Jak funguje moderní odstředivé čerpadlo?
Hlavním účelem odstředivého čerpadla je čerpání různých kapalin. K čerpání dochází vytvořením odstředivé síly. Výrobek je samonasávacího typu. Konstrukce umožňuje provoz čerpadla nejen na povrchu za normálních podmínek, ale i ve velkých hloubkách. Přes jednoduchost technického řešení lze rozlišit několik typů odstředivých čerpadel.
Typy odstředivých čerpadel
jednostupňové
Nejjednodušší možnost, horizontální a vertikální provedení.
Vícestupňové
Výkon je vyšší než u jedné fáze. Několik oběžných kol čerpá větší objem kapaliny za jednotku času.
Poloponorné
Pouze vertikální verze, spodní část těla je umístěna v kapalině.
Ponorné
Zcela utěsněný kryt, může pracovat zcela ponořený do různých kapalných médií.
Двухсторонний
Rozdíl mezi modelem je v tom, že výtlačné a sací prvky jsou umístěny na stejné ose.
Zvýšená těsnost
Čerpadlo je navrženo pro provoz v chemicky agresivních kapalných médiích.
Hlavní součásti odstředivého čerpadla
Obecná konstrukce zařízení pro všechna odstředivá čerpadla je podobná – jedná se o plášť a oběžné kolo s lopatkami. Když se lopatky otáčejí určitou rychlostí, vytvářejí odstředivý efekt, zvyšuje se tlak a v důsledku toho se kapalina pohybuje od vstupního k výstupnímu ventilu.
- 1. Kryt skříně olejového těsnění
- 2. Tělo
- 3. Oběžné kolo
- 4. Obkládací deska
- 5. Obal
Další součásti odstředivého čerpadla
V závislosti na konstrukci čerpadla a typu čerpané kapaliny lze základní verzi odstředivého čerpadla doplnit o různá zařízení.
Vstupní zpětný ventil
Chrání kryt před zaplavením, když je systém aktivován.
Vstupní mřížka
Působí jako mechanický hrubý filtr, který chrání mechanismus čerpadla před pevnými částicemi.
Šoupátko
Blokuje tok kapaliny do vstupu čerpadla.
Bezpečnostní ventil
Chrání systém před vodními rázy.
Vakuoměr
Je umístěn mezi ventilem a čerpadlem a měří vakuum vzduchu. Pokud je v systému přebytečný vzduch, měl by být odstraněn. Ventil umístěný na potrubí je určen k odvzdušnění přebytečného vzduchu.
Manometr
Měří tlak vytvářený čerpadlem. Instaluje se na tlakové potrubí.
Jak funguje odstředivé čerpadlo?
Úkolem odstředivého čerpadla je vytvořit tlak tekutiny, aby se pohybovala potrubím. Tlak v kapalném médiu vzniká v důsledku odstředivého účinku rotace oběžného kola s lopatkami. Lopatky odpuzují kapalinu a předávají jí kinetickou energii. Konfigurace vnitřního objemu je taková, že výsledný tlak směřuje kapalinu k výstupu z čerpadla.
schéma činnosti odstředivého čerpadla
Kolo s lopatkami je upevněno koaxiálně na pracovní hřídeli. Hřídel je spojena s elektromotorem pomocí magnetické spojky. Kapalina vstupuje do čerpadla sacím potrubím. Některé modely mají několik oběžných kol, což výrazně zvyšuje jejich produktivitu. Metoda je univerzální, vhodná pro čerpání nejen vody, ale i jiných kapalin. Hlavní podmínkou je, že pro účinné čerpání musí být pracovní objem čerpadla zcela naplněn kapalinou. Jinak je provoz nečinný a kapalné médium se nepohybuje.
Výhody metody odstředivého čerpání
Odstředivá čerpadla jsou kompaktní, což umožňuje jejich umístění v malém objemu. Kompaktnost znamená nízkou hmotnost, která může být v některých odvětvích a jednotlivých produktech velmi důležitá. Jednoduchá konstrukce činí čerpadlo spolehlivým, schopným provozu po dlouhou dobu a přímo určuje nízkou cenu produktu.
horizontální jednostupňové konzolové čerpadlo
Mezi výhody je třeba zmínit snadnou instalaci. Voda z odstředivého čerpadla je přiváděna do vodovodního systému plynule, bez vodních rázů. Rychlost otáčení oběžného kola je snadno nastavitelná. Existují modely schopné čerpat agresivní kapaliny a kapaliny s velkým množstvím nečistot.
Průmyslové využití odstředivých čerpadel
Čerpadla jsou tak široce používána v průmyslu a dalších aplikacích, že je obtížné jmenovat odvětví, která je nepoužívají. Samozřejmě obecně platí, že vysoký výkon, spolehlivost a kompaktnost odstředivých zařízení jsou žádané zejména v ropném, chemickém a podobném průmyslu. Všude tam, kde je potřeba neustále a rychle přesouvat velké objemy tekutých médií. Kromě konvenčních čerpadel tato čerpadla úspěšně čerpají kyseliny, těžké a husté frakce v ropných rafinériích.
odstředivé čerpadlo v topném systému
Schopný pracovat po dlouhou dobu v systémech při vysokém tlaku a teplotě. Vytvářejí například neustálou cirkulaci chladicí kapaliny v topném okruhu. Vysoká odolnost odstředivých čerpadel vůči úrovním znečištění je činí nepostradatelnými při čerpání zanesených studní, jiných vodních zdrojů s vysokou úrovní znečištění pevnými částicemi, při odvodňování zaplavených místností atd.
Provoz odstředivého čerpadla
I přes vysokou odolnost vůči vysokým koncentracím nečistot v kapalině je při použití odstředivých čerpadel nutné dodržovat některá pravidla:
- vybavit čerpadlo měřicím a regulačním zařízením, které bude podávat zprávy o stavu zařízení
- na vstupu by měla být síťka, která chrání lopatky oběžného kola před velkými pevnými úlomky
- pro optimální provozní režim musí výkon čerpadla odpovídat objemu čerpané kapaliny, a to i ve špičkových okamžicích zvýšeného zatížení
- materiály dílů čerpadla musí odpovídat typu čerpané kapaliny, což je důležité zejména při výběru typu těsnění
- Motor čerpadla musí být chráněn před možnými problémy s napájením přídavným zařízením
- pokud dojde k zablokování motoru nebo oběžného kola, je nutný jistič k vypnutí čerpadla