Che cos’è una pompa centrifuga?
Una pompa centrifuga è un dispositivo meccanico progettato per spostare un fluido mediante il trasferimento di energia rotazionale da uno o più rotori azionati, chiamati giranti. Il fluido entra nella girante in rapida rotazione lungo il suo asse e viene espulso dalla forza centrifuga lungo la sua circonferenza attraverso le punte delle palette della girante. L’azione della girante aumenta la velocità e la pressione del fluido e lo dirige anche verso l’uscita della pompa., L’involucro della pompa è appositamente progettato per restringere il fluido dall’ingresso della pompa, dirigerlo nella girante e quindi rallentare e controllare il fluido prima dello scarico.
Come funziona una pompa centrifuga?
La girante è il componente chiave di una pompa centrifuga. Consiste di una serie di palette curve. Questi sono normalmente inseriti tra due dischi (una girante chiusa). Per i fluidi con solidi trascinati, è preferibile una girante aperta o semiaperta (sostenuta da un singolo disco) (Figura 1).,
Il fluido entra nella girante al suo asse (l ‘ “occhio”) ed esce lungo la circonferenza tra le palette. La girante, sul lato opposto all’occhio, è collegata tramite un albero motore a un motore e ruotata ad alta velocità (tipicamente 500-5000rpm). Il moto rotatorio della girante accelera il liquido fuori attraverso le palette della girante nell’intelaiatura della pompa.
Ci sono due disegni di base di corpo pompa: voluta e diffusore. Lo scopo in entrambi i progetti è quello di tradurre il flusso del fluido in una scarica controllata a pressione.,
In un involucro a voluta, la girante viene sfalsata, creando efficacemente un imbuto curvo con un’area di sezione trasversale crescente verso l’uscita della pompa. Questo design fa aumentare la pressione del fluido verso l’uscita (Figura 2).
Lo stesso principio di base si applica ai progetti dei diffusori. In questo caso, la pressione del fluido aumenta quando il fluido viene espulso tra una serie di palette fisse che circondano la girante (Figura 3). I design dei diffusori possono essere personalizzati per applicazioni specifiche e possono quindi essere più efficienti., I casi della voluta sono più adatti alle applicazioni che comprendono i solidi trascinati o i liquidi ad alta viscosità quando è vantaggioso evitare le costrizioni aggiunte delle palette del diffusore. L’asimmetria del design della voluta può comportare una maggiore usura della girante e dell’albero motore.
Quali sono le caratteristiche principali di una pompa centrifuga?
Esistono due famiglie principali di pompe: pompe centrifughe e pompe volumetriche. Rispetto a quest’ultimo, le pompe centrifughe sono generalmente specificate per portate più elevate e per pompare liquidi a bassa viscosità, fino a 0,1 cP., In alcuni impianti chimici, il 90% delle pompe in uso sarà pompe centrifughe. Tuttavia, ci sono una serie di applicazioni per le quali sono preferite le pompe volumetriche.
Quali sono i limiti di una pompa centrifuga?
Il funzionamento efficiente di una pompa centrifuga si basa sulla rotazione costante e ad alta velocità della sua girante. Con alimentazioni ad alta viscosità, le pompe centrifughe diventano sempre più inefficienti: c’è una maggiore resistenza e una pressione più elevata è necessaria per mantenere una portata specifica., In generale, le pompe centrifughe sono quindi adatte per applicazioni a bassa pressione, ad alta capacità, di pompaggio di liquidi con viscosità comprese tra 0,1 e 200 cP.
Fanghi come fango o oli ad alta viscosità possono causare eccessiva usura e surriscaldamento che portano a danni e guasti prematuri. Le pompe volumetriche funzionano spesso a velocità notevolmente inferiori e sono meno soggette a questi problemi.
Qualsiasi mezzo pompato sensibile alla tosatura (separazione di emulsioni, fanghi o liquidi biologici) può anche essere danneggiato dall’alta velocità della girante di una pompa centrifuga., In questi casi, è preferibile la velocità inferiore di una pompa volumetrica.
Un’ulteriore limitazione è che, a differenza di una pompa volumetrica, una pompa centrifuga non può fornire aspirazione a secco: deve essere inizialmente adescata con il fluido pompato. Le pompe centrifughe non sono quindi adatte a qualsiasi applicazione in cui l’alimentazione è intermittente. Inoltre, se la pressione di alimentazione è variabile, una pompa centrifuga produce un flusso variabile; una pompa volumetrica è insensibile alle pressioni variabili e fornirà un’uscita costante., So, in applications where accurate dosing is required, a positive displacement pump is preferred.
The following table summarises the differences between centrifugal and positive displacement pumps.
Pump Comparison: Centrifugal vs Positive Displacement
| Property | Centrifugal | Positive Displacement |
| Effective Viscosity Range | Efficiency decreases with increasing viscosity (max.,/tr> | |
| tolleranza di Pressione | Flusso varia con la pressione cambia | Flusso insensibile alle variazioni di pressione |
| Efficienza diminuisce sia superiore e inferiore pressioni | Efficienza aumenta con l’aumentare della pressione | |
| Adescamento | Obbligatorio | Non è richiesto |
| Flusso (a pressione costante) | Continuo | Pulsare |
| Tosatura (separazione delle emulsioni, fanghi, liquidi biologici, prodotti alimentari) | Alta velocità di danni sensibili al taglio medium | Bassa velocità interna., Ideale per il pompaggio di fluidi sensibili al taglio |
Quali sono le principali applicazioni per le pompe centrifughe?
Le pompe centrifughe sono comunemente utilizzate per il pompaggio di acqua, solventi, sostanze organiche, oli, acidi, basi e qualsiasi liquido “sottile” in applicazioni industriali, agricole e domestiche. Infatti, c’è una progettazione della pompa centrifuga adatta a virtualmente tutta l’applicazione che coinvolge i liquidi di bassa viscosità.,Liquidi di gas naturale, liquidi refrigeranti
Sommario
Una pompa centrifuga opera attraverso il trasferimento dell’energia di rotazione, da uno o più guidato rotori, chiamato giranti., L’azione della girante aumenta la velocità e la pressione del fluido e lo dirige verso l’uscita della pompa. Con il suo design semplice, la pompa centrifuga è ben compresa e facile da usare e mantenere.
I modelli di pompe centrifughe offrono soluzioni semplici e a basso costo per la maggior parte delle applicazioni di pompaggio a bassa pressione e ad alta capacità che coinvolgono fluidi a bassa viscosità come acqua, solventi, prodotti chimici e oli leggeri. Le applicazioni tipiche riguardano l’approvvigionamento idrico e la circolazione, l’irrigazione e il trasferimento di sostanze chimiche negli impianti petrolchimici., Le pompe volumetriche sono preferite per applicazioni che coinvolgono fluidi altamente viscosi come oli spessi e fanghi, specialmente ad alte pressioni, per mangimi complessi come emulsioni, alimenti o fluidi biologici e quando è richiesto un dosaggio accurato.
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