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Corso motopompe e arginature21 Maggio 2017 – dalle 9:00 alle 18:30

Galbiate 2017 - Gare Provinciali di Protezione Civile

Sala conferenze centro Fatebenefratelli – via Fatebenefratelli - 23868Valmadrera

Motopompe



Procedura per la valutazione

L’intervento operativo finalizzato alla valutazione del Rischio deve portareall’identificazione delle sorgenti di rischio, all’individuazione dei potenziali rischi diesposizione, in relazione alle modalità operative seguite, ed infine alla stima dei rischidi esposizione.

L’intervento operativo finalizzato alla valutazione del Rischio deve portareall’identificazione delle sorgenti di rischio, all’individuazione dei potenziali rischi diesposizione, in relazione alle modalità operative seguite, ed infine alla stima dei rischidi esposizione.

Identificazione delle sorgenti di rischio:

Tale fase viene eseguita attraverso una breve ma accurata analisi del ciclo lavorativoche viene condotto nell’ambiente di lavoro preso in esame.

A supporto della diagnosi dell’attività lavorativa svolta, verranno prese in considerazione:

- la finalità dell’attività, con la descrizione delle attrezzature e delle apparecchiatureutilizzate, nonché delle sostanze impiegate;

- la destinazione dell’ambiente di lavoro (ufficio, magazzino, sala riunione, etc.);- le caratteristiche strutturali dell’ambiente di lavoro (superficie, volume, porte, finestre,

rapporto tra superficie pavimento e superficie finestre, etc.);- il numero degli operatori addetti presenti normalmente in quell’ambiente di lavoro;- le informazioni provenienti dalla sorveglianza sanitaria;- la presenza di movimentazione manuale dei carichi.

Le pompe sono macchine idrauliche operatriciche, ricevendo energia meccanica da unqualsiasi motore, la trasmettono, nellamisura consentita dal rendimento, al liquidoche le attraversa.

Sono impiegate per sollevare quantitativid'acqua o di altri liquidi da un livelloinferiore ad uno superiore, facendoglivincere un certo dislivello e conferendoall'acqua una spinta.


Le pompe - classificazione

Che cosa sono?Che cosa sono?

Distinguiamo allora le macro famiglie:

POMPE CINETICHE O DINAMICHE

POMPE VOLUMETRICHE

POMPE SPECIALI

CHEDIFFERENZA

C’ E’ TRAQUESTE

FAMIGLIE?



Come si classificano?Come si classificano?

POMPE CINETICHE , in cui, grazie all'azione di forze centrifughe, il liquido incrementadapprima la sua energia cinetica che viene immediatamente trasformata in energia dipressione. La portata erogata dipende dalla prevalenza. A questa categoriaappartengono le pompe di impiego più comune, ovvero le pompe centrifughe.

POMPE VOLUMETRICHE, che spostano quantità di liquido costanti per ogni ciclo difunzionamento. Possono essere alternative o rotative. Caratteristica fondamentale èche la portata erogata non dipende dalla prevalenza, ma solo dal numero di ciclieffettuati nell'unità di tempo.

POMPE SPECIALI, tutte le pompe che non rientrano nelle categorie precedenti, cefunzionano secondo principi di funzionamento particolari o che rispondono ad esigenzespecifiche.



Come si classificano?Come si classificano?

Le Pompe Cinetiche piu’ comuni sono le pompe

centrifughe che peraltro sono anche quelle

piu’ diffuse per utilizzi civili ed industriali

.

Le pompe cinetiche o dinamiche

Nella pratica, il fluido è contenuto all'interno diun corpo ed è messo in rotazione da unagirante. La pala curva ruota attorno all'assecon velocità periferica e spinge ed il fluido escenella direzione dell'estremità della pala. Il corpodella pompa è poi costruito a sezionecrescente in modo che, per la costanzadell'energia totale, la componente cineticasi trasforma in statica, incrementando così laprevalenza.


Il movimento della girante determina una depressione nel

tubo di aspirazione e l'acqua, spinta dalla pressione

atmosferica, risale lungo il tubo e viene proiettata dalla

girante sul corpo della pompa dal quale esce attraverso il

tubo di mandata .

Le pompe centrifughe, a seconda della disposizione

dell'albero di trasmissione che muove la girante, si

distinguono in orizzontali e verticali.

Una pompa centrifuga è composta essenzialmente da una parte rotante detta girante e da

una parte fissa, o corpo di pompa, entro cui si muove l'acqua convogliata dalla forza

centrifuga impressale dalla girante. L'acqua entra nel corpo di pompa attraverso il tubo di

aspirazione e viene inviata, attraverso il movimento della girante, nel tubo di mandata.

Il tubo di aspirazione è assiale rispetto alla girante, il tubo di mandata è radiale.

Aspirazione

Mandata


Le pompe centrifughe

Ora Vediamo meglio il

funzionamento

Particolare della Girante



GIRANTE

TENUTE ASSIALI

Ancora qualche

Vista in

Sezione



Le pompe centrifughe si dividono in:

- Pompe Orizzontali

- Pompe verticali



Le pompe centrifughe orizzontali sono accoppiate direttamente al gruppo motore, e a

seconda che questo sia ad alimentazione elettrica o a benzina, si distinguono in

elettropompe o motopompe.

Sono pompe molto versatili, di dimensioni e peso contenuti, facilmente spostabili e

trasportabili sia su automezzi sia a mano (pompe carrellate o barellate). Si prestano

quindi sia per il prosciugamento di locali allagati che per l'uso antincendio.

Motopompa antincendioMotopompa da svuotamento



Le Pompe per uso Antincendio devono

fornire alte pressioni all'acqua pompata,

questo si può ottenere con pompe a giranti

multiple o pluristadio.

L'acqua, all'uscita della prima girante, entra

in una seconda e così via fino ad

imboccare il tubo di mandata. La

prevalenza della pompa è data dalla somma

delle prevalenze delle singole giranti.

Il numero di giranti è in funzione della

pressione che si vuole avere alla mandata.



Il limite delle pompe centrifughe orizzontali è la profondità massima

d'aspirazione.

Poiché è la pressione atmosferica che spinge l'acqua nel tubo d'aspirazione, la

profondità massima da cui è possibile aspirare l'acqua è quella corrispondente alla

pressione atmosferica, cioè a 10,33 m.

In realtà, a causa delle perdite di carico, non è possibile sollevare l'acqua da una

profondità superiore a 6-7 m dall'asse della pompa.



Limiti operativi pompe orizzontaliLimiti operativi pompe orizzontali

Le pompe centrifughe verticali ovviano allalimitazione in aspirazione delle pompeorizzontali in quanto tutto il gruppo pompapuò essere calato nella vasca o pozzo dacui estrarre l'acqua, riducendo a zerol'altezza d'aspirazione.

Il gruppo motore rimane in superficie,accoppiato attraverso un albero ditrasmissione oppure, come avviene piùcomunemente oggi con le pompesommergibili o sommerse, realizzando inun unico corpo gruppo pompa e gruppomotore, necessariamente di tipo elettrico eperfettamente impermeabile all'acqua

Gruppo motore



Pompe verticaliPompe verticali

Pompasommersa

Pompaimmersa

multistadioper pozzi



Le pompe Volumetriche mantengono costante la loro portata e ne

esistono di vari tipi in funzione del tipo di movimento impresso dal

motore primo

Vediamoleinsieme


Le pompe volumetriche

Questo tipo di pompa sposta quantità costanti di liquidoad ogni rotazione. Per limitare i trafilamenti tra vite estatore si usa per basse prevalenze ed alte portate. Èoggi utilizzata come idrovora e come mezzo disollevamento negli impianti di depurazione acque.



Pompe volumetriche rotative : la Vite di ArchimedePompe volumetriche rotative : la Vite di Archimede

La variazione di volume è ottenuta con lo scorrimento alternato di un pistone in uncilindro, e opportune valvole di ritegno forzano il fluido a scorrere in una sola direzionee ne impediscono il reflusso durante la corsa di ritorno del pistone.

Questo tipo di pompe può essere diviso in:

- a semplice effetto, se il pistone compie lavoro solamente durante la corsa in unsenso;

- a doppio effetto, se il pistone compie lavoro sia all'andata che al ritorno.

L'azione della pompa premente non ha alcuna limitazione teorica. I limiti sono dovuti aiproblemi di contenimento della pressione elevata da parte della camera della pompa, delleguarnizioni e delle valvole.

Le pompe a stantuffo sono utilizzate per portatepiccole e medie e per alte e altissimeprevalenze.



Pompe volumetriche a stantuffo o pistonePompe volumetriche a stantuffo o pistone

Di fatto si tratta di una pompa a pistonesemplice, di larghissimo impiego nelle campagne e,in tempi passati, nelle fontane pubbliche delle città.Si presta bene all'estrazione di acque da pozzi dipiccola profondità (fino a 10 - 15 m, anche seesistono modelli capaci di pompare da100 m: in tal caso, però, possiedono sistemipiuttosto complessi di demoltiplicazione perridurre lo sforzo).



Pompe volumetriche a manoPompe volumetriche a mano

Una variazione sullo stesso principio della pompa a stantuffo è la pompa a diaframma, in cui

la variazione di volume è data dall'oscillazione di una membrana che chiude un lato di una

camera.

Il vantaggio di questa soluzione è l'assoluta impermeabilità ottenuta con l'eliminazione dello

scorrimento tra parti.



Pompe volumetriche a membranaPompe volumetriche a membrana

In queste pompe si sfrutta la variazione divolume causata dall'ingranamento dei dentidi due ingranaggi. Sono ampiamente usateper pompare l'olio lubrificante nei motoridegli autoveicoli

Un caso particolare della pompa adingranaggi è la pompa a vite (danon confondere con quella a viteeccentrica), che si può considerarecome pompa ad ingranaggi ad unsolo dente.



Pompe volumetriche a ingranaggiPompe volumetriche a ingranaggi

Ve ne sono vari tipi: a lobi, e a palette

Le pompe a lobi sono costituite da una camera sagomata, al cui internoruotano su assi paralleli ed in modo sincrono due lobi. Nella rotazione i lobimuovono il fluido dalla bocca di aspirazione a quella di mandata, creando

così un flusso ragionevolmente continuo.



Pompe a camera variabilePompe a camera variabile

Le pompe a palette presentano invece un rotore, all'interno del quale scorrono in sensoradiale delle palette, caricate da molle che fanno così scorrere le palette contro lostatore; le superfici sono lavorate in modo da avere una certa tenuta. Con larotazione del rotore si ha una serie di camere, a volume costante o decrescente.Il fluido viene così trasportato dalla bocca di aspirazione a quella di mandata. Non sononecessarie le valvole e la pompa è facilmente reversibile



Si basano sull'effetto della peristalsi, ovvero lo scorrimento di unastrozzatura su un tubo che ha l'effetto di spremere attraverso di essoil fluido contenuto. Sono costituite da un rotore che porta diversi rulli.Ruotando i rulli schiacciano un tubo di gomma contro una paretecilindrica

Il principale vantaggio di questa pompa è

che il fluido contenuto non entra in

contatto con altra parte se non il tubo, ed

è isolato dall'atmosfera. Per questo

motivo è particolarmente utilizzata in

medicina per pompare il sangue nella

circolazione extracorporea e nella

emodialisi



Pompe PeristatichePompe Peristatiche

E adessoFacciamo unpo di teoria!!!!

Stringete i denti


Principi di idraulica

Pompe volumetriche a manoPompe volumetriche a mano

Si definisce:

altezza geodetica d'aspirazione Ha

la differenza di livello tra il punto A e la

pompa,

altezza geodetica di mandata Hm

la differenza di livello tra il punto B e

la pompa,

prevalenza geodetica H

la differenza tra i livelli del liquido

alla mandata e all'aspirazione



La PRAVALENZALa PRAVALENZA

La prevalenza geodetica H, comunemente definita prevalenza,

corrisponde quindi alla somma delle altezze geodetiche d'aspirazione Ha

e di mandata Hm.



Nel passare attraverso le tubazioni e la pompa

stessa l'acqua subisce dei rallentamenti e quindi delle

perdite d'energia, definite perdite di carico, che si

traducono in una minor prevalenza. Quando

chiudiamo parzialmente il rubinetto della gomma con

cui laviamo l'auto, l'acqua esce più lentamente e

non arriva più dove arrivava prima: la chiusura

del rubinetto ha aumentato le perdite di carico,

cioè si è verificata una perdita d'energia a discapito

della prevalenza totale.



Perdite di caricoPerdite di carico

La portata della pompa è il volume d'acqua, misurato in litri o metri cubi, che viene

mosso dalla pompa nell'unità di tempo (generalmente secondi o minuti). La portata si

misura pertanto in litri al secondo (l/s), litri al minuto (l/m), metri cubi all'ora (mc/h), ecc.

La portata e la prevalenza sono i due elementi fondamentali che contraddistinguono le

pompe.



PortataPortata

La pompa, per sollevare una portata d'acqua Qfornendole una prevalenza totale Ht compie unlavoro di sollevamento che richiede una potenza P(misurata in kilowatt/ora), cioè un'energia, fornitaleattraverso un motore, definita dalla seguenteespressione:

P = 9,8 * Q * Ht

La potenza così espressa è la potenza utile, cioè quella strettamente necessaria persollevare la portata d'acqua Q all'altezza H.

A causa delle inevitabili perdite d'energia la potenza utilizzata, cioè quella realmentenecessaria per far funzionare la pompa, è maggiore e viene definita potenza assorbita. Ilrapporto fra la potenza utile e quella assorbita è definito rendimento.



PotenzaPotenza

Prevalenza e portata seguono leggi

di variazione diverse, essendo la

prima proporzionale al quadrato della

velocità e la seconda direttamente

proporzionale alla velocità.

All'aumentare della portata una

diminuzione della prevalenza, e la

reciproca variazione di queste

grandezze viene rappresentata in

una curva chiamata curva

caratteristica.



PrestazioniPrestazioni

Net Positive Suction Head : battente di

aspirazione, è un parametro che serve

a determinare se in fase di aspirazione

la pompa si trova nella possibilità di

incorrere nel fenomeno della

cavitazione o meno:

Per verifica si esegue il confronto tra

NPSH r : richiesto (dalla pompa)

NPSH d : disponibile (dal circuito)

Deve essere sempre verificato:

NPSH d > NPSH r



NPSH e cavitazioneNPSH e cavitazione

Per verificare cquesto bisogno ricavare

il valore di NPSH r dalla curva fonita

dal costruttore della pompa e quindi

calcolare NPSH d tramite la formula:

NPSHd =� � � � �

� �− � � − � �

Semplificando a 20° e al livello del

mare…. :

NPSHd = 10 – (≈1) - Ha



NPSH e cavitazioneNPSH e cavitazione

CURVACARATTERISTICA

POMPACARRELLATA GOR


Uso:

Come si vede le pompeCentrifughe si utilizzanoper alte Portate e basseprevalenze

Viceversa le pompevolumetriche si usano peraltissime prevalenze ebasse portate

Le pompe sono di tipo centrifugo autoadescante a girante aperta e piatto d’usura

riportato.

L’autoadescamento avviene per borbottamento dell’aria all’interno del liquido

imprigionato nel corpo della pompa, che quindi deve essere di disegno e forma tali

da permettere un rapido e sicuro autoadescamento fino a 8 m di profondità.


Motopompe per la Protezione civile

L’autoadescamento è la capacità di aspirare l’aria nella condotta di aspirazione durante la fase di

avviamento della pompa. Ciò avviene mettendo in forte turbolenza il liquido all’interno del corpo

pompa.

E’ quindi necessario riempire preventivamente, tramite l’apposito TAPPO superiore, il corpo

pompa di liquido da pompare.



AutoadescamentoAutoadescamento

All’avviamento della girante si instaura un circuito turbolento tra la zona di aspirazione e di

mandata della girante che provoca un trasporto di aria dalla condotta di aspirazione alla

mandata. Qui l’aria si separa grazie alla forte diminuzione della velocità.

Tutte le pompe autoadescanti sono in grado in creare una depressione. Questa depressione è

ampiamente sufficiente per garantire, durante la fase di pompaggio,un corretto funzionamento

della pompa.



La capacità di autoadescamento permette l’uso di

tali pompe senza riempire le condotte di

aspirazione ed evita la valvola di fondo. Possono

quindi essere agevolmente usate in versione

trasportabile con motori elettrici o

endotermici, oppure nell’aspirazione da vasche o

canali profondi o lontani.



VantaggiVantaggi

Le motopompe da svuotamento sono state progettate per impieghi gravosi continuativi di

Vigili del Fuoco e Protezione Civile. Il rapido adescamento, anche con elevata prevalenza

di aspirazione, l’elevata portata e prevalenza e l’altissima qualità dei materiali impiegati per

la costruzione sono le caratteristiche principali .



Motopompe da svuotamentoMotopompe da svuotamento

La robustissima costruzione del corpo pompa

unita alla particolare conformazione della girante

permette il trattamento ed il trasferimento acque

luride, con sassi e corpi solidi in sospensione

rendendo così possibile anche l’utilizzo senza

impiegare il filtro di aspirazione.

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