Pompe per liquidi abrasivi

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Le pompe per liquidi abrasivi devono avere caratteristiche peculiari: in questo articolo vedremo quali sono, e quali sono le proposte di PEMO PUMPS per questo scopo.

Il pompaggio di liquidi abrasivi richiede particolare attenzione nella scelta della pompa: è necessario, infatti, identificare il sistema più adatto a trasportare il fluido nel modo più efficiente possibile, riducendo al minimo l’usura, i costi di manutenzione e i tempi di riposo necessari.

Di norma, per liquido abrasivo si intende un fluido che trasporta materiale refrattario suddiviso in particelle più o meno fini: può trattarsi di calcare, argilla, pigmenti di vernice, carbone, particelle metalliche o molto altro ancora. Questo tipo di liquido sottopone la pompa a un particolare stress, a causa dell’erosione che provoca per attrito fisico o reazione chimica.

Sono diversi i settori industriali che richiedono pompe per liquidi abrasivi: il catalogo PEMO PUMPS comprende per esempio pompe in grado di trattare miscele abrasive derivate dalla depurazione di fanghi (filtri pressa), barbottina ceramica (settore ceramiche) e altro.

Tutti questi ambiti richiedono pompe per liquidi abrasivi che rispondano ai requisiti tecnici definiti dalla normativa e dalle direttive comunitarie per il settore interessato.

Pompaggio liquidi abrasivi

L’usura generata nelle pompe per liquidi abrasivi è determinata dalle caratteristiche delle particelle solide presenti nel fluido pompato, dalla loro concentrazione, dalla viscosità del liquido, oltre che dai materiali utilizzati per la costruzione della pompa e dalle condizioni in cui questa opera, in particolare dalla velocità e dalla pressione che esercita.

Una maggiore durezza del materiale genera ovviamente un rischio maggiore di logoramento durante il pompaggio.

La durezza dei solidi è misurata usando la scala di Mohs, che va da 1 (talco) a 10 (diamante): le pompe per liquidi abrasivi sono esposte a maggior rischio di deterioramento con materiali che superano il valore 6 sulla scala di Mohs.

Oltre alla durezza, anche la forma e le dimensioni delle particelle abrasive sono fattori importanti per determinare le condizioni della pompa: oltre un certo diametro, l’usura può diventare estrema anche se il materiale abrasivo è presente in bassa concentrazione nel liquido trasportato.

Anche la viscosità del liquido che trasporta i solidi concorre a determinare il grado di danno abrasivo: una viscosità più elevata è meno aggressiva per le componenti mobili e statiche della pompa, attutendo l’impatto delle particelle abrasive. La sabbia nell’olio, per esempio, è molto meno abrasiva della sabbia nell’acqua.

Le condizioni in cui le pompe per liquidi abrasivi operano sono altrettanto importanti, e incidono significativamente sul logoramento e sulla durata dello strumento. Una velocità più elevata o una pressione differenziale maggiore rendono l’impatto tra le particelle abrasive e le componenti della pompa molto più energico e usurante.

Per il pompaggio di liquidi abrasivi, i produttori tendono a consigliare pompe più grandi, che possano operare a velocità e pressioni differenziali inferiori: a fronte di un investimento iniziale maggiore, i costi di manutenzione e sostituzione incidono di meno nel lungo termine.

Tipi di pompe per liquidi abrasivi

Non tutti i tipi di pompe possono operare efficacemente come pompe per liquidi abrasivi.

Le pompe a ingranaggi, per esempio, funzionano con tolleranze ristrette e sono a rischio di usura o anche danni da particelle solide sub-millimetriche. Quelle con ingranaggi interni sono più resistenti, avendo soltanto uno o due cuscinetti esposti al fluido. Una pompa a ingranaggi dovrebbe comunque avere un filtro installato sul lato di aspirazione, per essere protetta da solidi potenzialmente dannosi.

I modelli di pompe centrifughe sono comunemente impiegati per il pompaggio di liquidi abrasivi, anche se le elevate velocità di funzionamento sottopongono le giranti a logoramento. Ciò richiede una particolare attenzione nella scelta di guarnizioni e cuscinetti, soprattutto in caso di fluidi pericolosi. Nelle applicazioni con liquidi abrasivi sono normalmente preferite le tenute meccaniche: lo spazio tra le facce di una tenuta può essere ridotto al punto di impedire l’accesso alle particelle solide che potrebbero danneggiarle.

La gamma PEMO PUMPS comprende diversi modelli di pompe verticali adatte al pompaggio di liquidi abrasivi, in particolare nelle serie:

  • JOLLY : disegnate per pompare liquidi acidi anche con un’alta concentrazione di particelle abrasive
  • MEC : adatte al pompaggio di liquidi fortemente abrasivi, fortemente acidi, e liquidi fortemente acidi con sospensioni abrasive
  • AUS : ideate per agire nelle condizioni più severe, con il flusso intermittente. Adatte a operare anche a secco.

Anche altri modelli della gamma PEMO PUMPS sono eventualmente adattabili al pompaggio di liquidi abrasivi, pur non essendo stati ideati principalmente con questo scopo:

  • AO / TD : pompe progettate per fanghi pesanti e / o applicazioni acide, adatte per il pompaggio di acidi e liquidi con alte concentrazioni di particelle abrasive.
  • AO / AB : pompe per applicazioni su fanghi e / o acidi, adatte anche per il pompaggio di acidi e liquidi con alte concentrazioni di particelle abrasive, purché di dimensioni inferiori a 2 mm.
  • AO / AB / DC-TC : adatte al pompaggio di liquidi con alte concentrazioni di particelle abrasive in applicazioni in cui la pressione di scarico richiesta è fino a 20 bar (290 psi): non adatte se la dimensione delle particelle è superiore a 2 mm.

Caratteristiche delle pompe per liquidi abrasivi

Vediamo un po’ più in dettaglio le caratteristiche dei modelli che PEMO PUMPS propone per il pompaggio di liquidi abrasivi:

Serie Jolly

Le pompe per liquidi abrasivi della serie JOLLY sono costruite per essere resistenti.

Gli alberi sono supportati sopra la piastra di base da due o tre cuscinetti, in modo che la parte inferiore sia sospesa e funzioni senza altri cuscinetti o supporti. Le parti sommerse e le parti interne delle carcasse e della girante sono rivestite in gomma o in lega dura (700÷800 HB).

Gli alberi delle pompe Jolly sono progettati in funzione della lunghezza di immersione e della prevalenza dell’impianto. Questo elimina ogni vibrazione e salvaguarda anche la parte inferiore della pompa: sarà solo necessario cambiare la bussola di guida e il manicotto che vengono usurati dai liquidi abrasivi, a intervalli di tempo che dipendono dalle dimensioni delle particelle nel liquido da pompare e dalla prevalenza totale di esercizio della pompa.

Le pompe per liquidi abrasivi della serie Jolly sono progettate per installazione fissa o adatte a chiatte. Hanno una piastra di montaggio pesante, con fori per bulloni e golfari per il sollevamento.

Serie MEC

Le pompe per liquidi abrasivi della serie MEC sono sostanzialmente simili alle Jolly, ma non sono montate su staffe a sbalzo: alla loro sommità una robusta struttura metallica con un golfare di sollevamento (a cui è possibile agganciare una fune metallica, una catena o qualsiasi altro dispositivo di sospensione) consente di tenerle in posizione verticale all’interno di vasche o pozzi, e di spostarle facilmente da una posizione all’altra.

Serie AUS

Da punto di vista meccanico, le pompe per liquidi abrasivi della serie AUS sono anch’esse simili a quelle della serie JOLLY.

La loro caratteristica principale è il particolare design dell’assieme involucro-girante, che consente loro di funzionare a secco . Sono inoltre molto facili da curare: l’ingrassaggio dei cuscinetti è praticamente l’unica manutenzione richiesta.

Il risultato è una pompa in grado di funzionare anche in condizioni estreme.