La pompa centrifuga è una turbomacchina idraulica operatrice in grado di elaborare il fluido mediante il lavoro compiuto per effetto centrifugo attraverso canali fissi e rotanti sempre aperti, senza modificare la comprimibilità del fluido stesso. Da qui il nome pompa centrifuga. Il movimento meccanico impresso dal motore alla girante fornisce energia cinetica al flusso (accelerazione in direzione radiale) che viene trasformata in energia di pressione nei successivi canali divergenti.

I componenti principali di una pompa centrifuga orizzontale a tenuta meccanica sono:

• La girante è il componente principale della pompa centrifuga nonché l’organo mobile con cui il fluido scambia energia. Costruita in materiale plastico rinforzato da fibre (PP + VTR o PVDF + CF secondo l’impiego della pompa centrifuga e del fluido elaborato) è composta da una serie di palette curve che formano canali via via crescenti con l’aumentare del raggio. La girante aperta permette il passaggio anche di liquidi leggermente sporchi, mentre l’elaborazione di fluidi con viscosità fino a 500 CPS o pesi specifici fino a 1,9 kg/L è garantita dal movimento solidale e concentrico della girante rispetto al motore, collegati tramite un albero di trasmissione del moto.

  È possibile raggiungere portate volumetriche [m³/h] e prevalenze [m] diverse controllando il diametro della girante, la curvatura, l’altezza e il numero delle palette.

  Per ogni girante ci sarà una curva caratteristica della pompa centrifuga cioè quale prevalenza è possibile raggiungere data una certa portata, il range di funzionamento e il punto di lavoro.

• Il corpo pompa o voluta, a forma di chiocciola, con sezione crescente nella direzione del moto, permette l’aspirazione del fluido in senso assiale e mandata radiale verso l’alto. Oltre a direzionare il flusso è fondamentale anche per le prestazioni della pompa centrifuga: l’area crescente rallenta opportunamente il fluido quindi l’energia cinetica viene trasformata in energia di pressione.

• La tenuta meccanica a soffietto è il componente che lavora a sfregamento, quindi sottoposto a maggiore usura e assicura l’isolamento del fluido e della parte idraulica dall’esterno. È composta da una parte mobile che gira solidale con la girante e una fissa bloccata rispetto i componenti statici della pompa centrifuga. Normalmente una pompa centrifuga raggiunge velocità di rotazione di circa 3000 rpm, quindi si arriva a temperature molto elevate in brevissimo tempo. È fondamentale che la tenuta meccanica sia sempre raffreddata (dal liquido di lavoro stesso) e che la pompa centrifuga non venga mai azionata a secco, altrimenti si rischia di sciogliere i componenti fissi.

  Le parti che lavorano a sfregamento sono fatte di carburo di silicio che garantisce un’usura minore, ha una maggiore resistenza meccanica e chimica e sopporta meglio gli shock termici permettendo di lavorare a temperature più elevate.

• La cassa esterna è l’assieme di flange di collegamento e lanterna che collega il motore alla parte idraulica mantenendo quest’ultima isolata dall’esterno. Una struttura solida riduce al minimo vibrazioni e attriti indesiderati allungando la vita d’utilizzo della pompa centrifuga.

• Il motore è l’organo che trasmette il movimento. Nei casi più comuni si tratta di un motore elettrico a 2 poli (circa 3000 rpm). In base al numero di giri è possibile ottenere diverse curve caratteristiche della pompa centrifuga.