Scelta delle pompe per acque di fognatura. Alberto Bianchi

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1 Scelta delle pompe per acque di fognatura Alberto Bianchi

2 2 Fattori di scelta della pompa Dipende: dalla portata da sollevare dalla prevalenza richiesta dal liquido da pompare dalla linea di aspirazione da fattori economici: vita dell impianto costo dell impianto costo del kwh costo della manutenzione (manodopera) costo di smaltimento da fattori ambientali: inquinamento ambientale contaminazione inquinamento acustico odori Dipende anche: dal rendimento medio nel tempo dalla curva delle durate delle portate dall ingombro e dallo spazio disponibile dalla disponibilità del materiale

3 3 Tipi di pompe Principali tipi di pompe e loro campi d impiego pompe centrifughe pompe alternative a stantuffo pompe rotative pompe ad anello liquido eiettori idroestrattori o air-lift arieti idraulici [m] coclee

4 4 Tipo di fluido Approvvigionamento idrico civile Drenaggio urbano Approvvigionamento idrico irriguo e bonifica idraulica Approvvigionamento idrico industriale Centrali elettriche Industria petrolchimica Impianti navali e piattaforme offshore

5 Pompe centrifughe per acque reflue Nel campo adatto al sollevamento con pompe centrifughe s impiegano con successo vari tipi di giranti, disponibili come soluzione base o come alternativa speciale, scelte in funzione del tipo di liquame da sollevare. Intasamento Regola empirica: una pompa per sollevamento di acque grezze di rifiuto deve essere in grado di convogliare solidi sospesi di dimensione granulometrica pari al diametro nominale della sua mandata, almeno fino a diametri nominali di mm.

6 Caratteristiche delle giranti e campi di applicazione 6 Monocanale chiusa Liquami non grigliati D=100 mm per acque luride contenenti solidi e materiali fibrosi, fanghi di ricircolo e digeriti, acque sporche, fanghi attivi, D mm Monocanale semiaperta Liquami non grigliati con materiale lungo e fibroso A vortice arretrata Liquami non grigliati con materiale lungo e fibroso

7 Caratteristiche delle giranti e campi di applicazione 7 A vortice semiarretrata o non arretrata Liquami cittadini non grigliati esenti da materiale lungo e fibroso Q<50 60 l/s per liquidi contenenti grosse particelle solide, materiali fibrosi e particelle gassose D mm Ad elica Liquami grigliati grossolanamente (b=40 70 mm) Multicanali Liquami grigliati finemente (b=20 25 mm)

8 Caratteristiche delle giranti e campi di applicazione 8 Aperta tagliante Fanghi primari c<3 4% zootecnici Spirale aperta Acque da trattare con sostanze contenenti lunghe fibre e solidi grossolani, acque pretrattate, acque miste, fanghi grezzi e digeriti, fanghi attivi, fanghi ricircolati e digeriti D > 100 mm

9 Caratteristiche delle giranti e campi di applicazione 9 Trituratrici per applicazioni domestiche con materiali grossolani e fibrosi, acque luride, escrementi D = 7 mm Antiabrasione Sospensioni abrasive

10 Caratteristiche delle giranti e campi di applicazione 10 Girante antintasamento con diffusore speciale Girante autopulente di tipo aperto scanalatura di espulsione in voluta

11 Caratteristiche delle giranti e campi di applicazione 11 Girante antintasamento tagliante e con dente guida Wastewater Raw water Cooling water Sludge Storm water Industrial effluent Agriculture

12 Durata della girante Hard-Iron Update Presentation Name or Confidentiality Status Under Footer Menu 11/17/

13 13 Rendimenti tipici di giranti per acque reflue Girante a vortice Girante a canale/i Girante N Rendimenti tipici in acqua pulita nel punto di miglior rendimento: trituratrici 42 % girante a vortice 45 % 58 % girante monocanale 68 % 75 % girante bicanale 78 % girante antintasamento 80 % spirale aperta 81.5 %

14 14 [m] Coclee

15 Campi di impiego e scelta della pompa per acque reflue 15 TIPO PORTATA l/s PREVALENZA m RENDIMENTO (a) % CAMPI DI IMPIEGO Centrifughe radiali Girante semiaperta e diffusore autopulente Liquami non grigliati, fanghi di ricircolo e di supero (b) Girante monocanale chiusa Girante a vortice semiarretrata o non arretrata Girante monocanale semiaperta Liquami non grigliati, fanghi di ricircolo e di supero (b) Liquami non grigliati, con materiale lungo e fibroso fanghi di ricircolo e di supero, fanghi di ricircolo e di supero (b) Girante a vortice arretrata Girante aperta tagliante fanghi grezzi e misti, fanghi di ricircolo e di supero (b) Centrifughe assiali Liquami grigliati grezzi o trattati (c) Coclee Liquami non grigliati, fanghi di ricircolo e di supero, fanghi grezzi e misti Rotovolumetriche (d) Fanghi ispessiti, fanghi stabilizzati, fanghi da percolare Air-lift (e) (f) <40 Sabbie, fanghi, liquami (a)ci si riferisce ai rendimenti ottimali del gruppo elettropompa. (b)possono aversi problemi se i fanghi sono densi. (c)forniscono portate praticamente costanti al variare della prevalenza; devono essere alimentate con fluidi privi di parti troppo grossolane e di sabbia. (d)funzione del diametro del tubo e della portata d'aria. (e)dipende dalla sommergenza.

16 Rendimento nel tempo Girante antintasamento Girante monocanale Relat ive Et a Tot al 110% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Time [ min] Relative Eta Total 110% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Time [min] 10 l/s 20 l/s 30 l/s

17 Potenza assorbita nel tempo Girante antintasamento Girante monocanale 2,4 2,3 2,2 2,1 2 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 Relat ive Input Power Time [ min] 10 l/s Relative Input Power 20 l/s 2,4 2,3 30 l/s 2,2 2,1 1,9 2 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0, Time [min]

18 Ostruzione, disostruzione e prevenzione del bloccaggio della pompa 19

19 Girante a vortice Qty passed Qty clog 1 Table cloth x 25 tests l/s 12 l/s 18 l/s Floor cloth x 25 tests Qty passed Qty clog l/s 12 l/s 18 l/s

20 Girante monocanale Qty passed Qty clog 1 Table cloth x 25 tests l/s 20 l/s 30 l/s Floor cloth x 25 tests Qty passed Qty clog 0 10 l/s 20 l/s 30 l/s

21 Girante antintasamento 25cm 30cm Qty passed Qty clog 1 Floor cloth x 25 test l/s 20 l/s 30 l/s Floor cloths x 25 tests Qty passed Qty clog 0 10 l/s 20 l/s 30 l/s Floor cloths x 25 tests Qty passed Qty clog l/s 20 l/s 30 l/s

22 26 Fattori di scelta della pompa Dipende: dalla portata da sollevare dalla prevalenza richiesta dal liquido da pompare dalla linea di aspirazione da fattori economici: vita dell impianto costo dell impianto costo del kwh costo della manutenzione (manodopera) costo di smaltimento da fattori ambientali: inquinamento ambientale contaminazione inquinamento acustico odori Dipende anche: dal rendimento medio nel tempo dalla curva delle durate delle portate dall ingombro e dallo spazio disponibile dalla disponibilità del materiale

23 27 Criteri economici di scelta della pompa rc i = Σ interesse e ammortamento capitale + manutenzione + accantonamento annuo per smaltimento C e = oneri economici annui La scelta della pompa non è univocamente determinata. Si deve minimizzare la passività P=rC i +C e.

24 28 Criteri economici di scelta della pompa Tasso di ammortamento r in funzione di i ed n n = 5 anni n = 10 anni n =15 anni n = 20 anni n = 30 anni n = 50 anni Tasso di ammortamento annuo r 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% r i (1 + i) = n (1 + i) n 1 0% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 20% Tasso d'interesse annuo i

25 = = + + = = = = , dt D g Q D k Q L H Q c dt g V LJ H Q c dt H Q c Wdt c C geod e geod e e e e η π α γ η α γ η γ Dimensionamento economico della condotta di mandata

26 Dimensionamento economico della condotta di mandata m/s V m/s C e ceγ H ceγ H = 365 Qdt= V η 0 η η= η medio D min D max

27 Miglioramento del rendimento e riduzione della prevalenza 31 L aumento del rendimento produce una riduzione percentualmente uguale del consumo. La riduzione delle perdite produce una riduzione del consumo pari alla sua percentuale rispetto alla prevalenza.

28 Pompe centrifughe a velocità fissa o variabile 32

29 33 Prof-Scolaro LSPM = Live Started Permanent Magnet motor Pacchetto Plug-in =? Gruppo fb

30 Case stories