Jak funguje jednostupňové odstředivé čerpadlo?

Oct 18, 2024

Jednostupňové odstředivé čerpadlo označuje odstředivé čerpadlo s oběžným kolem. Díky své vysoké účinnosti, jednoduché konstrukci a mnoha dalším výhodám jsou jednostupňová odstředivá čerpadla široce používána v průmyslu, zemědělství a každodenním životě k přepravě materiálů, jako je čistá voda, bláto, kyseliny, zásady, roztoky solí a tekuté organické látky. hmota.
1, Pracovní princip jednostupňového odstředivého čerpadla:
Než si představíme princip činnosti jednostupňového odstředivého čerpadla, provedeme nejprve jednoduchý experiment. Použijte nádobu, naplňte ji vodou a ručně ji promíchejte krouživými pohyby. Se zvyšující se rychlostí ručního míchání se zvyšuje i rychlost kruhového pohybu vody v míse. Voda uprostřed nádrže se řítí směrem k okraji nádrže a nakonec z ní přeteče. Proč voda přetéká z okolí povodí? To je způsobeno odstředivou silou generovanou vodou při jejím kruhovém pohybu. Jakýkoli objekt, který prochází kruhovým pohybem, bude generovat odstředivou sílu. Odstředivé čerpadlo je zařízení, které k přepravě kapaliny využívá odstředivou sílu generovanou rotací kapaliny.
Hlavní pracovní součástí odstředivého čerpadla je oběžné kolo, které obsahuje 6-8 dozadu zakřivené lopatky, které pohání kapalinu do rotace. Oběžné kolo je upevněno na hřídeli čerpadla uvnitř tělesa čerpadla. Sací hrdlo čerpadla je umístěno ve středu tělesa čerpadla a je připojeno k sacímu potrubí. Výtlačné hrdlo čerpadla je připojeno k výtlačnému potrubí v tangenciálním směru skříně čerpadla; Počáteční místo sacího potrubí je vybaveno spodním ventilem, aby se zabránilo zpětnému toku kapaliny v čerpadle zpět do zásobníku při parkování. Funkcí filtračního síta pod spodním ventilem je zabránit vnikání nečistot do potrubí. Na výtlačném potrubí je instalován regulační ventil pro nastavení průtoku kapaliny a také by měl být instalován zpětný ventil, aby se zabránilo nehodám způsobeným zpětným tokem kapaliny během parkování. Když elektromotor pohání oběžné kolo tak, aby se otáčilo přes hřídel čerpadla, kapalina je nasávána do čerpadla sacím potrubím ze středu skříně čerpadla, poté vypouštěna v tangenciálním směru skříně čerpadla a nakonec odeslána na místo určení. přes výtlačné potrubí.
Před spuštěním jednostupňového odstředivého čerpadla by mělo být čerpadlo naplněno dopravovanou kapalinou pro naplnění sacího potrubí a tělesa čerpadla. Po spuštění pohání vysokorychlostní rotující oběžné kolo kapalinu mezi lopatkami, aby se společně otáčely. Působením odstředivé síly se kapalina pohybuje směrem ven z oběžného kola podél průtokového kanálu mezi lopatkami, je vyhazována z konce lopatek a vstupuje do skříně spirálového čerpadla. V tomto okamžiku je rychlost proudění poměrně vysoká a dosahuje 15-25 m/s, což zvyšuje kinetickou energii; Mezitím se vlivem odstředivé síly samotné kapaliny také zvýší statická tlaková energie kapaliny. Poté, co kapalina vstoupí do tělesa čerpadla, v důsledku postupného rozšiřování plochy průtokového kanálu v tělese čerpadla ve tvaru spirály, rychlost proudění kapaliny postupně klesá, přičemž dochází k přeměně určité kinetické energie na energii statického tlaku. Na výstupu z čerpadla se statická tlaková energie kapaliny dále zvyšuje a nakonec je vypuštěna z výtlačného potrubí. Současně se v důsledku vymrštění kapaliny ve středu oběžného kola vytváří nízkotlaká zóna, která má za následek tlakový rozdíl mezi atmosférickým tlakem na hladině kapaliny v zásobní nádrži a místním vakuem v zásobní nádrži. střed oběžného kola. Působením tohoto tlakového rozdílu kapalina nepřetržitě vstupuje do oběžného kola podél sacího potrubí, aby doplnila vypouštěnou kapalinu. Oběžné kolo se stále otáčí a kapalina je nepřetržitě vypouštěna.
Stručně řečeno, pracovní princip jednostupňového odstředivého čerpadla spočívá v tom, že oběžné kolo naplněné kapalinou se uvnitř tělesa čerpadla otáčí vysokou rychlostí, což způsobuje, že kapalina je vystavena odstředivé síle a přeměňuje tuto sílu na kinetickou energii a energii statického tlaku. přenášet do kapaliny, čímž nasává a vypouští kapalinu.
Pokud není sací potrubí nebo těleso odstředivého čerpadla před spuštěním naplněno kapalinou nebo pokud během provozu uniká vzduch, v důsledku mnohem nižší hustoty vzduchu ve srovnání s kapalinou je generovaná odstředivá síla malá a vytvořený stupeň vakua na sacím hrdle je nízká, což nestačí k nasátí kapaliny do čerpadla. V tomto okamžiku, i když se oběžné kolo otáčí, kapalina nemůže být transportována a tento jev se nazývá "vzduchová vazba". Pro eliminaci jevu „vazby plynu“ je obvykle nutné naplnit čerpadlo před spuštěním a naplnit sací potrubí a těleso čerpadla kapalinou za působení spodního ventilu; U čerpadel s vysokým průtokem se za účelem snížení ztrát odporu často neinstalují spodní ventily a čerpadla se nenaplňují. Místo toho se k nasávání plynu a následnému spuštění používají vakuové pumpy; Pokud je montážní poloha odstředivého čerpadla níže než hladina kapaliny v zásobní nádrži a výstup potrubí je spojen s atmosférou, lze otevřít vstupní a výstupní ventily čerpadla pro automatické naplnění kapalinou.
Je třeba poznamenat, že při instalaci a používání jednostupňového odstředivého čerpadla by měl být celý vstup sacího potrubí do vstupu odstředivého čerpadla udržován v horním nebo vodorovném stavu, bez jakéhokoli sestupného stupně. V opačném případě bude sací potrubí vytvářet hrbolatý tvar a při plnění čerpadla se na hrbolku vytvoří airbag. Když odstředivé čerpadlo běží, tento airbag vstoupí do oběžného kola a také vytvoří airbag.