Come scegliere una pompa

Per scegliere una pompa che risponda alle vostre esigenze dovete determinare le caratteristiche che dovrà, le quali a loro volta dipenderanno dall’uso a cui è destinata.

In primo luogo, al fine di evitare fenomeni di corrosione e l’eventuale usura prematura che potrebbero derivarne, dovrete considerare il tipo di fluido che desiderate movimentare. Per questa stessa ragione è di fondamentale importanza che conosciate la composizione chimica del fluido in questione, la sua viscosità e l’eventuale presenza in esso di elementi solidi. Un’analisi approfondita delle sue proprietà vi permetterà di scegliere sia la tecnologia ideale per la vostra applicazione che i materiali di costruzione compatibili con il fluido stesso. Per scegliere una pompa che abbia un corpo realizzato in un materiale compatibile vi suggeriamo di consultare le apposite tabelle di compatibilità chimica.

In seguito, sarà necessario tenere in considerazione le caratteristiche legate alla movimentazione del fluido, ossia:

• La portata, espressa generalmente in m3/h (metri cubi all’ora), l/s (litri al secondo) o GPM (galloni al minuto ), la quale incide necessariamente sulle dimensioni della pompa che vi apprestate ad acquistare.
• L’altezza di aspirazione, ossia la distanza tra l’entrata del tubo d’aspirazione e la pompa, che in linea generale non deve superare i 10 metri. Per distanze superiori sarà opportuno orientarsi verso una pompa sommersa.
• L’altezza di mandata, ossia la distanza tra la pompa e l’uscita del tubo di mandata.
• La lunghezza del circuito di mandata.
• Le perdite di carico, che sono legate agli ostacoli incontrati dal fluido lungo il circuito di pompaggio (valvole, gomiti, ecc.)
• La presenza o assenza di un serbatoio di mandata, in quanto potrebbe modificare la pressione.
• Il tipo di corpo della pompa, che verrà scelto in funzione della temperatura.

Tutti questi elementi permettono di calcolare il NPSHa (Net Positive Suction Head available, o altezza di aspirazione netta positiva disponibile) dell’impianto.

Grazie a questi dati potrete quindi scegliere una pompa adatta alle vostre esigenze ed evitare qualsiasi rischio di cavitazione.

Anche il rendimento della pompa è un criterio di scelta di cui è opportuno tener conto: il suo rendimento ottimale andrà valutato in condizioni di utilizzo specifiche (30% della portata nominale).

Il tipo di fluido da movimentare ha grande rilevanza nella scelta di una pompa perché le caratteristiche di quest’ultima andranno scelte soprattutto in funzione della viscosità del fluido (ossia dalla resistenza che il fluido oppone al proprio spostamento), della sua temperatura al momento dell’aspirazione e della presenza o assenza di particelle solide nel fluido. Oltre alle sue caratteristiche, dovrete determinare anche se il fluido è chimicamente neutro o corrosivo, nel qual caso vi orienterete verso una pompa in grado di resistere a tali condizioni di utilizzo.

In linea generale, più il fluido è viscoso e più il suo scorrimento nel vostro sistema di pompaggio sarà difficile. La viscosità dei fluidi, tuttavia, varia anche a seconda delle condizioni operative. I fluidi possono essere suddivisi in 4 gruppi a seconda del loro livello di viscosità.

Nel primo gruppo troviamo i fluidi come l’acqua, l’olio e l’alcol, che si spostano più o meno alla stessa maniera, indipendentemente dalla velocità o dal livello di agitazione. Questo tipo di applicazioni non condiziona in pressoché alcun modo la vostra scelta. Nel secondo gruppo si trovano invece alcuni prodotti alimentari, come il burro o la panna, la cui viscosità aumenta in base all’agitazione; le pompe centrifughe standard, ad esempio, non sono adatte per il pompaggio di questo genere di fluidi. Il terzo gruppo comprende i fluidi che scorrono solo dopo aver superato una certa soglia di viscosità. Superata questa soglia, la viscosità diminuisce con l’agitazione. Le colle, le vernici e i lubrificanti, dal canto loro, fanno parte del quattro gruppo; sono fluidi molto densi a riposo, ma la cui viscosità diminuisce qualora vengano mantenuti ad un livello di agitazione costante.

Solitamente le pompe centrifughe sono le più adatte per i fluidi a bassa viscosità, ossia quelli del primo e secondo gruppo, perché l’azione di pompaggio esercita sul fluido uno sforzo di taglio elevato. Mano a mano che la viscosità aumenta, inoltre, dovrete tener conto della resistenza supplementare che il fluido opporrà al taglio.

Le pompe volumetriche, al contrario, rappresentano la scelta migliore per la movimentazione dei fluidi viscosi (terzo e quarto gruppo) perché funzionano a velocità inferiori e la forza di taglio che trasferiscono ai fluidi è meno elevata rispetto a quella esercitata dalle pompe centrifughe.

Qualora dobbiate pompare liquidi a bassa viscosità e, eventualmente, carichi in particelle solide, potreste optare per una pompa centrifuga.

Le pompe centrifughe sono dispositivi resistenti che offrono generalmente buone rese. Questi dispositivi possono pompare volumi elevati a debito costante e, di solito, non sono autoadescanti. Per questo stesso motivo è necessario riempire il circuito in maniera indipendente prima dell’attivazione della pompa. L’uso di questo tipo di pompe è consigliato qualora dobbiate alimentare un centro di trattamento delle acque reflue oppure per trasportare fluidi densi o fluidi di pulizia, ad esempio nell’industria petrolchimica.

Vi suggeriamo di orientarvi verso le pompe peristaltiche, che sono la soluzione ideale per fluidi puliti, sterili e aggressivi, qualora sia necessario garantire che il fluido pompato non venga contaminato da corpi estranei.

Questo tipo di pompe consente di realizzare un dosaggio preciso del fluido. In esse, infatti, il liquido si sposta all’interno di un tubo, rigido o flessibile, senza entrare in contatto con il corpo della pompa, il che garantisce una soluzione di pompaggio igienica.

Le pompe peristaltiche sono autoadescanti. In esse, infatti,  l’aspirazione esercitata dal tubo crea un’azione di innesco, che peraltro permette alla pompa di evacuare dei fluidi che contengono aria o eventuali residui gassosi. Allo stesso tempo, però, le pompe peristaltiche sono abbastanza ingombranti rispetto ad altri modelli con portata simile. Per finire, poiché funzionano a pulsazioni, la loro portata non è costante.

Le pompe peristaltiche necessitano anche di una manutenzione regolare al fine di prevenire l’usura del tubo che si trova nel corpo della pompa. Tale tubo, tuttavia, è il solo elemento che sarà necessario sostituire e i costi della sua sostituzione sono comunque piuttosto contenuti. Precisiamo anche che le pompe peristaltiche, solitamente, funzionano a bassa portata e che trovano impiego principalmente nell’industria chimica e nel settore medico.

Se il fluido da trasportare è molto viscoso e denso potrete orientarvi anche verso una pompa a membrana.

In linea generale, la doppia membrana permette l’aspirazione e poi la mandata del fluido da trasportare. Le pompe di questo tipo possono funzionare a secco, non necessitano, quindi, di essere lubrificate, e sono autoadescanti.

Nonostante trovino impiego soprattutto nell’industria chimica, le pompe a doppia membrana sono particolarmente versatili e vengono utilizzate ormai in molti altri settori, come industria agroalimentare, elettronica e mineraria.

In generale, questi dispositivi di forte capacità sono ad azionamento pneumatico. Per questo motivo, qualora la pompa in questione debba essere usata in una fabbrica, dovrete valutare la capacità della vostra rete pneumatica oppure, qualora debba essere usata all’esterno, munirvi di un compressore ad aria da tenere a prossimità della pompa stessa.

Qualora dobbiate movimentare liquidi viscosi a pressioni elevate, potete utilizzare una pompa a ingranaggi, a condizione, però, che i fluidi in questione non contengano particelle solide.

Queste pompe sono adatte al pompaggio di sostanze molto viscose ad alta temperatura e hanno anche la capacità di invertire la direzione del pompaggio.

Le pompe ad ingranaggi sono caratterizzate da una portata costante e un livello di rumorosità in funzionamento bassissimo. Si tratta di pompe piuttosto affidabili, compatte e di concezione semplice, ragion per cui la loro manutenzione non rischia di essere molto onerosa. Per contro, non sono la soluzione ideale per garantire livelli di portata molto elevati.

Queste pompe trovano impiego nell’industria automotive per garantire la lubrificazione dell’insieme dei componenti del motore. Le pompe ad ingranaggi trovano inoltre largo impiego nelle macchine usate per la trasformazione della materie plastiche, nelle presse automatiche e nelle fonderie. Inoltre, possono servire come dispositivi di dosaggio.

Le pompe a pistone possono essere utilizzate per fluidi a bassa viscosità ed esclusivamente per livelli medi di portata, dell’ordine di 80 m³/h. Inoltre, il pompaggio di particelle solide è impossibile con questo tipo di apparecchi: le pompea pistone, infatti, possono garantire un buon funzionamento solo a condizione che la tenuta stagna tra cilindro e pistone sia totale.

Per applicazioni ad alta pressione, invece, potrete orientarvi verso le pompe a stantuffo, che si distinguono dalle pompe a pistone per la presenza di una guarnizione di tenuta  fissa, che non si sposta insieme al pistone, e capace di sopportare pressioni più elevate.

Sul mercato esistono anche pompe a pistone  che hanno una maggiore durata di vita (pompe duplex, triplex, ecc.) perché in esse la pressione è distribuita su più pistoni. Tuttavia, dovrete prestare attenzione alla velocità di rotazione: se decidete di diminuire il numero di pistoni per raggiungere lo stesso livello di pressione, infatti, la velocità sarà più elevata e, di conseguenza, le pulsazioni più accentuate.

Le pompe a pistone sono la soluzione ideale per raggiungere pressioni elevate e sono particolarmente adatte a varie applicazioni, ad esempio al pompaggio d’olio, alla pulizia ad alta pressione nonché, in alternativa alle pompe a membrana, al dosaggio.

La scelta tra una pompa sommersa e una pompa di superficie dipende principalmente dall’altezza di aspirazione. Se il fluido da aspirare si trova ad una profondità superiore ai 7 metri dovrete ricorrere ad una pompa sommersa: una pompa di superficie, infatti, non sarà in grado di aspirare un fluido a questa profondità. Se invece l’altezza di aspirazione permette l’utilizzo di entrambe le pompe, la scelta verrà effettuata principalmente in funzione dell’applicazione, delle condizioni ambientali e della frequenza di utilizzo.

Le pompe di superficie consentono un accesso agevole e quindi anche una manutenzione più facile. Le condizioni di installazione, tuttavia, possono incidere sulle prestazioni della pompa. Per questa ragione è necessario ricorrere a protezioni contro le intemperie ed eventuali agenti esterni.

Un altro inconveniente di questi dispositivi è che devono essere innescati, laddove le pompe sommerse vengono innescate tramite semplice immersione del corpo nel liquido da pompare. Per quanto riguarda le pompe di superficie, qualora il circuito non possa essere innescato automaticamente, potrete optare per una pompa autoadescante. Le pompe di questo tipo sono dotate di un meccanismo che permette di evacuare l’aria presente nel tubo di aspirazione nonché di una valvola di non ritorno, la quale evita che il liquido riscenda nel tubo di aspirazione quando la pompa non è in azione.

Le pompe, solitamente, sono costituite da due parti distinte: la pompa propriamente detta, che permette di trasportare un fluido, e il motore che l’alimenta.

Le pompe più usate sono le pompe elettriche che, come indicato dal loro nome, sono alimentate da un motore elettrico. L’alimentazione elettrica dipende in particolare dall’altezza manometrica (altezza di aspirazione + altezza di mandata), dalle perdite di carico, dalla distanza di trasporto e dalla portata.

Le pompe autonome, invece, sono generalmente delle motopompe, il che significa che sono dotate di motore a combustione. A differenza della pompa classica, che ha bisogno di una fonte di energia esterna, la motopompa, generalmente centrifuga, è dotata di un motore a combustione (a diesel o a benzina) che la rende autonoma. Questo tipo di pompa trova impiego principalmente nell’agricoltura e nelle operazioni di protezione civile, più precisamente nelle operazioni antincendio. Le motopompe si rivelano molto utili anche qualora il fluido debba attraversare grandi distanze.

Le pompe pneumatiche, invece, funzionano ad aria compressa e vengono utilizzate soprattutto per aumentare la pressione in un circuito.

Esistono, per finire, anche le pompe manuali, ossia sprovviste di motore. Nel caso delle pompe manuali, di conseguenza, sarà necessario fare l’acquisto di un sistema di azionamento.