Perchè utilizzarle

Per quale motivo dovrei utilizzare una Hose Carrier invece di una pompa centrifuga o di altro tipo?

La pompa che trova la maggiore applicazione in tutti i settori industriali è certamente la centrifuga. Nel corso del tempo la centrifuga ha conosciuto uno sviluppo di accessori e di materiali tali da renderla praticamente indispensabile in qualsiasi servizio, oltre quello idrico generico per il quale è nata. Certamente la pompa centrifuga è oggi in grado di affrontare liquidi con caratteristiche ben differenti dall’acqua. Oggi la centrifuga può affrontare liquidi aggressivi come acidi e basi, abrasivi con sospensioni, fibre lunghe, corpi grossolani. La pompa centrifuga viene realizzata in materiali metallici o sintetici resistenti praticamente a tutto. Forse, la caratteristiche che più di tutte ha determinato il successo della pompa centrifuga consiste nel suo eccellente rapporto tra prezzo e prestazioni. Certamente se si ha a che fare con grandi quantità di liquido, difficilmente si può prescindere dall’utilizzo di una pompa centrifuga. In termini di investimento, la centrifuga è sicuramente la scelta più vantaggiosa, almeno a prima vista, per questo motivo viene applicata ovunque anche quando non ha senso. Malgrado le sue eccezionali caratteristiche la pompa centrifuga non èadatta per qualsiasi liquido. Al crescere della viscosità le prerogative della pompa centrifuga cambiano così tanto che la rendono inutilizzabile. Tuttavia, fluidi con caratteristiche molto differenti dall’acqua e con viscosità elevate sono comuni nei processi industriali, sia come prodotti in quanto tali (tipo, creme, oli, detergenti,vernici ecc.) sia come sottoprodotti derivanti da processi di lavorazione industriali. Anche questi prodotti devono essere trasferiti, spesso con maggiori difficoltà. In genere, quando non è possibile operare con una centrifuga si deve operare con una pompa volumetrica.

Le pompe Volumetriche.

Di pompe volumetriche ne esistono di tipo differente, ognuna ha proprietà differenti da altre , ad esempio alcune pompe garantiscono pressioni maggiori a parità di potenza, altre portata. Esistono tipi di pompe più adatte a trattare corpi solidi di rilevante dimensione, altre più indicate per fluidi aggressivi e via dicendo.

Non esiste una macchina “perfetta” in assoluto, però è possibile scegliere quella che ci darà meno problemi. Spesso negli impianti si vedono applicate sorprendentemente pompe completamente inadatte o comunque non appropriate.

Questo “fenomeno”, accade sovente quando si emula una applicazione già effettuata da altri, a volte, i progettisti non si avventurano fuori dai contesti abitudinari. Si replica con continuità la stessa soluzione, lo stesso sistema o la stessa pompa, perché così si è sempre fatto. A volte si utilizza il marchio più noto, in modo da scongiurare dubbi e critiche.

Spesso il cliente o l’utente finale, si sente dire dal progettista, “che vuoi, io ho scelto il meglio sul mercato, che posso fare di più”.

Si può eccome, ma non è facile, bisognerebbe conoscere tutte le pompe per tipologia, pregi e difetti, è complicato, sopratutto se la pompa non è che una delle tante componenti di un impianto. Quindi si va avanti con ciò che è noto, nelle abitudini di sempre, replicando all’infinito anche scelte senza senso. Eventuali problemi, vengono semplicemente lasciati all’utente finale, che se vorrà, si discosterà dalle soluzioni consuete a suo rischio e pericolo. Forse non c’è rischio, probabilmente neanche pericolo, ma in una scelta sbagliata, ci sono certamente malfunzionamenti sicuri e spese onerose.

Abbiamo visto applicazioni con pompe a cavità progressiva (che sono insostituibili per alcuni scopi) installate in modo insensato, solo perché sono tra le pompe più diffuse e maggiormente conosciute, ed è vero. E’ vero anche che il frequente ed errato impiego genera costi elevatissimi che vengono considerati nel tempo normali ed fisiologici, come se non ci fosse altra scelta possibile.

Nulla di più sbagliato, a volte la scelta di tipo di pompa verso una più adatta è solo dettato dalla consuetudine, non dalla attenta analisi.

Cosa si può fare pertanto?

Intanto poniamoci poche è semplici domande di base, perché è questo che fa risparmiare, veniamo al sodo e chiediamoci:

  1. Il fluido che devo pompare è sotto il livello della bocca di aspirazione della pompa (sopra battente)?
  2. Il fluido che devo pompare è sopra il livello della bocca di aspirazione della pompa (sotto battente)?

Se il fluido si trova sotto la pompa, (condizione 1) si deve considerare che la pompa dovrà essere di tipo autoadescante, cioè capace di aspirare il liquido al proprio interno, e pertanto, potrebbe avere periodi più o meno lunghi di funzionamento intermittente o addirittura a secco. Sarà bene evitare di utilizzare le pompe non in grado di garantire il funzionamento a secco come le pompe a cavità progressiva (monovite), a ingranaggi, alcune pompe a lobi perché si distruggerebbero rapidamente. Vendono a scopo di protezione e dei dispositivi contro la marcia a secco per le pompe sopracitate, utili più a chi li vende. Se pensate di fidarvi di questi dispositivi, magari in presenza di fluidi “difficili”, non possiamo fare altro che augurarvi buona fortuna. Meglio informarsi, analizzare i vari tipi di pompe disponibili sul mercato, e fare la scelta giusta. Si risparmierà tempo e denaro.

Quali pompe possono funzionare anche a secco senza danni?

Le pompe a membrana classica, elettriche o pneumatiche, non presentano alcun problema in caso di funzionamento a secco, hanno un limite di aspirazione se partono a valvole asciutte, non si può pretendere oltre i 4 metri di vuoto. La situazione cambia lavorando a valvole bagnate, in questo caso si può arrivare fino a 7 – 8 metri di vuoto.

Le pompe a membrana tubolare Hose carrier (peristaltiche), possono funzionare stabilmente anche a secco e possono garantire sempre una capacità di vuoto di 8-9,5 metri secondo i modelli.

Alcune pompe a lobi sono in grado di adescare e funzionare anche a secco senza danno alla pompa stessa, ma occorre chiarire bene questa eventualità con il costruttore.

Tutte le altre pompe, NON POSSONO FUNZIONARE a secco.

Se il fluido si trova sopra la pompa, (condizione 2) non è difficile sbagliare, in questo caso le pompe vanno bene tutte, perché 50% della fatica lo fa la gravità stessa e la pompa non rischia di rimanere senza fluido, dovrà solo “trasferire” il fluido. La conseguente fase di selezione sulla scelta della pompa prevede queste domande:

  1. Il fluido è chimicamente aggressivo?
  2. Il fluido è meccanicamente abrasivo?

Fluidi chimici aggressivi. 

In presenza di fluidi particolarmente aggressivi le pompe che possono offrire la maggior compatibilità sono sicuramente le pompe a membrana pneumatiche perché vengono realizzate in vari materiali, metallici e sintetici, possono utilizzare membrane accoppiate con PTFE , come noto, tale materiale ha un elevatissimo grado di resistenza alla aggressione. Le prestazioni reali saranno però limitate dal fatto che il PTFE, non essendo un elastomero ha una resistenza meccanica minima, pertanto, per garantire durata nel tempo alla membrana, la portata delle pompe deve essere ridotta fino al 50%. Il costo da pagare per questa eccellente compatibilità chimica (oltre a quello esorbitante dell’aria compressa necessaria a permetterne il funzionamento),  si nasconde nei materiali stessi, pompe realizzate in acciai inossidabili speciali o PTFE sono molto, molto costose.

La nostra differenza.

Le pompe Hose Carrier offrono una ampia compatibilità, il 95% delle sostanze può essere pompato a costi moto bassi per un semplice motivo. Il fluido pompato dalle Hose Carrier, rimane contenuto all’interno della membrana tubolare ed è a contatto solo con gli attacchi e la membrana stessa. Se esiste compatibilità tra il fluido da pompare e la membrana tubolare, si ottiene una combinazione economicamente perfetta. Risulta inutile che la pompa venga costruita con materiali diversi dallo standard, a meno che non vi siano altre ragioni. Questa caratteristica esclusiva nelle pompe Hose Carrier, abbatte i costi in modo davvero significativo. Esiste in ogni caso la possibilità di realizzare la pompa Hose Carrier in vari materiali se fosse necessario. Le membrane tubolari, sono disponibili in diversi materiali proprio per garantire la massima compatibilità chimica.

Le pompe a cavità progressiva e quelle a lobi hanno resistenza limitata ai materiali stessi con i quali possono essere prodotte. Sono disponibili in ghisa e acciaio inossidabile, resistenti fin che vogliamo, ma non sarà possibile avere una vasta compatibilità. Si può giustamente obiettare che esistono anche i rivestimenti superficiali, come cromatura, ceramica, ed altri trattamenti vari, nobilitano ed elevano qualitativamente il prodotto, ma anche i costi, basteranno pochi graffi profondi per innescare rapidi fenomeni distruttivi. Per esperienza diretta e verificata in decine di casi, è meglio cercare la compatibilità piena tra pompa e il prodotto da pompare, senza scorciatoie.

Fluidi erosivi e sospensioni solide abrasive.

Nulla dura in eterno, presto o tardi tutte le pompe subiscono gli effetti dell’usura. Assodato che non è possibile ottenere la durata ideale, è necessario accettare l’ipotesi di dovere prevedere dei costi di manutenzione per valutare se si rientra o meno nei criteri di accettabilità. Vediamo quali parti vengono assoggettate ad usura nelle varie pompe, limitandoci a quelle previste per il normale ripristino suggerite dal produttore.

Pompe a cavità progressiva (monovite): statore, rotore, tenuta idraulica, giunto di trasmissione interno. (almeno 4 componenti).

Pompe a lobi: i lobi, monolitici o compositi, il corpo pompa, gli scudi di protezione (eventuali), le tenute meccaniche. (si va da 4 a 8 componenti).

Pompe a membrana: la membrana, le valvole, le sedi delle valvole (5 componenti per corpo).

Pompe a membrana tubolare Hose Carrier (peristaltica): la membrana tubolare (1 componente) disponibile in diversi materiali.

La risposta ad ogni dubbio economico si risolve in una semplice operazione aritmetica, calcolando il costo delle componenti necessarie al ripristino delle pompe.

Ma come agisce l’usura nei vari tipo di pompa presi in considerazione?

Pompe a membrana

Le pompe a membrana sono probabilmente le migliori da questo punto di vista, la durata della membrana e del sistema valvolare è certamente molto buona, il corpo pompa non subisce danni significativi. Il costo dei ricambi è tutto sommato modesto grazie alla grandissima diffusione di queste pompe in tutti i settori industriali. La sostituzione dei pezzi è relativamente semplice ma prevede per la grande maggioranza dei modelli la rimozione del piping per permettere lo smontaggio della pompa necessario per la sostituzione dei pezzi. Il vero punto debole delle pompe a membrana pneumatiche consiste nella necessità di un quantitativo elevato di aria compressa destinata alla forza motrice delle stesse, se si deve operare con portate significative, è necessario un compressore per pompa. Il costo del compressore, della linea pneumatica ed i relativi oneri energetici e manutentivi, stanno riducendo costantemente il vantaggio operativo di queste pompe che per decenni sono state le più diffuse in ogni settore. Se devono essere utilizzate come pompe dosatrici, richiedono apparati e dispositivi aggiuntivi perché modulare l’aria compressa ed evitare lo “stallo” non è cosa facile, anche la temperatura ambiente è importante per queste pompe, Tarature invernali, non funzioneranno bene o affatto con il clima estivo.

Pompe a cavità progressiva (monovite)

Sebbene sia vero che queste pompe possono garantire livelli alti di pressione anche operando con fluidi abrasivi, è altrettanto vero che lo fanno a carissimo prezzo. Il prezzo di acquisto in rapporto ad altre pompe è di sicura convenienza, sono molto compatte ed ideali da inserire in impianto. Ma al prezzo di acquisto, seguirà nel tempo l’enorme costo dei ricambi, non sempre adeguatamente stimato nella fase di selezione per una applicazione, o magari del tutto ignorato in quanto a carico dell’utente finale. Come accade spesso sopratutto tra i progettisti e costruttori di impianti, il cui scopo e venderli, non utilizzarli. La pompa a cavità progressiva funziona davvero bene con tanti prodotti anche  viscosità elevatissime, ma non può pompare corpi solidi taglienti e subisce severamente gli effetti dell’usura. Statore elastomerico e rotore in materiale metallico, sono in costante frizione per ragioni di progetto durante il funzionamento. Questi due componenti devono essere sostituiti, magari in tempi diversi, ma non è detto che siano tempi lunghi, dipende dalla natura del fluido usurante. Anche se il costo dei ricambi fosse relativo (e non è sempre vero), la frequenza della loro sostituzione eleva i costi di gestione in modo molto significativo. Si deve aggiungere occasionalmente anche il costo del sistema di tenuta e dei giunti (dove previsti)  perché rimangono sempre a contatto del fluido pompato. La riparazione richiede lo smontaggio quasi totale della pompa e del piping, sovente è necessario rimuovere la pompa e portarla in una officina attrezzata per la riparazione, sopratutto per i modelli più grandi dove la forza necessaria a rimuovere e sostituire le componenti sono tutt’altro che ininfluenti (si pensi ad un rotore grippato nello statore). La mano d’opera specializza e i trasferimenti costano, sommando il costo dei ricambi si ottengono cifre che chiariscono rapidamente i motivi necessari per comprendere che è meglio applicare le pompe a cavità progressiva “in modo sensato” o cercare una alternativa. Queste pompe, sono quelle che maggiormente sostituiamo con le nostre Hose Carrier, proprio per i motivi indicati sopra.

Pompe a lobi

La sostanza non cambia, l’usura su queste pompe agisce moltissimo e rapidamente, questo spiega il motivo per il quale alcune versioni sono dotate di scudi e piastre di protezione sostituibili e di rotori con lobi singolarmente ricambiabili. Le operazioni di ripristino della pompa si effettuano in modo piuttosto pratico e veloce, e se non si arriva ad una usura profonda della macchina, è possibile revisionarla senza dovere rimuovere le tubazioni. Il costo dei ricambi è molto consistente e sono particolarmente vulnerabili ai solidi compatti di proporzione elevate, che lacerano o danneggiano i lobi e “rigano” gli scudi. La presenza di due alberi rotanti all’interno del corpo pompa non aiuta di certo in presenza di fibre lunghe. La loro caratteristica ineguagliabile consiste nella grande compattezza e abbinata a portate rilevanti, irraggiungibili per tutti gli altri tipi di pompe volumetriche, caratteristiche che si ottengono grazie all’alto numero di giri specifico. Ma proprio in questo consiste la loro vulnerabilità, alta velocità si trasforma inevitabilmente anche in rapida usura. Mal sopportano anche il pompaggio di corpi solidi taglienti, sopratutto quelle con lobi in gomma. Queste pompe sono normalmente uno standard sui mezzi destinati allo spurgo di pozzi neri e fosse biologiche.

Pompe a membrana tubolare Hose Carrier (peristaltiche).

Nelle pompe Hose Carrier l’usura è un problema che coinvolge solo la membrana tubolare. Questo è l’unico componente a contatto con il fluido erosivo, si può dire che costituisca praticamente il corpo pompa stesso. La membrana tubolare è fatta in materiali diversi, con o senza rinforzi in fibra tessile secondo la pressione che la pompa deve garantire, la resistenza all’usura ad alla azione meccanica è piuttosto elevata, comparabile a quella delle pompe a membrana tradizionali. Sono molto durevoli perché non esiste frizione alcuna. La velocità di rotazione è molto bassa se rapportata alle pompe a lobi o a cavità progressiva. Il costo della membrana tubolare di ricambio è paragonabile a quello di uno statore di una pompa a cavità progressiva. Il grande vantaggio delle pompe Hose Carrier consiste proprio nella presenza di un unico organo di usura, che ha costi economicamente veramente sostenibili, senza aggravio di costi aggiuntivi nascosti. La sostituzione della membrana tubolare non richiede mai lo smontaggio della pompa o delle tubazioni, è fattibile in tempi molto rapidi senza competenze particolari, direttamente in sito e da personale con competenze normali. E’ opportuno chiarire bene che nell’applicazione delle pompe Hose Carrier esistono dei limiti, non sono ideali per corpi solidi taglienti e data la loro particolarità di essere pompe “lente”, quindi molto resistenti alla abrasione e all’usura, sono anche più voluminose in rapporto ad altre pompe, impegnando spazi maggiori.

In sostanza

Abitudini e consuetudini sono una bella cosa, abbattere qualche costo nascosto e migliorare la funzionalità di un impianto o una applicazione pure. Spendere qualche telefonata o raccogliere qualche informazione in più potrebbe addirittura eliminare seccature future. Crediamo ne valga la pena, e certamente conviene.