Progettazione di stazioni di pompaggio specifiche per le acque piovane
In considerazione degli eventi climatici sempre più estremi, le città hanno bisogno di infrastrutture in grado di gestire le acque piovane ben oltre i livelli normali. Le stazioni di pompaggio rivestono un ruolo determinante per difendere le comunità dalle acque piovane, e di conseguenza è fondamentale che siano progettate in modo accurato. Farzad Ferdos, specialista di fluidodinamica computazionale (CFD) in Xylem, spiega come Xylem può contribuire alla progettazione di stazioni di pompaggio in grado di gestire volumi d’acqua elevati in modo più veloce ed efficiente, oltre a ridurre i costi di gestione.
Che cosa prevede la progettazione di una stazione di pompaggio?
“La progettazione di una stazione di pompaggio prevede diversi elementi, tra cui un design idraulico basato sulle condizioni prevalenti di portata nel pozzetto e in ingresso alle pompe. Altri elementi importanti sono il design di monitoraggio e controllo, inclusi i comandi delle pompe e le parti elettriche, il design pratico (accessori e valvole inclusi) e infine il design civile. Nel nostro caso specifico, uno degli obiettivi principali è accertarci che le condizioni prevalenti di portata siano accettabili per le pompe Xylem”.
Quali sono le maggiori sfide per i clienti?
“Molto spesso, quando un cliente afferma che una pompa non funziona correttamente, il problema risiede nella progettazione della stazione di pompaggio e non nella pompa stessa. In questi casi, il funzionamento non ottimale delle pompe è dovuto alle condizioni di portata nel pozzetto, alla posizione e alle condizioni di funzionamento delle pompe.
Oltre a una pompa di qualità, sono fondamentali un design accurato della stazione di pompaggio e un sistema di controllo appropriato. Se tutti questi componenti non interagiscono alla perfezione, i problemi sono inevitabili, ad esempio intasamento delle pompe, pre-turbolenza eccessiva, distribuzione irregolare della velocità in ingresso alla pompa, vortici o galleggiamento persistente dei detriti in superficie e sedimentazione, e alla fine possono comportare la rottura del sistema.
Al contrario, quando tutti questi elementi funzionano in perfetta sintonia, è possibile ottenere un pompaggio efficiente riducendo al minimo i costi di gestione e prolungando la vita utile dei prodotti”.
Generalmente il design delle stazioni di pompaggio e le tecnologie delle pompe sono ben integrati?
“Non necessariamente. In genere, preferiamo collaborare alla scelta delle tecnologie di pompaggio fin dall’inizio. Molti clienti si rivolgono a noi per scegliere la pompa giusta in base alle condizioni operative previste, come ad esempio portata, pressione, tipo di mezzo ecc., ma purtroppo non per la progettazione dell’intera stazione di pompaggio.
Poiché la progettazione della stazione rientra tre le opere civili, generalmente viene affidata a consulenti esterni. Alcuni di essi sono piuttosto esperti e possono quindi proporre una soluzione specifica per ogni progetto, mentre altri si limitano a utilizzare un modello standard che non è necessariamente adatto alle esigenze operative vere e proprie, con conseguenti problemi”.
Come può contribuire Xylem a risolvere questi problemi?
“In sede di progettazione delle stazioni di pompaggio, svolgiamo un’analisi idraulica approfondita per assicurare le massime prestazioni in tutte le condizioni operative. Il cliente può optare per le nostre stazioni preconfigurate e già testate, oppure avvalersi del nostro software di fluidodinamica computazionale (CFD) per svolgere tutte le simulazioni di portata necessarie per qualsiasi configurazione specifica.
Questa metodologia ci consente di simulare i vari scenari per un design specifico. Ad esempio, possiamo utilizzare la CFD per creare un design completamente nuovo per un cliente oppure per verificare il design di una stazione di pompaggio esistente. È sempre più rilevante e ormai è stata assunta come metodologia di base per la progettazione di una stazione di pompaggio”.
Perché la fluidodinamica computazionale è così importante per le applicazioni per la gestione delle acque piovane?
“Generalmente, le stazioni specifiche per le acque piovane sono molto grandi e di conseguenza devono essere personalizzate. Rappresentano un investimento importante per i nostri clienti, e il minimo che possiamo fare è garantire le prestazioni delle nostre pompe. Nel caso delle applicazioni per la gestione delle acque piovane, possiamo sfruttare la CFD per determinare le condizioni idrauliche ideali per ottenere le massime prestazioni dalle pompe.
Finora, l’unico strumento formalmente riconosciuto per la convalida della progettazione delle stazioni di pompaggio erano i modelli di laboratorio in scala. Tuttavia, la CFD è sempre più riconosciuta e numerosi responsabili delle reti urbane si rivolgono a noi per uno studio di CFD per assicurare il funzionamento ottimale delle loro stazioni di pompaggio, sia in caso di bassa che di alta portata. La digitalizzazione interessa tutto il settore e anche la progettazione delle stazioni rientra indubbiamente in questa trasformazione”.
Quali sono i vantaggi principali per i clienti che affidano la progettazione delle stazioni di pompaggio a Xylem?
“I vantaggi sono innumerevoli, ma potrei riassumerli in termini di investimento, gestione e manutenzione, oltre alla riduzione degli interventi di emergenza o non programmati.
Spesso le nostre stazioni di pompaggio presentano un ingombro inferiore, e di conseguenza l’investimento richiesto è minore. Per quanto riguarda gestione e manutenzione, assicuriamo le condizioni idrauliche ottimali per le pompe, migliorandone il funzionamento e riducendo la sedimentazione. Inoltre, il design delle nostre pompe e stazioni di pompaggio riduce il rischio di intasamento e di conseguenza di guasti alle stazioni di pompaggio”.
Potrete saperne di più sulla progettazione di stazioni di pompaggio specifiche per le acque piovane nel nuovo manuale di Xylem
Scarica The Complete Guide to Stormwater Management