Mikä on keskipakopumppu?
The keskipakopumppu on kiistatta yksi yleisimmistä ja tärkeimmistä koneista nykymaailmassa. Vaikka et ehkä ymmärräkään, nämä yksinkertaiset mutta nerokkaat laitteet ovat jatkuvasti työssään ja kuljettavat nesteitä, jotka ovat välttämättömiä kaikessa aamusuihkusta massiivisiin teollisuusprosesseihin. Pohjimmiltaan keskipakopumppu on mekaaninen laite, joka on suunniteltu liikuttamaan nestettä muuntamalla pyörimiskineettistä energiaa, tyypillisesti moottorista tai moottorista, hydrodynaamiseksi energiaksi (paine ja virtaus).
Kuinka keskipakopumppu toimii?
Keskipakopumpun toiminta perustuu periaatteeseen keskipakovoima , sama voima, joka työntää vesipisarat ulospäin, kun pesukone linkoaa tai kun heilautat vesiämpäriä pään päällä.
Tärkeimmät komponentit
Keskipakopumpussa on kolme pääosaa, jotka helpottavat sen toimintaa:
-
Juoksupyörä: Tämä on pyörivä komponentti, joka koostuu tyypillisesti sarjasta kaarevia siipiä. Se on pumpun "sydän", joka on kytketty moottoriin akselin kautta.
-
Kotelo (voluutti tai diffuusori): Tämä on kiinteä komponentti, joka sisältää juoksupyörän. Se on suunniteltu sieppaamaan juoksupyörän poistamaa nestettä ja hidastamaan asteittain nesteen nopeutta, jolloin nopeusenergia muunnetaan paineenergiaksi.
-
Imu- ja poistoputket: Neste tulee pumppuun juoksupyörän keskellä olevan imuputken ("silmän") kautta ja poistuu poistoputken kautta, joka on yleensä tangentiaalinen koteloon nähden.
Pumppausprosessi
-
Imu: Moottori pyörittää juoksupyörää, jolloin juoksupyörän "silmään" muodostuu matalapaineinen alue (osittainen tyhjiö). Ilmanpaine (tai paine syöttösäiliöstä) työntää nesteen imuputkea pitkin juoksupyörään.
-
Kiihtyvyys: Kun neste tulee nopeasti pyörivään juoksupyörään, kaarevat siivet antavat nesteelle kineettistä energiaa. Neste kiihtyy ulospäin juoksupyörän keskustasta keskipakovoiman vaikutuksesta.
-
Paineen muunnos: Neste poistuu juoksupyörästä suurella nopeudella ja menee kierukkakoteloon. Kotelo on erityisesti muotoiltu (se levenee poistoa kohti) vähentämään asteittain nesteen nopeutta. Bernoullin periaatteen mukaan paine kasvaa nopeuden pienentyessä. Tämä korkeapaineinen neste työnnetään sitten ulos poistoputkesta.
Missä keskipakopumppuja käytetään?
Keskipakopumpun monipuolisuus ja luotettavuus ovat tehneet siitä välttämättömän lukemattomissa sovelluksissa.
Kotitalous- ja kaupallinen käyttö
-
Vesihuolto: Veden siirtäminen kaivosta tai säiliöstä varastosäiliöön tai suoraan rakennuksen putkistoon.
-
LVI-järjestelmät: Jäähdytetyn veden kierrätys ilmastointijärjestelmissä tai kuumaa vettä lämmityspiirissä.
-
Jäteveden käsittely: Jäte- ja jätevesien käsittely kunnallisissa puhdistamoissa.
Teolliset sovellukset
-
Öljy ja kaasu: Raakaöljyn, jalostettujen tuotteiden ja erilaisten kemikaalien siirto putkistojen kautta.
-
Kemiallinen valmistus: Syövyttävien tai korkean lämpötilan nesteiden siirtäminen prosessissa.
-
Sähköntuotanto: Jäähdytysveden pumppaus voimalaitoksen lauhduttimiin tai kattilan syöttöveteen.
-
Maatalous: Kasteluveden tarjoaminen viljelykasveille.
Edut ja haitat
Keskipakopumpun edut
-
Yksinkertaisuus ja luotettavuus: Niissä on vähän liikkuvia osia (pääasiassa vain juoksupyörä ja akseli), mikä takaa korkean luotettavuuden ja alhaisemmat huoltokustannukset.
-
Tasainen virtaus: Keskipakopumput tuottavat tasaisen, sykkimättömän virtauksen, mikä on hyödyllistä monissa teollisissa prosesseissa.
-
Monipuolisuus: Ne pystyvät käsittelemään monenlaisia nesteitä ohuesta puhtaasta vedestä paksuihin, hankaaviin lietteihin rakennetta säätämällä (esim. käyttämällä avoimia tai puoliavoimia juoksupyöriä).
Harkittavat rajoitukset
-
Pohjustus vaaditaan: Useimmat keskipakopumput eivät ole itseimeviä; ne on täytettävä nesteellä (esikäsitelty) ennen käynnistystä tai ne pumppaavat vain ilmaa, mikä on tehotonta ja voi aiheuttaa vaurioita.
-
Kyvyttömyys käsitellä korkeaa viskositeettia: Ne menettävät tehonsa nopeasti, kun ne pumppaavat erittäin paksuja tai viskooseja nesteitä.
-
Pään rajoitukset: Erittäin korkeapaineisiin sovelluksiin (korkea "korkeus") muun tyyppiset pumput, kuten iskutilavuuspumput, saattavat olla sopivampia.
