra 50 e 210 bar. Nelle pompe a ingranaggi esterni, solo una delle ruote dentate, la ruota motrice, è collegata alla trasmissione. Esistono pompe a doppio ingranaggio esterno, che consistono in due pompe a ingranaggi azionate dallo stesso albero.
Le pompe ad ingranaggi esterni sono formate da due ingranaggi posti all’interno di una carcassa e che ruotano in senso opposto. Il fluido viene trasportato tra i denti degli ingranaggi e la carcassa.
All’avviamento della pompa, nei vani viene trasportata, dall’attacco di aspirazione a quello di mandata, solo l’aria presente nelle tubazioni dall’aspirazione al serbatoio. Affinché il funzionamento della pompa sia corretto, è necessario che i vani siano a tenuta pressoché perfetta, in modo da garantire un trasporto del fluido senza perdite rilevanti. Le pompe ad ingranaggi esterni hanno cilindrate comprese tra 0.2 e 200 cm3 , con una pressione massima di esercizio di circa 300 bar e una velocità di rotazione compresa fra i 500 e i 6000 RPM.
Pompe ad Ingranaggi Interni
La caratteristica più rilevante delle pompe ad ingranaggi interni è la bassa rumorosità. Mettendo in rotazione il rotore dentato accoppiato al motore di azionamento il volume fra i fianchi dei denti aumenta e la pompa aspira. L'aumento di volume interessa un angolo di rotazione di circa 120°, per cui il vano si riempie in un tempo relativamente lungo. Nella zona delimitata dall'elemento di riempimento a forma di falce il fluido viene trasportato senza variazione di volume.
Pompe a Vite
Le pompe a viti, così come le pompe ad ingranaggi interni, presentano una notevole silenziosità di funzionamento. L’albero ad elica destra, viene accoppiato al motore dal quale riceve la coppia e trasmette il movimento rotatorio all’altro albero, munito di elica sinistra. Dal punto a minor distanza tra le due circonferenze, procedendo in senso orario si ha dapprima un progressivo aumento del volume delle camere, per poi subire una diminuzione progressiva.
Pompe a Pistoni
Le pompe idrauliche a pistone sono in grado di pompare flussi molto elevati ad alte pressioni. Il loro principio di funzionamento si basa sul movimento alternato dei pistoni.
In questo tipo di macchina il movimento rotatorio dell’albero si trasforma in un moto oscillatorio dei pistoncini (pompanti) nella direzione parallela a quella dell’asse di rotazione.
Pompe a Pistoni Radiali
Nelle pompe a pistoni radiali con albero eccentrico, l’albero rotante eccentrico genera movimenti radiali dei pistoni inseriti nel corpo esterno fisso. Le pompe a pistoni radiali vengono generalmente progettate con un numero di pompanti dispari, poiché un numero di pompanti pari - anche se maggiore - presenta una pulsazione di portata superiore.
Pompe a Pistoni Assiali
L' unità a pistoni assiali a blocco cilindri inclinato (detta anche ad asse inclinato) è una macchina volumetrica i cui pistoni, insieme al blocco cilindri in cui scorrono, sono montati in posizione inclinata rispetto all'asse dell’albero. Ad ogni giro completo dell'albero i pistoni compiono nei rispettivi alloggiamenti ricavati nel blocco una corsa di andata e ritorno, la cui entità è proporzionale all'angolo d'inclinazione.
Pompe a Palette
Sono costituite da un rotore con scanalature radiali, nelle quali sono alloggiate delle palette rettangolari. La cilindrata di una pompa corrisponde al volume del fluido pompato, a seconda del modello, dagli ingranaggi, dalle palette o dai i pistoni durante un ciclo completo. Le pompe a pistone e le pompe a palette possono essere a cilindrata fissa o variabile, a seconda del modello.
Pompe Centrifughe
Le pompe centrifughe sono costituite da una camera a sezione crescente, detta chiocciola o diffusore, collegata al centro con la condotta d’aspirazione e alla periferia con quella di mandata. All’interno della chiocciola gira a grande velocità (da 1500 a 3000 giri/minuto) un organo rotante, chiamato girante o impulsore. Quando si ha la necessità di superare alte prevalenze, mantenendo comunque alti i valori di portata, le pompe centrifughe possono essere a multi-girante. In queste, un certo numero di giranti sono connesse con lo stesso albero. La geometria interna obbliga il liquido in uscita da una girante ad entrare in quella successiva. La pompa funziona così come diverse pompe in serie, ma con una compattezza maggiore.
Girante
Si tratta di un organo rotante, con forma e profilo diversi, innestato sull’albero del motore da cui riceve l’energia da imprimere al liquido.
Pompe ad Asse Orizzontale e Verticale
Sono presenti sul mercato sia pompe ad asse orizzontale che ad asse verticale. Queste ultime possono essere impiegate quando lo spazio disponibile per l’installazione è veramente esiguo, in quanto il motore è posto proprio sopra la pompa. Un particolare tipo di pompa ad asse verticale è la pompa SOMMERSA, in cui il motore elettrico è posto all’interno di un contenitore ermetico. Queste pompe possono, perciò, essere installate sotto il livello del liquido e sono utilizzate quindi per pompare acqua da pozzi particolarmente profondi o da serbatoi interrati.
Pompe Centrifughe Autoadescanti
Le centrifughe possono essere anche autoadescanti, queste pompe sono in grado, a differenza delle normali pompe centrifughe, di aspirare l’aria contenuta nella condotta d’aspirazione e di creare all’interno della pompa una depressione capace di assicurare l’aspirazione del liquido da pompare. Tali pompe sono a una girante, posseggono una buona prevalenza, ma hanno generalmente un rendimento inferiore rispetto alle normali pompe centrifughe, in considerazione del ricircolo di parte del liquido pompato.
Pompe Centrifughe Autoadescanti a Canale Laterale
Presentano dalla parte più esterna una camera separata in due settori che individuano la camera di aspirazione e la camera di mandata. Nella zona centrale delle due camere sono presenti rispettivamente una luce di aspirazione ed una luce di mandata. Posteriormente a questa camera esterna è presente una camera in cui ruota una girante aperta di tipo stellare, rotante con un gioco minimo, in modo da assicurare una elevata capacità d’innesco, lavora cioè a sfioramento con il corpo e la culatta della pompa, creando così una depressione che preleva il liquido che, dalla camera di aspirazione, tramite la luce di carico, viene trasferito alla luce di scarico e quindi alla camera di mandata.
Pompe Oleodinamiche
Parlare di pompe oleodinamiche significa concentrare l’attenzione su uno degli elementi più importanti di un sistema idraulico. Si tratta, infatti, del componente fondamentale per trasformare l’energia meccanica in energia idraulica. Le pompe per l’ oleodinamica sono dispositivi che aspirano il fluido da un serbatoio e lo immettono sotto pressione nel circuito idraulico. Durante questo processo l’energia meccanica viene convertita in energia idraulica.
L’utilizzo delle pompe oleodinamiche e in modo particolare la possibilità di trasformare l’energia meccanica in energia idraulica, si rende necessario per i vantaggi che l’idraulica assicura rispetto alla meccanica. I sistemi idraulici, infatti, sono in grado di generare forze e coppie elevate anche in spazi relativamente ridotti, così come a ottenere un controllo preciso della velocità e della posizione dei vari attuatori.
Tipi di Pompe Oleodinamiche
- Pompe ad ingranaggi: Sono la soluzione più diffusa nel settore soprattutto per la loro affidabilità e maggiore semplicità costruttiva. Ne esistono due tipologie: quelle a ingranaggi esterni e quelle a ingranaggi interni.
- Pompe a palette: Utilizzano un rotore dotato di palette mobili che durante il movimento creano delle camere di volume variabili. Anche in questo caso ne esistono di due tipi: pompe a palette bilanciate e non bilanciate. Nel primo caso ci sono due zone di pompaggio opposte che bilanciano le forze, mentre nell’altro c’è una sola zona di pompaggio.
- Pompe a pistoni: Sono considerate le più versatili in quanto dotate di maggiore sofisticatezza. Rappresentano la soluzione migliore in termini di pressione e rendimento e ne esistono diverse tipologie: le pompe a pistoni assiali e quelle a pistoni radiali. A loro volta le pompe a pistoni assiali si dividono in: con piattello inclinato, con corpo inclinato e a cilindrata variabile, mentre le pompe a pistoni radiali in: a camme e a eccentrico.
- Pompe a vite: Si hanno uno o più rotori elicoidali per il trasferimento del fluido.
Come abbiamo avuto modo di illustrare esistono diverse tipologie di pompe oleodinamiche, ciascuna più o meno adatta in base al tipo di utilizzo. Le pompe ad ingranaggi, per esempio, sono ideali per i sistemi di lubrificazione, le attrezzature per l’edilizia e le macchine agricole in quanto prevedono una bassa o media pressione. Le pompe a pistoni vengono utilizzate nelle presse idrauliche, nei sistemi di sollevamento, nei macchinari per la lavorazione dei metalli, per le macchine per il movimento terra e in generale per le applicazioni industriali pesanti in quanto sono in grado di generare pressioni elevate e flussi variabili.
Elettropompe Idrauliche
Le elettropompe idrauliche rappresentano una tecnologia fondamentale che gioca un ruolo fondamentale in molteplici settori industriali e applicazioni quotidiane. Queste pompe per acqua trasformano l'energia meccanica in energia fluida, sfruttando principi fisici per generare flussi di liquidi con pressioni diverse. Dal pompaggio dell'acqua potabile al movimento di fluidi in processi industriali complessi, queste pompe sono indispensabili per il funzionamento di svariati sistemi.La pompa per acqua opera secondo principi fisici ben definiti.
Le pompe elettriche per acqua utilizzano un motore o una fonte di energia esterna, trasformano l'energia cinetica o meccanica in energia idraulica, creando un flusso di fluido pressurizzato. Le pompe acqua elettriche, dotate di un efficiente motorino d'acqua, sono essenziali per garantire un flusso costante e potente in applicazioni di irrigazione e gestione delle risorse idriche.
Tipi di Elettropompe
- Pompe idrauliche sommerse: Trovano applicazione in molteplici settori per la gestione delle acque reflue, i sistemi di drenaggio, e molto altro.
- Pompe di superficie: Utilizzati per il pompare acqua da sorgenti superficiali come pozzi, fiumi, laghi o serbatoi verso i sistemi di distribuzione idrica.
- Pompe centrifughe per acqua e pompe per aspirazione acqua: Cioè pompe per trattamento acque, sono utilizzate per estrarre, trasportare e distribuire acqua potabile dalle fonti di approvvigionamento ai centri urbani e alle comunità rurali.
Una pompa per aspirare acqua, dotata di un motore potente e un design ergonomico, è ideale anche per drenare rapidamente pozzi, piscine e cantine allagate, garantendo un'efficienza ottimale anche nelle situazioni più difficili. La pompa aspira acqua, grazie alla sua potenza e affidabilità, è ideale nel pompare rapidamente l'acqua in eccesso. Anche per garantire un'irrigazione efficiente del giardino, una pompa acqua per irrigazione risulta essere una scelta ottimale grazie alla sua capacità di mantenere una pressione costante e affidabile. Una pompa pressione acqua è essenziale per alimentare sistemi di irrigazione ad alta efficienza, lavare veicoli e attrezzature, e mantenere una pressione costante nelle reti idriche domestiche e industriali.
In agricoltura, le pompe acqua vengono utilizzate per l'irrigazione dei campi, la gestione dei sistemi di drenaggio e il trasporto dei liquami. Esistono elettropompe per acqua di varie tipologie, progettate per soddisfare una vasta gamma di esigenze, sia per uso domestico che professionale, come le pompe industriali per acqua. Inoltre, le pompe con tecnologia a rotore bagnato, come i circolatori a rotore bagnato, si distinguono come una vera eccellenza nel panorama della tecnologia dedicata alla circolazione dei fluidi negli impianti termoidraulici di riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria.
Criteri di Scelta
Quale pompa idraulica elettrica scegliere per assicurarsi le migliori prestazioni? La valutazione deve tenere conto di diversi criteri, tra cui la pressione di esercizio richiesta, la portata necessaria, il tipo di fluido e le condizioni operative. La scelta della pompa oleodinamica più adatta deve, ovviamente, tenere conto delle proprie esigenze. è quindi necessaria un’attenta valutazione di molteplici fattori, non solo tecnici ma anche economici.
Funzionamento e Manutenzione
La funzione principale delle pompe idrauliche è quella di movimentare le acque di flusso. L'elemento essenziale che permette alla pompa di compiere questo sforzo è il motore. La pompa cosiddetta centrifuga possiede un'entrata dell'acqua (definita aspirazione), posizionata in corrispondenza dell'asse centrale dell'elettropompa. L'accensione di un motore elettrico fa muovere alcune pale, dette giranti, che spingono i liquidi pompati dal centro della pompa, verso l'esterno.
Ogni pompa che andrà installata dovrà essere completamente piena di acqua e non contenere alcun minima particella d'aria, affinchè la possa trasferire energia all'acqua. La spurgo dell’aria avviene di solito al primo avviamento e la pompa deve essere in marcia.
Mantenere in efficienza la tua pompa d'acqua non è solo una questione di durata, ma anche di sicurezza. Una corretta manutenzione della pompa acqua elettrica previene malfunzionamenti che potrebbero avere ripercussioni non solo sull'apparecchio in sé ma anche sull'ambiente circostante. Primo consiglio pratico: effettua regolarmente controlli visivi per rilevare eventuali perdite o danni alla struttura. È fondamentale assicurarsi che le guarnizioni e le parti meccaniche siano sempre in buono stato per evitare dispersioni d'acqua o peggio, inquinamento.
Inoltre, pulire il filtro dell'elettropompa è un'operazione semplice ma cruciale per mantenere l'efficienza dell'apparecchio e assicurare una portata costante d'acqua senza sovraccarichi. Non dimenticare, poi, di lubrificare le parti mobili seguendo le indicazioni del produttore: questo passaggio può sembrare banale ma garantisce una lunga vita alla tua pompa per trattamento acqua. Infine, un aspetto spesso trascurato ma di vitale importanza è la protezione della pompa dagli agenti atmosferici, soprattutto se installata all'esterno: un alloggiamento adeguato può fare la differenza tra una pompa idrica che dura anni e una che si deteriora rapidamente.