Dopo l’installazione di una pompa centrifuga nell’impianto si procede all’avviamento; nell’avviamento di una pompa centrifuga bisogna porre attenzione ad alcune procedure, dedicate alla verifica e al controllo.

Gli elementi principali ai quali prestare attenzione sono:

• corretto accoppiamento pompa-motore
• corretta lubrificazione cuscinetti pompa e motore
• controllo livello liquido, la tubazione di aspirazione e tutta la pompa devono essere completamente riempite con il liquido da sollevare
• monitoraggio dei parametri operativi della pompa.

A seconda del tipo di applicazione l’avvio di una pompa richiede accorgimenti che si possono diversificare in base alla situazione operativa: vediamo di seguito alcuni esempi.

Accorgimenti durante l’avvio di una pompa

Rientrano in questa categoria le pompe con il corpo completamente immerso nel liquido, generalmente ad asse verticale, oppure le pompe coassiali di superficie, che hanno il corpo della pompa immerso ed il motore in superficie. In questo genere di applicazioni non vi sono particolari accorgimenti in fase di avviamento, se non quanto prescritto dal manuale.

In altre situazioni, per un corretto avviamento occorre adescare la pompa e riempirla di liquido: si procede aprendo la valvola di intercettazione posta sulla tubazione di aspirazione.

Se la pompa è autoadescante ed è stata precedentemente riempita di liquido il problema non sussiste poiché la pompa, una volta avviata, è in grado di aspirarsi il liquido autonomamente.

Se la pompa, invece, non è autoadescante, ma la tubazione di aspirazione è munita di valvola di non ritorno o di fondo, si può riempire completamente la parte in aspirazione e la pompa aprendo la valvola posta sulla mandata, se piena di liquido, oppure riempiendo il corpo pompa attraverso la valvola di sfiato.

Stabilità di una pompa centrifuga

Come è noto, durante il funzionamento di una pompa il punto di esercizio risulta dall’intersezione della curva caratteristica della pompa con la curva caratteristica dell’impianto e ciò permette di determinare la portata Q e la prevalenza H.

In tale configurazione possiamo dire che la pompa lavora in condizioni di stabilità, finché non intervengono fattori esterni: una variazione del punto di funzionamento richiede la variazione della curva caratteristica dell’impianto o della curva della pompa. Il concetto di stabilità è legato al mantenimento di un corretto funzionamento a seguito di un disturbo o stimolo esterno, il quale impone alla pompa un successivo adattamento.

Ma quando possiamo dire che il funzionamento di una pompa è stabile? La risposta risiede ancora una volta nel grafico esaminato in precedenza: affinché sia verificata questa condizione, è necessario che la pendenza della curva caratteristica dell’impianto, in quel punto, sia maggiore di quella della pompa. In termini matematici andrebbe calcolato il rapporto incrementale, ovvero la variazione di prevalenza rapportata alla variazione di portata.

Nell’immagine successiva, nei punti considerati, è evidenziata la pendenza, ovvero la retta tangente alla curva in quel determinato punto, parametro molto importante per la stabilità di esercizio.

Ciò è verificato nei primi tre casi della figura seguente, per i punti A, A’ e A”: in questi casi un accidentale aumento della portata comporterebbe la necessità di una prevalenza H maggiore di quella che la pompa può fornire. La portata diminuirebbe automaticamente e  si annullerebbe spontaneamente l’effetto del disturbo.

Analogamente, una riduzione accidentale di portata comporterebbe la disponibilità di un eccesso di prevalenza con spontaneo aumento fino a pareggiare la portata preesistente.

Nell’ultimo caso, invece, si noti il punto di funzionamento B, nel quale la pendenza della curva caratteristica dell’impianto è minore di quella della pompa. In questa situazione una diminuzione accidentale della portata metterebbe a disposizione una prevalenza maggiore di quella richiesta dall’impianto, con conseguente ulteriore aumento della portata; il punto di funzionamento continuerà quindi ad allontanarsi dal punto B fino a raggiungere una situazione stabile in C. Una diminuzione di portata comporterebbe una prevalenza insufficiente, che a sua volta produrrebbe un ulteriore diminuzione della portata e un definitivo allontanamento dal punto di funzionamento iniziale o all’arresto del moto. Per questo il punto B è detto un punto di funzionamento instabile o labile. 

Va notato che la condizione d’instabilità non è intrinseca della curva caratteristica della pompa: affinché si verifichi un punto di funzionamento instabile è necessario che, a portata nulla, la prevalenza della curva caratteristica dell’impianto sia maggiore di quella della pompa. In queste condizioni possiamo affermare che non può nemmeno avvenire l’avviamento dell’impianto, perché la pompa non è in grado di fornire la prevalenza necessaria ad avviare il moto. L’avviamento sarà possibile o aumentando temporaneamente il numero di giri della pompa per superare la fase d’innesco del moto, o riducendo in questa fase la prevalenza geodetica dell’impianto (ad esempio svuotando in parte la condotta di mandata).

Controllo del funzionamento di una pompa centrifuga

Per garantire il buon funzionamento di un impianto è indispensabile controllare che la pompa sia costantemente in grado di svolgere il servizio per cui è predisposta verificando le condizioni di esercizio tramite la strumentazione dell’impianto (manometri, amperometri, flussometri, ecc.). Nell’immagine sottostante si può vedere una panoramica dei vari strumenti di misura che possono contribuire al controllo e al monitoraggio:

• controllo della potenza assorbita
• controllo dei parametri di livello (serbatoi)
• controllo della pressione (manometri e separatori di membrana)
• controllo della temperatura e della pressione
• controllo del flusso (flussimetri)

In molte applicazioni è fondamentale poter impiegare strumenti idonei a poter essere impiegati anche in condizioni gravose, con liquidi corrosivi e impurità.

In ultimo, ma non meno importante, il funzionamento in servizio a regime deve avvenire senza vibrazioni né rumori anomali: nel caso questi si presentassero, bisogna fermare immediatamente la pompa, cercare la causa ed eliminare l’inconveniente.

FONTI

A. Amodeo, “Dispense per il corso di Macchine e Sistemi Energetici Speciali “ Università di Napoli

Prof. R. Riguzzi, “Trasporto dei liquidi”, I.S.I “G.Marconi”