Serbatoio sotto pressione o pompa? Differenze, vantaggi e quale scegliere
Quando è necessario alimentare un processo industriale con un prodotto liquido, una delle prime decisioni riguarda il sistema da utilizzare per trasferire il fluido dal contenitore al punto di utilizzo.
Tra le soluzioni più diffuse troviamo serbatoi sotto pressione e pompe, due sistemi che possono svolgere apparentemente la stessa funzione, ma che lavorano secondo principi differenti e presentano vantaggi e limiti molto diversi.
Non esiste una soluzione migliore in assoluto. La scelta dipende dal tipo di prodotto, dalla quantità utilizzata, dalla continuità richiesta dal processo e soprattutto dal livello di controllo che si vuole ottenere sull’alimentazione del fluido.
Capire queste differenze permette di scegliere un sistema realmente adatto all’applicazione, evitando di sovradimensionare l’impianto o, al contrario, di utilizzare una soluzione poco funzionale alle proprie esigenze.
Serbatoio sotto pressione e pompa: due modi diversi di alimentare il prodotto
In un serbatoio sotto pressione, il prodotto viene inserito all’interno di un recipiente chiuso e l’aria compressa esercita una pressione sulla superficie del fluido, spingendolo verso l’uscita.
Il principio è relativamente semplice: regolando la pressione dell’aria nel serbatoio è possibile controllare l’alimentazione del prodotto verso la linea.
Una pompa utilizza invece un principio meccanico per aspirare e trasferire il fluido. A seconda della tecnologia impiegata, il prodotto viene movimentato attraverso membrane, pistoni o altri sistemi di pompaggio.
La differenza non riguarda quindi solamente il componente utilizzato, ma il modo in cui il prodotto viene trasferito e controllato durante il processo.
Uno dei vantaggi del serbatoio: la stabilità della pressione
Uno degli aspetti più interessanti del serbatoio sotto pressione è la possibilità di ottenere un’alimentazione del prodotto molto regolare.
Il fluido viene spinto dalla pressione presente all’interno del recipiente senza la successione di cicli meccanici tipica di molte pompe.
Questo aspetto diventa particolarmente importante nei processi nei quali variazioni della pressione del prodotto possono influire sul risultato finale.
Un esempio evidente è la verniciatura industriale.
Quando una pistola viene alimentata da una pompa, eventuali pulsazioni o variazioni generate dal sistema devono essere gestite correttamente, spesso attraverso regolatori di pressione e altri componenti della linea.
Con un serbatoio sotto pressione l’alimentazione può invece risultare naturalmente più uniforme, rendendo questa soluzione particolarmente interessante quando la stabilità del flusso è una priorità.
Naturalmente questo vantaggio non riguarda esclusivamente la verniciatura. Lo stesso principio può essere utile in differenti processi industriali nei quali è richiesta un’alimentazione controllata del fluido.
Meno prodotto da eliminare durante la pulizia
Un’altra differenza importante emerge alla fine della lavorazione, quando l’impianto deve essere svuotato o pulito.
Con un serbatoio sotto pressione il prodotto rimane principalmente nel recipiente e nella linea di alimentazione. Durante la pulizia, quindi, la quantità di materiale coinvolta nel circuito può essere relativamente contenuta.
Con una pompa bisogna invece considerare anche il prodotto presente all’interno della pompa stessa, oltre a quello contenuto nei tubi e negli altri componenti dell’impianto.
La differenza può sembrare secondaria, ma diventa interessante quando:
- il prodotto ha un costo elevato;
- vengono effettuati cambi frequenti di prodotto o colore;
- le operazioni di lavaggio sono frequenti;
- si vuole ridurre la quantità di materiale utilizzata per la pulizia.
In questi casi non conta soltanto quanto prodotto viene utilizzato durante la lavorazione, ma anche quanto ne rimane nell’impianto quando il processo termina.
Un contenitore chiuso per proteggere meglio il prodotto
Il serbatoio sotto pressione presenta un’altra caratteristica interessante: durante il normale utilizzo il prodotto è contenuto all’interno di un recipiente chiuso.
Questo limita il continuo contatto e lo scambio con l’ambiente esterno e, a seconda delle caratteristiche del fluido, può contribuire a ridurre fenomeni come evaporazione o essiccazione superficiale.
È un aspetto particolarmente interessante per prodotti sensibili all’esposizione all’ambiente, soprattutto quando devono rimanere nel contenitore per un certo periodo di tempo.
Naturalmente il comportamento dipende sempre dalla natura chimica del prodotto: non tutti i fluidi reagiscono nello stesso modo e la compatibilità deve essere valutata caso per caso.
Quando la pompa diventa la soluzione più adatta
I vantaggi del serbatoio sotto pressione non significano che sia sempre preferibile a una pompa.
Il suo principale limite è rappresentato proprio dal fatto di essere un recipiente con una capacità definita.
Quando il prodotto termina, normalmente è necessario interrompere l’alimentazione, scaricare la pressione, aprire il serbatoio, effettuare il rabbocco, richiuderlo e riportare il sistema alla pressione di lavoro.
Per lavorazioni che richiedono grandi quantità di prodotto o un’alimentazione praticamente continua, questo può rappresentare un limite operativo importante.
La pompa diventa quindi particolarmente interessante quando il processo richiede:
- alimentazione continua del prodotto;
- consumi elevati;
- prelievo da contenitori di grande capacità;
- possibilità di alimentare il sistema senza frequenti interruzioni;
- ricircolo del prodotto.
Quest’ultimo punto è particolarmente importante.
Con una pompa è possibile realizzare sistemi nei quali il prodotto viene mantenuto in circolazione lungo la linea e riportato al contenitore. Un normale serbatoio sotto pressione non è invece pensato per realizzare questo tipo di circuito.
Per questo motivo la scelta non dovrebbe partire dal prodotto che si preferisce utilizzare, ma dalle esigenze del processo.
I serbatoi sotto pressione non vengono utilizzati solo nella verniciatura
I serbatoi sotto pressione vengono spesso associati agli impianti di verniciatura, ma il loro campo di applicazione può essere decisamente più ampio.
Il principio di funzionamento può essere utilizzato ogni volta che è necessario alimentare in maniera controllata un fluido compatibile con il sistema.
A seconda della configurazione e dei materiali impiegati, possono quindi trovare applicazione nell’industria chimica, alimentare, manifatturiera, nella gestione di fluidi tecnici e naturalmente nei processi di verniciatura e finitura superficiale.
Questo rende il serbatoio sotto pressione un componente estremamente versatile: ciò che cambia da un’applicazione all’altra è la configurazione necessaria per gestire correttamente il prodotto.
Serbatoio in acciaio inox o in alluminio?
Anche il materiale del serbatoio deve essere scelto considerando il prodotto e l’ambiente nel quale verrà utilizzato.
I serbatoi possono essere realizzati in acciaio inox oppure in alluminio, con differenti configurazioni costruttive.
Nelle versioni Eccofil in alluminio, il prodotto è contenuto all’interno di un recipiente in acciaio inox. Il fluido non viene quindi semplicemente messo a contatto con la struttura esterna in alluminio.
La versione completamente in acciaio inox può invece risultare particolarmente interessante quando si lavora, ad esempio, con prodotti a base acqua oppure in ambienti nei quali lavaggi frequenti e condizioni operative possono, nel lungo periodo, interessare anche le superfici esterne del serbatoio.
La scelta tra le due versioni deve quindi considerare non soltanto il prodotto contenuto, ma l’intero ambiente di utilizzo e le modalità di pulizia dell’attrezzatura.
Con agitatore pneumatico, manuale o senza agitatore?
Un’altra variabile importante riguarda la necessità di mantenere il prodotto miscelato.
Non tutti i fluidi hanno lo stesso comportamento durante lo stoccaggio e l’utilizzo.
Per prodotti sufficientemente stabili può essere utilizzato un serbatoio senza agitatore.
Quando invece il prodotto tende lentamente a separarsi ma non richiede un’agitazione continua, può essere sufficiente un agitatore manuale, azionato dall’operatore solamente quando necessario.
Per prodotti che devono essere mantenuti costantemente omogenei durante la lavorazione è invece possibile utilizzare un agitatore pneumatico, che mantiene il prodotto in movimento direttamente all’interno del serbatoio.
La scelta dell’agitazione deve essere effettuata in funzione delle caratteristiche del fluido: utilizzare un agitatore quando non serve significa complicare inutilmente il sistema, mentre non utilizzarlo quando necessario può compromettere l’omogeneità del prodotto alimentato.
Come scegliere la capacità del serbatoio
Scegliere un serbatoio semplicemente in base ai litri disponibili non è sempre il metodo migliore.
La capacità dovrebbe essere valutata partendo soprattutto dal consumo reale del processo.
Se, ad esempio, un’applicazione consuma 5 litri di prodotto all’ora, un serbatoio da 10 litri e uno da 40 litri possono entrambi alimentare il processo, ma comportano frequenze di rabbocco completamente differenti.
Bisogna quindi considerare insieme:
- consumo di prodotto;
- autonomia desiderata;
- pressione di esercizio necessaria;
- caratteristiche e viscosità del fluido;
- necessità o meno di agitazione;
- compatibilità dei materiali;
- eventuali requisiti ATEX;
- frequenza prevista dei rabbocchi.
La dimensione corretta è quindi quella che offre un buon equilibrio tra autonomia, praticità e gestione del prodotto, non necessariamente il serbatoio più grande disponibile.
Serbatoio sotto pressione o pompa: confronto diretto
La tabella evidenzia soprattutto un punto: serbatoio e pompa non sono necessariamente concorrenti, ma soluzioni adatte a esigenze differenti.
Un’applicazione con consumi contenuti, nella quale sono importanti stabilità dell’alimentazione, semplicità e riduzione del prodotto presente nel circuito, può trovare nel serbatoio sotto pressione una soluzione particolarmente efficace.
Quando invece aumentano consumi, continuità del processo o necessità di ricircolo, la pompa può diventare la scelta più razionale.
Per questo motivo, prima di scegliere il sistema di alimentazione, è utile partire da alcune informazioni concrete: tipo di prodotto, viscosità, consumo, pressione richiesta, modalità di utilizzo e autonomia desiderata.
Eccofil propone serbatoi sotto pressione in diverse capacità e configurazioni, disponibili in alluminio o acciaio inox e con possibilità di agitazione manuale o pneumatica, per adattare il sistema alle caratteristiche del processo.
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