Центробежни Помпи

Как работи центробежната помпа?

Центробежната помпа преобразува входната мощност в кинетична енергия чрез работно колело, въртящо се в камерата. Течността навлиза във входния отвор и се издърпва навътре от центробежна сила. С увеличаване на скоростта налягането се преобразува в по-високо налягане и скорост и течността се изхвърля от камерата. Ефективността на помпата е вследствие на взаимодействието на камерата и работното колело.

Работни елементи

Основните елементи на центробежната помпа са камерата на помпата и работното колело и се предлагат с аксиален поток, радиален поток, смесен поток и версии със странични канали.

Камери на помпата

Конструкцията на камерата на помпата определя посоката на потока на течността през помпата. 

Камерите на помпата се класифицират като спирални, дифузни и вортексни.

• Спирални: Работното колело е изместено в корпуса.
• Дифузни: Течността се извежда принудително навън от работното колело чрез поредица от извити лопатки от вътрешната страна на стената на камерата.
• Вортексни: Помпата не генерира центробежна сила, тъй като работното колело е навътре в камерата и следователно е извън областта на потока на спиралата.

Конструкцията на работното колело определя каква течност може да преминава през камерата на помпата. Комбинацията от тези два елемента осигурява високоефективно помпено решение за най-голям брой приложения.

Типове работни колела

Съществуват три основни варианта на работното колело: напълно отворено, полуотворено и затворено.

• Напълно отворените работни колела по същество са набор от лопатки, монтирани на вала на помпата. Тази проста конструкция позволява преминаването на твърди вещества през помпата, без да се запушва работното колело.
• Полуотворените работни колела са снабдени със задна пластина, която добавя сила към работното колело. Течността, навлизаща в помпата, не преминава през окото, а между корпуса и перките.
• Затвореното работно колело използва лопатки, които се намират в два диска или в корпуса. Тези работни колела се използват в помпи с радиален поток и за двете конфигурации с един или с два входа.

По-рядко срещани са вортексните, винтовите работни колела и работните колела с прекъсвач. Това са вариации, базирани на отворени и полуотворени работни колела, и са разработени, за да отговарят на по-специализирани приложения, където участват агресивни суспензии и твърди вещества.

Едностепенни, двустепенни и многостепенни помпи

• Едностепенни: Едностепенните помпи съдържат само едно работно колело. Тази помпа е разработена за употреба във вертикални и хоризонтални конфигурации.
• Двустепенни: Двустепенната помпа има двойка работни колела, монтирани едно до друго на общ вал в една спирала.
• Многостепенни: Многостепенните помпи съдържат няколко работни колела, свързани в поредица, за да се осигури високо налягане на течността на всеки етап.

Конструкции с радиален, аксиален и смесен поток

• Радиален поток: Течността се изпомпва в радиална посока през работното колело от центъра до върховете на разтегнатите перки. Това води до изхвърляне на течността под прав ъгъл към вала.
• Аксиален поток: Помпата има диаметър на входа, по-голям от диаметъра на работното колело, който изтласква течността по оста на вала.
• Смесен поток: Потокът на течността може да бъде описан като комбинация от аксиален и радиален поток. Най-просто казано, конструкцията за смесен поток съчетава характеристиките на помпите с радиален и аксиален поток.

Помпи с магнитно задвижване

Изключение от общата конструкция на центробежната помпа прави помпата с магнитно задвижване. При тази конструкция въртящият се вал се намира изцяло в камерата на помпата и се задвижва от въртящи се магнити в корпуса на помпата, задвижвани от външен двигател. Това гарантира, че камерата на помпата е напълно херметизирана, което предотвратява течове в атмосферата, тъй като няма уплътнения на вала.

Предимства на центробежните помпи

Центробежната помпа е по-ефективна и по-надеждна от помпата с положително изместване и е проектирана да осигурява както високи, така и ниски дебити при високо и ниско налягане. Някои от основните предимства на центробежните помпи са:

• Сравнително евтина помпа за закупуване и експлоатация.
• Лесна за поддръжка благодарение на простата си конструкция, което води до дълъг експлоатационен живот и ниски разходи през целия жизнен цикъл. 
• Ефективна при работа с течности с нисък вискозитет.
• Устойчива на абразивни и корозивни течности.
• Плавен поток на течността

Недостатъците на центробежните помпи са, че не всички версии са самозаливни и поради високите сили на срязване те не са много подходящи за течности с висок вискозитет или деликатни продукти. При или над 300 mPa степента на ефективност бързо намалява. Въпреки че помпата може да работи при този вискозитет, тя не е устойчива. 

Там, където имат предимство пред другите типове помпи е, че могат да задоволят най-широкия спектър от приложения в много промишлени отрасли.

Приложения

Центробежните помпи могат да се използват за различни дейности – от разтоварване и изпразване на контейнери до пренос и циркулация на течности. Тъй като помпата е по-ефективна при обработка на течности с нисък вискозитет, тя се използва предимно и е най-подходяща за пренос на течности като вода, леки масла, гликол, горива, химикали и някои видове суспензии. Те са особено подходящи за работа и транспортиране на вода, бои и повърхностни покрития, храни, напитки, фармацевтични продукти и абразивни течности.

Хигиенични приложения

Хигиеничните центробежни помпи от неръждаема стомана са проектирани за безопасно и ефективно изпомпване на течности в производството на храни и напитки, като изпомпване на мляко, плодови сокове, безалкохолни напитки и бира. Добавки като аромат, глюкоза и масла също се предават с центробежни помпи. 

Хигиенната центробежна помпа със сертификати 3-A, FDA и EU1935/2004 има специални конструкционни характеристики:

• Хигиенните центробежни помпи работят със специални уплътнения на вала.
• Работните колела имат геометрия с висока ефективност.
• Корпусите на центробежните помпи за хигиенични процеси са проектирани без мъртви пространства, така че помпите да могат лесно да се почистват.
• Процесите по почистване на място (CIP) и дезинфекция на място (SIP) почистват и дезинфекцират помпата без нужда от разглобяване и сглобяване.

В допълнение, производителите в хранителната, фармацевтичната, козметичната и химическата промишленост използват хигиенни центробежни помпи за предаване на екстракти, емулсии и ултрачиста вода.

Промишлени приложения

Промишлените помпи се предлагат в различни размери и видове, което прави важно да се избере правилната технология и конструкция за съответното приложение. Например, моноблоковите центробежни помпи, изработени от чугун с валове от неръждаема стомана, са подходящи за водоснабдяване и изпомпване на промишлена сервизна вода, докато отворените работни колела и материал от неръждаема стомана за корпуса на помпата и работното колело предлагат по-голяма химическа устойчивост. Многостепенни центробежни помпи могат да се използват за повишаване на налягането във водопроводната система, като ъгловите им връзки улесняват интеграцията им в съществуващите системи. Трябва да се осигури подходящ изходен размер, тъй като прекалено големите помпи могат да станат скъпи поради енергийните изисквания на двигателя.

Търговски приложения

Центробежните помпи се използват в различни търговски и частни приложения, включително: 

• Самозаливни реактивни помпи за напояване и градинарство.

• Многостепенни кладенчови помпи за производство на вода.
• Потопяеми помпи с поплавък за изпразване на резервоари за дъждовна вода.
• Потопяеми помпи с интегрирани шредери за изпомпване на шахти, съдържащи мръсна вода.

Важни съображения при избора на подходяща помпа

При избор на подходяща помпа приложението трябва да определи най-подходящия тип помпа. Параметри като обем и налягане на подаване, температура, характеристики на дебита, налягане на парите, съдържание на твърди частици, корозивност, токсичност и хигиена определят най-подходящата помпа. Също така е от съществено значение да изберете правилното работно колело и правилния размер на работното колело за приложението. Всички работни колела имат своите предимства и недостатъци, имат различна оперативна ефективност и са подходящи за различни приложения и течности. Напълно отворените работни колела са предназначени да намалят износването и потенциалните запушвания, докато полуотворените колела са лесни за почистване и се справят с предизвикателни течности, съдържащи влакнести материали, песъчинки и суспензии. От друга страна, затворените работни колела са подходящи за газообразни продукти, чисти или разредени течности, които не съдържат твърди частици, и/или агресивни течности.

Защо да изберете AxFlow?

AxFlow предлага центробежни помпи и принадлежности за най-широка гама промишлени отрасли и приложения. Целта на AxFlow е винаги да гарантира, че доставените центробежни помпи отговарят на изискванията и очакванията на клиентите. Нуждаете ли се от подкрепа при избор на подходяща помпа за вашите нужди? Не се колебайте да се свържете с нас. Експертите и инженерите на AxFlow могат да дадат насоки в разнообразието на центробежните помпи, от избор и спецификация до монтаж на оборудване и поддръжка за последващи действия.