Pompe centrifugale

Cum funcționează pompele centrifugale? 

O pompă centrifugală transformă puterea de intrare în energie cinetică printr-un rotor care se învârte în camera de pompare. Fluidul intră prin partea de aspirație a pompei și este tras prin intermediul forței centrifuge. Pe măsură ce viteza rotorului crește, se generează o presiune din ce în ce mai mare, iar fluidul este evacuat din camera de pompare. Eficacitatea pompei se datorează interacțiunii dintre camera de pompare și rotor. 

Componente operaționale 

Componentele principale ale pompei centrifugale sunt camera pompei și rotorul, aceasta fiind disponibilă în versiuni cu flux axial, flux radial, flux mixt și canal lateral. 

Camera de pompare 

Forma camerei de pompare determină direcția fluxului de fluid prin pompă. 

Camerele de pompare sunt clasificate ca volute, difuzor și vortex. 

• Voluta: rotorul este deplasat în carcasă. 
• Difuzor: Fluidul este forțat afară de către rotor printr-o serie de pale curbate situate pe peretele interior al camerei de pompare. 

• Vortex: Pompa nu generează o forță centrifugă, deoarece rotorul este încastrat în cameră și, prin urmare, în afara regiunii de curgere a volutei. 

Designul rotorului dictează ce fluide pot fi vehiculate prin camera pompei. Combinația acestor două elemente oferă o soluție de pompare extrem de eficientă pentru cel mai larg număr de aplicații. 

Tipuri de rotor 

Există trei tipuri principale de rotoare: complet deschis, semi-deschis sau închis 

• Rotoarele complet deschise sunt în esență un set de pale montate pe arborele pompei. Acest design pur și simplu permite solidelor să treacă prin pompă fără a bloca rotorul., 
• Rotoarele semi-deschise sunt prevăzute cu o placă posterioară, care adaugă rezistență rotorului. Fluidul care intră în pompă nu trece prin ochi, ci între carcasă și pale. 

• Rotorul închis folosește pale care sunt încastrate în interiorul a două discuri sau carcase. Aceste rotoare sunt utilizate în pompele cu debit radial pentru ambele configurații cu intrare dublă. 

Mai puțin comune sunt rotoarele vortex, șurub și tocător. Acestea sunt variante bazate pe rotoare deschise și semi-deschise și au fost dezvoltate pentru a satisface aplicații mai specializate în care sunt implicate șlamuri și solide agresive. 

Pompe single stage, double stage sau multi-stage 

• Single stage: pompa cu o singură etapă conține doar un rotor. Această pompă a fost dezvoltată pentru utilizare atât în configurații verticale, cât și orizontale. 
• Double stage: pompa cu două etape are o pereche de rotoare montate spate în spate pe un arbore comun în interiorul unei singure volute. 
• Multi-stage: Pompele cu mai multe etape conțin mai multe rotoare conectate în serie pentru a furniza o presiune ridicată a fluidului în fiecare etapă. 

Design-uri cu flux radial, axial și mixt 

• Flux radial: Fluidul este pompat în direcție radială prin rotor de la centru până la vârfurile palelor neînclinate. Acest lucru face ca fluidul să fie descărcat în unghi drept față de arbore. 
• Debit axial: pompa are un diametru de intrare mai mare decât diametrul rotorului care împinge fluidul de-a lungul axei arborelui. 
• Flux mixt: fluxul de fluid poate fi descris ca fiind între axial și radial. Simplu spus, designul cu debit mixt combină caracteristicile pompelor cu debit radial și cu debit axial. 

Pompe cu antrenare magnetică 

Excepția de la designul general al pompei centrifuge este pompa cu antrenare magnetică. În acest design, arborele rotativ este cuprins în întregime în camera pompei și este antrenat cu ajutorul unor magneți rotativi din carcasa pompei, acționați de un motor extern. Acest lucru asigură că camera pompei este complet etanșată, prevenind orice scurgere în atmosferă, deoarece nu există etanșări ale arborelui. 

Beneficii ale pompelor centrifugale 

Pompa centrifugală este mai eficientă și mai fiabilă decât o pompă volumetrică și este proiectată pentru a asigura atât debite mari, cât și debite scăzute la presiuni mari și joase. Unele dintre principalele beneficii ale pompelor centrifugale sunt: 

• Pompă relativ ieftină de cumpărat și de operat. 
• Ușor de întreținut datorită designului său simplu, care are ca rezultat o durată de viață lungă și un cost redus al ciclului de viață. 

• Eficient în manipularea fluidelor cu viscozitate scăzută. 
• Rezistent la lichide abrazive și corozive. 
• Curgere lină a fluidului 

Dezavantajele pompelor centrifugale sunt că nu toate versiunile acestora sunt autoamorsante și, din cauza forțelor de forfecare mari, nu sunt foarte potrivite pentru fluide cu viscozitate ridicată sau produse sensibile. La sau peste 300 mPas, rata de eficiență scade rapid. Deși pompa poate funcționa la această viscozitate, aceasta nu este sustenabilă. 

Avantajul pompelor centrifugale față de alte tipuri de pompe este că pot satisface cel mai larg spectru de aplicații din multe industrii. 

Aplicații 

Pompele centrifugale pot fi utilizate de la descărcarea și golirea containerelor până la transferul fluidelor. Deoarece pompa este mai eficientă la manipularea fluidelor cu viscozitate scăzută, este utilizată în principal și deosebit de potrivită pentru transferul de fluide precum apa, uleiurile ușoare, glicolul, combustibilii, substanțele chimice și anumite tipuri de șlam. Sunt potrivite în special pentru manipularea și transportul apei, vopselelor și acoperirilor de suprafață, alimentelor, băuturilor, produselor farmaceutice și lichidelor abrazive.

Aplicații igienice 

Pompele centrifugale igienice din oțel inoxidabil sunt concepute pentru a pompa în siguranță și eficient lichide în producția de alimente și băuturi, cum ar fi pomparea laptelui, a sucurilor de fructe, a băuturilor răcoritoare și a berii. Aditivii, precum aroma, glucoza și uleiurile, sunt de asemenea transportați cu pompe centrifuge. 

Pompa centrifugă igienă cu certificări 3-A, FDA și EU1935/2004 are proprietăți constructive speciale: 

• Pompele centrifuge igienice funcționează cu etanșări speciale ale arborelui. 
• Rotoarele au o geometrie cu randament ridicat. 
• Carcasele pompelor centrifuge pentru procese de igienă sunt proiectate fără spații moarte, astfel încât pompele să poată fi curățate cu ușurință. 
• Procesele Cleaning-In-Place (CIP) și Sanitizing-In-Place (SIP) curăță și dezinfectează pompa fără a fi nevoie de dezasamblare și reasamblare. 

În plus, producătorii din industria alimentară, farmaceutică, cosmetică și chimică folosesc pompe centrifuge igienice pentru a transporta extracte, emulsii și apă ultra-pură. 

Aplicații industriale 

Pompele industriale vin în diferite tipuri și dimensiuni, ceea ce face importantă alegerea tehnologiei și a designului potrivite pentru aplicație. De exemplu, pompele centrifugale monobloc din fontă cu arbori din oțel inoxidabil sunt potrivite pentru alimentarea cu apă și pomparea apei industriale de serviciu, în timp ce rotoarele deschise și materialul din oțel inoxidabil pentru carcasa pompei și rotorul oferă o rezistență chimică mai mare. Pompele centrifuge cu mai multe trepte pot fi folosite pentru a crește presiunea sistemului de apă, cu conexiuni unghiulare pentru o integrare mai ușoară în sistemele existente. Trebuie avut grijă pentru a asigura o dimensiune adecvată de ieșire, deoarece pompele prea mari pot deveni scumpe la operare din cauza cerințelor energetice ale motorului. 

Aplicații comerciale 

Pompele centrifugale sunt utilizate într-o varietate de aplicații din sectorul comercial și privat, inclusiv: 

• Pompe cu jet autoamorsante pentru irigații si horticultura. 
• Pompe de puțuri multietajate pentru extragerea apei. 

• Pompe submersibile cu întrerupătoare pe bază de flotor pentru golirea rezervoarelor de apă pluvială. 
• Pompe submersibile cu tocătoare integrate pentru pomparea gropilor care conțin apa murdara. 

Considerații importante atunci când alegeți pompa potrivită 

Atunci când alegeți pompa potrivită, aplicația ar trebui să determine tipul de pompă cel mai potrivit. Parametrii precum volumul și presiunea de livrare, temperatura, caracteristicile debitului, presiunea vaporilor, conținutul de solide, corozivitatea, toxicitatea și igiena determină cea mai potrivită pompă. De asemenea, este esențial să alegeți rotorul și dimensiunea rotorului corecte pentru aplicație. Toate rotoarele au propriile avantaje și dezavantaje, au eficiențe operaționale diferite și sunt potrivite pentru diferite aplicații și fluide. Rotoarele complet deschise sunt proiectate pentru a reduce uzura și potențialele blocaje, în timp ce rotoarele semi-deschise sunt ușor de curățat și gestionează fluide provocatoare care conțin materiale fibroase, nisipuri și nămoluri. Rotoarele închise, pe de altă parte, sunt bune pentru produse gazoase, fluide curate sau subțiri care nu conțin solide și/sau fluide agresive. 

De ce să alegeți AxFlow? 

AxFlow oferă pompe centrifugale și accesorii pentru cea mai largă gamă de industrii și aplicații. Obiectivul AxFlow este să se asigure întotdeauna că pompele centrifugale furnizate îndeplinesc cerințele și așteptările clienților. Aveți nevoie de sprijin în alegerea pompei potrivite nevoilor dumneavoastră? Nu ezitați să luați legătura cu noi. Experții și inginerii AxFlow vă pot oferi asistență de la selecție și specificație până la instalarea echipamentelor și asistența ulterioară.