Pompe di drenaggio per acqua: tipi, struttura, caratteristiche operative

Le pompe di drenaggio sono aiutanti indispensabili per risolvere molti problemi legati al trasporto dell'acqua. Grazie alle dimensioni compatte e alla facilità di installazione, questi 'soldati universali' aiuteranno in breve tempo a far fronte a qualsiasi problema – dal pompaggio di acqua sporca da un pozzo al drenaggio di un terreno.

Affinché l'unità possa svolgere i compiti assegnati e l'acquisto si giustifichi con un funzionamento senza interruzioni, è necessario affrontare con ponderazione la questione della scelta del dispositivo.

Vi suggeriremo come funzionano le pompe di drenaggio per acqua, quali modelli è opportuno utilizzare in una determinata situazione. Inoltre, indicheremo produttori affidabili di apparecchiature e elencheremo i principali criteri di scelta delle pompe di drenaggio.

Struttura della pompa di drenaggio

La struttura di qualsiasi pompa di drenaggio, sia di produzione nazionale che straniera, ha una configurazione simile e un principio di funzionamento comune. All'interno del corpo dell'unità sono alloggiati un motore elettrico e un gruppo pompa.

Gli elementi di lavoro del motore elettrico – statore, rotore e schermi dei cuscinetti. Sull'albero del rotore è montato l'organo di lavoro principale – una girante centrifuga, chiamata anche elica.

Nel gruppo pompa sono previste aperture di aspirazione. Il diametro di queste aperture di ingresso determina la dimensione massima delle particelle solide che il dispositivo è in grado di far passare.

Nella dotazione dell'unità sono solitamente inclusi adattatori universali, adatti per il collegamento sia di tubi flessibili che di tubi rigidi Ø 1ʺ e 1 1/4ʺ (+)

Per la sicurezza del funzionamento dei meccanismi mobili, il gruppo pompa dell'unità è dotato di:

• termoregolatore – spegne il dispositivo quando il motore raggiunge una temperatura critica;
• interruttore a galleggiante – reagisce quando il livello del fluido processato scende a un valore critico.

L'interruttore a galleggiante – è un insieme di sensori racchiusi in una scatola polimerica ermetica. Grazie all'aria all'interno della scatola, come un galleggiante, si trova sempre sulla superficie dell'acqua e si muove seguendo il suo livello.

Il meccanismo a galleggiante è dotato di un interruttore elettrico e di una sfera in acciaio che apre e chiude i contatti del circuito al minimo cambiamento della posizione del galleggiante.

Oggi si vedono sempre più spesso dispositivi dotati della nuova tecnologia aquasensor. Sono efficaci quando è necessario allestire serbatoi stretti, nella cui cavità non è possibile posizionare interruttore a galleggiante.

Grazie a questo regolatore integrato è possibile impostare comodamente il livello d'acqua desiderato per l'accensione e lo spegnimento automatici del dispositivo. Il livello minimo può raggiungere solo 5 mm.

Se l'unità di drenaggio viene utilizzata regolarmente, si collegano tubi rigidi. In caso di uso periodico della pompa, per il collegamento sono sufficienti tubi flessibili.

Principio di funzionamento dell'apparecchio

Aspirando l'acqua, la pompa di drenaggio la allontana dal serbatoio pieno o dall'ambiente allagato verso una struttura situata nelle vicinanze. Il liquido trattato entra prima nella camera di lavoro e poi, grazie alla pressione generata dall'azione della girante della pompa, si sposta verso il tubo di uscita.

Grazie alla configurazione della maggior parte delle pompe di drenaggio, in cui la girante è di tipo semi-aperto, le unità sono in grado di pompare rapidamente grandi quantità di liquido.

Poiché i dispositivi di questo tipo non sono in grado di generare una pressione elevata, non possono sollevare e pompare acqua su lunghe distanze.

Il liquido pompato svolge contemporaneamente la funzione di raffreddamento del motore. Grazie a ciò, la probabilità di surriscaldamento della pompa durante il funzionamento prolungato si riduce a zero. Ma per questo stesso motivo, i produttori di pompe di drenaggio impongono un limite alla temperatura massima dell'acqua pompata. Per la maggior parte dei modelli, non deve superare i 50°C.

In vendita si trovano anche apparecchiature in grado di funzionare in condizioni non standard e in ambienti caldi. Ma tali apparecchiature costano un ordine di grandezza in più.

Le pompe di drenaggio sono in grado di funzionare efficacemente in ambienti con diversi gradi di sporcizia.

Le unità disponibili in vendita sono suddivise in tre categorie:

1. Per acqua pulita e leggermente sporca. Pompano acqua con particelle fino a un massimo di 5 mm. Vengono utilizzate per il prelievo da pozzi di abbassamento della falda, lo svuotamento di piscine e il pompaggio dell'acqua da serbatoi di raccolta piovana.
2. Per acque moderatamente sporche. La dimensione delle particelle solide trasportate con l'acqua non supera i 25 mm. Vengono utilizzate per lo svuotamento di scarichi di acque meteoriche e pozzi di drenaggio.
3. Per liquidi sporchi con inclusioni da 38 mm. Vengono utilizzati per svuotare vasche di decantazione, pompaggio di acqua sporca in caso di allagamenti.

La portata degli apparecchi progettati per acqua pulita e leggermente sporca è compresa tra 83 e 230 l/min. Mentre la prevalenza del liquido pompato può raggiungere da 5 a 12 m.

Questi parametri sono sufficienti per garantire il funzionamento di fontane, sistemi di approvvigionamento idrico e drenaggio, nonché l'utilizzo di impianti di irrigazione.

Per il pompaggio di acque sporche contenenti ghiaia e particelle simili di diametro compreso tra 10 e 15 mm, vengono utilizzate unità con portata da 37 a 450 l/min. Sono in grado di garantire una prevalenza da 5 a 22 metri.

I modelli di drenaggio industriali, progettati per lavorare con sistemi fognari, possono "digerire" particelle fino a 120 mm.

La principale differenza tra le unità di drenaggio e le pompe da pozzo è la capacità di pompare acqua contenente vari tipi di impurità.

Le unità di drenaggio possono funzionare al massimo dell'efficienza solo con liquidi con un contenuto minimo di elementi solidi.

Con acqua contaminata, satura di rifiuti solidi, possono gestirli le pompe fecali con trituratore.

Classificazione delle pompe in base al tipo di costruzione

La varietà delle apparecchiature per pompe si divide in due categorie: unità di superficie e unità sommerse.

Modelli di superficie

Le unità di superficie sono progettate per essere installate sopra il serbatoio. Il corpo dei dispositivi di questo tipo viene posizionato su una superficie piana in un luogo asciutto. Il pompaggio dell'acqua avviene attraverso un tubo flessibile calato nel serbatoio: un tubo in PVC o un tubo di gomma.

Le pompe di superficie sono mobili e facili da usare: è comodo spostarle nell'area, installandole temporaneamente o permanentemente nel punto desiderato.

Qualsiasi modello di tipo superficiale ha due tubi:

• di ingresso – garantisce l'afflusso di acqua di scarico dal serbatoio pieno;
• di uscita – convoglia i reflui all'esterno della struttura da svuotare.

Tali dispositivi possono funzionare in modalità automatica. Per realizzare il funzionamento automatico, all'interruttore di accensione è collegato un meccanismo a galleggiante che risponde al livello del liquido nel serbatoio.

Viene immerso nel liquido da pompare insieme al tubo flessibile. Quando l'acqua sale oltre un determinato livello, si attivano i sensori del galleggiante che comandano l'avviamento della pompa.

I principali vantaggi delle unità di tipo sommerso sono:

• semplicità di installazione e smontaggio;
• la manutenzione del dispositivo si riduce solo alla pulizia e lubrificazione tempestiva dei componenti.

Ma tali unità non sono adatte per pozzi profondi. Sono progettate per funzionare con un'altezza di aspirazione compresa tra 8 e 12 m.

Bisogna anche considerare che, quando si collega una tale pompa al sistema fognario, è necessario conoscere esattamente la sezione della tubatura, poiché l'unità vi si collega tramite raccordi.

Dispositivi di drenaggio sommersi

I dispositivi sommergibili funzionano praticamente allo stesso modo delle pompe di drenaggio superficiali. Ma sono più indicati per il pompaggio dell'acqua da trincee profonde o pulizia di pozzi.

Il pompaggio delle acque reflue viene effettuato dalla pompa stessa senza l'uso di tubi flessibili e raccordi. Il filtro a rete situato sul fondo della pompa protegge i componenti del gruppo da rocce dure, sabbia e particelle insolubili.

La profondità massima di immersione delle pompe, per diversi modelli, di solito non supera i 50 m. Tuttavia, non possono essere utilizzate per svuotare serbatoi e bacini poco profondi la cui profondità non raggiunge i 20 m. Per consentire il funzionamento dei dispositivi sommergibili in trincee poco profonde, è necessario utilizzare un raffreddamento aggiuntivo del motore con acqua.

I gruppi sommergibili vengono installati sul fondo del serbatoio e l'acqua viene aspirata direttamente attraverso una griglia situata nella parte inferiore del corpo.

La profondità di installazione del gruppo dipende dal tipo di serbatoio. Ma esiste una semplice regola: più la pompa sommergibile è posizionata in basso, più sarà facile lavorarci.

Tra i principali vantaggi dei dispositivi sommergibili vale la pena evidenziare:

• elevata potenza e prestazioni rispetto ai gruppi di superficie;
• possibilità di prosciugare serbatoi profondi di diverse decine di metri;
• funzionamento silenzioso – i gruppi immersi nel contenitore praticamente non producono rumore durante il funzionamento.

La particolarità degli impianti di questo tipo è che funzionano automaticamente. L'equipaggiamento del dispositivo con un meccanismo a galleggiante o una bolla di plastica garantisce il funzionamento continuo della pompa in modalità automatica. Esso spegne il motore della pompa al raggiungimento del livello d'acqua impostato.

La presenza di un interruttore a galleggiante è particolarmente importante quando è necessario pompare liquidi da serbatoi a riempimento lento.

Il funzionamento continuo del dispositivo sott'acqua richiede un isolamento affidabile dell'automazione e la tenuta dei motori elettrici dell'apparecchio. Pertanto, nella fabbricazione dei gruppi sommergibili vengono utilizzati solo materiali resistenti alla corrosione, in grado di sopportare danni meccanici.

I materiali di fabbricazione per i componenti nodali, a seconda dello scopo e dei carichi sopportati, possono essere:

• polimeri e plastiche da costruzione;
• leghe e acciai elettrotecnici, legati e al carbonio.

Nei modelli costosi, per la tenuta del motore elettrico del dispositivo vengono utilizzati premistoppa realizzati in guarnizioni ceramiche oppure con un blocco d'olio.

L'unico inconveniente dei dispositivi sommergibili è che per la manutenzione e la riparazione della pompa di drenaggio, è necessario estrarla dal serbatoio in superficie. Inoltre, a causa della tenuta del corpo, sono piuttosto difficili da manutenere e riparare.

Tipi di pompe in base allo scopo

In base alla potenza dei dispositivi e al loro campo di applicazione, le pompe di drenaggio sono convenzionalmente suddivise in due tipi: domestiche e industriali.

Unità per uso domestico

Le pompe di drenaggio progettate per esigenze domestiche hanno un'ampia gamma di applicazioni.

Vengono utilizzate:

• per il pompaggio dell'acqua da cantine e scantinati allagati;
• per lo svuotamento di pozzi tecnici;
• per il trasferimento dell'acqua dalle piscine;
• annaffiare l'orto da uno stagno o da un barile.

Le pompe monofase a bassa potenza hanno in media una portata di 800 l/min e sono in grado di sollevare l'acqua prelevata da un serbatoio, uno stagno o un pozzo fino a un'altezza di 25 m.

Le unità di drenaggio vengono spesso utilizzate nei sistemi di irrigazione e annaffiatura, nonché per garantire un rapido apporto d'acqua per il funzionamento di una fontana.

Per esigenze domestiche si acquistano spesso pompe di drenaggio con corpo in acciaio inossidabile o polimero rinforzato. Sono in grado di pompare acqua contenente impurità solide fino a 10 mm, la cui proporzione è del 10% del volume totale.

Pompe per scopi industriali

Le pompe di drenaggio industriali hanno potenza e prestazioni superiori. Le unità motorizzate e diesel vengono ampiamente utilizzate dai servizi comunali, dalle imprese edili e dal MČS.

Con il loro aiuto si esegue:

• il pompaggio di serbatoi fognari e condotte intasate;
• la rimozione di allagamenti di emergenza;
• il drenaggio di scarichi industriali;
• l'asciugatura di pozzi di raccolta e altri siti.

Su scala industriale, vengono spesso utilizzate pompe di drenaggio con motori elettrici alloggiati in custodie di ghisa. Il potente radiatore di questi dispositivi garantisce un'efficace dissipazione del calore, mentre la custodia in ghisa protegge dalla deformazione in caso di notevole produzione di calore.

Sono in grado di pompare acque reflue e acque sporche contenenti particelle fino a 20 mm, la cui proporzione è del 25% del volume totale.

Le pompe industriali trifase hanno una portata di aspirazione fino a 1500 l/min. Sono in grado di sollevare l'acqua trattata fino a un'altezza di circa 150 m.

Questi modelli hanno una struttura più complessa. Per la manutenzione richiedono l'intervento di un tecnico specializzato.

Principali produttori di pompe di drenaggio

Oggi il mercato delle attrezzature per pompe offre un'ampia scelta di unità di drenaggio di vari produttori, sia nazionali che esteri.

Tra gli acquirenti, i modelli più richiesti sono quelli prodotti sotto i seguenti marchi:

• Grundfos – azienda danese specializzata nella produzione di apparecchiature per pompe, inclusi motori elettrici e componenti correlati. La vasta gamma di modelli include sia dispositivi di superficie che sommergibili, progettati per il pompaggio di acqua pulita e sporca a diverse temperature. Gli aggregati prodotti con questo marchio appartengono al segmento di alto prezzo, poiché i prezzi dei modelli sono superiori del 50% rispetto alla media.
• Perdollo – azienda italiana che, guidandosi dal principio di aiutare l'umanità a risolvere i problemi di approvvigionamento idrico, produce pompe di nuova generazione. Nel catalogo del produttore ci sono centinaia di modelli, che si differenziano per destinazione, costruzione e caratteristiche operative. I dispositivi resistenti all'usura e affidabili che producono, nonostante il loro costo piuttosto elevato, hanno un mare di recensioni positive da acquirenti in tutto il mondo.
• Wilo – marchio tedesco apparso sul mercato nazionale più di venti anni fa, rinomato per l'introduzione di tecnologie all'avanguardia e design moderno. L'azienda produce apparecchiature di alta qualità per sistemi di approvvigionamento idrico e smaltimento delle acque reflue, nonché per ventilazione e condizionamento.

Negli stabilimenti di ciascuna delle aziende elencate è in vigore un controllo qualità a più fasi. I prodotti da loro realizzati sono conformi agli standard internazionali di qualità e sicurezza.

Raccomandazioni per la scelta dell'attrezzatura

La prima cosa a cui puntare nella scelta di un aggregato sono le condizioni del suo impiego e il grado di inquinamento dell'acqua.

Il diametro nominale della pompa corrisponderà alla dimensione massima delle inclusioni solide che è in grado di pompare.

Quando si sceglie un'attrezzatura di drenaggio per l'acqua, bisogna orientarsi sulle caratteristiche tecniche del prodotto:

1. Portata. Si determina in base al volume di lavoro che l'aggregato deve svolgere. Cioè, quanta quantità di liquido deve pompare in un determinato periodo di tempo. L'enfasi deve essere posta sul processo più impegnativo.
2. Prevalenza. Per determinare questo parametro, è necessario conoscere approssimativamente l'altezza e la distanza su cui si prevede di trasportare l'acqua. Questo valore si calcola come differenza tra il livello di uscita dell'acqua dal bocchettone e la profondità di immersione dell'aggregato.
3. Mezzo pompato. La dimensione massima consentita delle inclusioni solide da pompare con l'acqua è indicata nelle specifiche dell'apparecchio. Nei modelli progettati per funzionare con acqua sporca, le dimensioni della camera di lavoro devono essere tali da garantire il passaggio senza ostacoli delle frazioni.
4. Soglia massima di temperatura. Nella scelta di un modello sommergibile, fare riferimento alla soglia massima di temperatura del liquido da pompare, poiché il motore di tale apparecchio viene raffreddato mediante trasferimento di energia termica al liquido trasportato. Nella maggior parte dei casi, la soglia massima di temperatura dell'acqua è di 50°C.

La portata massima delle unità per uso domestico è di 180 l/min. Questo è più che sufficiente per prosciugare un serbatoio o rimuovere l'acqua da una cantina. Per poter pompare l'acqua dal fondo di un contenitore o di un pozzo in modo ottimale, scegliere modelli le cui aperture di aspirazione sono posizionate nella parte inferiore.

Nel calcolare la potenza necessaria, si deve prendere come base il parametro per cui un metro di prelievo verticale corrisponde a dieci metri in orizzontale.

Prevalenza e portata di una pompa di drenaggio sono correlate: maggiore è la profondità di immersione del dispositivo, minore è la prevalenza generata (+).

Nella scelta del modello, tenere conto anche dello stato della superficie su cui verrà posizionata l'attrezzatura. Una pompa di drenaggio di superficie è meglio posizionarla in una fossa di dimensioni 40x60 cm. Ciò eviterà che l'acqua si diffonda su una superficie piana.

Se invece si utilizza un'automazione con disposizione verticale del galleggiante, la superficie rimarrà completamente asciutta. Con una regolazione corretta, i meccanismi a galleggiante funzionano in modo efficiente e affidabile.

Indipendentemente dal tipo di modello progettato per il pompaggio di liquidi puliti, occorre considerare che non si deve utilizzarlo vicino a un fondale fangoso o sabbioso di uno specchio d'acqua. Le particelle che entrano nel dispositivo lo ostruiranno, il che può influire negativamente sulla durata dell'unità.

Ulteriori informazioni sulle caratteristiche costruttive delle pompe di drenaggio e consigli per la scelta dell'attrezzatura sono forniti in questo articolo.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Principio di funzionamento dell'attrezzatura di drenaggio:

Regole per una scelta corretta di una pompa di drenaggio:

Classificazione delle pompe di drenaggio:

La pompa di drenaggio è un'apparecchiatura versatile in grado di svolgere più compiti. Scegliendo con cura il modello, è possibile utilizzare una singola pompa in diversi processi, ottenendo così un'ottima opportunità di utilizzare l'unità a lungo e in modo produttivo.

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