Pompe Centrifughe - 1

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1 Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Corso di Laurea Triennale in Ingegneria Meccanica A.A. 2009/2010 II Periodo di lezione Corso di: Macchine B Docente: Prof. Stefano Fontanesi Pompe Centrifughe - 1

2 Pompe centrifughe: componenti principali USCITA GIRANTE INGRESSO Pale Voluta

3 Architetture Pompa centrifuga Sezione assiale i Bocca d aspirazione assiale u- Bocca di mandata posizionata al termine di un collettore anulare a voluta (chiocciola o camera a spirale) eventualmente divergente.

4 Architetture Pompa centrifuga Sezione assiale L albero rotante è collegato con la girante (disco e controdisco collegati dalle palette). Nella parte terminale dell albero rotante sono presenti cuscinetti a sfera

5 Architetture Pompa centrifuga Sezione assiale La girante è bloccata assialmente con un bullone serrato sul codolo dell albero e uno spallamento ricavato sullo stesso. Sull albero è presente la cava per la linguetta di accoppiamento con la girante per la trasmissione della coppia e l impedimento di rotazioni relative tra le parti.

6 Architetture Pompa centrifuga Sezione assiale C1 e C2 sono le zone di tenuta tra gli ambienti di alta e di bassa pressione. La tenuta è costituita da superfici cilindriche accoppiate con gioco ridotto. La scelta dei diametri effettivi di accoppiamento di tali superfici e i fori F sul disco contribuiscono all equilibratura delle spinte assiali agenti sull albero.

7 Pompe centrifughe: componenti principali GIRANTE CON FORI CONTRODISCO GIRANTE SENZA FORI

8 Pompe centrifughe: componenti principali GIRANTE CONTRODISCO PARTICOLARE DEI FORI SUL RETRO DELLA GIRANTE

9 Architetture Pompa centrifuga Sezione assiale La tenuta a premistoppa T contrasta la fuga di liquido verso l esterno lesterno. Tale tenuta non è ermetica, la portata di fuga è funzionale al raffreddamento dell elemento elemento di tenuta.

10 Architetture Pompa centrifuga Sezione assiale La lanterna L è un elemento che viene montato in caso di aspirazione in depressione. Grazie al collegamento con la mandata consente una fuga di liquido verso l esterno e verso l aspirazione impedendo l ingresso di aria.

11 Pompa centrifuga Esempi Architetture

12 Architettura

13 Profili palari NB l β l t N.B.: angolo β 2 supplementare rispetto alla notazione abituale

14 Diagramma di Moody

15 Perdite distribuite

16 Curve caratteristiche Curve caratteristiche Di Diagramma collinare lli

17 Curve caratteristiche Cassa base con tre dimensioni di girante a 1170 rpm Cassa maggiorata con tre dimensioni i i di girante ma a 710 rpm

18 Indici caratteristici delle pompe Andando da sinistra verso destra, ossia da pompe a flusso radiale a pompe a flusso assiale, cresce il numero di giri caratteristico, così come cresce il coeff. adimensionale di portata, a scapito di un calo del coeff. adimensionale di prevalenza.

19 Indici caratteristici delle pompe Andando da sinistra verso destra, ossia da pompe a flusso radiale a pompe a flusso assiale, cresce il numero di giri caratteristico, così come cresce il coeff. adimensionale di portata, a scapito di un calo del coeff. adimensionale di prevalenza.

20 Indici caratteristici delle pompe ω s

21 Curve caratteristiche a diversi n Scostamento delle curve ad iso-η i da quelle ad iso-η tot. Le prime sono archi di parabola ottenuti considerando che, per una data macchina, esiste unarelazione quadratica tra portata t volumetrica e prevalenza; Le seconde sono di derivazione sperimentale, e contemplano gli effetti del rendimento volumetrico η vol e del rendimento meccanico η m.

22 Effetti della viscosità e di D AlvariarediRevariailpesodelleforzeviscoserispettoalleforzediinerzia,e di conseguenza varia a il rendimento idraulico. In generale, si può dire che l influenza delle forze viscose è trascurabile per regimi di moto fortemente turbolenti (altissimi Re), ma passando a regimi turbolenti a basso Re o a regimi di transizione o laminari (cosa che può accadere per fluidi molto viscosi e per macchine piccole) l influenza di Re sul rendimento sarà più marcata

23 Limiti della similitudine diam. aspirazione Effetto scala: in una famiglia di macchine simili, per problemi legati alle lavorazioni meccaniche (difficoltà esecutive o costi) è praticamente t impossibile ibil riuscire i a mantenere lo stesso rapporto ε/d, in quanto macchine piccole richiederebbero superfici perfettamente levigate. Inoltre, non si riescono a scalare nemmeno i meati di trafilamento. Calano sia η i che η vol

24 Pompe in serie e in parallelo