Co je oběžné kolo odstředivého čerpadla?

Hlavním účelem odstředivého čerpadla je čerpání různých kapalin. K čerpání dochází vytvořením odstředivé síly. Výrobek je samonasávacího typu. Konstrukce umožňuje provoz čerpadla nejen na povrchu za normálních podmínek, ale i ve velkých hloubkách. Přes jednoduchost technického řešení lze rozlišit několik typů odstředivých čerpadel.

Typy odstředivých čerpadel

jednostupňové

Nejjednodušší možnost, horizontální a vertikální provedení.

Vícestupňové

Výkon je vyšší než u jedné fáze. Několik oběžných kol čerpá větší objem kapaliny za jednotku času.

Poloponorné

Pouze vertikální verze, spodní část těla je umístěna v kapalině.

Ponorné

Zcela utěsněný kryt, může pracovat zcela ponořený do různých kapalných médií.

Двухсторонний

Rozdíl mezi modelem je v tom, že výtlačné a sací prvky jsou umístěny na stejné ose.

Zvýšená těsnost

Čerpadlo je navrženo pro provoz v chemicky agresivních kapalných médiích.

Hlavní součásti odstředivého čerpadla

Obecná konstrukce zařízení pro všechna odstředivá čerpadla je podobná – jedná se o plášť a oběžné kolo s lopatkami. Když se lopatky otáčejí určitou rychlostí, vytvářejí odstředivý efekt, zvyšuje se tlak a v důsledku toho se kapalina pohybuje od vstupního k výstupnímu ventilu.

1. 1. Kryt skříně olejového těsnění
2. 2. Tělo
3. 3. Oběžné kolo
4. 4. Obkládací deska
5. 5. Obal

Další součásti odstředivého čerpadla

V závislosti na konstrukci čerpadla a typu čerpané kapaliny lze základní verzi odstředivého čerpadla doplnit o různá zařízení.

Vstupní zpětný ventil

Chrání kryt před zaplavením, když je systém aktivován.

Vstupní mřížka

Působí jako mechanický hrubý filtr, který chrání mechanismus čerpadla před pevnými částicemi.

Šoupátko

Blokuje tok kapaliny do vstupu čerpadla.

Bezpečnostní ventil

Chrání systém před vodními rázy.

Vakuoměr

Je umístěn mezi ventilem a čerpadlem a měří vakuum vzduchu. Pokud je v systému přebytečný vzduch, měl by být odstraněn. Ventil umístěný na potrubí je určen k odvzdušnění přebytečného vzduchu.

Manometr

Měří tlak vytvářený čerpadlem. Instaluje se na tlakové potrubí.

Jak funguje odstředivé čerpadlo?

Úkolem odstředivého čerpadla je vytvořit tlak tekutiny, aby se pohybovala potrubím. Tlak v kapalném médiu vzniká v důsledku odstředivého účinku rotace oběžného kola s lopatkami. Lopatky odpuzují kapalinu a předávají jí kinetickou energii. Konfigurace vnitřního objemu je taková, že výsledný tlak směřuje kapalinu k výstupu z čerpadla.

schéma činnosti odstředivého čerpadla

Kolo s lopatkami je upevněno koaxiálně na pracovní hřídeli. Hřídel je spojena s elektromotorem pomocí magnetické spojky. Kapalina vstupuje do čerpadla sacím potrubím. Některé modely mají několik oběžných kol, což výrazně zvyšuje jejich produktivitu. Metoda je univerzální, vhodná pro čerpání nejen vody, ale i jiných kapalin. Hlavní podmínkou je, že pro účinné čerpání musí být pracovní objem čerpadla zcela naplněn kapalinou. Jinak je provoz nečinný a kapalné médium se nepohybuje.

Výhody metody odstředivého čerpání

Odstředivá čerpadla jsou kompaktní, což umožňuje jejich umístění v malém objemu. Kompaktnost znamená nízkou hmotnost, která může být v některých odvětvích a jednotlivých produktech velmi důležitá. Jednoduchá konstrukce činí čerpadlo spolehlivým, schopným provozu po dlouhou dobu a přímo určuje nízkou cenu produktu.

horizontální jednostupňové konzolové čerpadlo

Mezi výhody je třeba zmínit snadnou instalaci. Voda z odstředivého čerpadla je přiváděna do vodovodního systému plynule, bez vodních rázů. Rychlost otáčení oběžného kola je snadno nastavitelná. Existují modely schopné čerpat agresivní kapaliny a kapaliny s velkým množstvím nečistot.

Průmyslové využití odstředivých čerpadel

Čerpadla jsou tak široce používána v průmyslu a dalších aplikacích, že je obtížné jmenovat odvětví, která je nepoužívají. Samozřejmě obecně platí, že vysoký výkon, spolehlivost a kompaktnost odstředivých zařízení jsou žádané zejména v ropném, chemickém a podobném průmyslu. Všude tam, kde je potřeba neustále a rychle přesouvat velké objemy tekutých médií. Kromě konvenčních čerpadel tato čerpadla úspěšně čerpají kyseliny, těžké a husté frakce v ropných rafinériích.

odstředivé čerpadlo v topném systému

Schopný pracovat po dlouhou dobu v systémech při vysokém tlaku a teplotě. Vytvářejí například neustálou cirkulaci chladicí kapaliny v topném okruhu. Vysoká odolnost odstředivých čerpadel vůči úrovním znečištění je činí nepostradatelnými při čerpání zanesených studní, jiných vodních zdrojů s vysokou úrovní znečištění pevnými částicemi, při odvodňování zaplavených místností atd.

Provoz odstředivého čerpadla

I přes vysokou odolnost vůči vysokým koncentracím nečistot v kapalině je při použití odstředivých čerpadel nutné dodržovat některá pravidla:

• vybavit čerpadlo měřicím a regulačním zařízením, které bude podávat zprávy o stavu zařízení
• na vstupu by měla být síťka, která chrání lopatky oběžného kola před velkými pevnými úlomky
• pro optimální provozní režim musí výkon čerpadla odpovídat objemu čerpané kapaliny, a to i ve špičkových okamžicích zvýšeného zatížení
• materiály dílů čerpadla musí odpovídat typu čerpané kapaliny, což je důležité zejména při výběru typu těsnění
• Motor čerpadla musí být chráněn před možnými problémy s napájením přídavným zařízením
• pokud dojde k zablokování motoru nebo oběžného kola, je nutný jistič k vypnutí čerpadla

Oběžné kolo se vyrábí nejčastěji z litiny nebo bronzu, méně často z ocelolitiny a ve zvláštních případech pro čerpání žíravých kapalin z olova, pryže, tvrdé pryže, keramiky a podobných materiálů. Vzhledem k malé dostupnosti vnitřních kanálů oběžných kol je lze opracovávat pouze ručně, a proto je velmi důležité mít čistý odlitek.

Účinnost a stupeň kavitační stability čerpadla závisí na tom, jak důkladně lze opracovat a vyčistit pracovní plochy kola. Z této strany je výhodnější použití bronzu. Lépe se sype a manipuluje. Podle pevnostních podmínek v litinových kolech jsou obvodové rychlosti přípustné maximálně 40-50 m/s. V bronzu mohou být o něco větší a při dobré kvalitě dosahují hodnot 80 m/s.

Konstrukčně jsou oběžná kola buď uzavřená nebo otevřená, tj. bez krycího kotouče s otevřenými lopatkami. Lopatky mohou být válcové nebo prostorové s dvojitě zakřivenou plochou. Otevřená oběžná kola se typicky používají při nízkých tlacích a zvláště hustých nebo znečištěných kapalinách, což je výhodné z hlediska přístupnosti kanálů oběžného kola pro čištění.

U normálních odstředivých čerpadel jsou kola vyrobena z uzavřeného typu, protože nepřítomnost krycího disku snižuje tlak vytvářený kolem a zvyšuje štěrbinový tok kapaliny. U uzavřených kol jsou oba jejich disky obvykle odlity integrálně s lopatkami, i když se vyskytují nýtovaná kola, hlavně v malých velikostech.

U velkých čerpadel jsou lopatky někdy lisovány z oceli a odlévány do litinového ráfku. U kol s otáčkami do ns=100 mají lopatky kol ohyb v jedné rovině, tj. jejich plochy jsou válcové.

Se zvýšením stupně rychlosti a snížením poměru, aby se zvětšila pracovní plocha čepele, začíná její přední hrana téměř od pouzdra. Protože v tomto případě budou mít všechny body ostří různé obvodové rychlosti, bude mít povrch čepele složité zakřivení. Oběžné kolo bývá k hřídeli připevněno jedním nebo dvěma pery, méně často závity.

Hřídel čerpadla

Hřídel čerpadla je obvykle vyrobena z kované oceli s otevřenou nístějí a v kritických případech legovaná s přídavkem chrómu, niklu a vanadu. Aby byla hřídel chráněna před opotřebením nebo přímým vystavením kapalině, je někdy obložena pouzdry a ve vysoce korozivním prostředí je vyrobena ze speciálních tříd nerezové oceli.

Vzhledem k vysokým otáčkám odstředivých čerpadel jsou jejich hřídele dimenzovány na kritické otáčky. Hřídele mohou být tuhé, pokud jsou jejich provozní rychlosti pod kritickou hodnotou, a flexibilní, pokud jsou nad kritickou hodnotou.

Ohebné hřídele se u čerpadel používají zřídka. Pro zajištění hladkého chodu a také schopnosti projít kritickým počtem otáček musí být rotor čerpadla, tedy hřídel s na něm namontovanými díly (kola, spojka, kotouče), pečlivě staticky a někdy dynamicky vyvážen na speciální stroje. K rozkmitání hřídele stačí velmi malá nevyváženost rotujících hmot, která způsobí dodatečné vychýlení, které je nebezpečné pro pevnost hřídele.

Olejová těsnění

Olejové ucpávky jsou instalovány v prostoru mezi skříní a hřídelí v místě výstupu z čerpadla ven a slouží k utěsnění. Těsnění umístěné na sací straně nesmí propouštět vzduch do čerpadla. Těsnění výtlačné strany musí zabránit úniku kapaliny z čerpadla.

Těsnění odstředivých čerpadel mají běžně měkkou výplň, jejíž materiálem je konopí, bavlna, papírová příze, azbestová šňůra, impregnovaná sádlem a grafitem. Ucpávka na sací straně je opatřena vodní ucpávkou, tvořenou kroužkem, do kterého je přiváděna kapalina z tlakového potrubí, čímž se uzavírá přístup vzduchu dovnitř čerpadla. U kyselých čerpadel se takové těsnění provádí speciální kapalinou. Při čerpání kapaliny při zvýšených teplotách musí mít ucpávky chladicí pláště.

Ložiska

Ložiska odstředivých čerpadel mají převážně litinové vložky s Babbittovou náplní. Mazání kroužků, někdy s chlazením olejem pomocí vodního pláště nebo cívek. Hojně se používají také kuličková a válečková ložiska s tekutým nebo hustým mazivem.

Dále se zde používají ložiska s vodním mazáním: pryžová, textolitová, backout atd. Axiální síly působící na rotor čerpadla jsou vnímány kuličkovými patami, s významnými silami pak třecími patami typu Kingsbury nebo Michell.

Skříň čerpadla

Skříň čerpadla je obvykle vyrobena z litiny a ocel se používá pouze při tlacích nad 40-50 am. Vnitřní kanály skříně by měly mít co nejhladší stěny, protože vysoká drsnost při značných rychlostech kapaliny může významně snížit účinnost čerpadla. Jak již bylo naznačeno, těleso čerpadla může být pevné s konektorem pouze podél osy čerpadla nebo ve formě samostatných sekcí upevněných spojovacími šrouby.

V prvním případě je odlévání složitější, ale instalace čerpadla je značně usnadněna, protože není nutná demontáž potrubí a po sejmutí krytu lze vyjmout celý rotor z pouzdra. Pro připojení armatur – tlakoměru, vakuometru, vzduchových ventilů pro vypouštění vzduchu při plnění čerpadla, plnicích zařízení, vypouštěcích ventilů – je pouzdro opatřeno příslušnými otvory.

Vodicí lopatka

Ve většině případů, kromě čistě speciálních účelů, je vodicí lopatka vyrobena z litiny. Bronzové zařízení je výhodnější z hlediska možnosti získat hladší povrchy jeho kanálů a snadného čištění.

Těsnící kroužky

Těsnící kroužky jsou z litiny, bronzu a v případě možného opotřebení při čerpání znečištěných kapalin i z kalené nebo nauhličované oceli. V moderní praxi se začaly používat pryžové těsnící kroužky.

Dobré odpoledne, můžete získat podrobný výkres čerpací jednotky KM100-80-160-SUKHLCH
č. t317 2012 rok výroby.
Nutné objednat náhradní díly u prodejce pro větší opravy

Stránky: [1]
Probíhá načítání.

Související články: