Faktory ovlivňující účinnost jednotek odstředivých čerpadel

Jan 20, 2025

Princip činnosti odstředivého čerpadla spočívá v čerpání média prostřednictvím odstředivé síly generované vysokorychlostním otáčením oběžného kola.
Než vodní čerpadlo začne pracovat, musí být těleso čerpadla a přívodní potrubí naplněny vodou, aby se zabránilo kavitaci. Když se oběžné kolo rychle odvaluje, lopatky způsobí rychlé otáčení vody a rotující voda odlétá od oběžného kola působením odstředivé síly. Po vypuštění vody z čerpadla se ve střední části oběžného kola vytvoří podtlaková oblast. Voda je stlačena do vstupního potrubí potrubní sítí za působení atmosférického tlaku (nebo tlaku vody). Tímto cyklem lze dosáhnout nepřetržitého čerpání.
Za zmínku stojí, že před spuštěním odstředivého čerpadla je nutné naplnit těleso čerpadla vodou, jinak dojde k přehřátí tělesa čerpadla, otřesům, snížení výkonu vody a poškození čerpadla (označuje se jako "kavitace" ), což má za následek nehodu zařízení!
Takzvaná kavitace se týká jevu, že při spuštění odstředivého čerpadla, pokud je uvnitř čerpadla vzduch, je díky nízké hustotě vzduchu odstředivá síla generovaná po rotaci velmi malá. Nízký tlak vytvořený ve střední oblasti oběžného kola proto nestačí k nasávání kapaliny pod vstupem čerpadla do čerpadla a kapalina nemůže být dopravována.

Účinnost odstředivého čerpadla je výsledkem mechanické, objemové a hydraulické účinnosti. Účinnost čerpací jednotky je součinem účinnosti čerpadla a účinnosti motoru. Hlavní faktory způsobující nízkou účinnost jednotek odstředivých čerpadel jsou následující.

Účinnost samotného čerpadla je tím nejzásadnějším vlivem. Za stejných pracovních podmínek se účinnost čerpadel může lišit o více než 15 %.

2. Provozní podmínky odstředivých čerpadel jsou nižší než jejich jmenovité podmínky, což má za následek nízkou účinnost čerpadla a vysokou spotřebu energie.

3. Účinnost motoru zůstává během provozu v podstatě nezměněna. Proto je výběr vysoce účinného motoru zásadní.

Vliv mechanické účinnosti souvisí především s designem a kvalitou výroby. Po výběru pumpy je dopad pozdějšího ošetření relativně malý.

5. Hydraulické ztráty zahrnují hydraulické tření a lokální ztráty odporu. Po určité době provozu odstředivá čerpadla nevyhnutelně způsobují povrchové opotřebení součástí, jako jsou oběžná kola a vodicí lopatky, zvyšují hydraulické ztráty a snižují hydraulickou účinnost.

6. Objemová ztráta odstředivých čerpadel, známá také jako ztráta netěsností, zahrnuje tři typy ztrát netěsností: těsnicí kroužky oběžného kola, mezistupně a mechanismy pro vyvažování axiální síly. Úroveň objemové účinnosti nesouvisí pouze s konstrukcí a výrobou, ale také s pozdějším řízením. Po nepřetržitém provozu po určitou dobu se vlivem tření mezi různými součástmi zvětšuje vůle a klesá objemová účinnost.

7. Vakuové a nečinné odstředivé čerpadlo v důsledku ucpání válce filtru, sání potrubí a dalších důvodů.

8. Před spuštěním čerpadla zaměstnanci nevěnují pozornost přípravným pracím před spuštěním odstředivého čerpadla. Základní provozní postupy, jako je zahřívací pumpa, kotoučová pumpa a infuzní pumpa, nejsou důkladně provedeny, což často způsobuje kavitaci pumpy, což má za následek vysokou hlučnost pumpy, vibrace a nízkou účinnost pumpy.