EBARA Pumps Europe
Dispensa tecnica
GRUPPI DI PRESSURIZZAZIONE GP-GPE
SCELTA DEL GRUPPO DI PRESSURIZZAZIONE
a. Il gruppo deve essere scelto tenendo conto
delle massime caratteristiche di portata (Q) e di
prevalenza (H) che l’impianto idrico richiederà nel
suo funzionamento, in particolar modo nel punto di
utilizzo più sfavorevole.
b. Onde evitare funzionamento fuori curva, costi
di acquisto e di gestione maggiori del previsto,
il gruppo di pressurizzazione non deve essere
scelto sovradimensionato.
c. Nel dimensionamento dell’impianto e della relativa
scelta del gruppo, adottare i principali criteri di
economia e risparmio energetico (es. consumi
d’acqua, tempi di utilizzo, energia elettrica).
d. Il punto di funzionamento del gruppo alla massima
portata prevista non deve corrispondere al suo
punto di massimo rendimento, ma deve essere
spostato verso destra, in modo tale che in
condizioni di funzionamento normale, a portate
inferiori, il rendimento stesso possa rimanere
elevato.
e. Onde evitare fenomeni di cavitazione, si consiglia
di verificare che il punto di funzionamento del
gruppo, alla massima portata, non cada nella zona
in cui la curva NPSH cresce rapidamente o al di
fuori di essa.
NPSH (NET POSITIVE SUCTION HEAD)
Una pompa installata sopra la superficie dell’acqua
è in grado di “aspirare” l’acqua per effetto della
pressione atmosferica che agisce sulla superficie
stessa, pressione che corrisponde a circa 10 m di
colonna d’acqua.
Questo significa che, per quanto una pompa possa
avere elevate capacità di aspirazione, l’altezza da cui
può aspirare rimane limitata a 10 m, sempre nel caso
di acqua. In realtà il limite da cui può essere aspirata
l’acqua è ancora inferiore a causa delle perdite di
carico nella tubazione di aspirazione, dell’altezza
cinetica della corrente e dall’effetto dinamico della
girante della pompa stessa. Tentare di aspirare oltre
tali limiti comporta l’insorgere del fenomeno della
cavitazione nella pompa, fenomeno che oltre a
produrre seri danni agli organi della pompa impedisce
ulteriori aumenti di portata.
Esso comprende l’improvvisa formazione e collasso
di cavità, costituite principalmente di vapore, durante
il flusso di un liquido. Queste cavità si formano, alla
temperatura di esercizio, in zone dove la pressione
del liquido si avvicina alla pressione di vapore
per quella temperatura. Nel caso delle pompe
centrifughe il fenomeno si presenta principalmente
all’ingresso delle pale della girante dove l’improvvisa
accelerazione della corrente porta ad una riduzione
di pressione. Le cavità di vapore formatesi sono
trasportate dal flusso ed implodono successivamente
nelle zone dove la pressione del liquido risale.
L’implosione delle bolle di vapore è accompagnata
da un'onda di pressione, la quale porta ad un effetto
di urto o martellamento sulle superfici interessate.
Ciò può comportare fenomeni di fatica, deformazione
plastica e rimozione di materiale dalla superficie.
L’effetto può essere accelerato dall’attività corrosiva
del fluido elaborato dalla pompa.
Per caratterizzare il comportamento nei confronti
della cavitazione di una pompa viene determinata la
grandezza NPSH (dall’inglese Net Positive Suction
Head) che rappresenta l’altezza o carico assoluto, al
netto della tensione di vapore del liquido, che deve
esistere in aspirazione della pompa perché non
insorga la cavitazione.
Si comprende subito l’importanza di verificare che
l’altezza netta assoluta disponibile dall’impianto
(NPSH disponibile) sia maggiore (di almeno 1m) di
quella richiesta dalla pompa. L’NPSH disponibile si
calcola con la formula:
NPSH = z
1
+
p
0
- Hr
1
+
p
b
- p
v
γ
γ
54
Dove:
z
1
= dislivello (in m), fra l’asse della bocca di
aspirazione della pompa ed il pelo libero del
liquido nel serbatoio da cui si aspira e che sarà:
negativo nel caso di funzionamento sopra
battente, positivo nel caso di funzionamento
sotto battente
p
0
= eventuale pressione relativa (in Pa) esistente
sul pelo libero del liquido nel serbatoio da cui
aspira la pompa. Se si aspira da un serbatoio
“aperto”, cioè a contatto dell’atmosfera, p
0
è
uguale a 0
γ= peso specifico del liquido (in N/m
3
) alla
temperatura di pompaggio
Hr
1
=perdite di carico (in m) su tutto il condotto
aspirante
p
b
= pressione barometrica (in Pa) presente
nell’impianto dove la pompa è installata
p
v
= tensione di vapore (in Pa) del liquido alla
temperatura di pompaggio.
