Guida completa per la scelta delle pompe

Individuare la pompa centrifuga più adatta per un impianto industriale non è semplice: per aiutarvi nella valutazione, vi proponiamo di seguito la nostra guida completa per la scelta delle pompe.

I principali elementi da considerare al momento della scelta di una pompa per il proprio impianto sono in primo luogo

• la portata richiesta (ovvero il volume da convogliare nell’unità di tempo);
• le caratteristiche del circuito idraulico (per es. prevalenza, perdite di carico, accessori, ecc.);
• le caratteristiche del fluido da pompare (composizione, concentrazione, temperatura, ecc.).

A questi fattori fondamentali si aggiungono indubbiamente anche gli aspetti economici relativi all’investimento per l’impianto.

Una volta raccolte tutte queste informazioni, è più semplice riuscire a scegliere il tipo di pompa più adatto ad ogni applicazione, con la girante ideale e con la giusta potenza del motore.

Tra le varie tipologie disponibili sul mercato, le pompe centrifughe sono senz’altro le più versatili, e possono vantare un campo di applicabilità particolarmente esteso.

Quali sono i diversi tipi di pompe

I diversi tipi di pompe centrifughe in commercio condividono i principali elementi costitutivi, ovvero:

• girante (parte mobile che trasferisce l’energia);
• corpo, che incanala il flusso prima in aspirazione e poi in uscita;
• albero ( di norma collegato al motore), su cui viene fissata la girante;
• motore (generalmente elettrico o a combustione interna).

È possibile però distinguere tra i diversi tipi di pompe in base al numero di giranti. Avremo perciò:

• pompe monostadio, ovvero con un’unica girante;
• pompe multistadio, con due o più giranti.

A seconda della posizione dell’albero, poi, è possibile distinguere tra pompe

• orizzontali;
• verticali.

Queste ultime sono particolarmente indicate in caso di problemi di spazio.

Un’ulteriore, fondamentale classificazione da considerare al momento della scelta tra diversi tipi di pompe ci porta a distinguere

• pompe sommerse
• pompe di superficie.

Il principale criterio di scelta tra questi due diversi tipi di pompe è dato dall’altezza di aspirazione: se la profondità a cui si trova il liquido è superiore ai 7 metri, una pompa di superficie sarà inadatta a movimentarlo, e bisognerà ricorrere a una pompa sommersa.

Pompe per liquidi multistadio

Per aumentare la capacità di aspirazione è possibile scegliere pompe per liquidi multistadio, ovvero con due o più giranti anziché una sola.

Le pompe monostadio sono progettate per far scorrere grandi volumi di fluidi, ma funzionano meglio quando operano alla loro capacità nominale oppure poco al di sotto di essa: in condizioni diverse diventano meno efficaci e sono maggiormente esposte all’usura, dovendo forzare la velocità di rotazione per compensare la minor pressione.

Vediamo di seguito quali sono le caratteristiche delle pompe per liquidi multistadio, che possono portare a preferirle rispetto alle monostadio.

Caratteristiche

Le caratteristiche che differenziano le pompe per liquidi multistadio dalle pompe monostadio possono essere individuate in quattro aree:

• prestazioni
• durata
• complessità di funzionamento
• costo.

In termini di prestazioni, le pompe per liquidi multistadio, che possono essere in serie o in parallelo, offrono proprio un servizio “due in uno”: se sono azionate in posizione di volume (parallelo), eguagliano le prestazioni delle pompe monostadio. Nella posizione di pressione (serie), operano fino al 70% della loro capacità nominale in modo più efficiente (con una velocità del motore inferiore) rispetto a una pompa a stadio singolo.

La più peculiare tra le caratteristiche delle pompe per liquidi multistadio è sicuramente la durata: proprio grazie alla loro maggiore efficienza, sono più resistenti all’usura rispetto alle monostadio, in particolare se utilizzate spesso per applicazioni a bassa capacità e alta pressione.

Per quanto riguarda la complessità di funzionamento, sulla carta una pompa monostadio è più semplice rispetto a una pompa multistadio, perché l’operatore di quest’ultima deve decidere se posizionare la pompa in parallelo o in serie. La formazione necessaria per imparare a portare a termine efficacemente questo passaggio è però minima.

Per quanto riguarda i costi, infine, l’investimento aggiuntivo iniziale per le pompe per liquidi multistadio è ampiamente compensato da minori costi operativi e soprattutto dalla maggiore durata rispetto a quelle monostadio.

Applicazioni

Le pompe multistadio sono utilizzate in applicazioni che richiedono una maggiore prevalenza: garantiscono infatti una maggiore affidabilità del processo, un’alta efficienza e costi operativi inferiori rispetto al sistema di pompaggio a stadio singolo.

Troviamo le principali applicazioni delle pompe per liquidi multistadio nei seguenti settori industriali: 

• industrie minerarie estrattive e di trasformazione;
• industrie ceramiche:
• lavorazione della pietra (segagione marmi e graniti);
• trattamento della frazione organica del rifiuto solido urbano;
• impianti di depurazione acque;
• industrie siderurgiche
• industria chimica, petrolchimica e farmaceutica.

Pompe sommerse 

Le pompe sommerse sono pompe centrifughe che possono essere posizionate direttamente nel fluido da movimentare: diventano indispensabili quando il fluido in questione si trova a una profondità maggiore di 7 metri, mentre se la profondità è inferiore è possibile fare ricorso a pompe di superficie.

Le pompe sommerse hanno motori e corpi pompa sigillati, e offrono il vantaggio di non dover mai essere innescate. A differenza delle pompe di superficie, infatti, non hanno bisogno di aspirare il fluido attraverso una linea di pompaggio: il liquido entra attraverso un’apertura nella parte inferiore del dispositivo, poi una girante motorizzata lo spinge, per mezzo della forza centrifuga, nel condotto del collettore, da dove viene convogliato nel tubo di scarico e quindi fuori dalla pompa.

Se utilizzate in un solo luogo, le pompe sommerse di alta qualità come quelle della gamma PEMOPUMPS possono essere lasciate permanentemente nel sito di applicazione: sono estremamente resistenti e non temono danni causati dall’umidità.
Effettuare riparazioni o sostituzioni può essere più complesso rispetto alle pompe di superficie, perché le pompe sommerse possono trovarsi costantemente immerse in liquidi o fanghi, anche a decine di metri sotto terra, e sigillate all’interno di sistemi di tubazioni. Tuttavia, sottoporre le pompe sommerse ai regolari controlli di routine, definiti assieme, al produttore consente di garantire loro un’aspettativa di vita anche di 30 anni.

Caratteristiche

Progettate per operare completamente immerse in fluidi e/o fanghi, le pompe sommerse hanno un motore a tenuta ermetica accoppiato al corpo pompa. 

Di solito, l’involucro a tenuta stagna attorno al motore è riempito d’olio, per proteggerlo da danni impedendo l’ingresso di qualsiasi liquido che potrebbe causare un cortocircuito.

Quando la pompa è sommersa, il fluido esercita una pressione positiva all’ingresso della pompa: è questa pressione che determina la maggiore efficienza delle pompe sommerse, che richiedono meno energia per spostare il fluido. 

Le pompe sommerse, infatti, funzionano “spingendo” il fluido, anziché pomparlo: è la prevalenza del liquido stesso che viene sfruttata per il funzionamento, senza impiegare ulteriore energia per aspirarlo nella pompa.

Il riscaldamento del motore di una pompa sommersa è scongiurato dall’azione di raffreddamento causata proprio dal liquido o fango in cui è immersa.

Ecco alcune delle principali caratteristiche delle pompe sommerse, che possono renderle vantaggiose rispetto ad altri tipi di pompe:

• non necessitano di innesco: operando al di sotto della superficie del fluido pompato, sono autoadescanti;
• non sono soggette a cavitazione, essendo completamente sommerse;
• sono efficienti e richiedono minore energia per spostare fluidi e fanghi, grazie alla pressione positiva che questi esercitano all’ingresso della pompa;
• sono molto silenziose, nella maggior parte delle applicazioni.

Data la loro collocazione, le pompe sommerse presentano anche qualche sfida:

• accessibilità: soprattutto nelle applicazioni in pozzi profondi, questo tipo di pompa spesso non è facilmente accessibile per ispezioni o per la manutenzione di routine;
• rischio di corrosione: le pompe sommerse sono spesso utilizzate per gestire liquidi corrosivi e abrasivi, e pertanto le guarnizioni sono particolarmente soggette a usura, che può causare perdite e danni al motore;
• costo: proprio per contrastare la corrosione, le pompe sommerse devono essere realizzate in materiali particolarmente resistenti (per es. ghisa, rivestimento epossidico), il che può renderle più costose rispetto ad altri tipi di pompe della stessa capacità.

Si tratta di sfide che è possibile superare affidandosi ad aziende produttrici di qualità e grande esperienza, come Perissinotto S.p.a.

Applicazioni

Le pompe sommerse sono generalmente molto affidabili, e adatte ad operare anche in condizioni estreme. 

Ecco le principali applicazioni in cui possono trovare impiego:

• acque reflue: le pompe sommerse sono ampiamente utilizzate nell’industria della sabbia e delle acque reflue, spesso nelle stazioni di pompaggio e sollevamento;
• trattamento dei liquami: queste pompe spesso riducono il materiale di scarico in particelle, per facilitare manipolazione e trattamento a valle;
• settore minerario: le pompe sommerse sono usate, per esempio, per la rimozione di bacini di decantazione; 
• dragaggio: le autorità portuali utilizzano spesso pompe sommerse, progettate per gestire liquidi ad alto contenuto di solidi, per dragare un porto;
• pozzi d’acqua, per portare l’acqua in superficie;
• industria petrolifera e del gas: le pompe sommerse portano la risorsa in superficie prelevandola dai pozzi profondi.

Pompe di superficie 

Le pompe di superficie si trovano al di fuori del fluido che devono movimentare e lo estraggono grazie a una condotta di aspirazione; sono progettate per pompare liquidi o fanghi che si trovano fino a 7 metri di profondità, oltre i quali aumenta il rischio di cavitazione e bisogna fare ricorso alle pompe sommerse.

Le pompe di superficie possono essere di diverse dimensioni e tipologie: da quelle destinate all’uso anche in contesto domestico (per lavatrici, lavastoviglie, servizi igienici), fino alle pompe di superficie di tipo industriale.

Dal punto di vista del funzionamento, le pompe di superficie creano un’aspirazione facendo ruotare a forte velocità, grazie a un motore elettrico, una o più giranti a seconda che si tratti di pompe monostadio oppure multistadio.

A differenza delle pompe sommerse, che possono essere solo verticali, le pompe di superficie, a seconda della posizione dell’albero, possono essere orizzontali o verticali: queste ultime sono particolarmente indicate se la superficie dove è necessario installarle è limitata.

Gli elementi che determinano la scelta di optare per una pompa di superficie oppure per una pompa sommersa sono dunque

• la profondità dei liquidi, fluidi o fanghi da pompare;
• le caratteristiche delle pompe stesse.

Caratteristiche

Tra le principali caratteristiche delle pompe di superficie troviamo:

• funzionamento: a differenza delle pompe sommerse, le pompe di superficie devono essere adescate, ovvero messe in condizione di aspirare il fluido. Questo può avvenire attraverso una condotta di aspirazione, o per autoadescamento; 
• la necessità di aspirare il fluido richiede per il funzionamento delle pompe di superficie un maggior impiego di energia rispetto a quanto necessario per le pompe sommerse;
• facilità d’accesso: non essendo completamente immerse in un fluido, le pompe di superficie sono più accessibili, e gli interventi di manutenzione sono agevolati (e di solito meno costosi);
• la manutenzione però potrebbe dover essere più frequente, essendo le pompe di superficie più esposte agli agenti esterni;
• il costo di una pompa di superficie, di norma, è inferiore a quello di una pompa sommersa, che richiede materiali a perfetta tenuta stagna e più resistenti alla corrosione;
• il livello di rumorosità delle pompe di superficie è maggiore rispetto a quello delle pompe sommerse, il cui rumore è attutito dal fluido che le circonda.

Per avere la sicurezza di compiere la scelta più adatta alle proprie esigenze, è bene rivolgersi a produttori in grado di garantire qualità e competenza: Perissinotto S.p.A. è sicuramente uno di questi.
Attiva dal 1947, la nostra azienda ha costruito e consegnato in tutto il mondo oltre 40.000 pompe industriali, ed è in grado di adattare tutti i modelli della gamma PEMO PUMPS alle esigenze di qualsiasi committente. 

Applicazioni

Le pompe di superficie si prestano a diverse applicazioni:

• centrali elettriche e impianti di desolforazione;
• estrazione mineraria, cave e lavaggio di materiali inerti;
• trasferimento di carbone, liquami e fanghi;
• industria chimica, ceramica e della carta:
• gestione della FORSU (frazione organica dei rifiuti solidi urbani).

Pompe di sollevamento 

Le pompe di sollevamento sono pompe sommerse inserite in un impianto (o stazione) di sollevamento. 

Questo tipo di impianto si rende necessario quando si devono scaricare dei fluidi (soprattutto acque reflue) che non possono defluire naturalmente grazie alla sola forza di gravità, per esempio se il bacino di raccolta è in una posizione sopraelevata rispetto al punto di pescaggio). 

I principali elementi costitutivi di una stazione di sollevamento sono

• un serbatoio di ritenzione;
• una o più pompe di sollevamento;
• un sistema di innesco e regolazione.

Il funzionamento è semplice: quando i fluidi raggiungono un certo livello all’interno del serbatoio di ritenzione, le pompe di sollevamento entrano in azione e spingono l’acqua verso il punto di scarico desiderato.

Il sistema di innesco e controllo è regolato in base al flusso delle acque che arrivano nel serbatoio, e al volume di quest’ultimo, con l’obiettivo di non far mai girare a vuoto le pompe di sollevamento.

Caratteristiche

Le caratteristiche delle pompe di sollevamento devono tenere conto di diversi fattori:

• caratteristiche e granulometria (o passaggio granulare) del fluido;
• flusso della pompa;
• altezza di sollevamento delle acque.

La granulometria indica, esprimendola in millimetri, la dimensione massima delle particelle e impurità che possono passare attraverso le pompe di sollevamento senza intasarle.
Nel caso delle acque reflue, si distinguono:

• acque nere, molto cariche, contenenti materie solide, carta ecc: le pompe devono tollerare una granulometria superiore ai 50 mm (ed eventualmente prevedere un trituratore in ingresso);
• acque grigie, poco cariche, con particelle solide di piccole dimensioni e poco concentrate: in questo caso la granulometria è compresa tra i 20 e i 50 mm;
• acque bianche o trattate, per cui sono ideali pompe di sollevamento con granulometria da 5 a 20 mm.

Il flusso, espresso in litri al minuto (l/mn) oppure in metri cubi all’ora (m3/h), è la caratteristica principale di qualsiasi pompa, ed è strettamente collegato all’altezza manometrica totale (ATM), a sua volta espressa in metri. L’ATM delle pompe di sollevamento deve consentire al flusso di arrivare integro in uscita.

L’altezza di sollevamento delle acque determina invece dimensioni e forma del serbatoio di ritenzione: se l’altezza è limitata, sarà possibile utilizzare un serbatoio a colonna, mentre se il sollevamento è ampio, sarà necessario installare una vasca.

Applicazioni

Le pompe di sollevamento vengono usate prevalentemente per la raccolta e il sollevamento di acque chiare, piovane e reflue. 

Si prestano anche ad essere impiegate nell’industria petrolifera e del gas, per portare in superficie i combustibili dai pozzi profondi.