Come funziona la pompa: principio di funzionamento, caratteristiche e tipologie di dispositivi

In questo articolo imparerai quanti tipi di pompe esistono, quali sono i tipi più popolari di pompe per acqua/gas, il design delle pompe a pistoni, i principi di funzionamento delle pompe a vortice, centrifughe e rotative.

Il principio di funzionamento della pompa dipende dal suo tipo, quindi prima è necessario comprendere i tipi di pompe. In totale ce ne sono circa tremila. Differiscono nel design, nella modalità di azione, nel meccanismo e nel metodo di fornitura/erogazione dell'acqua. Tutti i tipi di pompe possono essere suddivisi in due grandi gruppi: volumetriche e dinamiche.

Nelle pompe volumetriche, il liquido/gas viene espulso a causa di una variazione del volume della camera interna. L'esempio più popolare sono le pompe a pistoni. In essi, il pistone si sposta verso l'estremità della camera e l'acqua lo segue nella camera aperta, dopodiché il pistone inizia a muoversi al contrario: il volume della camera diminuisce, la pressione dell'acqua aumenta e vola fuori dalla camera. tubo.

Nelle pompe dinamiche, il volume della camera non diminuisce: l'acqua viene espulsa dall'azione degli elementi della pompa su di essa. Ad esempio, centrifugo e vortice.

Ecco le principali tipologie di pompe:

• Pistone
• Alato
• Rotore a palette
• Ingranaggi esterni
• Ingranaggi interni
• Camme con rotori a falce
• Girante
• Seno
• Vite
• Peristaltico
• Vortice
• Centrifugo

Di seguito analizzeremo i 4 tipi di pompe più popolari, vi parleremo delle caratteristiche dei diversi tipi di pompe, del design delle pompe e del principio del loro funzionamento.

Pompe rotative

La caratteristica principale delle pompe rotative è che non sono dotate di valvola. Questo ruolo è svolto dai rotori che chiudono ermeticamente la fornitura d'acqua.

Principio di funzionamento delle pompe rotative

L'acqua entra da un lato della pompa ed esce dal lato opposto. All'interno sono presenti due semidischi rifilati. C'è uno spazio tra la loro larghezza e la parete della pompa ed è pieno d'acqua. Il motore aziona i semidischi. Sono progettati in modo da non toccarsi durante la rotazione. Una porzione d'acqua viene sigillata e spostata dal rotore, dopodiché vengono collegate due camere con acqua, i rotori le comprimono, per questo la pressione aumenta, l'acqua viene espulsa dalla pompa. I rotori ritornano in posizione e il ciclo si ripete.

Pro dei modelli rotativi:

• Alte prestazioni
• Nessuna vibrazione
• Non fanno rumore
• Può pompare sostanze spesse, viscose e calde
• È possibile fornire acqua nella direzione opposta senza rimuovere la pompa
• L'acqua è autoadescante
• Nessun raffreddamento necessario
• Nessuna lubrificazione necessaria

Aspetti negativi:

• Riparazioni costose
• Alto prezzo
• Non può funzionare con inclusioni solide

I modelli rotativi sono spesso utilizzati nell'industria, principalmente nel settore petrolifero, ma anche negli impianti chimici, marini e alimentari. Spesso le pompe rotative vengono installate dai servizi pubblici negli impianti di riscaldamento centralizzato.

Pompe a pistoni

I modelli di pompe a pistone sono popolari nella vita di tutti i giorni e nell'industria. Hanno due valvole. Sono ubicati nei punti in cui l'alloggiamento è collegato alle tubazioni di alimentazione/scarico dell'acqua. Il corpo di tali dispositivi è un cilindro.Contiene un pistone che si adatta perfettamente alle pareti del cilindro. Al pistone è collegato un tubo che lo collega alla biella. Il secondo è collegato alla manovella. Si trova su un lato del disco.

Principio di funzionamento delle pompe a pistoni

Il motore fa ruotare un disco con una manovella. Quando la manovella si allontana trascina con sé la biella, poi il tubo, il tubo e il pistone. Ciò aumenta il volume della camera in cui scorre l'acqua. L'acqua riempie la camera e il disco ruota. La manovella spinge la biella, il tubo e il pistone. Il pistone preme sull'acqua, la pressione aumenta e l'acqua viene espulsa dalla pompa.

I principali vantaggi delle pompe a pistoni:

• Affidabili: non c'è quasi nulla da rompere
• Facile assemblaggio
• Nessuna lubrificazione necessaria
• Nessun raffreddamento necessario

Aspetti negativi:

• Bassa efficienza
• Prestazioni basse

Molto spesso le pompe a pistoni si trovano nell'industria alimentare e negli impianti di riscaldamento domestico. Sono spesso utilizzati in campo chimico perché possono lavorare con sostanze aggressive ed esplosive.

Pompe centrifughe

I modelli centrifughi sono pompe dinamiche. Spingono fuori l'acqua usando le lame. Il design delle pompe centrifughe: una ruota con un piccolo numero di pale è fissata all'asse di rotazione, l'intero meccanismo si trova in un involucro metallico, l'acqua entra direttamente al centro della ruota ed esce da un tubo laterale .

Principio di funzionamento delle pompe centrifughe

L'acqua viene aspirata nell'apparecchio attraverso il tubo di alimentazione. Il flusso è diviso in due parti: su e giù. Il motore muove la ruota con le pale. Le lame spostano una porzione d'acqua nel tubo di uscita e la spingono fuori.

Vantaggi delle pompe centrifughe:

• Alte prestazioni
• Alta efficienza (97%)
• Lavorare con grandi volumi d'acqua
• Potente
• Nessuna pulsazione nella fornitura d'acqua

Aspetti negativi:

• Devono essere completamente riempiti d'acqua, altrimenti potrebbero incepparsi
• Sensibile alle bolle d'aria
• Riparazioni costose

I modelli centrifughi vengono installati nell'industria, funzionano con grandi volumi d'acqua, sono potenti e hanno un'elevata efficienza; Vengono installati meno spesso nella vita di tutti i giorni, poiché sono destinati a lavori intensivi e su larga scala. Le pompe centrifughe vengono utilizzate per pompare acqua da fonti poco profonde (fino a 10 metri).

Pompe a vortice

Alcuni dei modelli più popolari. Il loro design e il principio di funzionamento sono simili alle loro controparti centrifughe. Il design delle pompe a vortice: un disco con un gran numero di pale/palette è fissato all'estremità dell'asse del motore, il meccanismo si trova in un alloggiamento dove l'acqua entra ed esce da lati opposti.

Principio di funzionamento delle pompe a vortice

L'acqua viene fornita da un lato. Le pale, messe in rotazione da un motore, muovono flussi d'acqua: aspirano, sigillano e spostano porzioni. Ciò crea un vortice all'interno della camera della pompa, che aumenta il flusso. L'acqua viene spinta fuori dal vortice e dalle pale dal lato opposto. All'uscita, la pressione dell'acqua aumenta di 5-7 volte.

Vantaggi delle pompe a vortice:

• Affidabile
• Lavora con particelle solide nell'acqua
• Può pompare liquidi aggressivi, gassosi e caldi
• Silenzioso
• Piccole dimensioni
• Prezzo basso
• Alta pressione dell'acqua in uscita

Aspetti negativi:

• Non può pompare liquidi viscosi e densi
• Prestazioni scadenti
• Bassa potenza
• Bassa efficienza (non più del 45%)

Tali dispositivi vengono utilizzati principalmente nella vita di tutti i giorni, dove è necessaria un'elevata pressione del liquido all'uscita. Ad esempio negli impianti di riscaldamento, sollevamento dell'acqua da pozzi profondi (fino a 20 metri).