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La cavitazione è un fenomeno insidioso che può compromettere seriamente l'efficienza e la durata delle pompe per acidi, causando danni costosi e interruzioni della produzione. In questo articolo, esploreremo in dettaglio cos'è la cavitazione, le sue cause, le conseguenze e, soprattutto, come prevenirla efficacemente.

Cos'è la cavitazione?

La cavitazione si verifica quando la pressione del liquido all'interno della pompa scende al di sotto della sua tensione di vapore. Ciò provoca la formazione di bolle di vapore, che poi implodono violentemente quando raggiungono zone a pressione più elevata. Queste implosioni generano onde d'urto che danneggiano le superfici interne della pompa, causando erosione, vibrazioni, insufficiente lubrificaizone delle boccole radiali/assiali e rumore eccessivo.

Quali sono le cause della cavitazione?

Diversi fattori possono contribuire all'insorgenza della cavitazione nelle pompe per acidi:

• Bassa pressione di aspirazione: Se la pressione all'ingresso della pompa è troppo bassa, il liquido può vaporizzare facilmente innescando la cavitazione.
• Alta temperatura del liquido: Temperature elevate aumentano la tensione di vapore del liquido, aumentando il rischio di formazione di bolle.
• Ostruzioni o restrizioni nel sistema di aspirazione: filtri intasati, valvole non correttamente aperte, presenza di corpi estranei nelle tubazioni o tubazioni troppo piccole possono ridurre la pressione all'ingresso della pompa.
• Elevata velocità del liquido: Flussi turbolenti causati da velocità eccessive del fluido possono creare zone di bassa pressione all'interno della pompa.

Quali sono le conseguenze della cavitazione?

La cavitazione può avere gravi conseguenze per le pompe per acidi e per l'intero processo produttivo:

• Danni alla pompa: danneggiamento della girante, del corpo e di altre componenti interne, con conseguente riduzione dell'efficienza e della durata della pompa. La formazione di bolle di vapore tra le boccole rotanti e l’abero provoca la marcia a secco di questi importanti componenti portando alla rottura della pompa.
• Vibrazioni e rumore: Le implosioni delle bolle generano vibrazioni e rumore eccessivo, che possono danneggiare ulteriormente la pompa e creare un ambiente di lavoro poco sicuro.
• Perdita di prestazioni: La cavitazione riduce la portata e la prevalenza della pompa, compromettendo così l'efficienza del processo.
• Interruzioni della produzione: Guasti alla pompa dovuti alla cavitazione possono causare fermi macchina imprevisti e costosi.

Fortunatamente, esistono diverse strategie per prevenire o mitigare la cavitazione nelle pompe industriali.

Come si può evitare la cavitazione?

• Aumentare la pressione di aspirazione: Assicurarsi che la pressione all'ingresso della pompa sia sufficientemente elevata, ad esempio aumentando il livello del liquido nel serbatorio in aspirazione per aumentare il battente geodetico. In caso di serbatoi in aspirazione chiusi, aumentare, se possibile, la pressione con gas inerti.
• Ridurre la temperatura del liquido: Se possibile, raffreddare il liquido prima che entri nella pompa.
• Eliminare ostruzioni e restrizioni nel sistema di aspirazione: Controllare regolarmente filtri, tubazioni e valvole per garantire un flusso regolare.
• Selezionare la pompa corretta: Scegliere una pompa progettata specificamente per gestire liquidi corrosivi e garantire che sia correttamente dimensionata per l'applicazione.
• Mantenere la pompa in buone condizioni: Ispezioni e manutenzioni regolari sono fondamentali per monitorare eventuali fenomeni di cavitaziond incipiente, consentendo di intervenire tempestivamente per prevenire problemi maggioro di cavitazione e garantire la longevità della pompa.

La cavitazione è un problema serio che può compromettere l'efficienza e la durata delle pompe per acidi. Comprendendo le sue cause e adottando misure preventive adeguate, è possibile evitare danni costosi e garantire un funzionamento ottimale delle pompe e dell'intero processo produttivo.

GemmeCotti è specializzata nella progettazione e produzione di pompe per acidi e liquidi corrosivi. Affidati alla nostra esperienza e contattaci per soluzioni che garantiscono efficienza e durata nel tempo.

Le pompe centrifughe sono largamente impiegate in un vastissimo campo di applicazioni industriali che spaziano dal settore chimico-petrolchimico, al tessile, al trattamento acque, elettronico etc.
Se è alla ricerca di informazioni precise e specifiche riguardanti le pompe centrifughe, questo è il posto giusto! Nei seguenti paragrafi, infatti, andremo a spiegare principalmente le loro caratteristiche e il loro funzionamento.

Pompe centrifughe: classificazione

In base alla disposizione dell’albero di trasmissione che muove la girante, si possono distinguere due tipi di pompe centrifughe: : 

• pompe ad asse orizzontale  pompe 
• pompe ad asse verticale: adatte all’utilizzo in applicazioni dove è richiesta l’installazione della pompa immersa nel liquido (vasche, serbatoi, pozzetti etc.) 

L’installazione delle pompe centrifughe orizzontali può essere 

• pompe sopra battente:quando l’asse della pompa si trova al di sopra del livello del liquido da pompare
• pompe sotto battente: la pompa è posizionata ad un livello inferiore rispetto al liquido che deve essere pompato

Le pompe centrifughe sono costituite da una girante, montata sull’albero motore, che ruota all’interno di una corpo pompa. Il liquido entra in direzione assiale, ma la direzione del flusso di uscita varia a seconda del tipo di pompa centrifuga:

• Pompe centrifughe a flusso radiale (più comuni)
• Pompe centrifughe a flusso assiale
• Pompe centrifughe a flusso misto

Pompe centrifughe: componenti

I componenti principali di una pompa centrifuga sono:

• il Corpo pompa (o corpo pompa)
• il Girante. Le pompe centrifughe possono avere diversi modelli di girante: aperta, che si utilizza con liquidi con una maggiore concentrazione di impurità; chiusa, più adatta per liquidi puliti e con una piccola percentuale di solidi in sospensione; semi-aperta etc. aprire, che viene utilizzato con liquidi con una maggiore concentrazione di impurità; chiuso, quando è presente una percentuale minore di solidi sospesi; semi-aperto ecc. 
• il l'albero
• il il motore
• Sistema di tenuta per evitare la fuoriuscita del liquido tra il corpo pompa e l’albero

Ci sono diversi tipi di sistemi di tenuta, tra cui: 

• le pompe a tenuta meccanicain cui l’albero della pompa, collegato alla girante, esce all’esterno per essere collegato al motore e per garantire la tenuta viene installata una tenuta meccanica
• le <strong><a href="https://www.gemmecotti.com/it/pompe-per-acidi/pompe-a-trascinamento-magnetico">pompe a trascinamento magnetico</a></strong>, presentano un magnete esterno direttamente montato sull’albero del motore che grazie alla forza magnetica, trasmette il moto al magnete interno a cui è assemblata la girante. Quest’ultima, ruota e movimenta il fluido. In questo caso non c’è passaggio dell’albero all’esterno della pompa. Il bicchiere di contenimento racchiude il gruppo magnetico di cui sopra e assicura una chiusura ermetica della parte idraulica della pompa, tenendola separata dal motore. 

Il magnete esterno posto sull'albero motore trasmette il moto al magnete interno collegato alla girante che ruota e muove il fluido attraverso la pompa. Quindi la cassa posteriore di contenimento contiene il magnete interno sopra menzionato e assicura una tenuta ermetica sulla parte idraulica della pompa, mantenendola separata dal motore.

Nella figura sottostante sono riassunti i componenti classici di queste pompe:

Pompe centrifughe: funzionamento

Il funzionamento delle pompe può essere descritto con delle curve di funzionamento, ovvero grafici che ne descrivono prestazioni e ambito di lavoro. Per una pompa centrifuga la forma di queste è visibile in figura XNUMX mentre, a titolo di esempio, in figura XNUMX viene riportato il caso di una pompa volumetrica:

grafico 4.1 grafico 4.2

Soffermiamoci ora sul primo grafico di entrambe le figure che descrive la variazione di prevalenza data dalla pompa al variare della portata; il miglior funzionamento si ottiene lavorando centralmente, sia sull’asse delle ascisse che delle ordinate, in modo da ottenere il miglior rendimento. Quindi tra 2 e 2,5 m3/h e tra 4 e 5 m di prevalenza.  

Per il corretto funzionamento dell’impianto di una pompa centrifuga, bisogna sempre verificare che l’NPSH disponibile sia superiore all’NPSH richiesto dalla pompa.

Non approfondiremo qui la spiegazione dell'NPSH, ma puoi fare riferimento al seguente link: https://gemmecotti.com/npsh-a-brief-explanation/

Le pompe centrifughe GemmeCotti

GemmeCotti può fornire quattro diversi modelli di pompe a trascinamento magnetico e un modello di pompe con tenuta meccanica: 

and HCM PP/PVDF - POMPE CENTRIFUGHE A TRASCINAMENTO MAGNETICO

• pompe realizzate in materiali termoplastici PP o PVDF
• portata fino a 130 m3/h
• prevalenza fino a 48 mlc
• HTM: parti realizzate in plastica stampata – HCM: corpo ricavata dal pieno

HTM SP - POMPE CENTRIFUGHE AUTOADESCANTI A TRASCINAMENTO MAGNETICO

• pompe realizzate in materiali termoplastici PP o PVDF
• capacità fino a 25 m3/h
• prevalenza fino a 22 mlc
• parti realizzate in plastica stampata
• autoadescante fino a 6 m

HTM SS 316 - POMPE CENTRIFUGHE A TRASCINAMENTO MAGNETICO AISI 316

• pompe realizzate in acciaio inox AISI316
• portata fino a 32 m3/h
• prevalenza fino a 24 mlc

HCO - POMPE CENTRIFUGHE A TENUTA MECCANICA

• pompe realizzate in materiali termoplastici PP o PVDF
• Portata fino a 130 m3/h
• Sali fino a 48 mlc

Quando si installa una pompa chimica con configurazione motore B3/B5 in un impianto è davvero difficile mantenerla perfettamente orizzontale a causa del peso maggiore della pompa rispetto al motore e/o della forma della flangia motore che non consente un posizionamento bilanciato. Quindi in questo caso come si può installare una pompa in orizzontale?

L'ufficio tecnico GemmeCotti ha progettato speciali basamenti per risolvere questo problema. Infatti, la pompa completa di motore può essere facilmente assemblata al basamento grazie ai fori preforati sulla superficie in modo che possa rimanere in posizione e perfettamente orizzontale. I basamenti sono realizzati in PP rinforzato e sono disponibili in tre diverse misure e possono essere assemblati con motori IEC e NEMA con forma B3/B5, da 0,12 kW a 4 kW.

Gli aspetti positivi di queste soluzioni sono:

– struttura robusta resistente al peso della pompa e alle vibrazioni

– montaggio facile e veloce del motore sulla piastra di base     

– materiale di costruzione resistente alla corrosione acida

– installazione di sicurezza della pompa

– soluzione economica a un problema che può essere affrontato in uno stabilimento

A volte i clienti pensano che non sia necessario spendere soldi per acquistare una piastra di base perché possono "inventare" e creare la propria struttura per mantenere la pompa in posizione. Ma è davvero più economico? C'è sempre il processo di progettazione da considerare oltre all'acquisto delle parti da utilizzare e ovviamente il tempo e la manodopera per la realizzazione della struttura.

Sommando tutti questi costi è chiaro che un piccolo investimento per una piastra di base già costruita e pronta per essere installata alla fine potrebbe rivelarsi un grande vantaggio.