IMPIANTI AUSILIARI DI BORDO: 5_7_1 Tipi di pompe oleodinamiche

 

Pompa «volumetrica alternativa» a pistoni in cui il fluido è spinto dall'elemento mobile (pistone) che alternativamente aspira e manda il liquido dalla camera in cui si muove. In queste pompe il trasporto del fluido dall'aspirazione alla mandata è realizzato col movimento alternativo di un pistone. La figura rappresenta, schematicamente, una pompa di questo tipo. Essa è composta essenzialmente da un cilindro in cui scorre un pistone mosso da moto alternativo. Nel cilindro stesso sono ricavate le sedi delle valvole d’aspirazione e di mandata. Quando il pistone si muove, il vuoto parziale che si crea nella camera sposta la sfera dalla sua sede aspirando il liquido nel cilindro attraverso la valvola. Allorché il pistone si muove verso l’alto, la sfera resta premuta contro la sua sede bloccando l'aspirazione, mentre la spinta del liquido fa sollevare la sfera e il liquido può così essere espulso dal cilindro attraverso la valvola di mandata. A bordo venivano utilizzate come pompa servizio sentina, oramai soppiantate da pompe a disco oscillante per via del non essere ad avviamento automatico. Tutt’ora le troviamo sugli impianti di trattamento chimico alle caldaie qualora fossero presenti sistema a pompe dosatrici. Le troviamo infine sulle petroliere nei locali pompe del carico sul circuito della linea stripping. Su navi datate era presente anche come alimentazione aria compressa al sistema di segnalazione acustica (corno di prora, fischio di poppa ecc).

Nelle macchine con pistoni radiali i cilindri sono disposti su un piano perpendicolare all’asse di rotazione della macchina. Anche in queste macchine le pressioni di esercizio possono essere molto alte ma, in genere, le portate sono ridotte. 

Ciò comporta che queste macchine siano impiegate più favorevolmente come motori a bassa velocità di rotazione ed alto valore del torcente (slow–speed high–torque motors) ma non mancano applicazioni come pompe, in alternativa a quelle con pistoni assiali. I motori a pistoni radiali possono essere del tipo a superficie di guida interna o esterna: 

• Nei primi, i pistoni disposti radialmente esercitano, a turno, una forza sulla camma fissata all’albero di rotazione della macchina; in essi i cilindri sono incernierati alla cassa, infatti non hanno l’asse fisso rispetto alla cassa poiché devono far si che l’estremità del pistone si adatti alla camma ad ogni angolo di rotazione. 
• Nei secondi, i pistoni esercitano una forza verso l’esterno, ovvero verso la cassa sulla quale è stato ricavato un profilo ondulato che svolge lo stesso ruolo della camma; in essi i pistoni ruotano con l’albero e con la cassa cilindri (si osservi che non ci sono masse eccentriche).

In ogni caso si deve avere moto di rotazione relativo fra la guida ed il blocco porta pistoni, è indifferente infatti che sia rotante il sistema di comando o il blocco motore, la scelta viene operata in base a ragioni d’ingombro, leggerezza, riduzione dei momenti d’inerzia, etc.

Queste macchine sono compatte e robuste, inoltre le tenute realizzate tra pistoni e cilindri possono essere molto efficaci; nel complesso sono macchine molto affidabili anche se necessitano di un sistema ausiliario di controllo dell’inclinazione del disco. Il grande vantaggio è indubbiamente quello di poter regolare con continuità la portata, esse vengono infatti usate a bordo come pompe collegate direttamente ad un motore elettrico anche per installazioni in cui sono richieste alte pressioni di esercizio. 

Il tipo a pistoni assiali è infatti molto utilizzato in virtù delle alte pressioni di esercizio (fino a 300–400 bar) accoppiate a medie portate (fino a 350 l/min) e soprattutto alla possibilità di raggiungere velocità di rotazione all’asse tali da permettere l’accoppiamento diretto con il motore elettrico (3000÷4000 rpm). Con questa macchina si realizzano esclusivamente pompe.