Odstředivá čerpadla jsou jedním z nejoblíbenějších typů čerpacích zařízení. Moderní výrobci nabízejí mnoho modelů pro domácí i průmyslové použití. Zařízení se používají v technologických procesech k odběru kapalných médií ze studní s následnou horizontální dopravou nebo zvednutím do požadované výšky a odvodnění suterénů. S pomocí odstředivých modelů je organizováno zavlažování a zásobování farmami hospodářských zvířat vodou a jsou vytvářeny autonomní systémy zásobování vodou.
Konstrukční vlastnosti a princip činnosti odstředivého čerpadla
Bez ohledu na model zahrnují odstředivé jednotky:
- Корпус se vstupním a výstupním potrubím. Typicky má hlemýždí konfiguraci.
- Elektrický motor. Pro zajištění nepřetržitého provozu je motor umístěn v utěsněném prostoru, chráněném před vnikáním pracovních médií.
- Hřídel. Přenáší točivý moment z motoru na oběžné kolo, na jehož vnějším povrchu jsou umístěny lopatky. Jsou určeny k pohybu pracovního média vnitřní komorou.
- Ložiskové jednotky. Usnadněte otáčení hřídele.
- těsnění. Chraňte vnitřní součásti jednotky před kontaktem s pracovními médii.
Konstrukce odstředivého čerpadla navíc obsahuje konstrukční prvky, které zvyšují funkčnost, bezpečnost a efektivitu jeho použití:
- Hadice pro různé účely.
- Zpětný ventil, který chrání zařízení před návratem pracovního média.
- Hrubý filtr nainstalovaný před jednotkou. Chrání vnitřní součásti zařízení před poškozením velkými mechanickými inkluzemi.
- Měřicí přístroje – vakuometry, tlakoměry.
- Uzavírací a regulační potrubní armatury.
Princip činnosti tohoto typu čerpacího zařízení:
- Po zapnutí elektromotoru se oběžné kolo umístěné ve skříni naplněné vodou začne otáčet.
- Vlivem odstředivé síly je voda vytlačována do vnějších částí komory a následně vlivem vytvořeného přetlaku do tlakového potrubí.
- V důsledku vytvoření přetlaku na vnějších stěnách komory se sníží tlak ve středu oběžného kola. Jednotka přijímá kapalinu ze sacího potrubí, což zajišťuje nepřetržitý provoz zařízení.
Klasifikace odstředivých čerpadel
Na základě jejich konstrukce se rozlišují následující typy čerpacích zařízení:
- V závislosti na počtu oběžných kol se odstředivé jednotky nazývají jedno- nebo vícestupňové. Vícestupňové modely poskytují vysoký tlak. Kola mohou mít dva disky – zadní a přední, nebo pouze zadní. Modely prvního typu se používají v nízkotlakých potrubích nebo pro čerpání hustých kapalných médií.
- Podle orientace těla v prostoru – horizontální a vertikální. Na skříni mohou být umístěny jedna nebo dvě sací trubky.
- Na základě vytvořeného tlaku se rozlišují modely nízkého (do 0,2 MPa), středního (0,2-0,6 MPa) a vysokého (více než 0,6 MPa) tlaku.
- Na základě rychlosti otáčení výrobci nabízejí jednotky – vysokorychlostní, normální a tiché.
- Podle účelu – odstředivá čerpadla pro čerpání vody, fekální, drenážní, studniční.
Při výběru vhodného modelu vezměte v úvahu vlastnosti oběžného kola:
- Materiál výroby. Ocel, litina, slitiny mědi – používá se pro modely určené pro práci v neagresivním prostředí. Pro provoz v kontaktu s chemicky aktivními médii jsou žádaná kola z moderních keramických materiálů.
- Produkční technologie. Odlévání a lisování se používá pro výrobu výrobků používaných u jednotek s vysokým výkonem, nýtování se používá pro jednotky s nízkým výkonem.
- Podle konfigurace lopatek – rovné, zakřivené ve směru otáčení kola nebo v opačném směru.
Povrchová a ponorná čerpadla: konstrukce, vlastnosti a použití
Jedním z hlavních klasifikačních znaků je umístění instalace během provozu.
povrchové kamenivo
Taková zařízení jsou umístěna na povrchu země a sací hadice je spuštěna do nádrže, kontejneru, rybníka, studny nebo jímky. Tyto modely se snadno instalují, udržují a opravují. Existují však i nevýhody, které omezují rozsah jejich použití. Tyto zahrnují:
- nízký výkon, schopnost čerpat kapalinu z hloubky nejvýše 8-10 m;
- vysoké riziko poruchy při běhu na sucho;
- nižší produktivita ve srovnání s ponorným čerpadlem.
Ponorná odstředivá čerpadla
Jednotky jsou umístěny v samotném pracovním prostředí a jsou upevněny kabelem na upevňovacím prvku umístěném na povrchu země. Na tato zařízení jsou kladeny vysoké požadavky na těsnost pouzdra.
Výhodou ponorných modelů je schopnost vytvářet vysoký tlak i při malých rozměrech. Mezi nevýhody patří obtížnost pravidelné údržby a oprav.
Při výběru vhodného modelu odstředivého čerpadla, hloubka, ze které bude kapalina čerpána a/nebo horizontální dopravní vzdálenost, požadovaný výkon, velikost tlaku, vlastnosti pracovního prostředí, hydraulický výkon potrubního systému, a energetická účinnost zařízení se bere v úvahu.
Žijeme v tak skvělé době, kdy se mnoho úkolů, se kterými se často setkáváme, výrazně zjednodušuje pomocí nějaké technologie. Mezi taková zařízení patří čerpadla.
Co je čerpadlo pro domácnost a proč takové zařízení potřebujete?
Definice čerpadla je následující: je to hydraulický stroj, který je schopen přeměnit mechanickou energii na energii proudící kapaliny. Tento popis znamená, že zařízení má jakési pohyblivé těleso (rotující motor), ze kterého se přenáší energie do kapalného média. Je jasné, že účelem technologie je přepravovat nějaký druh kapaliny. Nejběžnější jsou modely na vodu, které dokážou pracovat jak s čistými médii, tak s kontaminovanými s jakýmikoli pevnými vměstky. Vodní jednotku lze navíc používat se studenou i horkou kapalinou. Zařízení umí kromě vody čerpat i další kapalná média – například freon v klimatizačním systému nebo nemrznoucí kapalinu v topném okruhu, k čemuž je cirkulační zařízení určeno.
V jakých oblastech se takové zařízení používá?
Rozmanitost hydraulických strojů tohoto druhu je velmi velká, díky čemuž existuje velké množství oblastí, kde se takové zařízení používá.
Zemědělství
- odvodnění suterénu po zaplavení;
- třídit vodu z jezera nebo rybníka v blízkosti místa;
- aplikujte roztok, když potřebujete bílit stromy.
Vodní čerpadlo ocení i zemědělci provozující domácnost. Tento typ zařízení může rychle zorganizovat dodávku vody pro hospodářská zvířata nebo vyčistit odpadní jímku.
Každodenní život
Tato zařízení mohou být také velmi užitečná v každodenním životě. S jejich pomocí je snadné vyřešit následující problémy:
- drenážní čerpadlo vám umožní odstranit špinavou vodu z vodovodních armatur;
- ponorná čerpadla umožňují dodávat čistou kapalinu do vodovodního systému (včetně pitné) ze studní;
- cirkulační zařízení organizují pohyb tepelných médií podél topného vedení;
- povrchová čerpadla dokážou snadno vyčerpat zatopený sklep.
Existují také modely posilovačů, jejichž funkcí je zajistit požadovanou úroveň hydraulického tlaku.
Ostatní oblasti
Čerpací zařízení je relevantní i pro mnoho dalších oblastí. Zařízení se aktivně používají v těchto odvětvích:
- konstrukce;
- bydlení a komunální služby;
- obchod.
Čerpací technika je schopna poskytovat velmi komplexní řešení v oblastech jako je palivový, hutnický, zpracovatelský, těžební, strojírenský a potravinářský průmysl a průzkum podloží.
Jak jsou čerpadla konstruována a jaký je jejich princip fungování?
Dnes existuje mnoho typů čerpacích zařízení, u kterých se liší jak provozní algoritmus, tak konstrukce. Existují však dva hlavní typy, aktivně používané v každodenním životě a zemědělství. Jedná se o odstředivé a vírové modely.
Odstředivá čerpadla
Konstrukce těchto zařízení zahrnuje následující prvky:
- spirálovité (hlemýžďovité) tvarované tělo;
- oběžné kolo s dozadu zahnutými lopatkami;
- ložiska;
- elektrický motor;
- dvě poloviční spojky.
Jak tyto komponenty fungují? Uživatel připojí zařízení k elektřině, elektromotor se začne otáčet. Jedna z polovin spojky se pohybuje spolu s ním. Je spojena s druhou polovinou spojky, díky čemuž na ni přenáší svůj pohyb. Prostřednictvím tohoto prvku rotace přechází na ložiska, která zase pohybují pevně upevněným oběžným kolem.
Při provozu jsou odstředivé jednotky zcela naplněny kapalinou. Rotující kolo vrhá tuto tekutinu ze středu na okraj, v důsledku čehož se tlak na obvodu zvyšuje a ve středu se vytváří zředěná oblast. To podporuje proudění vody (nebo jiné kapaliny) do potrubí. Tato okolnost vede k tomu, že na vstupu vzniká i vakuum a voda se ho snaží naplnit, takže se dostává do čerpadla.
Odstředivé modely mají velké množství pozitivních vlastností:
- rovnoměrně klesají kapalinou a mohou poskytovat konstantní tlak;
- nastavení zařízení je jednoduché;
- zařízení se vyznačují poměrně vysokou sací výškou;
- servis zařízení není doprovázen obtížemi;
- pracovní kapalina může být kontaminována.
Největší nevýhodou tohoto typu zařízení je, že před použitím je nutné pracovní tekutinu ručně nalít do jeho těla. Mezi nevýhody také stojí za zmínku náladová povaha provozních podmínek a snížení účinnosti s vysokou viskozitou kapaliny.
Vírové čerpací jednotky
Zařízení této konstrukce jsou podobná jejich odstředivým „kolegům“. Mají také oběžné kolo s lopatkami, které je dobře upevněno na hřídeli. Jejich konstrukce však neposkytuje ložiska a mezi lopatkami a tělem je malá mezera, jejíž velikost nepřesahuje 0,2 mm.
Každá lopatka při otáčení vytváří vodní vír, což má za následek výrazné zvýšení tlaku. Z tohoto důvodu se pracovní tekutina pohybuje do potrubí.
Čerpadla typu Vortex jsou schopna poskytovat velmi vysoký hydraulický tlak, ale dokážou si poradit pouze s malými objemy čerpané kapaliny. Výhody zařízení jsou rozsáhlé:
- mají samonasávací účinek;
- konstrukce zařízení je velmi jednoduchá, což vede k levné údržbě;
- vírové modely jsou téměř nezávislé na tahovém tlaku;
- zařízení mohou efektivně pracovat s kapalinami, které jsou nasycené plyny.
Mezi negativní aspekty zařízení patří nízká účinnost (asi 45%) a poměrně rychlé opotřebení vnitřních součástí.
Shrnutí
Čerpadlo je zařízení, které lze použít k přepravě jakékoli kapaliny. Tato technika je velmi oblíbená a má širokou škálu aplikací. Aktivně se používá v každodenním životě, v průmyslu, obchodu, stavebnictví a zemědělství.
K řešení ekonomických a domácích problémů se používají především modely s vířivým nebo odstředivým designem. Konstrukce tohoto zařízení je jednoduchá a neobsahuje složité prvky. Proto se taková zařízení zřídka porouchají a snadno se udržují.
