Nel settore industriale, il trasporto di fluidi con caratteristiche particolari come l’elevata viscosità o la presenza di componenti abrasivi rappresenta una sfida costante. In questo contesto, le pompe pneumatiche a doppia membrana per usi industriali si distinguono come una delle soluzioni più affidabili ed efficienti. Grazie alla loro struttura semplice ma robusta, queste pompe sono in grado di movimentare una vasta gamma di sostanze, dai liquidi più leggeri a quelli densi, senza compromettere l’integrità dell’impianto.
Contents
Che cos’è la viscosità e perché influisce sulle pompe AODD
La viscosità di un fluido descrive la sua resistenza allo scorrimento. In parole semplici, più un liquido è viscoso, maggiore sarà la difficoltà a farlo fluire attraverso tubazioni o dispositivi di pompaggio. Le pompe AODD (Air Operated Double Diaphragm) operano utilizzando l’aria compressa per azionare due membrane che si alternano nel creare vuoto e pressione, spingendo il fluido attraverso la camera di pompaggio.
Quando si tratta di fluidi viscosi, l’inerzia del fluido e l’aumento dell’attrito interno rallentano il flusso, riducono la portata e possono causare perdite di carico significative. Per questo motivo è essenziale adottare accorgimenti tecnici per mantenere le prestazioni ottimali del sistema.
Effetto della viscosità sulla portata della pompa
Le pompe AODD sono in grado di trattare fluidi con viscosità anche molto elevate, fino a 50.000 cPs e oltre, ma il valore effettivo di portata può ridursi notevolmente. La perdita di portata dipende da vari fattori, tra cui:
- Diametro e lunghezza delle tubazioni
- Altezza di aspirazione e mandata
- Temperatura e caratteristiche fisiche del fluido
Per quantificare la riduzione di portata, si possono utilizzare delle curve di correzione, che rappresentano la perdita percentuale in funzione della viscosità. Ad esempio, un fluido con 5.000 cPs può ridurre la portata fino al 50%, se non vengono apportate modifiche all’impianto.
Ottimizzazione del diametro delle tubazioni
Uno degli interventi più efficaci per gestire fluidi viscosi è l’adeguamento del diametro interno delle tubazioni. Un diametro maggiore comporta una minore resistenza al flusso, riducendo le perdite di carico. La regola generale suggerisce che aumentando il diametro del tubo, la pressione necessaria per il trasporto del fluido diminuisce, permettendo alla pompa di lavorare con meno sforzo.
Quando si progetta o si modifica un impianto, è importante considerare non solo la portata teorica, ma anche le condizioni reali di esercizio. Utilizzare strumenti come il calcolo della prevalenza dinamica e l’analisi delle perdite di carico consente di dimensionare correttamente l’impianto.
Prevalenza dinamica e correzione per viscosità
La prevalenza totale richiesta a una pompa è composta da:
- Prevalenza statica (altezza da superare in mandata)
- Perdita di carico (attrito interno delle tubazioni e accessori)
Con l’aumento della viscosità, la perdita di carico cresce in modo non lineare, spesso in modo esponenziale. Di conseguenza, è necessario correggere la prevalenza dinamica prevista, utilizzando coefficienti di correzione che tengano conto del tipo di fluido trattato.
Queste correzioni possono essere implementate tramite software specifici o tabelle tecniche fornite dai produttori di pompe. L’obiettivo è garantire che la pompa selezionata sia effettivamente in grado di sostenere la prevalenza richiesta anche in condizioni gravose.
Posizionamento e altezza di aspirazione
Anche la posizione fisica della pompa gioca un ruolo cruciale nel gestire liquidi viscosi. Una pompa installata troppo in alto rispetto al serbatoio di aspirazione può faticare ad avviare il flusso, soprattutto quando il fluido è denso o contiene solidi sospesi.
La soluzione ideale è installare la pompa il più vicino possibile al punto di prelievo del fluido, minimizzando le altezze di aspirazione e l’uso di curve strette nei tubi. Questo accorgimento facilita la fase di adescamento e riduce il rischio di cavitazione.
Verifica e manutenzione periodica dell’impianto
Quando si lavora con fluidi viscosi, l’usura dei componenti interni della pompa può aumentare, in particolare sulle valvole, membrane e sfere. Per questo motivo è consigliabile attuare una manutenzione programmata basata sul tipo di fluido pompato e sulla frequenza d’uso.
Un controllo regolare degli elementi interni consente di:
- Rilevare in anticipo segni di danneggiamento
- Evitare interruzioni non pianificate
- Mantenere elevate le performance di pompaggio
Scelta del materiale della pompa in base alla viscosità e abrasività
Il materiale di costruzione della pompa deve essere compatibile con il tipo di fluido trasportato. Nei casi di fluidi abrasivi e viscosi, è preferibile utilizzare membrane in PTFE o elastomeri rinforzati, e corpi pompa in acciaio inox o polipropilene caricato.
Un’accurata selezione dei materiali:
- Migliora la durata operativa
- Aumenta la resistenza all’usura
- Riduce il rischio di contaminazione del fluido
Soluzioni per migliorare la fluidità del liquido
Quando il fluido è particolarmente denso o tende a solidificare, si possono adottare strategie per aumentare la sua scorrevolezza, come:
- Riscaldamento del fluido, per ridurre la viscosità temporaneamente
- Aggiunta di agenti diluenti, se compatibili
- Agitazione continua del serbatoio, per mantenere omogeneità
Ogni tecnica deve essere valutata in base alle caratteristiche chimico-fisiche del fluido e all’applicazione finale.
Conclusione tecnica: efficienza e adattabilità delle pompe AODD
L’uso delle pompe AODD in applicazioni industriali con fluidi ad alta viscosità offre numerosi vantaggi, tra cui versatilità, robustezza e capacità di adattamento a condizioni operative difficili. Tuttavia, per garantirne l’efficacia nel tempo è fondamentale adottare buone pratiche di progettazione, installazione e manutenzione.
Tenere conto della viscosità nella fase di progettazione, selezionare correttamente i materiali, ottimizzare il diametro delle tubazioni e mantenere l’impianto efficiente sono le chiavi per assicurare lunga vita operativa al sistema e una portata adeguata.