Le pompe

Le pompe

Che cosa sono le pompe?

Le pompe sono macchine idrauliche operatrici che convertono l'energia meccanica proveniente da una fonte esterna in energia cinetica e/o potenziale del fluido trattato. Organi interni rotanti o alternativi, trasferiscono sul liquido l'energia resa disponibile da un motore.

I fluidi da pompare sono generalmente acqua, olio, combustibili liquidi ma anche altre sostanze.

Le prime forme di pompe: da Archimede ai giorni nostri

La prima descrizione di una pompa si deve ad Archimede nel III secolo a.C. Si trattava di un trasportatore a vite noto come vite di Archimede. Questo tipo di pompa, sostanzialmente volumetrico sposta quantità costanti di liquido ad ogni rotazione. È oggi utilizzata come idrovora e come mezzo di sollevamento negli impianti di depurazione delle acque.

La noria, è una ruota idraulica che risale al Medio Evo: essa consente il superamento di prevalenze più alte, limitate solo dalla complessità tecnica della realizzazione della pompa. È ancor oggi usata, specie in agricoltura, per medie portate e basse prevalenze.

Il progresso tecnico che ha consentito intorno al XVII secolo la realizzazione di sistemi biella/manovella e pistone/cilindro, ha permesso la realizzazione di pompe a stantuffo che, avendo limiti molto più alti di portata e prevalenza, consentivano il pompaggio, sostanzialmente continuo, di grandi quantità di fluido a grandi altezze o distanze.

L'avvento del vapore ha perfezionato questo tipo di pompe, ed ha consentito di raggiungere potenze e, di conseguenza, portate e prevalenze, assai più alte.

Nel XIX secolo, dapprima per il miglioramento dei motori a vapore, poi per la diffusione delle turbine e dei motori elettrici, sono state sviluppate le pompe di tipo dinamico (soprattutto le pompe centrifughe).

Funzionamento della pompa

Spesso la pompa viene azionata da una cinghia trapezoidale o dalla stessa cinghia dentata che comanda l'albero a camme. Il principio di funzionamento delle pompe dinamiche si basa sul moto ad alta velocità di una o più giranti palettate (rotore), che catturano il liquido, gli trasferiscono energia e lo accelerano. Le pompe centrifughe generano nelle particelle liquide una forza centrifuga che impone loro un moto radiale verso l'esterno: il liquido abbandona la girante e passa nel collettore di uscita (statore) dove la pressione raggiunge il valore finale.

Con la rotazione 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 sono necessarie le valvole e la pompa è facilmente reversibile. La prevalenza di questo tipo di pompe è limitato dalla scarsa tenuta delle palette.