Ako základné vybavenie na manipuláciu s tekutinou v priemysle,odstredivé čerpadláPracujte prostredníctvom sofistikovaných zásad premeny energie. Tento článok analyzuje kľúčové procesy vrátane primingu, prenosu energie v obežníku a konverzie tlaku volútne, aby pomohli čitateľom zvládnuť výber zariadenia a prevádzkovú údržbu.
Pred začatím odstredivého čerpadla je operácia priming nevyhnutným a rozhodujúcim krokom. Pretože samotné odstredivé čerpadlo nemá schopnosť sebaprijmu, ak je v tele čerpadla a sacie potrubie, hustota vzduchu je oveľa nižšia ako hustota kvapaliny. Centrifugálna sila generovaná rotáciou obežného kolesa nie je dostatočná na účinné prepustenie vzduchu, takže nie je možné vytvoriť dostatočnú nízkotlakovú plochu v strede obežného kolesa a kvapalina sa nedá nasávať do čerpadla.
Zvyčajne existujú dve metódy na aktiváciu. Jedným z nich je základná nádrž na vysokej úrovni, to znamená, že tekutina v nádrži na vysokej úrovni sa používa na naplnenie tela čerpadla a sacie potrubie gravitačným tokom. Druhým je napätie vákuového čerpadla, v ktorom sa vákuové čerpadlo používa na extrahovanie vzduchu z tela čerpadla a sacie potrubie, čo umožňuje kvapaline vstúpiť do čerpadla pod pôsobením atmosférického tlaku. Bez ohľadu na to, ktorá metóda primingu je prijatá, je potrebné zabezpečiť, aby bol všetok vzduch v tele čerpadla a sačný potrubia úplne vyčerpaný, aby sa zabezpečilo normálne spustenieodstredivka.
Keď je motor zapnutý a spustený, poháňa obežné koleso, aby sa otáčalo veľmi vysokou rýchlosťou, zvyčajne medzi 1450 - 2900 ot./min. Kvapalina medzi čepeľami obežného kolesa, pod pôsobením odstredivej sily, je vyhodená smerom von, akoby bola neviditeľnou veľkou rukou a rýchlo sa pohybovala od stredu obežného kolesa na vonkajší okraj obežného kolesa.
Počas tohto procesu sa stav pohybu kvapaliny výrazne mení a jej rýchlosť sa výrazne zvyšuje, čím sa získa vyššia kinetická energia. Súčasne, keď sa tekutina rýchlo hodí na vonkajší okraj obežného kolesa, hmotnosť kvapaliny v strede obežného kolesa klesá a vytvára nízku tlaku. Podľa zákona o zachovaní energie sa mechanický vstup energie motorom premení na kinetickú energiu a tlakovú energiu kvapaliny rotáciou obežného kolesa. Zvýšenie kinetickej energie sa odráža hlavne vo zvýšení rýchlosti prietoku kvapaliny, zatiaľ čo zvýšenie tlakovej energie sa prejavuje ako rozdiel tlaku medzi nízkou tlakovou plochou v strede obežného kolesa a vysokotlakovou plochou na vonkajšom okraji obežného kolesa.
Po vyhodení vysokorýchlostnej tekutiny z vonkajšieho okraja obežného kolesa okamžite vstúpi do puzdra čerpadla. Postupne rozširujúci sa prietok puzdra čerpadla spôsobuje postupné znižovanie rýchlosti toku kvapaliny. Podľa Bernoulliho rovnice, keď sa rýchlosť prietoku znižuje, tlaková energia kvapaliny sa podľa toho zvyšuje. V tomto procese sa kinetická energia kvapaliny postupne premieňa na tlakovú energiu a nakoniec sa kvapalina vypúšťa z výstupu čerpadla pri relatívne vysokom tlaku, čím sa dosahuje účinná preprava kvapaliny.
Aby sa zlepšila účinnosť konverzie energie kvapaliny v plášti čerpadla, musí konštrukcia puzdra čerpadla presne zvážiť faktory, ako je napríklad expanzný uhol, dĺžka a drsnosť povrchu prietoku. Primeraný dizajn môže urobiť prietok kvapaliny v puzdrách čerpadla plynulejšie, znížiť stratu energie a zlepšiť hlavu a účinnosť čerpadla.
Keď obežné koleso nepretržite vyhodí tekutinu, stred obežného kolesa zostáva vždy v nízkotlakovom stave. Pri pôsobení tlakového rozdielu medzi vonkajším atmosférickým tlakom alebo inými zdrojmi tlaku (ako je statický tlak kvapaliny na vysokej úrovni) a nízkotlakovou plochou v strede obežného kolesa sa kvapalina v sacích potrubiach nepretržite nasáva do stredu kolesa na vyplnenie priestoru, ktorý zanechal vyhodenú kvapalinovú kvapalinu.
Týmto spôsobom sa odstredivé čerpadlo tvorí proces kontinuálnej prepravy kvapaliny. Pokiaľ motor pokračuje v prevádzke a obežné kolesá si udržuje vysokorýchlostnú rotáciu, kvapalina môže nepretržite vstupovať do čerpadla z sacieho potrubia a po premene energie sa vypúšťa z výstupu a poskytuje stabilné služby prepravy tekutín pre rôzne priemyselné výroby a aplikácie každodenného života.
