Pompe centrifughesono ampiamente utilizzati in settori industriali come l'ingegneria chimica, il petrolio e il gas e la produzione alimentare. Il funzionamento continuo a lungo termine comporta un degrado delle prestazioni dei sistemi di pompaggio e una riduzione della portata, che riduce l’efficienza della linea di produzione. Prima di acquistare nuove pompe, si consiglia di indagare sulle cause della caduta di flusso e adottare soluzioni sicure ed economiche per ripristinare o aumentare la capacità della pompa. Una modifica impropria può provocare cavitazione, sovraccarico del motore e danni alle guarnizioni, con conseguenti arresti imprevisti.
Molti problemi legati al flusso non derivano da difetti di progettazione della pompa, ma dall’usura dei componenti, da errori di installazione o da ostruzioni delle tubazioni. Dai priorità alla risoluzione dei problemi semplici attraverso la manutenzione per evitare modifiche costose e non necessarie.
La rotazione inversa della girante è un difetto facilmente trascurabile. Un cablaggio errato del motore fa sì che la girante ruoti all'indietro, impedendo di raggiungere la pressione normale e provocando un forte calo della portata. L'erosione media a lungo termine consuma le pale della girante, gli anelli di usura e i gruppi di tenuta. Un gioco eccessivo degli anelli di usura provoca il riflusso interno del fluido ad alta pressione, che riduce silenziosamente la potenza effettiva della pompa. I detriti solidi bloccati nei passaggi del flusso della girante interrompono la pressione interna e impediscono alla pompa di raggiungere la portata progettata. Ostruzioni nelle tubazioni di aspirazione, filtri intasati e perdite d'aria sugli ingressi di aspirazione ostacolano l'ingresso del fluido nel corpo della pompa.
Anche le impostazioni improprie delle valvole influiscono sul flusso: valvole di bypass mal chiuse causano la deviazione del fluido, mentre un'apertura insufficiente delle valvole di ingresso e uscita crea direttamente effetti di strozzamento. Un gioco interno eccessivo della pompa aumenta lo scorrimento del fluido e riduce l'efficienza volumetrica, portando a un flusso insufficiente anche alla velocità di rotazione nominale.
Dare priorità all'ispezione di manometri, filtri, giranti e giochi degli anelli di usura. Nella maggior parte dei casi, il flusso nominale della pompa può essere ripristinato mediante una semplice pulizia e sostituzione dei componenti.
Una maggiore capacità della pompa può aumentare direttamente la produzione della linea di produzione per soddisfare le esigenze di trasporto di grandi flussi della produzione di massa. Un'erogazione stabile e sufficiente del fluido protegge inoltre le apparecchiature del processo a valle dai danni causati da un flusso anomalo.
Dopo aver individuato e riparato i guasti di base, è possibile adottare i seguenti metodi per aumentare la capacità della pompa.
Il flusso del fluido genera resistenza di attrito. Tubazioni eccessivamente lunghe, diametri dei tubi sottodimensionati e gomiti e riduttori eccessivi consumeranno la capacità di flusso.
Misure di ottimizzazione: adottare tubazioni di grosso calibro adeguato, accorciare le tubazioni ed eliminare i raccordi superflui. Alcuni materiali dei tubi con coefficienti di attrito interno inferiori aiutano a ridurre la resistenza. Eliminare i sedimenti all'interno delle tubazioni e aprire completamente le valvole di strozzamento. Le prestazioni potenziali della pompa possono essere rilasciate senza modificare i rotori della pompa.
Secondo le leggi di affinità delle pompe centrifughe, la capacità della pompa varia linearmente con la velocità di rotazione. L'installazione di un VFD consente la regolazione dinamica della velocità per soddisfare i requisiti del processo.
⚠️ Nota: il consumo energetico aumenta con il cubo della velocità di rotazione; un leggero aumento di velocità causerà un forte aumento di potenza. Prima della modifica, verificare i parametri del motore, l'altezza netta di aspirazione positiva richiesta (NPSHr) e i limiti meccanici della pompa. Una velocità di rotazione eccessivamente elevata può provocare vibrazioni, danni alla guarnizione e cavitazione.
La girante è il nucleo idraulico di una pompa centrifuga. Entro l'intervallo consentito dalle specifiche del corpo pompa, la sostituzione con una girante di diametro maggiore o con una girante a pale ad alta efficienza può aumentare la portata a velocità di rotazione costante.
⚠️ Nota: una girante più grande aumenterà la prevalenza e il consumo energetico. È fondamentale controllare la curva delle prestazioni della pompa, la potenza del motore e il limite massimo di pressione del corpo della pompa. Quando si aggiorna la girante, sostituire contemporaneamente gli anelli di usura per evitare il riflusso interno.
Quando una singola pompa fornisce una portata insufficiente, due pompe identiche funzionanti in parallelo possono aumentare la portata totale del sistema mantenendo una prevalenza relativamente stabile. Questo approccio è adatto alle applicazioni di trasporto e irrigazione di grandi portate.
Consigli pratici: per il funzionamento in parallelo non si consigliano più di due pompe. Gli spostamenti nella resistenza del sistema possono portare a una distribuzione non uniforme del carico e compromettere la stabilità operativa.
L'altitudine influisce sulle prestazioni di aspirazione della pompa. Un'altitudine più elevata significa una pressione atmosferica inferiore e un'altezza di aspirazione limitata. Per i progetti ad alta quota, è necessario ricontrollare il battente di aspirazione positivo netto disponibile (NPSHa) per garantire una capacità della pompa stabile.
Aumentare ciecamente la capacità di flusso comporta rischi per la sicurezza. Una portata maggiore aumenta il battente netto di aspirazione positivo richiesto (NPSHr). Un battente di aspirazione positivo netto disponibile insufficiente causerà cavitazione ed eroderà la girante. L'aumento del flusso aumenta la potenza dell'albero, il che può facilmente provocare lo scatto per sovraccarico del motore o addirittura la bruciatura.
Quando una pompa funziona lontano dal suo punto di migliore efficienza (BEP), si verifica uno squilibrio idraulico, che accelera l'usura dei cuscinetti e delle tenute meccaniche. Prima della modifica, verificare i valori nominali di pressione del corpo della pompa, delle flange e delle tubazioni per evitare perdite di sovrapressione.
Per un aumento moderato della capacità, si dovrebbe dare priorità alla regolazione della velocità di conversione della frequenza o all’ottimizzazione della pipeline. Per un'espansione permanente significativa della capacità, valutare la sostituzione della girante o il funzionamento in parallelo della pompa. Prima di apportare modifiche strutturali alla pompa, fare riferimento alla curva delle prestazioni del produttore originale e consultare ingegneri professionisti delle pompe.
Se avete bisogno di calcolare i punti di lavoro operativi della pompa o di selezionare una soluzione di espansione di capacità adatta alla vostra linea di produzione,si prega di contattare il team tecnico di Teffikoper il supporto professionale.
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