La scelta di una pompa centrifuga non parte da un catalogo, ma dall’applicazione. Portata, prevalenza, il fluido da pompare e le condizioni di installazione determinano insieme quale tipo di pompa, quali materiali e quale configurazione siano più adatti. In questo articolo ripercorriamo i principali criteri di selezione passo dopo passo, per arrivare a una scelta consapevole.
Panoramica rapida: i 5 passaggi di selezione
- Determinare la portata e la prevalenza richieste
- Analizzare il fluido (liquido, solidi, temperatura)
- Scegliere il tipo di girante e di corpo pompa adeguato
- Verificare le condizioni di aspirazione (NPSH)
- Determinare la configurazione di installazione e l’azionamento
Passaggio 1: Stabilire portata e prevalenza
Il punto di funzionamento di una pompa centrifuga è definito da due parametri principali: la portata (Q, in m³/h) e la prevalenza (H, in metri di colonna di liquido).
La portata è la quantità di liquido da spostare per unità di tempo. È determinata dalle esigenze di processo: quanta acqua deve essere pompata all’ora?
La prevalenza è la differenza di pressione totale che la pompa deve superare, comprese l’altezza statica (la differenza di altezza fisica), le perdite di carico nelle tubazioni (attrito in tubi, raccordi e valvole) e un’eventuale contropressione.
Il punto di funzionamento deve rientrare nel campo di lavoro ottimale della curva della pompa. Una pompa che funziona costantemente al di fuori di questo campo perde rendimento e si usura più rapidamente.
In pratica: prima di selezionare la taglia della pompa, iniziare con un calcolo di sistema. Gorman-Rupp offre supporto nell’analisi di sistema e nella selezione della pompa.
Passaggio 2: Analizzare il fluido
Il fluido da pompare determina il tipo di girante, la scelta dei materiali ed eventuali dotazioni aggiuntive.
Tipo di fluido: acqua pulita, acqua di processo, acque reflue o un fluido chimico? Per liquidi puliti è sufficiente una girante chiusa standard. Per acque reflue con solidi è necessaria una girante adatta a fluidi contaminati, con un passaggio di solidi sufficiente. Per fluidi molto abrasivi, una pompa vortex può essere la soluzione.
Solidi: qual è la dimensione massima delle particelle e la concentrazione? Questo determina il passaggio di solidi minimo della pompa. Nella serie Gorman-Rupp 6400 il passaggio di solidi arriva fino a 102 mm, adatto ad acque reflue grezze con salviette e materiale organico.
Temperatura: le pompe centrifughe standard sono progettate per temperature fino a circa 71 °C. Per temperature superiori sono necessari materiali e tenute adeguati.
Corrosività e abrasività: i fluidi aggressivi richiedono acciaio inossidabile o leghe speciali. La serie 6500 è disponibile, tra l’altro, in acciaio inox duplex.
Passaggio 3: Scegliere il tipo di girante e di corpo pompa
In base al fluido e al punto di funzionamento, selezionare il tipo di girante:
- Per liquidi puliti o leggermente contaminati ad alte pressioni: una girante chiusa, come nella serie Gorman-Rupp 0-series
- Acque reflue con solidi grossolani o contaminazioni fibrose: girante aperta (serie T-V-6400)
- Fluidi abrasivi: girante vortex (serie 6400 versione V)
- Alte pressioni: multistadio a doppia voluta (serie VS)
Passaggio 4: Verificare le condizioni di aspirazione (NPSH)
NPSH sta per Net Positive Suction Head ed è un parametro critico nella selezione di una pompa centrifuga. Se la pressione di aspirazione disponibile è troppo bassa, si verifica cavitazione: si formano bolle di vapore nel liquido che implodono e danneggiano girante e corpo pompa.
L’NPSH disponibile (NPSHa) è determinato dall’impianto: livello del liquido, perdite di carico lato aspirazione, tensione di vapore del liquido e pressione atmosferica.
L’NPSH richiesto (NPSHr) è una caratteristica propria della pompa: la pressione di aspirazione minima necessaria per un funzionamento privo di cavitazione.
La regola generale: l’NPSHa deve sempre essere superiore all’NPSHr, preferibilmente con un margine di sicurezza di almeno 0,5-1 metro.
Le pompe con requisiti NPSH bassi, come la serie VG con pale di posizionamento dinamico, riducono il rischio di cavitazione in condizioni di aspirazione difficili.
Quando la tubazione di aspirazione non può essere installata sotto battente, considerare una pompa autoadescante installata a secco al posto di una pompa centrifuga standard. Gorman-Rupp fornisce anche pompe autoadescanti installate a secco.
Passaggio 5: Determinare installazione e azionamento
L’ultimo passaggio riguarda la configurazione pratica:
Disposizione: orizzontale o verticale? Le pompe centrifughe standard Gorman-Rupp sono installate a secco in orizzontale, il che semplifica la manutenzione.
Azionamento: motore elettrico, motore a benzina o motore diesel? La scelta dipende dall’alimentazione elettrica disponibile, dalla collocazione (fissa o mobile) e dalle ore di funzionamento.
Materiali: la ghisa sferoidale standard è sufficiente per la maggior parte delle applicazioni. In presenza di fluidi aggressivi, abrasivi o quando sono richiesti elevati requisiti di resistenza alla corrosione, sono disponibili acciaio inossidabile, duplex o ADI (ghisa sferoidale austemperata).
Checklist per la selezione della pompa
Utilizzare questa checklist quando si richiede una consulenza di selezione:
- Portata richiesta (m³/h o l/s)
- Prevalenza richiesta (m)
- Fluido: tipo di liquido e composizione
- Dimensione massima delle particelle solide (mm)
- Temperatura del fluido
- Condizioni di aspirazione (sotto battente o altezza di aspirazione, NPSHa noto?)
- Disposizione desiderata (a secco/sommersa, orizzontale/verticale)
- Azionamento (elettrico, diesel, idraulico)
- Requisiti particolari (materiali, certificazioni, ATEX)
Domande frequenti
Con i dati applicativi corretti (portata, prevalenza, fluido) è possibile fare una selezione preliminare. Per una scelta definitiva, è consigliabile rivedere le condizioni di sistema insieme a un ingegnere applicativo, in particolare per impianti complessi o fluidi con solidi.
Non guardare solo al prezzo di acquisto, ma anche al consumo energetico, alle esigenze di manutenzione, ai ricambi, alla vita utile prevista e ai fermi impianto. Una pompa con un costo di acquisto leggermente più alto ma con minore consumo energetico e minore manutenzione è spesso più conveniente sull’intero ciclo di vita.
Serve aiuto per la selezione? Condividete i vostri dati applicativi e vi consiglieremo la configurazione corretta. Contattateci o chiamate direttamente i nostri ingegneri applicativi.