di Michele Cifalinò
In un impianto di pompaggio gli accessori di una pompa centrifuga consentono di controllarne il buon funzionamento: possiamo identificare in questa categoria tutti i dispositivi che vengono impiegati al fine di rendere ottimale e sicuro il lavoro della pompa stessa.
Non si può infatti pensare ad un buon impianto senza considerare anche la progettazione di tubazioni, valvole di regolazione e di controllo, nonché sensori di misura per il monitoraggio.
Più nel dettaglio, possiamo identificare alcune categorie di accessori che trovano sempre impiego insieme ad una pompa centrifuga:
• componenti necessari per il collegamento all’impianto (raccordi, curve, tubazioni)
• strumenti di misura: sensori di pressione, portata e temperatura, flussimetri
• componenti di regolazione: valvole e azionamenti
Elementi di raccordo di una pompa centrifuga
Nella fase di montaggio e installazione è importante utilizzare i giusti raccordi con le tubazioni.
Per le applicazioni critiche, i raccordi sono prodotti in materiale anticorrosivo, variabile a seconda della portata dei tubi e del liquido utilizzato: per quanto riguarda i materiali, i requisiti di questi elementi saranno infatti i medesimi della pompa centrifuga impiegata.
Se vengono movimentate sostanze aggressive, i raccordi in plastica possono essere realizzati in diversi materiali, esattamente come i tubi: PVC, Polipropilene (PP) o PVDF.
A proposito della scelta delle tubazioni, la variabile più importante dopo il tipo di materiale è il diametro del tubo: le dimensioni delle tubazioni di mandata per il pompaggio di liquidi esenti da impurità sono scelte in base a criteri di ottimizzazione economica, mentre per il pompaggio di liquidi diversi, quali ad esempio miscele liquido-solidi sedimentanti (fanghi o abrasivi), il diametro della tubazione dipenderà piuttosto dalla velocità minima del fluido o alla durata di parti della pompa per il trasporto di materiale abrasivo.
Strumenti di misura
Durante il funzionamento di una pompa centrifuga è importante effettuare un monitoraggio costante: per farlo si impiegano sensori collegati in rete e installati direttamente sulla pompa per rilevare vibrazioni e temperature, ma anche grandezze operative che riguardano il sistema di pompaggio nel suo complesso, come flussimetri e sensori di livello.
In alcuni impianti è possibile creare un vero e proprio sistema di controllo in remoto, che ha anche lo scopo di rilevare in anticipo i cambiamenti nel funzionamento del sistema e di pianificare al meglio gli interventi di manutenzione necessari, senza dover essere presenti nel luogo d’installazione.
Il monitoraggio del sistema e l’analisi dei dati grazie a dispositivi automatici consente anche di risparmiare energia: ciò è possibile tenendo sotto controllo in ogni momento il punto di funzionamento della pompa, misurando la pressione in aspirazione e mandata, oltre che il campo di lavoro della curva caratteristica. Se la velocità media di vibrazione e/o la temperatura superano i valori limite predefiniti o configurati dall’utente, il sistema emette messaggi di avvertenza o di allarme, che possono essere recapitati via e-mail o come notifiche, consentendo di reagire tempestivamente alle emergenze.
Valvole e azionamenti
Altri immancabili accessori per una pompa centrifuga sono le valvole e gli azionamenti. Esistono tanti tipi di valvole: a seconda della loro funzione possono essere di intercettazione, di regolazione, di ritegno e di sicurezza.
Le valvole di regolazione, ad esempio, consentono di variare la portata erogata dalla pompa mediante un organo otturatore, che può assumere diverse posizioni imposte dall’esterno mediante comandi manuali o automatici. Nella figura seguente si può vedere una tipica configurazione di una pompa centrifuga collegata ad un serbatoio di aspirazione, con annesse varie valvole.
Un buon accessorio per regolazioni semplici ed economiche può essere una valvola a sfera o a farfalla. Le prime, grazie alla loro semplicità e praticità, sono utilizzate in moltissime applicazioni industriali (come ad esempio il modello C200); le valvole a farfalla sono invece preferite per chiudere o ridurre il flusso nel passaggio di fluidi nelle tubazioni quando vi è la necessità di scarso ingombro, con diametro nominale superiore a 400. Le valvole a membrana, infine, sono la soluzione più adatta per la chiusura rapida o la semplice regolazione del flusso: tali valvole hanno spesso una limitata capacità di variare l’apertura per regolare la portata e sono particolarmente indicate per sostanze corrosive, fanghi leggeri, fluidi viscosi, sospensioni solide.
Anche la scelta del giusto azionamento è indispensabile per il buon funzionamento di una pompa centrifuga: solitamente il motore viene selezionato in base ai dati principali di processo, quali campo di velocità, curve di coppia, metodo di ventilazione e capacità di carico. Molto importante è anche l’impiego di motori ad alta efficienza, un accessorio irrinunciabile per ridurre consumi ed aumentare le prestazioni dell’impianto: molto spesso un investimento in nuovi azionamenti, soprattutto per impianti complessi, risulta conveniente e ha tempi di ritorno molto brevi. Ricordiamo infine che è possibile effettuare la regolazione della pompa tramite inverter: grazie ad un azionamento a frequenza variabile è possibile regolare il numero di giri della pompa e di conseguenza anche la portata.
FONTI Prof. Camuzzo “Dispense di automazione industriale” – Politecnico di Milano
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