Χρήσιμες πληροφορίες για  αντλίες

Κατηγορίες αντλιών

Φυγοκεντρική αντλία

Τι είναι μια φυγόκεντρη αντλία;

Μια φυγόκεντρη αντλία είναι μια μηχανική συσκευή σχεδιασμένη να μετακινεί ένα ρευστό μέσω της μεταφοράς ενέργειας περιστροφής από έναν ή περισσότερους κινητήριους δρομείς, που ονομάζονται στροφεία. Το ρευστό εισέρχεται στην ταχέως περιστρεφόμενη πτερωτή κατά μήκος του άξονά της και απορρίπτεται με φυγοκεντρική δύναμη κατά μήκος της περιφέρειάς της μέσω των άκρων των πτερυγίων του πτερυγίου. Η δράση του πτερυγίου αυξάνει την ταχύτητα και την πίεση του ρευστού και κατευθύνει επίσης προς την έξοδο της αντλίας. Το περίβλημα της αντλίας έχει σχεδιαστεί ειδικά για να συσφίγγει το ρευστό από την είσοδο της αντλίας, να το κατευθύνει στην πτερωτή και στη συνέχεια να επιβραδύνει και να ελέγχει το υγρό πριν από την εκκένωση.

Πώς λειτουργεί μια φυγόκεντρη αντλία;

Η πτερωτή είναι το βασικό συστατικό μιας φυγοκεντρικής αντλίας. Αποτελείται από μια σειρά από κυρτά πτερύγια. Αυτά είναι κανονικά σάντουιτς μεταξύ δύο δίσκων (μια κλειστή πτερωτή). Για υγρά με παρασυρόμενα στερεά, προτιμάται ένας ανοικτός ή ημι-ανοικτός πτερωτής (υποστηριζόμενος από ένα δίσκο) (Σχήμα 1). Το ρευστό εισέρχεται στην πτερωτή στον άξονά του (το «μάτι») και εξέρχεται κατά μήκος της περιφέρειας μεταξύ των πτερυγίων. Η πτερωτή, στην αντίθετη πλευρά του οφθαλμού, συνδέεται μέσω κινητηρίου άξονα με κινητήρα και περιστρέφεται σε υψηλή ταχύτητα (τυπικά 500-5000rpm). Η περιστροφική κίνηση της πτερωτής επιταχύνει το ρευστό προς τα έξω μέσω των πτερυγίων πτερυγίων μέσα στο περίβλημα της αντλίας. Υπάρχουν δύο βασικά σχέδια του κελύφους της αντλίας: σπειροειδές και διαχύτη . Ο σκοπός και στα δύο σχέδια είναι να μεταφράσει τη ροή του ρευστού σε μια ελεγχόμενη εκκένωση υπό πίεση. Σε ένα περίβλημα σφαιριδίων, η πτερωτή είναι μετατοπισμένη, δημιουργώντας αποτελεσματικά μια καμπύλη χοάνη με μια αυξανόμενη περιοχή εγκάρσιας διατομής προς την έξοδο της αντλίας. Αυτός ο σχεδιασμός προκαλεί την αύξηση της πίεσης του ρευστού προς την έξοδο (Σχήμα 2). Η ίδια βασική αρχή ισχύει και για τα σχέδια διάχυσης. Στην περίπτωση αυτή, η πίεση του ρευστού αυξάνεται καθώς το ρευστό εξωθείται μεταξύ ενός συνόλου σταθερών πτερυγίων που περιβάλλουν την πτερωτή (Σχήμα 3). Τα σχέδια διαχυτών μπορούν να προσαρμοστούν σε συγκεκριμένες εφαρμογές και ως εκ τούτου μπορούν να είναι πιο αποτελεσματικά. Οι περιπτώσεις volute είναι καλύτερα προσαρμοσμένες σε εφαρμογές που περιλαμβάνουν συμπαρασυρόμενα στερεά ή ρευστά υψηλού ιξώδους όταν είναι πλεονεκτικό να αποφεύγονται οι προστιθέμενες συστολές πτερυγίων διαχύσεως. Η ασυμμετρία του σχεδιασμού του κυλίνδρου μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερη φθορά στην πτερωτή και τον κινητήριο άξονα.

Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά μιας φυγοκεντρικής αντλίας;

Υπάρχουν δύο κύριες οικογένειες αντλιών: φυγόκεντρες και θετικές αντλίες μετατόπισης . Σε σύγκριση με τις τελευταίες, οι φυγοκεντρικές αντλίες συνήθως καθορίζονται για υψηλότερες ροές και για άντληση υγρών χαμηλότερου ιξώδους, έως 0,1 cP. Σε ορισμένες χημικές εγκαταστάσεις, το 90% των αντλιών που χρησιμοποιούνται θα είναι φυγοκεντρικές αντλίες. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες εφαρμογές για τις οποίες προτιμώνται οι αντλίες θετικής μετατόπισης.

Ποιοι είναι οι περιορισμοί μιας φυγοκεντρικής αντλίας;

Η αποδοτική λειτουργία μιας φυγοκεντρικής αντλίας βασίζεται στη σταθερή, υψηλή ταχύτητα περιστροφής της πτερωτής. Με τροφοδοσίες υψηλού ιξώδους, οι φυγοκεντρικές αντλίες καθίστανται ολοένα και πιο αναποτελεσματικές: υπάρχει μεγαλύτερη αντίσταση και απαιτείται μεγαλύτερη πίεση για τη διατήρηση ενός συγκεκριμένου ρυθμού ροής. Γενικά, οι φυγόκεντρες αντλίες είναι κατάλληλες για εφαρμογές χαμηλής πίεσης, υψηλής χωρητικότητας, άντλησης υγρών με ιξώδη μεταξύ 0,1 και 200 cP. Οι ιλύες όπως λάσπη ή λάδια υψηλού ιξώδους μπορούν να προκαλέσουν υπερβολική φθορά και υπερθέρμανση που προκαλούν βλάβες και πρόωρες βλάβες. Οι αντλίες θετικής εκτόπισης λειτουργούν συχνά σε σημαντικά χαμηλότερες ταχύτητες και είναι λιγότερο επιρρεπείς σε αυτά τα προβλήματα. Οποιοδήποτε αντλούμενο μέσο που είναι ευαίσθητο στη διάτμηση (ο διαχωρισμός των γαλακτωμάτων, των πολτών ή των βιολογικών υγρών) μπορεί επίσης να καταστραφεί από την υψηλή ταχύτητα της πτερωτής φυγοκεντρικής αντλίας. Σε τέτοιες περιπτώσεις, προτιμάται η χαμηλότερη ταχύτητα μιας αντλίας θετικής μετατόπισης. Ένας επιπλέον περιορισμός είναι ότι, αντίθετα από μια αντλία θετικής μετατόπισης, μια φυγοκεντρική αντλία δεν μπορεί να παρέχει αναρρόφηση όταν είναι ξηρή: πρέπει αρχικά να εγχυθεί με το αντλούμενο ρευστό. Συνεπώς, οι φυγόκεντρες αντλίες δεν είναι κατάλληλες για οποιαδήποτε εφαρμογή όπου η παροχή είναι διακοπτόμενη. Επιπλέον, εάν η πίεση τροφοδοσίας είναι μεταβλητή, μια φυγοκεντρική αντλία παράγει μια μεταβλητή ροή. μια αντλία θετικής μετατόπισης δεν είναι ευαίσθητη στις μεταβαλλόμενες πιέσεις και θα παρέχει σταθερή απόδοση. Έτσι, σε εφαρμογές όπου απαιτείται ακριβής δοσολογία, προτιμάται μια αντλία θετικής μετατόπισης. Ο ακόλουθος πίνακας συνοψίζει τις διαφορές μεταξύ φυγοκεντρικών και θετικών αντλιών εκτόπισης. Σύγκριση αντλίας: Φυγοκεντρικός έναντι θετικού εκτοπίσματος

Ιδιοκτησία	Φυγόκεντρος	Θετική Μετατόπιση
Αποτελεσματική περιοχή ιξώδους	Η αποδοτικότητα μειώνεται με την αύξηση του ιξώδους (μέγιστο 200 Cp)	Η αποδοτικότητα αυξάνεται με την αύξηση του ιξώδους
Αντοχή στην πίεση	Η ροή ποικίλλει ανάλογα με την μεταβαλλόμενη πίεση	Η ροή δεν είναι ευαίσθητη στην αλλαγή της πίεσης
	Η αποδοτικότητα μειώνεται τόσο στις υψηλότερες όσο και στις χαμηλότερες πιέσεις	Η αποδοτικότητα αυξάνεται με την αύξηση της πίεσης
Εναυσμα	Απαιτείται	Δεν απαιτείται
Ροή (σε σταθερή πίεση)	Συνεχής	Pulsing
Διάτμηση (διαχωρισμός γαλακτωμάτων, πολτών, βιολογικών υγρών, τροφίμων)	Η υψηλή ταχύτητα βλάπτει τα ευαίσθητα στη διάτμηση μέσα	Χαμηλή εσωτερική ταχύτητα.Ιδανική για άντληση υγρών ευαίσθητων στη διάτμηση

Ποιες είναι οι κύριες εφαρμογές για φυγοκεντρικές αντλίες;

Οι φυγοκεντρικές αντλίες χρησιμοποιούνται συνήθως για την άντληση νερού, διαλυτών, οργανικών, ελαίων, οξέων, βάσεων και οποιωνδήποτε «λεπτών» υγρών σε βιομηχανικές, γεωργικές και οικιακές εφαρμογές. Στην πραγματικότητα, υπάρχει ένας σχεδιασμός φυγοκεντρικής αντλίας κατάλληλης για σχεδόν οποιαδήποτε εφαρμογή που περιλαμβάνει ρευστά χαμηλού ιξώδους.

Τύπος φυγοκεντρικής αντλίας	Εφαρμογή	Χαρακτηριστικά
Κονσέρβες αντλιών κινητήρα	Υδρογονάνθρακες, χημικές ουσίες στις οποίες δεν επιτρέπεται διαρροή	Sealless; πτερωτή απευθείας συνδεδεμένη με το ρότορα του κινητήρα. διαβρεγμένα μέρη που περιέχονται σε δοχείο
Μαγνητική αντλία κίνησης		Sealless; πτερωτή που κινούνται από στενούς μαγνήτες συζευγμένους
Αντλία κοπής / κοπής	Απόβλητα ύδατα στη βιομηχανία, τη χημική βιομηχανία και την επεξεργασία / αποχέτευση τροφίμων	Τροχαλία εξοπλισμένη με δόντια λείανσης για την κοπή στερεών
Αντλία κυκλοφορητή	Θέρμανση, εξαερισμός, και κλιματισμός	Συμπαγής σχεδίαση
Πολυβάθμια αντλία	Εφαρμογές υψηλής πίεσης	Πολλαπλές πτερωτές για αυξημένες πιέσεις εκφόρτισης
Κρυογονική αντλία	Υγρό φυσικό αέριο, ψυκτικά	Ειδικά δομικά υλικά για να ανέχονται χαμηλές θερμοκρασίες
Αντλία απορριμμάτων	Απορρίμματα ορυχείων, λάκκων, εργοταξίων	Σχεδιασμένο για να αντλεί νερό που περιέχει στερεά υπολείμματα
Αντλία κοπριάς	Ορυχεία, επεξεργασία ορυκτών, βιομηχανικοί πολτοί	Σχεδιασμένο να χειρίζεται και να αντέχει σε πολύ λειαντικούς πολτούς

Περίληψη

Μια φυγοκεντρική αντλία λειτουργεί μέσω της μεταφοράς ενέργειας περιστροφής από έναν ή περισσότερους κινητήριους δρομείς, που ονομάζονται στροφεία. Η δράση της πτερωτής αυξάνει την ταχύτητα και την πίεση του ρευστού και την κατευθύνει προς την έξοδο της αντλίας. Με τον απλό σχεδιασμό της, η φυγοκεντρική αντλία είναι κατανοητή και εύκολη στη λειτουργία και τη συντήρηση