La curva caratteristica di una pompa centrifuga è una rappresentazione grafica della capacità della pompa di spostare fluidi in relazione al livello di pressione in essere durante le operazioni di funzionamento della pompa stessa. Il grafico rappresenta l’interazione delle due variabili che descrivono il comportamento di una pompa:
- Prevalenza di una pompa: definita come la differenza di pressione tra l’uscita e l’ingresso della pompa, espressa in unità di altezza (ad esempio in metri).
- Portata: la quantità di fluido che attraversa una sezione in un certo periodo di tempo.
La curva è fondamentale per la selezione e il dimensionamento di una pompa in quanto evidenzia i punti di massimo rendimento e fornisce informazioni sull’effettiva capacità di soddisfare le esigenze del sistema applicativo all’interno del quale deve essere utilizzata.
La prevalenza di una pompa
La prevalenza di una pompa è definita come la differenza di pressione tra l’uscita e l’ingresso della pompa, espressa in unità di altezza (ad esempio in metri). L’unità di misura della prevalenza è rappresentata dal simbolo m. La prevalenza indica l’altezza massima di sollevamento che la pompa riesce a trasmettere al fluido convogliato. Si tratta di un fattore molto importante che determina la capacità della pompa di superare resistenze come curve, valvole e tubazioni. La prevalenza di una pompa è un dato fondamentale nella scelta della pompa più idonea ad operare a determinate condizioni strutturali quali ad esempio la lunghezza e dal diametro del tubo, l’altezza di sollevamento o la quantità di fluido da spostare.
La portata di una pompa
La portata di una pompa centrifuga è la quantità di fluido che la pompa è in grado di spostare in un determinato intervallo di tempo. In altre parole, rappresenta la quantità di liquido che viene pompata attraverso la pompa in un’unità di tempo, solitamente espressa in litri al minuto o in metri cubi all’ora. La portata dipende dalle dimensioni della pompa, dalla velocità di rotazione dell’albero della pompa e dalle caratteristiche del fluido pompato, come la densità e la viscosità. La portata è una delle specifiche tecniche più importanti di una pompa centrifuga, in quanto influenza direttamente la sua capacità di fornire il flusso di liquido richiesto dal sistema in cui è installata.
Curva caratteristica della pompa sul piano cartesiano
La rappresentazione sul piano cartesiano della curva caratteristica di una pompa mostra la portata Q sull’asse delle ascisse e la prevalenza H sull’asse delle ordinate come mostrato nel grafico di seguito:
La curva caratteristica rappresenta la capacità di una pompa di generare il flusso del fluido (portata) in base alla prevalenza. Il legame tra la portata e la prevalenza, a numero di giri costante, è tipico di ciascuna pompa. A completamento delle informazioni necessarie all’analisi di una pompa è possibile utilizzare altri due grafici: la curva di rendimento e la curva di potenza assorbita.
La curva di rendimento di una pompa
La curva di rendimento permette di valutare l’efficienza del funzionamento di una pompa. La curva rappresenta, sull’asse delle ordinate, il rapporto tra potenza utile alla pompa e potenza assorbita (definita dalla variabile η = Wu/W) in relazione alla portata volumetrica rappresentata sull’asse delle ascisse con la variabile Q. Un esempio di curva di rendimento è rappresentato nel grafico di seguito:
La curva di rendimento ha un andamento a campana: nel punto di massimo rendimento il funzionamento della pompa è quello ottimale.
La curva di potenza assorbita di una pompa
La curva di potenza assorbita di una pompa è un parametro che permette di valutare l’efficienza di una pompa. La curva rappresenta, sull’asse delle ordinate, la potenza elettrica impiegata caratterizzata dalla variabile W in relazione alla portata espressa dalla variabile Q sull’asse delle ascisse. La potenza W è il prodotto della portata Q per la prevalenza H e per la densità d del fluido (W=Q∙d∙H). Un esempio di curva di potenza assorbita è mostrato nel grafico di seguito:
La curva di potenza assorbita ha un andamento ascendente: la potenza aumenta all’aumentare della portata.
Perché fare attenzione alle curve caratteristiche di una pompa?
La curva caratteristica di una pompa centrifuga permette di esprimere in maniera chiara l’idoneità di una specifica pompa per l’utilizzo all’interno di un determinato sistema. La pompa centrifuga è un elemento meccanico azionato da un motore elettrico, ed ogni curva caratteristica della pompa è riferita ad una precisa rotazione del motore, dipendente, nel caso dei comuni motori asincroni, dalla frequenza di alimentazione e dal numero di poli del motore stesso (es. 50 hertz, motore 2 poli: 2900 rpm).
Su alcuni modelli di pompe centrifughe è poi possibile trovare indicazioni rispetto al NPSH, ovvero l’altezza di aspirazione massima ammissibile prima di incorrere in fenomeni di cavitazione, distruttivi per le parti meccaniche della pompa.
Per qualsiasi necessità di approfondimento in merito alle curve caratteristiche delle pompe Debem è possibile contattare il team tecnico commerciale che saprà supportarvi nell’analisi della migliore soluzione adatta al vostro contesto operativo.
