Perché ogni pompa ha bisogno di un filtro (e dove installarlo)

La maggior parte dei guasti attribuiti alla pompa ha origine altrove nella tubazione. Un frammento di scoria di saldatura lasciato durante l'installazione, una scaglia di incrostazione da una vecchia condotta, una manciata di sabbia aspirata da un serbatoio a terra — ognuno di questi può scheggiare una pala della girante, rigare un anello di usura o aprire una tenuta meccanica entro poche ore dall'avviamento. Un filtro costa una frazione della pompa che protegge e, nella maggior parte degli impianti, è il miglioramento di affidabilità più economico disponibile.

Cosa protegge davvero un filtro

Una pompa centrifuga è progettata per movimentare liquidi, non solidi. I suoi giochi interni — tra girante e anelli di usura, e tra le facce della tenuta meccanica — si misurano in frazioni di millimetro. Le particelle dure che attraversano queste luci causano tre tipi di danno:

• Erosione della girante e degli anelli di usura. La sabbia trasportata ad alta velocità usura e allarga i giochi. Il ricircolo interno aumenta e la pompa fornisce meno prevalenza alla stessa velocità assorbendo la stessa potenza.
• Rottura della tenuta. Le particelle che raggiungono le facce della tenuta le rigano. Una tenuta meccanica che perde è il motivo più comune per cui una pompa viene messa fuori servizio.
• Intasamento. Nelle piccole pompe domestiche e multistadio, i passaggi sono abbastanza stretti da far incastrare completamente i detriti, e la portata crolla.

Il filtro protegge anche ciò che si trova a valle della pompa — valvole di regolazione, contatori d'acqua e riduttori di pressione hanno tutti sedi strette che i detriti tengono aperte.

Lato aspirazione o lato mandata?

Se lo scopo è proteggere la pompa, il filtro va installato lato aspirazione, a monte dell'ingresso della pompa. Un filtro sulla mandata protegge solo le apparecchiature più a valle; quando i detriti lo raggiungono, sono già passati attraverso la girante.

C'è un compromesso, ed è quello che mette in difficoltà la maggior parte delle installazioni. Ogni filtro crea una perdita di carico e, sul lato aspirazione, questa perdita viene sottratta direttamente alla pressione disponibile all'ingresso della pompa — l' altezza netta positiva all'aspirazione disponibile (NPSHa). Pulito e correttamente dimensionato, un filtro ne consuma pochissimo. Semi-intasato, può sottrarne abbastanza da far bollire il liquido all'occhio della girante. Il risultato è cavitazione: rumore simile a ghiaia nella cassa, calo delle prestazioni e vaiolatura sulla girante.

Quindi la regola non è semplicemente “installare un filtro in aspirazione” — è “installare un filtro in aspirazione ben dimensionato e pulirlo prima che diventi il problema.”

Perché il filtro a Y è la scelta predefinita per la protezione delle pompe

Per la maggior parte delle applicazioni acqua, HVAC e irrigazione, il filtro a Y è la scelta standard. Il cestello si trova in un ramo inclinato del corpo principale, quindi è compatto, si installa direttamente in linea tra flange o su filettatura e si pulisce rimuovendo un solo tappo senza intervenire sulle tubazioni.

I filtri a cestello trattengono molti più detriti e sono preferiti sulle linee di grande diametro con elevato carico di sporco. Per le taglie di pompa presenti in edifici, ville e nella maggior parte dei circuiti di processo, il filtro a Y offre il giusto equilibrio tra ingombro, costo e manutenzione. Per un confronto completo, vedere Filtri a Y o a cestello.

Scegliere il corpo giusto: bronzo, ghisa o ghisa sferoidale

Il gamma di filtri Niagara si basa interamente su corpi a Y, suddivisi per materiale e classe di pressione:

Come guida pratica: bronzo per tubazioni filettate di piccolo diametro e acqua potabile; ghisa per servizio acqua generico flangiato in PN16; ghisa sferoidale dove pressione, temperatura o carichi d'urto sono più elevati. Verificare l'esatta gamma di taglie, la foratura del cestello e i valori nominali del modello specifico sulla relativa scheda tecnica — variano in base al modello, non alla gamma.

Dimensionamento: mai più piccolo del tubo

Un filtro in aspirazione deve essere almeno della stessa taglia della linea. Ridurre la taglia del filtro per risparmiare è un falso risparmio — aumenta la velocità attraverso il cestello, aumenta la perdita di carico e si intasa più in fretta. Dove l'NPSHa è già limitato, come per pompe che aspirano da un pozzetto o da un serbatoio a terra basso, scegliere una taglia superiore alla tubazione o un modello con coefficiente di portata più elevato. La serie SDS1–SDS4 è stata sviluppata appositamente con un Kv più elevato per ridurre la perdita di carico rispetto ai modelli precedenti.

La maglia del cestello è un compromesso. Maglie più fini proteggono meglio ma si intasano più in fretta. Per proteggere una pompa, il cestello deve solo fermare le particelle abbastanza grandi da danneggiarla — trattenere ogni granello di limo è il compito di un filtro fine, non di un filtro a cestello.

Installarlo correttamente

• Orientamento. Su un tubo orizzontale, montare il filtro a Y con il ramo del cestello rivolto verso il basso, in modo che i detriti si raccolgano sul fondo del cestello e non ricadano nel flusso all'apertura del tappo. Su un tubo verticale, installarlo solo dove il flusso scorre verso il basso.
• Freccia di flusso. Ogni corpo è fuso con una direzione di flusso. Se montato al contrario, il cestello può collassare.
• Intercettazione. Installare una valvola di intercettazione su ciascun lato, così da poter pulire il filtro senza svuotare l'impianto. Una saracinesca o valvola a farfalla è adatta allo scopo; scegliere in base alla taglia della linea e allo spazio disponibile.
• Tratto rettilineo. Lasciare un tratto di tubo rettilineo tra il filtro e l'ingresso della pompa, in modo che il flusso raggiunga la girante in modo uniforme, invece di imbullonare il filtro direttamente alla flangia di aspirazione.
• Manometri. Un manometro su ciascun lato — o un unico manometro differenziale — trasforma la pulizia da congettura a lettura.

Quando pulirlo

Le prime settimane dopo la messa in servizio sono quelle in cui un filtro ripaga il suo costo. Le tubazioni nuove trasportano spruzzi di saldatura, sigillante per giunti e trucioli di taglio, e un filtro può riempirsi in pochi giorni. Controllarlo dopo le prime 24–48 ore di funzionamento, poi settimanalmente finché non resta pulito.

Successivamente, pulire in base alla lettura della perdita di carico, non al calendario. Quando la differenza di pressione a cavallo del filtro sale sensibilmente oltre il valore a filtro pulito, aprirlo. Un differenziale in aumento è anche un segnale di allarme precoce: se il filtro inizia improvvisamente a raccogliere sabbia, qualcosa a monte — un serbatoio, un pozzo, una condotta danneggiata — è cambiato.

Segnali che il problema è il filtro

• La pompa è diventata più rumorosa, con un crepitio o un suono simile a ghiaia — il classico segnale di aspirazione insufficiente.
• La portata o la pressione è calata gradualmente nel corso di settimane, senza modifiche alla pompa.
• A pompa che continua ad avviarsi e fermarsi dopo aver funzionato regolarmente in precedenza.
• La differenza di pressione a cavallo del filtro è ben superiore al valore a filtro pulito.

Ognuno di questi segnali giustifica un controllo del filtro prima di aprire la pompa stessa.

In breve

Installare un filtro a Y sul lato aspirazione di ogni pompa che pesca da un serbatoio, un pozzetto, un pozzo o da qualsiasi rete costruita o riparata di recente. Dimensionarlo pari alla linea o superiore, installarlo con il cestello verso il basso e intercettazioni su ciascun lato, e pulirlo in base alla lettura della perdita di carico. Abbinato alla pompa Niagara che protegge, è il modo meno costoso per mantenere quella pompa al suo punto di lavoro nominale per l'intera vita di progetto.

Per un aiuto nella scelta di un filtro per una pompa, una classe di pressione o una taglia di linea specifica, consultare la gamma di valvole Niagara oppure contattate il nostro team tecnico.