Što je centrifugalna pumpa i zašto je ključna u sustavima za rukovanje tekućinom?

Centrifugalne crpke su najčešće kiliištena vrsta pumpe u industrijskoj, poljoprivrednoj, komunalnoj i stambenoj primjeni. Njihova popularnost proizlazi iz njihovog jednostavnog mehaničkog dizajna, prilagodljivosti širokom rasponu primjena i visoke učinkovitosti u pokretu tekućine niske viskoznosti. Ovaj članak nudi sveobuhvatan pregled centrifugalnih crpki, pokrivajući njihove principe rada, komponente, vrste, karakteristike performansi i scenarije primjene.

1. Princip rada centrifugalne pumpe

Centrifugalna pumpa djeluje na principu centrifugalna sila , što se generira rotirajući rotor. Evo detaljnog pogleda na radni ciklus:

1. Tekućina ulazi kroz usisna oka rotora u sredini (aksijalno).

2. Dok se rotor vrti, to Ubrzava tekućinu radijalno prema van , pretvaranje mehaničke rotacijske energije u kinetičku energiju.

3. Ova tekućina visoke brzine usmjerena je u Volute ili difuzor kućište , što postupno smanjuje brzinu i povećava pritisak .

4. Tekućina zatim izlazi iz pumpe kroz mlaznica , spreman za prijevoz.

Pretvaranje energije događa se u dvije faze:

• Kinetička energija daje rotor.

• Tlačna energija povećava se u kućištu.

Zbog toga je centrifugalne pumpe vrlo učinkovite u transportiranju tekućine na relativno dugim udaljenostima pri konzistentnim brzinama protoka.

2. Ključne komponente i njihove funkcije

Da biste razumjeli kako centrifugalne pumpe djeluju učinkovito, važno je biti upoznati s njihovim glavnim komponentama:

• Prodavač : Srce crpke. Tipično izrađen od metala ili plastike, može biti otvoren, poluotvoren ili zatvoren, ovisno o nanošenju i vrsti tekućine.

• Pumpa kućište : Okružuje rotor i bilježi tekućinu. Uobičajeni dizajni uključuju kućište (spiralni oblik) i difuzor kućište (s vodičima).

• Mlaznice za usisavanje i iscjedak : Ulazne i izlazne točke za protok tekućine.

• Osovina pumpe : Prenosi mehaničku energiju iz vozača (obično električnog motora) u rotor.

• Mehanizam pečata : Uključuje mehanički brtvi or pakiranje žlijezda kako bi se spriječilo curenje tamo gdje osovina ulazi u kućište.

• Ležajevi i spojnice : Osigurajte glatku rotaciju i poravnanje između motora i pumpe.

3. Vrste centrifugalnih pumpi

Centrifugalne pumpe mogu se kategorizirati na temelju nekoliko kriterija:

a. Na temelju faza rotora:

• Jednostepena pumpa : Sadrži jedan rotor; Jednostavan dizajn, idealan za aplikacije s niskim glavama.

• Pumpa u više stupnjeva : Sadrži višestruki ulice u nizu; Koristi se u aplikacijama visokog ili visokog pritiska poput vode u dovodu kotla ili zgrada visokih porasta.

b. Na temelju orijentacije:

• Vodoravne centrifugalne pumpe : Osovina leži horizontalno. Lakše održavanje i instalacija.

• Okomite centrifugalne pumpe : Osovina stoji okomito. Koristi se tamo gdje je podovinski prostor ograničen ili prilikom pumpanja iz dubokih bušotina.

c. Na temelju vrste usisavanja:

• Crpke za krajnjeg prostora : Uobičajeni dizajn gdje tekućina ulazi u pumpu s jednog kraja.

• Pumpe s podijeljenim slučajevima : Sadrže vodoravno podijeljeno kućište, omogućujući jednostavan pristup unutarnjim komponentama za održavanje.

d. Na temelju dizajna rotora:

• Zatvoreni vozači : Visoka učinkovitost, koja se koristi s čistom tekućinom.

• Poluotporni rotovi : Tolerira male krute tvari ili grickalice.

• Otvoreni vozači : Najbolje za visoko kontaminirane ili viskozne tekućine.

4. Karakteristike performansi

Razumijevanje sljedećih parametara neophodno je pri odabiru ili analiziranju centrifugalnih pumpi:

• Brzina protoka (q) : Volumen tekućine koju pumpa može podnijeti, obično u m³/h ili gpm.

• Glava (h) : Visina na koju pumpa može podići tekućinu, izmjerenu u metrima ili nogama.

• Učinkovitost (%) : Omjer izlaza hidrauličke snage prema mehaničkom unosu snage.

• NPSH (neto pozitivna usisna glava) : Osigurava da se tekućina ne isparava na rotolu, izbjegavajući kavitaciju.

• Krivulja pumpe : Grafikon koji pokazuje odnos između glave i protoka, učinkovitosti i potrošnje energije.

5. Prednosti centrifugalnih pumpi

• Učinkoviti za tekućine s niskom protokom, niske viskoznosti

• Jednostavan i kompaktan dizajn

• Niži troškovi održavanja u odnosu na pozitivne pumpe

• Široka fleksibilnost aplikacije

• Stabilan i kontinuirani rad

6. Ograničenja koja treba razmotriti

Iako su vrlo svestrane, centrifugalne pumpe imaju ograničenja:

• Ne mogu učinkovito podnijeti visoko viskozne tekućine

• Ne samoprimicanje, osim ako nije dizajniran s mehanizmom za pranje

• Performanse naglo opadaju s promjenama u tlaku sustava

• Osjetljiv na kavitaciju ako NPSH zahtjevi nisu ispunjeni

7. Primjene centrifugalnih pumpi

Svestranost centrifugalnih crpki vidljiva je u raznolikosti industrija kojima služe: