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n.8 novembre 2012
GREENFACTORY
Nella scelta delle pompe, gli operatori degli impianti di processo cercano
costantemente di ridurre i consumi di potenza, di raggiungere efficienze
elevate e di mantenere bassi i costi di manutenzione. Al fine di migliorare i
propri prodotti, e quindi guadagnare posizioni rispetto alla concorrenza, la
svizzera CP Pumpen, uno dei principali fornitori di pompe centrifughe, in-
veste fortemente nei software di simulazione ingegneristica.
Da molti anni ormai, l’azienda svizzera assicura ai propri clienti costanti e
sostanziali miglioramenti per quanto riguarda la movimentazione dei liqui-
di. I consumi di potenza di una pompa possono arrivare fino all’85% del
costo complessivo dell’intera vita della macchina. Ciò vuol dire enormi po-
tenzialità, in termini di risparmio energetico, migliorando le prestazioni
idrauliche e aumentando l’efficienza totale.
Sviluppo rapido e conveniente
Diversi anni fa, CP Pumpen ebbe la necessità di modificare una famiglia di
prodotti: quella delle pompe chimiche metalliche con accoppiamento ma-
gnetico (MKP). Dopo diversi tentativi iniziali con strumenti in-house, i pro-
gettisti si resero conto che l’approccio di sviluppo standard era troppo lento
e costoso. I design di partenza potevano essere comparati solo sulla base
di dati sperimentali, il che richiedeva la costruzione di tutti i prototipi e il
successivo test individuale sul banco di prova. Nella ricerca di alternative,
l’azienda conobbe i softwareAnsys CFX eAnsys BladeModeler. BladeMo-
deler consente agli ingegneri di CP Pumpen di creare facilmente e veloce-
mente le geometrie delle giranti permettendo all’utente di disegnare sia il
percorso del flusso sul piano meridionale sia la forma della pala, comprese
le distribuzioni degli spessori. Una volta specificata la geometria palare, il
software determina l’area di sezione lungo il percorso del flusso, per con-
sentire il successivo studio delle caratteristiche fluidodinamiche. Gli inge-
gneri possono poi lanciare una sessione di fluidodinamica computazionale
(
CFD) con CFX, gestendo l’analisi all’interno della piattaforma di lavoro
Ansys Workbench. CFX calcola il campo fluido tridimensionale completo,
incluse pressione e velocità del fluido, consentendo il calcolo della preva-
lenza e dell’efficienza relative alla girante. CP Pumpen riesce così a indivi-
duare diverse configurazioni di giranti per una specifica pompa e, succes-
sivamente, a testarle sul proprio banco prova. Gli ingegneri svilupparono
una metodologia di prova sperimentale che consentiva di utilizzare i proto-
tipi anche con i relativi componenti metallici di collegamento (come cusci-
netti ed azionamenti magnetici), e poi di verificarli all’interno di diffusori già
esistenti. Utilizzando la simulazione, l’azienda riuscì a individuare, compa-
rare e validare diverse configurazioni in maniera veloce e conveniente.
LA SCELTA
DELLA SOSTENIBILITÀ
nella progettazione delle pompe
La simulazione fluidodinamica ottimizza i requisiti di potenza delle pompe
Thomas Fosche*, Fabio Bonsanto**
*
Head of Technology, CP Pumpen AG
**
Application Engineer, Ansys Italia