Scelta del motore elettrico per la pompa di circolazione del pastorizzatore

Nella scelta del motore per la pompa di circolazione di un pastorizzatore occorre prima distinguere in quale circuito lavora la pompa: è la pompa igienica che trasporta il prodotto oppure la pompa del circuito di servizio che invia acqua calda allo scambiatore a piastre? Per la pompa del circuito dell’acqua calda il motore asincrono trifase standard è spesso la scelta giusta; contano il punto portata–prevalenza della pompa, il servizio continuo e quanto calore il motore riceve dal corpo pompa caldo. Nelle pompe igieniche a contatto con il prodotto e sottoposte a lavaggio, invece, anche il motore fa parte del design igienico.

Quali pompe ci sono in un pastorizzatore?

In un impianto di pastorizzazione a piastre o a tubi sono presenti di solito più pompe, ciascuna con esigenze diverse per il motore:

• Pompa di alimentazione del prodotto: invia latte, succo o salsa dal serbatoio di bilanciamento allo scambiatore. Essendo a contatto con il prodotto, è una pompa igienica in acciaio inox lavata con CIP.
• Pompa booster: nella sezione di rigenerazione serve a mantenere la pressione del lato prodotto pastorizzato superiore a quella del lato prodotto crudo; anch’essa è una pompa prodotto.
• Pompa di circolazione dell’acqua calda: fa circolare nella sezione di riscaldamento l’acqua riscaldata a vapore o con caldaia. Non è a contatto con il prodotto; lavora in continuo in un circuito idrico chiuso.
• Pompa dell’acqua di raffreddamento o dell’acqua gelida: invia acqua alla sezione di raffreddamento; fa parte per lo più del circuito di raffreddamento generale dell’impianto.

L’argomento di questo articolo è la pompa del circuito dell’acqua calda, che nella maggior parte degli impianti è ciò che si intende per “pompa di circolazione”. Il motore delle pompe prodotto si sceglie in base al design igienico del produttore della pompa; se si richiede un motore lavabile con coperture in inox o di tipo igienico, per questo impiego serve un motore speciale, che può non rientrare nella serie standard del catalogo 2026 di HEM Motor: ci contatti con i dati di targa e dell’applicazione.

Cosa determina la potenza: portata, prevalenza e resistenza del circuito

La pompa di circolazione non solleva l’acqua, ma la fa circolare in un anello chiuso. Per questo la prevalenza non è un’altezza statica, ma la perdita di carico del circuito: piastre dello scambiatore, tubazioni, valvole, iniettore di vapore o riscaldatore dell’acqua calda. Il punto di lavoro della pompa è l’intersezione tra la curva di resistenza del circuito e la curva della pompa; la potenza del motore si stabilisce in base alla potenza richiesta all’albero dalla pompa in questo punto.

In pratica tre situazioni modificano il carico del motore:

• Sporcamento delle piastre: man mano che si accumulano calcare e depositi, la resistenza del circuito aumenta e il punto di lavoro si sposta a sinistra sulla curva della pompa; nella pompa centrifuga, quando la portata cala, la potenza all’albero di solito diminuisce.
• Scambiatore nuovo e pulito: la resistenza è bassa; il punto si sposta a destra sulla curva, portata e potenza all’albero aumentano. Il motore va scelto in base alla potenza massima che si presenta con il circuito pulito.
• Apertura completa della valvola di by-pass: la resistenza del circuito cala e la pompa raggiunge la portata massima; è la condizione in cui il motore è più caricato.

Il punto di partenza corretto sono i valori portata–prevalenza della targa della pompa e la curva di potenza nel diagramma del produttore. Se la curva manca, la potenza di targa del motore esistente e la corrente misurata in funzione sono un buon riferimento.

Temperatura: dove si trova il motore rispetto all’acqua calda?

Nella pompa per acqua calda il motore non è a contatto con l’acqua, ma riceve calore per due vie. La prima: nelle pompe monoblocco il corpo pompa è collegato direttamente alla flangia del motore e il calore passa per conduzione dal corpo caldo al lato motore. La seconda: il locale del pastorizzatore è spesso caldo e umido a causa delle linee del vapore e delle superfici calde.

• Nelle pompe con giunto (su basamento separato) il motore è lontano dal corpo caldo; il trasferimento di calore è minore.
• L’aspirazione della ventola di raffreddamento del motore non deve essere ostruita e il motore non va collocato accanto agli scarichi del vapore e alle tubazioni calde.
• Se la temperatura ambiente è elevata, il dato va comunicato nell’ordine; i valori di targa del motore standard valgono per una determinata temperatura ambiente.

I modelli standard HEM Motor hanno classe di isolamento F e protezione IP55. Il gocciolamento sul motore di acqua calda che fuoriesce dalla tenuta meccanica è un problema da risolvere con la manutenzione della pompa; IP55 non è progettato per una bagnatura continua.

Servizio continuo e velocità

La pompa di circolazione dell’acqua calda gira senza interruzioni per tutta la durata della produzione; spesso funziona anche durante il CIP. Per questo il motore deve restare entro il valore nominale con un carico continuo, non di breve durata. Se la corrente è costantemente vicina al valore nominale, il motore lavora al limite.

Le pompe di questa classe funzionano di solito con motori a 2 poli (3000 giri/min sincroni); esistono anche pompe di circolazione con motore a 4 poli. Poiché la girante è progettata per la velocità del motore, nella sostituzione va mantenuto il numero di poli. Montare un motore a 4 poli al posto di uno a 2 poli riduce la portata a circa la metà e la prevalenza a circa un quarto, e la sezione di riscaldamento non raggiunge la temperatura obiettivo.

Per gli impianti che vogliono regolare la portata con un convertitore di frequenza invece che con una valvola vale l’indicazione generale del sito: le nostre serie trifase sono adatte al controllo di velocità con convertitore di frequenza; per un funzionamento prolungato a bassi giri con coppia piena può servire una ventilazione forzata, con cavi lunghi tra azionamento e motore si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale; queste condizioni vanno indicate nell’ordine. I modelli HEM Motor adatti e i prezzi aggiornati sono consultabili nella pagina acquista motori elettrici.

Modelli di esempio

Esempi di potenze a 2 poli frequenti nei circuiti dell’acqua calda di pastorizzatori di piccola e media capacità:

• 2,2 kW 90L-2 alluminio: 2 poli, nominale 2895 giri/min, IEC 90L, 230/400 V (Δ/Y), corrente nominale 4,35 A.
• 3 kW 100L-2 alluminio: 2 poli, nominale 2895 giri/min, IEC 100L, 230/400 V (Δ/Y), corrente nominale 5,71 A.
• 4 kW 112M-2 in ghisa: 2 poli, nominale 2905 giri/min, IEC 112M, 400/690 V (Δ/Y), corrente nominale 7,45 A.

Nelle zone dell’impianto calde, umide e soggette a vibrazioni si può preferire la carcassa in ghisa, nelle sale macchine chiuse e pulite la carcassa in alluminio. Nella pompa monoblocco le dimensioni della flangia devono corrispondere all’adattatore della pompa; le forme costruttive sono disponibili in base alla grandezza e le dimensioni della flangia vengono confermate in fase d’ordine. Informazioni generali sui motori per pompe si trovano nella pagina motori elettrici per pompe.

Esempio ipotetico: intervento del relè termico dopo la pulizia dello scambiatore

Questo esempio non è un caso reale di un cliente. In un pastorizzatore per latte la pompa dell’acqua calda funziona da mesi senza problemi, ma dopo la decalcificazione delle piastre il relè termico del motore inizia a intervenire. Il motore è da 3 kW, 2 poli; la corrente di esercizio, intorno a 4,8 A prima della pulizia, dopo la pulizia supera i 6 A.

Qui il motore non è guasto: poiché la resistenza del circuito è calata, la pompa manda più portata e richiede più potenza all’albero. La sequenza di soluzione è questa: prima si torna alla portata di progetto con la valvola di regolazione sulla mandata della pompa; se la corrente scende sotto il valore nominale, il motore è sufficiente. Se la portata di progetto è proprio questo valore elevato, si valuta la potenza superiore (4 kW); poiché la grandezza aumenta, si verifica la compatibilità di flangia e basamento.

Conclusione e dati da comunicare per l’offerta

Nella pompa di circolazione del pastorizzatore, il motore corretto è quello in grado di sopportare in continuo la potenza massima all’albero che si presenta con lo scambiatore pulito, che mantiene la velocità di progetto della pompa ed è installato in modo da tollerare il calore proveniente dal corpo pompa caldo. Per l’offerta ci invii:

• Foto della targa del motore esistente (potenza, giri, tensione, grandezza)
• Targa della pompa: portata, prevalenza, monoblocco o con giunto
• Tipo di circuito (acqua calda, acqua di raffreddamento, prodotto) e ambiente dell’impianto
• Forma costruttiva, metodo di avviamento, eventuale uso di un azionamento

I modelli adatti e i prezzi aggiornati sono visibili nella nostra pagina di vendita online. Invii la foto della targa del motore esistente, i giri e i dati di montaggio dalla pagina invia la targa e richieda un’offerta per il modello adatto. Per altre domande usi la nostra pagina contatti.

Domande frequenti

Nella pompa prodotto del pastorizzatore si può usare un motore standard?

Nelle pompe igieniche a contatto con il prodotto e sottoposte a lavaggio, il tipo di motore dipende dal design igienico del produttore della pompa. Se serve un motore igienico o con carcassa in inox, può non rientrare nella serie standard; ci contatti con i dati di targa.

Perché il motore della pompa dell’acqua calda si scalda?

Nella pompa monoblocco il calore passa dal corpo pompa caldo al motore, inoltre l’ambiente del locale è caldo. Se la corrente è inferiore al valore nominale, il riscaldamento deriva spesso da questa conduzione; verifichi che l’aspirazione della ventola sia libera.

Si può montare un motore a 4 poli per ridurre la portata?

Non è consigliabile. La portata scende a circa la metà, la prevalenza a circa un quarto; la sezione di riscaldamento potrebbe non raggiungere la temperatura obiettivo. La portata si regola con una valvola o con un convertitore di frequenza.

È normale che dopo la pulizia delle piastre la corrente del motore aumenti?

Sì. Quando la resistenza del circuito diminuisce, la pompa centrifuga manda più portata e assorbe più potenza. Se la corrente supera il valore nominale, la portata va riportata al valore di progetto con la valvola.