I pistoni idraulici – dispositivi che immagazzinano energia nei fluidi correnti – sono macchine semplici e ingegnose, in grado di pompare acqua senza alcuna fonte di energia esterna. Questo blog spiega come funzionano i pistoni idraulici, a cosa servono, quanto costano e chi li produce i migliori.
Sommario:
– Cos’è un pistone idraulico?
– Come funzionano i pistoni idraulici?
– Come utilizzare un pistone idraulico
– Quanto costa un pistone idraulico?
– I migliori modelli di cilindri idraulici
Cos'è un pistone idraulico?
Un pistone idraulico (chiamato anche idram) è una semplice pompa dell'acqua ciclica o alternativa azionata dall'energia idroelettrica. Converte l'energia cinetica di un grande volume d'acqua che si muove attraverso un tubo nell'energia potenziale di un volume più piccolo d'acqua sollevato ad un'altezza maggiore. Il dispositivo è particolarmente indicato laddove non siano disponibili o non siano praticabili alimentazioni alternative.
I pistoni idraulici richiedono solo quattro componenti fondamentali: il tubo di azionamento, che fornisce l'acqua nel pistone; la valvola di scarico, il cui scopo è regolare il flusso dell'acqua; il tubo di mandata, che preleva l'acqua dal pistone; e la valvola di ritegno, che serve a garantire che il flusso dell'acqua avvenga solo in una direzione. Nonostante la loro relativa semplicità, gli arieti idraulici sono in grado di sollevare l'acqua molto in aria: l'altezza di sollevamento supera facilmente l'altezza di caduta.
Il vantaggio principale dei pistoni idraulici è che sono autobilanciati. Ci vuole una certa abilità per installarli, ma una volta fatto, la macchina necessita solo di una manutenzione minima poiché funziona da sola, spingendo costantemente avanti e indietro. Per quanto riguarda il pompaggio dell’acqua, ciò la rende una tecnologia estremamente efficiente, economica ed ecologica. L’unico investimento richiesto è la manodopera per installarlo. Un ariete può alimentare un sistema completo di approvvigionamento idrico rurale e può essere utilizzato per l’irrigazione e l’abbeveraggio del bestiame.
Come funzionano i pistoni idraulici?
Un pistone idraulico funziona basandosi sulla fluidodinamica e sull'effetto del colpo d'ariete. Inizialmente l'acqua scorre da una sorgente, attraverso il tubo di azionamento e fuori dalla valvola di scarico. Ciò conferisce all'acqua una prevalenza di velocità mentre si muove. Quando questo carico di velocità viene rilasciato dalla chiusura della valvola di scarico dell'acqua e si verifica il picco di pressione, si chiama effetto del colpo d'ariete in cui la pressione spinge indietro l'acqua attraverso la valvola di ritegno, nel tubo di mandata.
Questo ciclo continua indefinitamente, la valvola di scarico in uscita si apre ancora e ancora per consentire il flusso dell'acqua e il recupero dello slancio. Il pistone idraulico è un sistema autonomo, che si muove automaticamente, alimentato solo dall'energia dell'acqua che scorre. L'efficienza di un pistone idraulico dipende dall'altezza della fonte d'acqua sopra il pistone (chiamata testa), dalla lunghezza e dal diametro del tubo di azionamento e dall'altezza alla quale l'acqua deve essere pompata.
Funziona grazie al sistema, ma è comunque molto indulgente, con i moderni pistoni che utilizzano camere d'aria per attutire l'impatto dei picchi di pressione e aumentare la durata della pompa. L'intera configurazione è un driver di energia dolce e rinnovabile: i pistoni idraulici sono una pompa molto ecologica.
Come utilizzare un pistone idraulico
L'utilizzo di un pistone idraulico prevede diverse fasi, a cominciare dalla scelta del sito e dalla sua installazione. Il sito deve avere un battente d'acqua sufficiente, in altre parole un'elevazione sufficiente per consentire una fonte d'acqua più alta e un pistone idraulico (il consumatore di acqua) più basso. Maggiore è la prevalenza, più efficiente sarà la pompa.
L'installazione inizia posizionando il tubo di mandata nella fonte d'acqua e assicurandosi che vi sia un flusso stabile attraverso di esso. Nella maggior parte dei casi, il tubo è ben collegato al pistone idraulico che, a sua volta, dovrebbe essere ben collegato ad una base solida per assorbire le forze cicliche generate durante l'operazione. Dal pistone viene installato il tubo di mandata che porta verso il serbatoio di accumulo o il punto di utilizzo.
Una volta installato, è necessario l'adescamento per far uscire l'aria dal sistema in modo che l'acqua possa fluire. Ciò comporta l'apertura della valvola di scarico per alcuni minuti mentre si aziona manualmente la pompa. Una volta innescato, l’approvvigionamento dell’acqua dovrebbe diventare un lavoro automatico. Il pistone idraulico dovrebbe pompare l'acqua continuamente finché c'è flusso dalla sorgente.
Ogni pochi mesi, il pistone idraulico deve essere controllato per garantire che non vi siano ostruzioni nei tubi di alimentazione, che la valvola di scarico e le valvole di ritegno funzionino correttamente e che non vi siano crepe o altri segni di usura.
Il pistone idraulico continuerà a funzionare correttamente per anni, a condizione che sia ben mantenuto e sottoposto a regolare assistenza.
Quanto costa un pistone idraulico?
Anche il prezzo di un pistone idraulico varia notevolmente a seconda delle dimensioni, della capacità e del produttore. I modelli su piccola scala che potrebbero servire a una famiglia o a una piccola azienda agricola generalmente hanno un prezzo compreso tra $ 300 e $ 1,000. Solleveranno l'acqua ad altezze moderate a portate inferiori.
Per progetti più grandi, come i sistemi di approvvigionamento idrico comunitario o l’irrigazione su larga scala, gli arieti idraulici possono costare da 1,000 a 5,000 dollari. E questi modelli di livello industriale, progettati per essere utilizzati con portate più elevate e per sollevare l’acqua più in alto rispetto a una versione più piccola, hanno sicuramente un prezzo da abbinare.
Bisogna anche considerare l'installazione e la manutenzione. I costi di installazione dipendono dalla complessità della configurazione e, se è necessario includere componenti aggiuntivi come tubi e raccordi, anche questi possono aumentare i costi. Ma poiché i pistoni idraulici hanno costi operativi molto bassi e sono durevoli, l’investimento iniziale spesso si ripaga in un paio d’anni.
I migliori modelli di cilindri idraulici
Il modo in cui si sceglie il cilindro idraulico perfetto dipende dalle preferenze e dall'applicazione: 1. Pompa idraulica Kato KH-67C (testa da 21 piedi) 2. Pompa idraulica Kato KH-450 (testa da 23 piedi) 3. Pompa idraulica Kato KH-375 Pompa (prevalenza di 33 piedi) 4. Pompa idraulica Kato KH-350 (prevalenza di 34 piedi e 4 pollici) 5. Pompa del pistone idraulico (prevalenza di 16 piedi) 6. Pompa del pistone idraulico Century 7. Pompa del pistone idraulico Gizmo 8. Pompa del pistone idraulico TPG 9. Pompa del pistone idraulico Bhaskara 10. Pompa del pistone idraulico KH 11. Pompa del pistone idraulico Loudon 12.
1. Pompe R Modello RP-1: Resistente, durevole, affidabile, caratterizzata da un design robusto e in grado di sollevare l'acqua ad altezze di 50 piedi e oltre, RP-1 è una delle pompe a pistone più facilmente distribuibili ed efficienti per applicazioni su piccola e media scala. È la prima scelta per l'irrigazione di piccoli fagioli e legumi o qualsiasi altra coltura in aree remote, nonché per la fornitura di acqua a piccoli villaggi nelle aree rurali.
2. Modello terra-casa LH-RP-2: Questo modello è il più semplice da installare e mantenere. Può essere utilizzato per portate moderate e può sollevare l'acqua fino a 100 piedi. È costruito per durare anche nelle condizioni più difficili.
3. Soluzioni per l'acqua Zylem Modello ZW-R3: Per portate elevate e sollevamenti significativi, questo sistema è costruito per i rigori delle applicazioni su larga scala. I sistemi idrici su larga scala possono utilizzare in modo affidabile ed efficiente la ZW-R3 per applicazioni comunitarie o industriali.
Conclusione
Gli arieti idraulici sono un segno dell'ingegno umano. Trasformando l'energia della natura in lavoro utile, sono diventati una soluzione popolare per sollevare l'acqua per molti scopi, principalmente in ambienti agricoli e naturali. Non uno strumento miracoloso, il pistone idraulico ha dimostrato di essere una soluzione efficace ed economica per molte installazioni piccole e grandi in tutto il mondo. Familiarizzando con il funzionamento meccanico del pistone idraulico, i relativi vantaggi e svantaggi e i suoi costi, i potenziali utenti possono prendere una decisione informata sull'opportunità di acquistare un modello adatto alle loro esigenze.
