Pompe Idrauliche: Funzionamento e Tipologie
Le pompe idrauliche sono dispositivi essenziali per movimentare fluidi e vengono utilizzate in una vasta gamma di applicazioni, dall'irrigazione al sollevamento dell'acqua, fino a complessi sistemi industriali.
Tipologie di Pompe Idrauliche
Esistono diverse tipologie di pompe, ognuna progettata per specifiche modalità operative e finalità costruttive. In linea di massima, si possono suddividere in tre categorie principali: pompe autoadescanti, pompe centrifughe e pompe sommerse.
Pompe Autoadescanti
Le pompe autoadescanti sono progettate per aspirare l'aria presente nella condotta di aspirazione durante l'avvio, da una sorgente come un pozzo, un laghetto o un fossato. Una volta eliminata l'aria, la pompa inizia ad aspirare acqua. È fondamentale riempire il corpo pompa con acqua prima dell'avvio. Queste pompe sono generalmente posizionate in luoghi asciutti, fuori dall'acqua.
Il motore aziona il corpo della pompa autoadescante, dotato di un raccordo di aspirazione e di un raccordo di mandata. Il raccordo di aspirazione consente alla pompa di aspirare l'acqua attraverso un tubo, la cui estremità è posizionata sott'acqua e deve terminare con una valvola di non ritorno per evitare che l'acqua aspirata fuoriesca.
Nel corpo pompa sono posizionate una o più giranti che, grazie al movimento, esercitano una determinata forza di aspirazione e di mandata. Con la rotazione della girante, queste forze vengono attivate e la pompa può aspirare acqua fino a una profondità di 8 metri.
Questo tipo di pompa ha una potenza in uscita (mandata) sempre molto più alta e viene indicata come prevalenza o pressione massima. Di norma, quante più giranti sono presenti tanto maggiore è la pressione che la pompa può esercitare.
Pompe Centrifughe
La pompa 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.
Il grafico mette in relazione 2 assi che rappresentano da un lato la massima pressione (prevalenza) prodotta dell'elettropompa e dall'altro la lunghezza portata in litri/min. Come è facile intuire, conoscendo un minimo i principi fisici che regolano la pressione dei liquidi, la pompa avrà il massimo della prevalenza e quindi della forza, quando la portata sarà pari a zero.
Queste tipologie di pompe sono differenti da quelle centrifughe monogirante, perchè montano sull'asse diverse giranti, separate tra loro da diffusori, ovvero dei propri "raddrizzatori del flusso dell'acqua".
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.
In questo caso il livello dell'acqua nel serbatoio si trova ad un'altezza superiore rispetto alla pompa. L'acqua riempie la pompa cadendo dall'alto, spinta dal suo stesso peso dal serbatoio di raccolta.
Il funzionamento dello spurgo è più complicato quando la pompa dovrà compiere un'aspirazione da un pozzo, cisterna o serbatoio che e’ posto al di sotto della pompa stessa. In questo caso la tubazione necessaria per l'aspirazione dovrà disporre di una valvola di non ritorno immersa nel serbatoio.
In concreto, le valvole di non risalita, saranno montate all'estremità del tubo di aspirazione e in corrispondenza di un filtro, costituito da una rete metallica, che blocchi l'aspirazione dello sporco, rimasto sul fondo del deposito dell'acqua.
Pompe Sommerse
Le pompe VORTEX sono progettate appositamente per acque sporche con solidi anche molto grandi. Il funzionamento è piuttosto semplice: la girante mediante il movimento centrifugo crea un vortice evitando in tal modo il contatto degli elementi filamentosi o solidi presenti nell’acqua. Hanno meno usura sulla girante.
Pompe a Pistone
La pompa a pistone fa parte delle tecnologie di alimentazione più potenti e consente di lavorare anche materiali densi e ad alta viscosità . Essa è preposta all'alimentazione del materiale dal contenitore alla pistola a spruzzo, generando una pressione con cui il materiale viene erogato ad alta pressione attraverso l’ugello, quindi scomposto, nebulizzato e applicato a spruzzo sulla superficie.
Il principio dell'alimentazione è basato sullo spostamento: il pistone spinge il materiale nel tubo dopo che è stato aspirato, ragion per cui la pompa a movimento alternativo può essere ritenuta una pompa volumetrica.
La pompa a pistone è composta da un cilindro dove è alloggiato il pistone stesso, con un ingresso per l'aspirazione del materiale e un'uscita attraverso cui il materiale viene spinto nel tubo. L'ingresso e l'uscita sono dotati di valvole che assicurano il movimento del materiale in una sola direzione.
Quando il pistone si allontana dall'ingresso, si crea un vuoto e la valvola si apre automaticamente, aspirando il materiale nella camera del cilindro. Quando il pistone viene spinto verso l'uscita, la pressione solleva la valvola di uscita e il materiale alimentato viene pressurizzato nel tubo.
Le pompe a pistone WAGNER utilizzano il sistema SSP (Special Spray Power), una tecnologia appositamente concepita per materiali ad alta viscosità .
Vantaggi della Pompa a Pistone
- Elevata aspirazione e ottima portata, soprattutto per materiali ad alta viscosità .
- Robustezza e resistenza, importanti per la lavorazione di materiali ad alto riempimento.
- Risparmio delle parti soggette a usura.
Campi di Applicazione della Pompa a Pistone
La pompa a pistone presenta un ampio campo di applicazione, dai materiali liquidi come le velature, fino a quelli ad alta viscosità e ad alto riempimento per esterni. Alcuni esempi includono:
- Smalti e velature
- Colori a dispersione
- Vernici a base di latex
- Prodotti ignifughi
- Materiali per rivestimenti spessi
- Vernici a base di polveri di zinco
- Ferro micaceo
- Stucchi a spruzzo Airless
- Trattamenti anticorrosione
- Isolamenti per edifici
- Materiali bituminosi e di rivestimento simili
- Adesivi per tessuti
- Sigillanti
- Intonaci (se non riempiti)
Pompe a Membrana e a Doppia Membrana
Nelle pompe a membrana, il materiale viene alimentato attraverso una membrana movimentata da un pistone ad azionamento idraulico, che aspira il materiale tramite un vuoto e lo pressurizza nel tubo. La pompa a doppia membrana rappresenta l'evoluzione di questa soluzione, con due membrane che si muovono simultaneamente aspirando e alimentando il materiale contemporaneamente.
Pompe a Vite
La pompa a vite lavora con lo spostamento del materiale attraverso il tubo e lo statore, consentendo di lavorare anche materiali ad alta viscosità .
Turbine (XVLP e HVLP)
La tecnologia di alimentazione XVLP e HVLP si affida a una turbina che nebulizza materiali a bassa viscosità tramite una ridotta pressione dell'aria e un elevato volume d'aria.
Pompe Rotative ad Ingranaggi Esterni
Le pompe rotative basano il loro funzionamento grazie al passaggio di un fluido attraverso un meato o gioco. La ruota dentata primaria ruota trascinando la ruota dentata secondaria, in senso di rotazione contrario. A seguito della rotazione, si rendono liberi i vani di dentatura: la conseguente depressione che viene generata e l’azione della pressione atmosferica, fanno in modo che il fluido affluisca nella camera di aspirazione. Il fluido riempie i vani dei denti e, percorrendo la parte esterna, viene spinto verso l’uscita.
Per un buon rendimento volumetrico occorre tenere sotto controllo il gioco di accoppiamento laterale tra ingranaggi e gli organi di tenuta. Inoltre questo tipo di pompe sono dotate di cuscinetti di sostentamento e bilanciamento idrostatico funzionanti tramite i dischi, i quali, spinti dalla pressione del sistema, premono sui fianchi degli ingranaggi.
Manutenzione e Rendimento
La pompa costituisce il cuore di ogni impianto oleodinamico, per cui è fondamentale conoscerne le modalità di guasto, le possibili cause ed i rimedi più efficaci. Un ulteriore parametro fondamentale, indicatore dello stato di salute della pompa, è il Rendimento: esso viene considerato normale se pari a 95% o comunque superiore a 90%.
Componenti Aggiuntivi e Funzionamento
La massima altezza affinchè una pompa possa lavorare correttamente, detta anche capacità di autodescamento, è di circa 8-9 metri.
Un aspetto da considerare nel momento in cui si volesse comprare un'elettropompa è che una per prelevare l'acqua e spostarla dovrà essere necessariamente collegata all'elettricità . Questo significa avere una pompa idraulica sempre attiva, indipendentemente dal fatto che avvenga o meno un consumo di acqua.
Il funzionamento di un presscontrol dipenderà dalla pressione massima della pompa. Questo particolare strumento dovrà sempre tener conto della potenza della pompa elettrica. Sarà indispensabile fare sempre riferimento ai dati tecnici riportati sulla confezione del presscontrol, dove è indicato certamente la potenza massima di corrente che potrà tollerare.
Come dicevamo sopra, il compito di un presscontroll potrà anche essere svolto da un pressostato.