Základné informácie o odstredivých čerpadlách

Ak je úlohou zabezpečiť zásobovanie vodou alebo čerpanie rôznych kvapalných médií a koloidov, najčastejšie odstredivé čerpadlo pôsobí ako nástroj na ich riešenie. Toto zariadenie je pomerne jednoduché, spoľahlivé a jasné mechanické ovládanie. Na modernom trhu existuje celý rad modelov vybavenia tejto triedy, medzi ktorými si môžete vybrať možnosť, ktorá dokonale vyhovuje potrebám budúceho majiteľa.

Rozsah pôsobnosti

Vďaka svojej univerzálnosti v otázke charakteristík čerpanej kvapaliny, odstredivé čerpadlá našli obrovský zoznam aplikácií. Používajú sa v ropnom a plynárenskom priemysle, inštalujú sa v domácich vodovodoch, pracujú na čerpacích staniciach.

Bez odstredivých čerpadiel, kompaktných a spoľahlivých, žiadne lietadlá nemôžu bojovať proti požiaru a získavať vodu v otvorených nádržiach. Zariadenia tejto triedy používajú mestské protipožiarne služby . Je jednoducho nereálne zobraziť všetky aplikácie zariadení s odstredivým kompresorom.

Zariadenie odstredivého čerpadla

Odstredivé čerpadlo, ktorého optimálnym účelom je vytvoriť konštantný prietok kvapaliny bez jej spätného pohybu, je zariadenie obľúbené u spotrebiteľov. Jeho dizajn sa skladá z niekoľkých veľkých funkčných blokov.

  1. Jednotka pohonu, ktorej úlohou je vytvárať krútiaci moment. Ako pohonnú jednotku na riešenie takéhoto problému môže pôsobiť elektrický motor (poháňaný striedavým jednofázovým, trojfázovým napätím, jednosmerným prúdom), motor s vnútorným spaľovaním (benzín alebo nafta).
  2. Výkonový hriadeľ prenáša moment do ovládacieho prvku.
  3. Turbínové koleso vybavené šikmými nožmi je hlavným pracovným telesom.
  4. Ochranný kryt, ktorý môže slúžiť ako silový prvok na upevnenie všetkých častí konštrukcie.

Odstredivé čerpadlo tiež obsahuje ložiská, ktoré zabezpečujú plynulé otáčanie, znížené straty trením, zvýšenú spoľahlivosť a rôzne tesniace zariadenia . Charakter týchto druhov sa môže líšiť v závislosti od typu kvapaliny, pre ktorú bola vytvorená.

Okrem toho môžu byť odstredivé čerpadlá vybavené systémami sekundárneho premeny prietoku. Toto sa vykonáva na stabilizáciu výstupného tlaku alebo na zabezpečenie toho, aby kvapalina stúpala na požadovanú výšku.

Princíp činnosti

Princípom činnosti odstredivého čerpadla je prívod vody v dôsledku zníženia tlaku v prívodnej rúrke a vytekania kvapaliny z výstupu z výstupnej rúrky . Toto sa realizuje vďaka fyzickému javu odstredivej sily. Aby ste pochopili, ako všetko funguje, musíte postupne ilustrovať princíp inštalácie a procesov, ktoré prebiehajú.

  1. Po spustení pohonu sa začína otáčanie pracovného elementu - turbínové kolesá so šikmými lopatkami.
  2. Prívodné potrubie zavádza vodu do zóny osi turbíny.
  3. Keď uchopíte nože, kvapalina začne s nimi kruhový pohyb.
  4. Vďaka nakláňaniu lopatiek sa voda rýchlo odvádza na okraj kruhovej plochy pracovnej plochy. To sa deje pod vplyvom odstredivej sily otáčania, ako aj mechanickej sily spôsobenej uhlom sklonu čepele.
  5. Keď sa kvapalina presunie z miesta odberu, dôjde k poklesu tlaku, čo spôsobí prirodzený prívod vody z prívodného potrubia.
  6. Po dokončení pohybu na okraji kruhovej zóny turbínového kolesa sa voda pohybuje vysokou rýchlosťou, vytvára značný tlak a prirodzene sa vysúva cez výstupnú rúrku.

Táto fyzika procesu umožňuje vysvetliť, prečo je odstredivé čerpadlo schopné nielen čerpať vodu z povrchu, ale aj zdvíhať ju z jamiek . Pri určitých pomeroch rozmerov kolesa, jeho rýchlosti, výkonu pohonu sa dosiahne tak vysoký sací výkon, že kvapalina ľahko stúpa z hĺbky niekoľkých metrov.

Ďalšie konštrukčné prvky

Ak uvedený funkčný diagram obsahuje malý počet významných uzlov, skutočné zariadenie odstredivého čerpadla obsahuje ďalšie konštrukčné prvky:

  • Prenosové potrubie, cez ktoré kvapalina vstupuje do výberového miesta;
  • hrubé filtre, ktoré riešia problém zabránenia prítomnosti mechanických závesov v turbínovej komore;
  • systém ventilov blokujúci nadmerný pohyb tekutiny;
  • manometer, ktorý riadi indexy vnútri pracovnej komory;
  • manometer na riadenie výstupného prietoku vstupujúceho do vodovodného systému.

Pri vybavení domácnosti a predovšetkým priemyselného odstredivého čerpadla je uzatvárací ventil . Môže to byť manuálne alebo automatické. Úloha uzlov tejto triedy, bez ktorej žiadny výkres systému dodávania tekutín nielen chráni čerpadlo pred núdzovými a núdzovými situáciami, ale aj v prípade potreby kontroluje vstupné a výstupné toky čerpaného telesa. Pomocou príkladov dávkovačov je možné ľahko znázorniť význam uzavieracích ventilov. Odstredivé čerpadlá tohto typu pracujú podľa nasledujúcej schémy:

  • signál z riadiaceho zariadenia iniciuje štart;
  • Snímač nainštalovaný na výtokovej rúre počíta čerpaný objem;
  • pri dosiahnutí určitej prahovej hodnoty sa počítací signál dodáva do elektronicky ovládanej brány výstupnej rúrky, ktorá pokrýva tok;
  • zvýšenie tlaku na výstupe je monitorované snímačom, ktorý zastaví motor po dosiahnutí určitej hodnoty parametra.

Vypínací a regulačný ventil ProFactor

Klasifikácia odstredivých čerpadiel

Pred zvážením prijatých klasifikácií, podľa ktorých sú zariadenia segmentované na trhu pre konečného používateľa, je potrebné určiť terminológiu. Odstredivé systémy sú dynamické stroje, jedna z podtried čerpadiel. Ovplyvňujú prepravované teleso ako primárnu mechanickú silu a výsledné sekundárne fyzikálne procesy. Tieto odstredivé systémy sa líšia od membránových, vibračných, iných typov zariadení.

Čerpadlá zastúpené na modernom trhu sú vykonávané v niekoľkých kategóriách a poddruhoch. Toto sa vykonáva tak, aby sa zlepšila a naznačila úroveň funkčnej vhodnosti zariadenia a jeho súlad s určitými prevádzkovými podmienkami.

Podľa návrhu uzlov

Týmto kritériom sú čerpadlá rozdelené na:

  • Jednostupňové a viacstupňové v počte obežných kolies;
  • počtom výstupných prúdov;
  • jednostranné usporiadanie prívodného potrubia a obojstranné, zatiaľ čo dizajn môže realizovať oba princípy pohodlia spojenia a zabezpečiť príjem väčších objemov vody bez zvýšenia priemeru prívodných hadíc;
  • so špirálovým smerovým prstencovým odtokom, ktorý je tvorený obežnými kolesami;
  • s otvoreným a uzavretým kolesom turbíny.

Odstredivé čerpadlo s otvoreným obežným kolesom

Metóda lokalizácie

Typy odstredivých čerpadiel sú rozdelené podľa konštrukcie. Povrchové zariadenia sú schopné zdvihnúť vodu z hlbokej studne alebo z otvoreného zdroja a vykonávajú sa v uzavretých priestoroch bez utesnenia. Súčasne sa ponorné čerpadlá nemôžu pochváliť sacími silami, ale vytvárajú významný výstupný tlak na privádzanie tekutiny do nadmorskej výšky, sú vykonávané v utesnenom kryte.

Plošné odstredivé čerpadlo Elpumps JPP1300F

Podľa typu čerpanej média

Existuje klasifikácia podľa povahy čerpanej kvapaliny. Tu známe priemerného používateľa, vodné odstredivé čerpadlá s minimálnymi ochrannými opatreniami, ako aj zariadenia na prepravu horľavých kvapalín, olejov, koloidov, médií s mechanickými nečistotami. Všetky typy zariadení v tejto klasifikácii majú rozdiely v konštrukcii turbíny, tesniacich systémoch, izolácii z vonkajšieho prostredia, ochrane pred iskrami a oveľa viac.

Iné odrody

Horizontálne a vertikálne čerpadlá vykazujú iný stupeň vhodnosti pre riešenia s kritickými požiadavkami na výkon. To je spôsobené povahou príjmu tekutín a inými črtami rastliny. Najmä vertikálne odstredivé agregáty sú menej účinné ako hydraulické stroje, ale môžu byť výhodnejšie v kontexte inštalácie v rôznych štruktúrach.

Vertikálne odstredivé čerpadlo

Ďalšie divízie čerpadiel na trhu opisujú niektoré vlastnosti aplikovaných technických riešení.

  1. Konzolové čerpadlo je namontované na pevnom kovovom ráme, ktorý zabraňuje vzájomnému posunu funkčných blokov, znižuje alebo neutralizuje axiálne zaťaženie motora a turbín.

    Čerpadlo 2K-6, 2 K-6 konzolové odstredivé pre vodu

  2. Monobloková verzia zariadenia realizuje princíp zníženia počtu pohyblivých častí a straty trením priamym pripojením osí motora a obežného kolesa.

    Čerpadlo monoblokové odstredivé SPERONI CXM 60 / 0, 37

Existujú ďalšie klasifikačné oddelenia, ktoré sú v prvom rade určené odborníkom, ktorých cieľom je vybrať optimálnu verziu zariadenia na riešenie problému s pevným, presným rámcom podmienok, požiadaviek a obmedzení.

Odporúčania pre inštaláciu odstredivých čerpadiel

Správna inštalácia odstredivého čerpadla je zárukou jeho stabilnej prevádzky, trvanlivosti, dodržiavania udržiavacích lehôt deklarovaných výrobcom. Ale starostlivosť a dodržiavanie noriem to nielen poskytuje. V súlade s odporúčaniami výrobcu a požiadavkami priemyselných noriem bude zariadenie odstraňovať také nežiaduce javy, ako je nadmerný hluk, vibrácie a súvisiace zhoršenie parametrov pripojenia, opotrebovanie a tiež eliminovať výskyt rôznych abnormálnych a núdzových režimov prevádzky.

Čerpadlá odstredivého typu sa inštalujú podľa ich parametrov podľa nasledujúcich pravidiel.

  1. Os motora a turbínovej jednotky by mala byť umiestnená vodorovne, pokiaľ nie je zadaný výrobcom a nie je podmienený charakteristikami konštrukcie čerpadla.
  2. Pri inštaláciách s priamym pripojením k prasknutiu potrubia s výkonom do 1 kW je povolené namontovanie na stenu, povrch podlahy alebo inú nosnú konštrukciu.
  3. Čerpadlá s výkonom do 10 kW sú nevyhnutne namontované na kovový nosný rám pripevnený k zemi, podlahe a konštrukcii. Je dovolené inštalovať tlmiace gumové tesnenia medzi podporné body a zodpovedajúce konštrukcie odstredivky.
  4. Zariadenia s výkonom viac ako 10 kW sú nevyhnutne namontované na rám, ktorý je pripevnený k základovému vankúšu. Rozmery tohto zariadenia musia presahovať rozmery skrine čerpadla alebo konzoly o 100 mm vo všetkých smeroch.
  5. Pri inštalácii čerpadla z extrémneho bodu jednotky motora do najbližšej steny alebo plotového prvku by mala byť aspoň pol metra.
  6. Neohurovajte pohonnú jednotku, motor, ak ju výrobca neoznámi za špecifické prevádzkové podmienky.

Dôležité! Pred pripojením čerpadla k potrubnému systému musíte manuálne skontrolovať funkciu zariadenia vypnutím elektrického prúdu: otočte hriadeľ a turbínu bez ochranného krytu. Všetky podvodné a odchádzajúce hadice a potrubia musia byť tiež vyčistené.

Inštalácia a pripojenie potrubnej siete musí tiež spĺňať určité pravidlá.

  1. Napájacie a výtlačné prípojky musia voľne pristupovať k príslušným spojovacím bodom, takže na konci inštalácie nie je vynaložené úsilie na konštrukciu čerpadla.
  2. Pri priblížení koncov potrubia musia byť príruby paralelné, nesmú sa používať s výraznou silou, keď sa nainštaluje spojenie medzi povrchmi kontaktných prvkov, tesnenia (ich povaha závisí od charakteru pracovnej tekutiny).
  3. Inštalácia odstredivého kompresora by sa mala uskutočňovať tak, aby požadovaný smer čerpania kvapaliny zodpovedal šípke na telese zariadenia .
  4. Na výstupe čerpadla musí byť namontovaný manometer.
  5. Mechanický filter na vstupe do zariadenia, ak jeho inštalácia nie je v rozpore s povahou čerpadla, je povinná.
  6. Vstupné a výstupné odbočky sú vybavené uzatváracími ventilmi.
  7. Aby sa zabezpečila možnosť vypustenia systému po výstupnom potrubí v najnižšom bode potrubnej siete, je nainštalovaný uzatvárací ventil s odtokom na odvodnenie.

Samostatný súbor pravidiel sa týka zložitých konštrukcií, potrubných systémov s niekoľkými inštalovanými čerpadlami. Najjednoduchší z nich sa týka inštalácie dvoch kompresorov v jednom bode, paralelne, aby sa vytvoril intenzívny prietok kvapaliny. V tomto prípade je každé čerpadlo vybavené spätným ventilom na výtokovej rúre.

Schéma inštalácie odstredivého čerpadla

Priemerný spotrebiteľ, ktorý kupuje odstredivé zariadenie na domáce použitie, môže poskytnúť niekoľko tipov. Pri inštalácii postupujte presne podľa pokynov výrobcu . Ak sa odporúča inštalovať čerpadlo na rovný vodorovný povrch, nemyslite si, že hovoríme len o polohe osí a jednotka sa dá namontovať na stenu. To môže narušiť prevádzku bezpečnostných zariadení, spôsobiť zvýšené opotrebovanie komponentov a znížiť výkon inštalácie.

Tip! Neodporúčajte odporúčania pre prípustné prevádzkové teploty. Odstredivé čerpadlo sa používa len vtedy, keď je teplomer pozitívny. V zime musí byť jednotka premiestnená do miestnosti. Ignorovanie tohto pravidla bude nevyhnutne viesť k zlyhaniu zariadenia.

Hlavné charakteristiky odstredivých čerpadiel

Ak chcete vybrať správne čerpadlo na dodanie vody do súkromného domu zo studne alebo riešenie iného problému, je potrebné zvážiť nielen čísla uvedené v dokumentácii zariadenia. Pre všeobecný prehľad parametrov, ktoré sú užitočné pre správne vysvetlenie problému, je však rozumné uviesť charakteristiky zariadení na čerpanie kvapalín.

  1. Výkonnosť alebo tok . Tento údaj predstavuje množstvo kvapaliny, ktoré čerpadlo vyžaruje z výstupnej odbočky v prípade, že motor vyvinie svoj menovitý výkon.
  2. Tlak - rozdiel tlaku medzi vstupnou a výstupnou dýzou.
  3. Tlaková spotreba charakteristická pre odstredivé čerpadlo - tento graf ukazuje vzťah medzi hlavou a kapacitou inštalácie, umožňuje empiricky analyzovať dostatočnosť kŕmenia na jednotlivých podlažiach.
  4. Výška sania udáva, z akého hĺbka je čerpadlo schopné odobrať vodu.
  5. Nominálny tlak je ukazovateľ, pri ktorom môže čerpadlo vo vodovodnej sieti pracovať v konštantnom režime.

Existuje množstvo parametrov, ktoré sú užitočné pre profesionálnu analýzu a návrh vodovodnej siete, napríklad súkromného domu. V praxi sa často používajú zjednodušené metódy. Približná schéma výberu čerpadla vyzerá takto.

  1. Vykoná sa priemerný výpočet spotreby . Na tento účel sa analyzujú existujúce zariadenia na odber vzoriek vody a sú zhrnuté ich ukazovatele. Vo dvoch alebo viacerých podlažiach sa určuje celková spotreba a prideľuje sa aj množstvo vody potrebnej na zabezpečenie komfortu každého podlažia.
  2. Je určená povaha odberovej zóny. Hĺbka je zohľadnená v studni, analyzuje sa poloha čerpadla (výška od zeme).
  3. Parametre vysokej nadmorskej výšky vodovodnej siete sú pevne stanovené . Toto sa vykonáva pre dva alebo viac podlažných domov.

Pomocou týchto parametrov môžete vybrať správne čerpadlo s dostatočnou presnosťou. Povaha plotu určuje, aký index sacieho výšky má zariadenie mať. Podľa počtu podlaží (výška vzostupu kvapaliny) sa vykoná výpočet a výber modelu tlakovej charakteristiky.

Najdôležitejšou časťou analýzy je prietoková charakteristika, ktorá ukáže, či je čerpadlo schopné dodávať vodu v množstve komfortného použitia na podlahy nad prvým. Postup je nasledovný:

  • pre podlahu hlava padá (výška výšky);
  • na grafe je bod zodpovedajúci zníženému indexu;
  • je stanovené množstvo podania podľa plánu.

Ak je získaný údaj väčší ako požadovaný objem pre konkrétnu podlahu, čerpadlo sa s touto úlohou vyrovná. V opačnom prípade potrebujete výkonnejšie alebo výkonnejšie zariadenie.

Ale aj pri dôkladnom zvážení všetkých funkcií miesta odsávania a distribučnej siete sú chyby. Ich dôvodom je nedostatok zohľadnenia hydraulického odporu konštrukcie potrubia, závislosti parametrov výberu a tlaku, analýza zodpovedajúcich charakteristík čerpadiel. Ale toto je úroveň dizajnu, ktorá je pre priemerných používateľov nedostupná.

Tip! Ak chcete vytvoriť určitú technologickú vyrovnávaciu pamäť, odporúčame vybrať čerpadlo s rozpätím 20% pre kľúčové charakteristiky, najmä pre tlak.

Bežné poruchy odstredivých čerpadiel a spôsoby ich eliminácie.

Odstredivé čerpadlo je pomerne jednoduché zariadenie. Časť porúch bude vyžadovať zásah špecialistov, ktorí vykonajú potrebné opravy. Môžete však opraviť špecifický zoznam abnormálnych prevádzkových režimov alebo problémov sami.

  1. Pri redukcii hlavy skontrolujte vstupné pripojenie. Ak má filter na hrubé čistenie, vykonajte preventívnu údržbu. Nie je nadbytočné odstrániť platňu na stenách potrubia prichádzajúceho obvodu.
  2. Strata hlavy je eliminovaná na čerpadlách vybavených regulátorom otáčok motora . Merač tlaku určuje tlak kvapaliny na výstupe, ak nezodpovedá menovitému tlaku, rýchlosť pohonu sa zvyšuje.
  3. Zvýšený zvuk, zvlnenie hriadeľa, vibrácie priamo naznačujú, že je potrebné vymeniť olejové tesnenia alebo prevádzkové ložiská. Tiež to môže znamenať, že spojenia na tele boli vyvrtnuté. Pred uťahovaním je potrebné vypnúť zariadenie a nechať motor vychladnúť.
  4. Vznik únikov, prietok kvapaliny z žeriavov pod vysokým tlakom znamená, že čerpadlo prekračuje požiadavky systému. Zníženie dodávky sa uskutočňuje inštaláciou regulačného ventilu na vstupe alebo hydraulického akumulátora s výstupným snímačom.
  5. Ukončenie dodávky vody sa najčastejšie spája so vstupom vzduchu do systému. To môže naznačovať tak absenciu tekutiny na vstupe, ako aj nadbytok nominálnej výšky kavitácie. V tomto prípade musíte starostlivo skontrolovať stav zdroja vody.
  6. Nadmerné uvoľňovanie tepla je signálom, že je na čase vykonať profylaxiu. Skontrolujte ložiská, skontrolujte tesnosť priechodiek, vymeňte mazivo, vyčistite kontakt a svorky.

Je potrebné poznamenať, že opatrným a pozorným, podľa všeobecných pravidiel a odporúčaní výrobcu, inštalácia zlyhania odstredivých čerpadiel je výnimočne narušená majiteľmi takýchto jednotiek.

Nikto však nie je imúnny voči prekvapeniam. Preto je rozumné vykonať pravidelné inšpekcie zariadení a preventívnu údržbu.