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L’autoclave è il sistema di pompa e serbatoio che mantiene la pressione della rete idrica di un edificio o di un impianto entro un intervallo costante. Quando si apre un rubinetto la pressione cala e il pressostato avvia la pompa; quando la pressione raggiunge il valore massimo la pompa si ferma. Questa semplice logica può costringere il motore ad avviarsi decine o persino centinaia di volte al giorno. Quando il motore della pompa dell’autoclave brucia o va sostituito, emergono due aspetti: se il motore lavora in condizioni adatte a questi avviamenti frequenti e se il nuovo motore si accoppierà perfettamente al corpo pompa tramite la flangia. Questo articolo affronta entrambi gli aspetti con passaggi applicabili in campo.
Per prima cosa individui il tipo di pompa: motore standard o motore con albero speciale?
Le pompe impiegate nei gruppi autoclave si dividono in gruppi diversi in base al tipo di collegamento con il motore. Questa distinzione stabilisce direttamente se la sostituzione è possibile con un motore standard.
- Pompe che funzionano con motore flangiato standard: la pompa ha propri supporti e proprio albero, oppure il motore si collega all’adattatore della pompa con flangia ed estremità d’albero IEC standard. Gran parte delle pompe verticali multistadio e delle pompe orizzontali con giunto rientra in questo gruppo. In questo caso si può usare un motore trifase standard, dopo aver verificato la compatibilità di flangia e albero.
- Pompe monoblocco: la girante della pompa è calettata direttamente sull’albero motore e la baderna o la tenuta meccanica lavora sull’albero del motore. In alcune di queste pompe l’albero motore ha lunghezza, diametro o filettatura specifici del costruttore della pompa. Un motore di questo tipo non equivale a un motore standard; serve un albero speciale e per la sostituzione occorre chiedere a parte, fornendo targa del motore e dati della pompa.
Il modo più semplice per capire a quale gruppo appartiene la pompa è osservare il collegamento tra pompa e motore prima di smontare il motore. Se tra i due si vedono un adattatore e un giunto, la sostituzione con un motore standard è molto probabilmente possibile. Se il corpo della girante è collegato direttamente allo scudo anteriore del motore e non c’è giunto, si tratta di una struttura monoblocco.
Come gli avviamenti frequenti sollecitano il motore?
Un motore asincrono con avviamento diretto assorbe all’avvio una corrente pari a diverse volte quella nominale. Anche se dura pochissimo, questa corrente produce calore nell’avvolgimento. Se tra due avviamenti il motore non lavora abbastanza a lungo, o non resta fermo abbastanza, per smaltire questo calore, la sua temperatura sale un po’ a ogni ciclo. Negli autoclavi questo accumulo procede spesso inosservato e alla fine l’isolamento dell’avvolgimento invecchia.
Un altro effetto degli avviamenti frequenti è meccanico. A ogni avvio giunto, albero e cuscinetti ricevono un colpo di coppia improvviso; anche i contatti del pressostato e il contattore si usurano ogni volta. Per questo il problema del motore dell’autoclave spesso non dipende dal motore in sé, ma dalla frequenza con cui l’impianto lo fa partire.
Cause comuni dell’aumento degli avviamenti
- Calo della precarica del serbatoio: nel serbatoio a membrana la pressione del lato aria diminuisce col tempo. Il serbatoio non riesce più ad accumulare acqua e la pompa si avvia a ogni piccolo prelievo.
- Rottura della membrana: il serbatoio si riempie completamente d’acqua e perde la funzione di polmone; la pompa si avvia e si ferma a intervalli molto brevi.
- Differenziale del pressostato troppo stretto: se i valori di pressione minima e massima sono troppo vicini, la pompa lavora con cicli brevi.
- Perdite nell’impianto: una cassetta di scarico o una valvola che perde in continuazione fa avviare la pompa a intervalli regolari anche di notte.
- Guasto della valvola di ritegno: quando la pompa si ferma l’acqua rifluisce, la pressione cala rapidamente e la pompa riparte.
Controllare questi punti prima di montare il nuovo motore evita che lo stesso guasto si ripeta in breve tempo. Se il motore è bruciato e la precarica o la membrana del serbatoio sono difettose, anche il nuovo motore si troverà in condizioni simili.
Quali misure si possono adottare contro gli avviamenti frequenti?
Il modo più efficace per risolvere il problema degli avviamenti frequenti è ridurne il numero sul lato impianto. Sul lato motore si valutano invece i seguenti approcci:
- Capacità del serbatoio e precarica: regolare correttamente la precarica in base al valore minimo del pressostato e, se necessario, aumentare il volume del serbatoio riduce direttamente il numero di avviamenti.
- Regolazione del differenziale di pressione: lasciare un intervallo ragionevole tra pressione minima e massima fa lavorare la pompa più a lungo a ogni ciclo.
- Controllo a pressione costante con convertitore di frequenza: invece di fermare e riavviare la pompa, l’inverter ne adegua la velocità al consumo; colpi di avviamento e numero di avviamenti diminuiscono sensibilmente. Le nostre serie trifase sono adatte alla regolazione della velocità con convertitore di frequenza; nel funzionamento prolungato a bassa velocità con coppia piena può servire una ventilazione esterna e, se il cavo tra azionamento e motore è lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale; queste condizioni vanno indicate nell’ordine. I dettagli sono nella domanda sull’uso con inverter.
- Protezione termica corretta: il relè termico va tarato sulla corrente nominale indicata sulla targa del motore. Un relè tarato più in alto non protegge il motore durante gli avviamenti frequenti.
In un impianto con un numero elevato di avviamenti all’ora, indichi chiaramente nell’ordine il ciclo di lavoro attuale e previsto; l’idoneità del motore a questa condizione viene valutata insieme.
