Una pompa idraulica è la stessa di una pompa centrifuga. Un motore elettrico o fonti di energia esterne come una batteria o un generatore di gas in genere azionano una pompa meccanica. Il funzionamento di una pompa meccanica richiede un certo lavoro di input sul fluido che fisicamente la trasporta nel sistema. D'altro canto, tramite macchinari rotanti al suo interno, questo tipo usa la forza per spingere o tirare oggetti in entrambe le direzioni. Quindi possiamo studiare come queste pompe funzionano e differiscono l'una dall'altra tracciando dei confronti tra loro.
Differenza tra un diffuso e una voluta in una pompa idraulica di lavoro
È tipico per una pompa idraulica montare la sua girante e azionare un albero. In una pompa a diffusore o a voluta, questo non è il caso in quanto ha alberi diversi che azionano una girante. Va notato che c'è una distinzione tra queste due pompe in termini di configurazione. Una pompa a diffusore ha la porta di scarico al centro di rotazione che vi ritorna dopo ogni rivoluzione. D'altra parte, in una pompa a voluta, dopo ogni rivoluzione non ci sarebbe alcun ritorno alla posizione di scarico perché la sua porta di scarico è situata a un'estremità dell'albero e si sposta verso un'altra estremità durante il funzionamento.
Le pressioni di aspirazione e mandata sono approssimativamente uguali nella pompa centrifuga, ma non così nella pompa idraulica
L'acqua viene pompata da una falda acquifera (fonte d'acqua) situata nel sottosuolo a un livello superiore dove viene utilizzata per scopi industriali o residenziali in sistemi idraulici. La quantità di acqua che può essere pompata varia in base alle differenze di pressione tra la fonte d'acqua e i suoi punti di destinazione all'interno del sistema. Maggiore è la differenza di pressione tra questi due, più acqua verrà trasportata.
Questo tipo di pressione di aspirazione si verifica quando l'impianto idraulico della tua casa aspira acqua attraverso tubi collegati a lavandini e servizi igienici. La pressione di aspirazione si verifica quando il fluido entra o esce dall'impianto idraulico della tua casa tramite tubi diversi, ad esempio quelli che scorrono nei servizi igienici e nei rubinetti del lavandino.
La velocità di rotazione è molto alta nella pompa centrifuga, ma non così nella pompa idraulica
La velocità di rotazione della pompa centrifuga influenza direttamente la velocità di rotazione. La potenza esercitata sullo statore dal rotore può essere trasformata in energia elettrica e utilizzata per azionare un motore. In queste pompe non ci sono riduttori per modificare la velocità di rotazione; al suo posto viene impiegato un motore elettrico.
La velocità di rotazione della pompa idraulica è direttamente proporzionale alla sua portata e alla pressione di scarico. Funziona secondo un principio in cui i pistoni in fila salgono e scendono all'interno di un cilindro contenente acqua. Uno alla volta il pistone si muove su e giù attraverso l'asta finché non raggiunge l'altezza massima sopra quando un altro pistone si solleva mentre scende di nuovo.
L'adescamento esterno del liquido è richiesto nella pompa centrifuga, ma è richiesto l'adescamento interno del liquido nella pompa idraulica
Le pompe centrifughe differiscono da quelle idrauliche in quanto le prime sono innescate esternamente mentre le seconde sono innescate internamente. L'adescamento esterno comporta l'uso di un altro dispositivo noto come cilindro di adescamento per pressurizzare il liquido nel serbatoio prima che passi attraverso il sistema. L'adescamento interno non richiede attrezzature aggiuntive per la pressione del liquido.
Per realizzare una pompa centrifuga, è necessario un fluido di adescamento esterno che deve essere spinto attraverso piccole aperture tramite gas compresso o vapore. Il rotore esterno della pompa spinge quindi questo fluido attraverso il suo sistema finché non arriva al centro, dove viene rimosso e inviato in un altro recipiente.
A differenza delle sue controparti, la pompa idraulica non ha parti mobili nel suo sistema dopo essere stata costruita; quindi, c'è un innesco interno. Invece, un accumulatore introduce pressione nel sistema di questo dispositivo, facendo così in modo che il liquido raggiunga alla fine dove è stato diretto.
Le pompe idrauliche utilizzano la restrizione per creare movimento e le pompe centrifughe utilizzano la forza centrifuga
Le pompe idrauliche sono impiegate per trasportare fluidi e gas in un sistema. Questi dispositivi possono essere utilizzati in diverse applicazioni, tra cui l'agricoltura, l'estrazione mineraria e l'edilizia. Le pompe idrauliche sono spesso combinate con un serbatoio di fluido contenente il liquido pompato. Quest'ultimo funziona forzando la sostanza che scorre all'interno del passaggio interno, determinando così il movimento in tutto il sistema.
Tali pompe centrifughe sono state progettate per trasferire liquidi viscosi come miele o melassa mentre sono contenuti in un contenitore. La principale distinzione tra pompe centrifughe e idrauliche è che mentre quelle idrauliche impiegano restrizioni per il movimento, quelle centrifughe impiegano la forza centrifuga per il movimento.
Le pompe idrauliche sono in grado di produrre portate elevate rispetto alle pompe centrifughe
Le pompe idrauliche hanno un vantaggio in quanto sono in grado di produrre portate elevate. Queste pompe idrauliche possono fornire portate più elevate rispetto alle pompe centrifughe.
La massima velocità di scarica di un motore elettrico è limitata dalla sua velocità, che dipende dalla potenza del motore e dalla sua coppia. Questo limite è chiamato velocità critica o punto operativo. All'aumentare della velocità, aumenta anche la potenza del motore, ma la coppia rimane costante allo stesso livello. A velocità più elevate, c'è più attrito nei cuscinetti, quindi il rotore impiega più tempo a girare per l'intero intervallo di giri; questo è noto come coppia di stallo. Per evitare lo stallo, i motori sono progettati per funzionare a una coppia inferiore alla coppia di stallo.
Se un motore fosse fatto funzionare a velocità superiori al suo punto di stallo (o velocità critica), avrebbe la tendenza a surriscaldarsi e alla fine a guastarsi. Per evitare che ciò accada, la maggior parte dei motori dispone di una sorta di interruttore del regolatore che limita la velocità nominale massima in modo che non superino il punto di funzionamento (questo interruttore del regolatore di solito ha una qualche forma di collegamento fisico tra rotore e statore che può essere meccanico o elettronico).
La pompa idraulica è del tipo a cilindrata positiva e la pompa centrifuga è del tipo a cilindrata non positiva
È una pompa a spostamento positivo che ha un cilindro e un pistone con un piccolo volume che si muove su e giù. Quando il pistone si muove positivamente, crea un vuoto nel cilindro attraverso quella che viene chiamata aspirazione, per cui aria o liquido vengono aspirati attraverso una piccola entrata. Successivamente, quest'ultima passa attraverso diversi ugelli in un'altra uscita più grande comunemente chiamata scarico. L'aspirazione può essere costante o variabile. Nell'aspirazione costante, una sostanza come il diaframma trattiene il fluido contro la pressione atmosferica. Al contrario, nell'aspirazione variabile, la richiesta di flusso cambia con la pressione applicata sul diaframma.
Le pompe centrifughe, invece, hanno giranti collegate ai loro alberi rotanti che aspirano il liquido da un lato all'altro del loro involucro tramite azione centrifuga, poiché non hanno parti mobili al loro interno.
Le pompe idrauliche sono silenziose durante il funzionamento mentre le pompe centrifughe sono rumorose durante il funzionamento
Uno dei motivi di questo effetto è che le pompe idrauliche sono progettate per funzionare a velocità inferiori che hanno meno attrito e sono più efficienti delle pompe centrifughe. Per questo, gli alberi di trasmissione delle pompe idrauliche sono solitamente realizzati in materiali leggeri con una lunga durata. Anche l'accoppiamento all'albero motore può essere costruito con un materiale più robusto rispetto a quello utilizzato in un accoppiamento standard di una pompa centrifuga.
Un problema comune con le pompe centrifughe è che producono alti livelli di rumore all'avvio, soprattutto se avviate ripetutamente durante il giorno, come spesso accade in contesti industriali. Per alleviare questo problema, un sistema di lubrificazione ausiliario può ridurre le quantità di olio richieste dalla pompa durante l'avvio e ridurre al minimo l'usura di entrambi i componenti, aumentandone così anche la vita utile.
Le pompe idrauliche funzionano bene quando c'è alta pressione nel liquido e hanno un'applicazione limitata ad alta pressione e le pompe centrifughe funzionano bene a bassa pressione
Possono anche essere utilizzati per trasferire fluidi come acqua, petrolio e persino fognature. Le vibrazioni possono iniziare quando vengono impiegati a flussi ad alta pressione. Ciò può causare problemi con le pompe che possono portare a perdita di potenza e infine a guasti.
Le pompe centrifughe hanno una minore area di contatto tra la girante e il liquido, quindi funzionano bene a bassa pressione. Poiché necessitano di poco spazio per applicare potenza alle loro giranti, non c'è una massa superficiale significativa. Se si desidera spostare liquidi a basse velocità, ad esempio macchine per la pulizia o la lavatrice, le pompe centrifughe sono ideali.