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Testa di una pompa HODD in esercizio impianto

Tecnologia

Come funziona una pompa a doppia membrana ad azionamento idraulico — e che cosa significa per solidi, adescamento, cavitazione, pulsazione e consumo energetico. Le domande che ci vengono poste più spesso, con risposte esaurienti.

Il principio di funzionamento

HODD sta per Hydraulic Operated Double Diaphragm. La membrana separa il lato azionamento, il cilindro della pompa, dal lato umido, la testa della pompa. Non viene mossa né meccanicamente né ad aria compressa, bensì da un fluido idraulico.

Ciò porta alla differenza decisiva: la posizione della membrana è controllata idraulicamente in ogni condizione di esercizio. La membrana stessa rimane quasi priva di forza — separa due camere invece di dover sostenere la differenza di pressione. Il contenuto di solidi e la pressione di mandata non hanno quindi alcun effetto diretto sulla sua durata di servizio.

Il movimento della membrana convoglia la pressione nella testa della pompa, dove le valvole di ritegno conferiscono al fluido la sua direzione. Poiché la membrana rimane sotto controllo, diventano gestibili condizioni di esercizio che danneggiano altri tipi di pompa: funzionamento a secco su un serbatoio vuoto, una linea di aspirazione bloccata o chiusa, l'autoadescamento e il funzionamento a bassa pressione di aspirazione. Anche una portata ridotta ad alta pressione può essere generata in modo efficiente, senza compromettere la durata di servizio.

Dati caratteristici

Ciò che la serie offre

I valori seguenti valgono per entrambe le serie e per tutte le grandezze costruttive. La configurazione specifica della Sua pompa — portata, dimensioni degli attacchi, materiali — viene fornita con la scheda tecnica che inviamo in risposta alla Sua richiesta.

Contenuto di solidi
fino al 50 %
A seconda della dimensione e della forma dei solidi. La pompa gestisce liquidi che trasportano solidi.
Dimensione delle particelle
fino al 30 % del diametro della tubazione
Con DN 100 ciò corrisponde a circa 30 mm.
Velocità media della valvola
max. 3–4 km/h
Limitata per costruzione. La velocità comparativamente bassa mantiene ridotta l'usura sulla sede della valvola e sulla gabbia della valvola.
Pressione di esercizio
fino a 16 bar
Senza compromettere la durata della membrana: la membrana è guidata idraulicamente e rimane quasi priva di forza.
Pulsazione residua
inferiore al 10 %
Nella configurazione standard con smorzatore. Dove è richiesto un valore inferiore, lo smorzatore può essere progettato per un valore inferiore all'1 %.
Smorzatore consigliato oltre
circa 6 bar
Al di sotto di questo valore, la maggior parte delle applicazioni funziona senza smorzatore di pulsazione.
Rendimento complessivo
superiore al 90 %
Nel punto di massimo rendimento — grande grandezza costruttiva, elevata pressione, pompa pienamente sfruttata. Calcolato includendo le perdite meccaniche, non solo all'interno della testa della pompa.
Rilevamento della rottura della membrana
di serie
Un indicatore analogico fa parte della dotazione standard; il monitoraggio elettronico è disponibile come opzione.

Tutti i valori descrivono la costruzione, non un singolo punto di lavoro. Quali valori raggiunga il Suo processo dipende dal fluido, dal contenuto di solidi e dal profilo di esercizio.

Domande frequenti

Cinque temi che emergono prima di ogni dimensionamento

Con risposte dettagliate — così può valutare se la costruzione si adatta al Suo processo prima ancora della prima telefonata.

Gestione dei solidi

Quanto contenuto di solidi la pompa sopporta, dove si usura e cosa fare in caso di intasamento.

Quanto contenuto di solidi può gestire la pompa?

Fino al 50 %, a seconda della dimensione e della forma dei solidi. Vale la pena tenere presente: una pompa è un dispositivo per liquidi. I solidi trasportati al loro interno non costituiscono un problema.

Quale dimensione delle particelle può gestire la pompa?

Fino al 30 % del diametro della tubazione. Con DN 100 ciò corrisponde a circa 30 mm.

Che cosa succede se una valvola di ritegno è bloccata?

La pompa smette di erogare liquido, perché non può svilupparsi alcuna pressione mentre una valvola è tenuta aperta. Di norma non si verificano danni — si arresta solo l'erogazione.

Come libero una valvola bloccata?

In quest'ordine: lavaggio con fluido pulito dal lato di aspirazione; apertura dell'attacco di scarico sulla pompa per ispezionare e rimuovere l'ostruzione; e se ciò non basta, rimozione della traversa interessata e pulizia della stessa.

Quale usura devo aspettarmi e su quali parti?

La velocità media della valvola è limitata per costruzione a un massimo di 3-4 km/h. Questa velocità comparativamente bassa mantiene ridotta l'usura. Su lunghi periodi di esercizio essa si manifesta dapprima sulla gabbia della valvola e sulla sede della valvola — entrambe parti facilmente sostituibili.

Con i solidi, qual è la differenza rispetto a una pompa peristaltica?

Il tubo di una pompa peristaltica non è privo di forza: viene schiacciato a ogni giro, e questa costante deformazione ne limita la durata di servizio. Il contenuto di solidi e la pressione di mandata agiscono direttamente su di esso, e la tensione del tubo deve essere adattata alla pressione di mandata. In una pompa HODD la membrana è guidata idraulicamente e rimane quasi priva di forza. Le pompe HODD raggiungono rendimenti considerevolmente più elevati.

Qual è la differenza rispetto alle pompe a cavità progressiva e ad altre pompe rotative?

In esse i solidi vengono catturati tra elementi statici e rotanti. Il contenuto di solidi e la pressione agiscono direttamente sulla durata di servizio proprio di quelle parti che creano l'azione di pompaggio — e la loro sostituzione è impegnativa, perché sono il cuore della pompa.

Qual è la differenza rispetto alle pompe con tenute meccaniche?

Le pompe con tenute meccaniche comportano il rischio che i solidi migrino nel gioco di tenuta, che i sali cristallizzino o che si verifichi il funzionamento a secco. Le pompe HODD sigillano ermeticamente tramite la membrana — tutte le sfide e i rischi che comporta il funzionamento delle tenute meccaniche vengono eliminati.

Testa di pompa trasparente su un banco di prova, riempita di materiale abrasivo da sabbiatura
Banco di prova con una testa di pompa trasparente: la pompa sta gestendo un materiale da sabbiatura altamente abrasivo.
I solidi si sono raccolti sulla valvola di ritegno inferiore della testa della pompa
Deliberatamente sovraccaricata fino al blocco della valvola di aspirazione. Dopo il lavaggio, la pompa ha continuato a funzionare — senza danni.

Autoadescamento

Che cosa limita realmente l'altezza di aspirazione — e perché di solito non è la pompa.

Di quanti metri la pompa può adescare da sola?

La pompa crea un'altezza di aspirazione che poche altre tecnologie raggiungono. Nella pratica è la tubazione di aspirazione, non la pompa, a porre il limite: con un'elevata prevalenza di aspirazione anche una piccola perdita a una flangia o a una valvola aspira aria — ed è questo a limitare il risultato.

Che cosa succede se l'aria entra nella linea di aspirazione?

Non appena l'aria entra nella linea di aspirazione, sia attraverso perdite sia per degassamento dal liquido, il volume pompato diminuisce. Non si verificano danni.

Quale ruolo gioca la viscosità?

Un liquido più viscoso aumenta le perdite sul lato di aspirazione. Le condizioni critiche si verificano prima rispetto all'acqua, e il volume erogato diminuisce di conseguenza.

Quale ruolo gioca il volume della linea di aspirazione?

In fase di adescamento, la pompa deve dapprima spostare l'aria dalla linea di aspirazione verso il lato di mandata prima che segua la colonna di liquido. Se la linea di aspirazione contiene tratti orizzontali, o se il suo diametro nominale è maggiore di quello della pompa, dovrebbe essere pre-riempita.

Cavitazione

Perché una condizione che distrugge altre pompe a membrana qui costa solo portata.

Come si presenta la cavitazione su una pompa HODD?

In condizioni di bassa pressione, all'interno della pompa si formano bolle di vapore. La loro formazione e il loro collasso seguono la velocità del pistone — quindi entrambi avvengono a velocità moderata.

Come la riconosco dall'esterno?

Dal volume pompato ridotto.

Qual è il rischio per la pompa?

Il funzionamento in cavitazione non comporta alcun rischio per la tecnologia HODD.

Perché le pompe a membrana convenzionali falliscono in cavitazione, mentre questa no?

La tecnologia HODD mantiene in ogni momento il controllo della membrana in condizioni di esercizio critiche — come la cavitazione.

Che cosa ne guadagna la mia applicazione?

Gli impianti funzionano raramente in condizioni costanti. Nello svuotamento di un serbatoio, per esempio, le condizioni iniziali non sono critiche ma cambiano continuamente al calare del livello. Le pompe convenzionali vanno in difficoltà a quel punto. Una pompa HODD può essere condotta direttamente attraverso il campo critico — con una certa perdita di volume, ma senza danni.

E se la linea di aspirazione è completamente chiusa?

La pompa supera anche questo: sia una linea di aspirazione accidentalmente bloccata da solidi sia una chiusa da una valvola azionata erroneamente.

Testa di pompa trasparente in funzionamento normale, il fluido riposa tranquillo nella camera
Funzionamento normale.
La stessa testa di pompa sotto forte cavitazione, il fluido riempito di bolle di vapore
La stessa pompa sotto forte cavitazione: il volume erogato diminuisce, la pompa non subisce danni.

Pulsazione

Quando serve uno smorzatore, quanta pulsazione residua rimane e perché le tubazioni vibrano.

Quanto è grande la pulsazione?

Senza smorzamento, l'oscillazione mostrata sul manometro è grande quanto la pressione di mandata. Ciò è insito nelle pompe volumetriche.

Le mie tubazioni vibrano quando funziona una pompa volumetrica. Perché?

Di solito a causa del layout delle tubazioni. Ciò che aiuta: un tratto rettilineo di tubazione all'uscita della pompa, nessun gomito direttamente dietro la pompa, nessun tubo flessibile — e tubazioni fissate correttamente in tutte le direzioni.

Ho bisogno di uno smorzatore di pulsazione?

Dipende dall'applicazione. Fino a circa 6 bar di solito lavoriamo senza; a pressioni più elevate uno smorzatore diventa sempre più consigliabile.

Quanta pulsazione residua rimane dopo lo smorzamento?

Inferiore al 10 % di serie. Dove è richiesto un valore inferiore, è una questione di come viene progettato lo smorzatore — è raggiungibile un valore inferiore all'1 %.

Quando si utilizza lo smorzamento attivo e quando quello passivo?

Smorzamento attivo con uno smorzatore a membrana quando la pressione di mandata è costante. Smorzamento passivo con un serbatoio d'aria quando essa varia fortemente. L'esempio migliore è l'alimentazione della filtropressa: la pressione iniziale è di circa 1 bar, la pressione finale fino a 16 bar. Ciò richiede un sistema che si adatti in ogni momento.

Come funziona lo smorzamento passivo e consuma molta aria?

Iniettiamo un piccolo soffio d'aria sul lato di aspirazione, nel punto di bassa pressione. Quell'aria si deposita nel serbatoio d'aria sul lato di mandata e crea un cuscino d'aria che smorza la pulsazione al minimo. Se la pompa è autoadescante, l'aria può essere prelevata dall'atmosfera.

Efficienza energetica

Perché il rendimento complessivo è il valore che conta, e come si confronta con altri tipi di pompa.

Quale rendimento raggiunge la pompa?

Fino a oltre il 90 % di rendimento complessivo — raggiungibile nel punto di massimo rendimento con un punto di lavoro adeguato. Di norma, a pressioni elevate la nostra tecnologia è considerevolmente più efficiente, ad esempio, delle pompe rotative, perché non c'è quasi alcun attrito interno.

Anche altri fornitori dichiarano oltre il 90 %. Dov'è la differenza?

Di solito intendono il rendimento idraulico, creato all'interno della testa della pompa. Ciò che conta per la bolletta elettrica è il rendimento complessivo: rendimento idraulico più le perdite meccaniche in riduttore, cinghia e azionamento. Noi consideriamo il rendimento complessivo, e il consumo energetico previsto è indicato nella nostra scheda tecnica.

Perché il rendimento aumenta con la pressione?

Perché le perdite meccaniche della nostra pompa sono quasi indipendenti dal punto di lavoro. Più alta è la pressione, maggiore è la leva dell'idraulica — e migliore il rendimento complessivo.

Come si confronta la pompa con altre pompe volumetriche?

Significativamente meglio. Nelle pompe a lobi, a cavità progressiva e peristaltiche il principio di funzionamento si basa sull'attrito, e l'attrito è energia persa.

E rispetto alle pompe centrifughe?

Le pompe centrifughe sono molto efficienti quando è la portata a determinare il punto di lavoro — un'elevata portata è il loro punto di forza. Quando è la pressione a determinare il punto di lavoro, la pompa centrifuga funziona a carico parziale. È proprio qui che la pompa HODD ha il vantaggio.

Qual è il ruolo del regolatore di portata sulla pompa per filtropresse?

La portata di alimentazione si adatta idraulicamente alla richiesta della pressa — in ogni condizione di esercizio. Ciò alimenta la pressa in modo ideale: efficiente dal punto di vista energetico, a bassa usura e con un panello di filtrazione ottimale come risultato.

Quando è preferibile una pompa centrifuga e quando una pompa HODD?

Le pompe centrifughe eccellono dove serve una portata elevata a bassa pressione: è il loro punto di lavoro più economico. Non appena è la pressione a determinare il punto di lavoro, con portata ridotta ad alta pressione, oppure quando entrano in gioco una grande altezza di aspirazione, il funzionamento a secco, fluidi abrasivi o corrosivi e condizioni di aspirazione critiche, la pompa HODD mette in campo il suo punto di forza. Indicateci il vostro punto di lavoro e vi diremo apertamente quale soluzione è più economica.

Qual è il modo più efficiente per alimentare una filtropressa di grandi dimensioni?

Sulle filtropresse di grandi dimensioni è possibile combinare i punti di forza di entrambe le soluzioni. Nella fase di riempimento una pompa centrifuga porta rapidamente volume nella pressa — portata elevata a bassa pressione, il suo intervallo economico. Quando la contropressione aumenta e la pompa centrifuga raggiunge la portata minima, subentra la pompa HODD: mantiene la portata costante anche quando la pressione sale sensibilmente fino al termine della fase di compressione. Così ogni pompa lavora nel proprio intervallo ottimale, riducendo in modo apprezzabile i costi di investimento e di esercizio negli impianti di grandi dimensioni.

Confronto costruttivo

AODD, EODD, HODD — dove sta la differenza

Le pompe a doppia membrana si differenziano soprattutto per come viene mossa la membrana. Durata di servizio, fabbisogno energetico e comportamento in condizioni limite ne conseguono tutti.

AODD

Pompa a doppia membrana ad azionamento pneumatico

Principio di funzionamento

  1. 01Viene fornita aria compressa.
  2. 02Una valvola dell'aria comanda la commutazione tra le camere.
  3. 03L'aria compressa muove direttamente la membrana.
  4. 04Il fluido di processo viene pompato.
  • Vantaggio: Tecnologia collaudata con una costruzione semplice. Senza componenti elettrici sulla pompa, può essere utilizzata anche in aree a rischio di esplosione.
  • Limite: La membrana sostiene essa stessa la differenza di pressione. Il contenuto di solidi e la pressione di mandata agiscono quindi direttamente sulla sua durata di servizio.
  • Limite: L'aria compressa è uno dei modi più costosi per azionare una pompa: deve essere generata con notevole dispendio, una parte sostanziale dell'energia viene persa tra compressore e utenza, e le pompe stesse ne consumano grandi quantità.

EODD

Pompa a doppia membrana ad azionamento elettrico

Principio di funzionamento

  1. 01Un motore elettrico aziona un meccanismo a eccentrico.
  2. 02Il meccanismo muove la membrana meccanicamente.
  3. 03Il fluido di processo viene pompato.
  • Vantaggio: Considerevolmente più efficiente dal punto di vista energetico rispetto a un azionamento ad aria, perché l'energia viene trasferita senza la deviazione attraverso una rete di aria compressa.
  • Limite: La forza agisce meccanicamente sulla membrana. All'aumentare della pressione richiesta, la durata della membrana diminuisce marcatamente — il che limita il campo di esercizio sensato all'estremità superiore.
  • Limite: Il volume erogato diminuisce in condizioni di prevalenza di aspirazione.
  • Limite: Azionamento e pompa formano un'unica unità costruttiva. Se la pompa si trova in un'atmosfera corrosiva, per esempio accanto a un serbatoio di acido, l'elettronica è esposta agli stessi vapori del lato umido.

HODD

Pompa a doppia membrana ad azionamento idraulico

Principio di funzionamento

  1. 01Un cilindro idraulico genera la deflessione delle membrane.
  2. 02Il fluido idraulico muove la membrana e ne controlla la posizione in ogni condizione di esercizio.
  3. 03Il fluido di processo viene pompato.
  • Vantaggio: La membrana rimane quasi priva di forza. Il contenuto di solidi e la pressione di mandata non hanno alcun effetto diretto sulla sua durata di servizio.
  • Vantaggio: Pressione di esercizio fino a 16 bar senza compromettere la durata della membrana.
  • Vantaggio: Anche in funzionamento in aspirazione la portata rimane costante.
  • Vantaggio: Il funzionamento a secco, una linea di aspirazione bloccata o chiusa e il funzionamento in cavitazione vengono superati senza danni — la pompa può erogare meno in quelle condizioni, ma non subisce danni.
  • Vantaggio: Il motore elettrico e il lato umido si trovano separati l'uno dall'altro. Un danno al motore rimane un problema del motore anziché comportare la perdita dell'intera pompa.
  • Vantaggio: Oltre il 90 % di rendimento complessivo nel punto di massimo rendimento — calcolato includendo le perdite meccaniche, non solo all'interno della testa della pompa.
  • Vantaggio: Tecnologia a doppia membrana con monitoraggio: il danno viene rilevato prima che si verifichi qualsiasi trafilamento.

Il confronto descrive tipi di pompa, non singole marche. Come si comporta una pompa specifica dipende anche dalla sua costruzione, dai suoi materiali e dal punto di lavoro.

Contatti

La consigliamo volentieri di persona — ci invii semplicemente la Sua richiesta tramite il modulo. Per un dimensionamento affidabile ci è utile disporre di dettagli su fluido, contenuto di solidi, portata e requisito di pressione.