Centrifugalne črpalke

Nabavni in obratovalni stroški teh črpalk so razmeroma nizki, črpalke pa so odporne na abrazivne in korozivne tekočine. AxFlow ponuja centrifugalne črpalke in dodatno opremo za različne industrijske panoge in aplikacije, prav tako pa so vam na razpolago tudi strokovnjaki, ki vam lahko svetujejo glede izbire in montaže črpalk.

Kako deluje centrifugalna črpalka?

Centrifugalna črpalka s pomočjo tekača, ki se vrti v črpalnem ohišju, vhodno moč pretvarja v kinetično energijo. Tekočino, ki doteka v vstopno odprtino, centrifugalna sila povleče v samo ohišje črpalke. Z višanjem hitrosti se povišujeta tlak in hitrost, tekočina pa se na koncu izliva iz ohišja. Učinkovitost črpalke je posledica medsebojnega delovanja ohišja in tekača.

Obratovalni elementi

Glavna elementa centrifugalne črpalke sta črpalno ohišje in različne vrste tekačev, ki so na voljo v izvedbah z aksialnim, radialnim, mešanim tokom in izvedbi s stranskimi kanali.

Črpalna ohišja

Izvedba črpalnega ohišja določa smer pretoka tekočine skozi črpalko.

Poznamo več različnih vrst črpalnih ohišij: na spiralno, difuzorska in vrtinčna ohišja.

• Spiralna: tekač je pomaknjen v ohišje.
• Difuzorska: Tekočino tekač iztisne skozi vrsto ukrivljenih lopatic na notranji strani stene črpalnega ohišja.
• Vrtinčna: Črpalka ne ustvarja centrifugalne sile, ker je tekač pomaknjen v ohišje in se tako nahaja zunaj območja pretoka.

Izvedba tekača določa, katere tekočine se lahko premikajo skozi črpalno ohišje. Kombinacija teh dveh elementov zagotavlja zelo učinkovito rešitev črpanja za najrazličnejše aplikacije.

Vrste tekačev

Obstajajo tri glavne izvedbe tekačev: popolnoma odprt, polodprt in zaprt.

• Popolnoma odprti tekači so v bistvu sklop lopatic, nameščenih na os črpalke. Ta preprosta zasnova omogoča prehod trdnih delcev skozi črpalko brez nevarnosti za zamašitev tekača.
• Polodprti tekači so izvedeni z zadnjo ploščo, ki zagotavlja trdnost tekača. Tekočina, ki vstopa v črpalko, ne teče skozi tekač, temveč med ohišjem in lopaticami.
• Zaprt tekač je izveden tako, da so lopatice nameščene med dvema ploščama. Ta tekači se uporabljajo v črpalkah z radialnim pretokom za obe konfiguraciji z enojnim in dvojnim vstopom.

Manj pogosti so vrtinčni oz. t.im. ˝vortex˝, vijačni in sekalni tekači. To so različice, ki temeljijo na odprtih in polodprtih tekačih in so bile razvite za bolj zahtevne aplikacije, ki vključujejo agresivne mulje in trdne snovi.

Enostopenjske, dvostopenjske in večstopenjske črpalke

• Enostopenjske črpalke: Enostopenjska črpalka ima samo en tekač. Pri enostopenjskih črpalkah je mogoča tako horizontalna kot tudi vertikalne izvedba.
• Dvostopenjske črpalke: Dvostopenjska črpalka je izvedena z dvema tekačema, ki sta nameščena drug za drugim na skupni osi v enem ohišju.
• Večstopenjske črpalke: Večstopenjske črpalke so izvedene z več zaporedno nameščeni tekači zato, da v vsaki stopnji omogočajo visok tlak tekočine.

Izvedbe za radialni, aksialni in mešan tok

• Radialni tok: Tekočina se v radialni smeri črpa skozi tekač od sredine do konic lopatic. Zaradi tega se tekočina izliva pod pravim kotom na gred.
• Aksialni tok: Premer vstopne odprtine je večji kot premer tekača, ki potiska tekočino vzdolž osi.
• Mešan tok: Pretok tekočine lahko opišemo kot mešanico med aksialnim in radialnim tokom. Preprosto povedano, izvedba z mešanim tokom združuje značilnosti črpalk z radialnim in aksialnim tokom.

Črpalke z magnetnim pogonom

Izjemo pri splošni zasnovi centrifugalne črpalke predstavljajo črpalke z magnetnim pogonom. Pri tej zasnovi se vrtljiva gred v celoti nahaja v ohišju črpalke, poganjajo pa jo vrteči se magneti v ohišju črpalke, ki jih poganja zunanji motor. Tako je ohišje črpalke popolnoma zatesnjeno, kar preprečuje kakršno koli uhajanje v ozračje, saj gred nima tesnil.

Prednosti centrifugalnih črpalk

Centrifugalne črpalke so bolj učinkovite in zanesljive od črpalke s prisilnim gibanjem. Zasnovane so tako, da zagotavljajo tako velike in kot tudi majhne pretoke pri visokih in nizkih tlakih. Nekatere od glavnih prednosti centrifugalnih črpalk so:

• Relativno nizki nabavni in obratovalni stroški.
• Enostavno vzdrževanje zaradi preproste zasnove, kar ima za posledico dolgo življenjsko dobo in nizke stroške življenjskega cikla.
• Učinkovite so pri črpanju tekočin z nizko viskoznostjo.
• Odporne so na abrazivne in korozivne tekočine.
• Omogočajo enakomeren pretok tekočine.

Slabosti centrifugalnih črpalk so, da izvedbe niso samosesalne in da zaradi velikih strižnih sil niso najbolj primerne za tekočine z visoko viskoznostjo ali občutljive medije. Pri viskoznosti 300 mPas ali več se stopnja učinkovitost hitro zmanjša. Čeprav lahko črpalka deluje pri tej viskoznosti, to ni trajnostno.

Njihova prednost pred drugimi vrstami črpalk je v tem, da lahko zadovoljijo najširši spekter aplikacij v številnih industrijskih panogah.

Aplikacije centrifugalnih črpalk 

Centrifugalne črpalke se lahko uporabljajo za raztovarjanje in praznjenje zabojnikov ter za prenos in kroženje tekočin. Ker je črpalka učinkovitejša pri pretakanju tekočin z nizko viskoznostjo, se uporablja in je primerna predvsem za pretakanje tekočin, kot so voda, lahka olja, glikol, goriva, kemikalije in nekaterih vrst redkih raztopin. Še posebej so primerne za pretakanje in transport vode, barv in površinskih premazov, hrane, pijač, farmacevtskih izdelkov in abrazivnih tekočin.

Higienske aplikacije

Higienske centrifugalne črpalke iz nerjavečega jekla so zasnovane za varno in učinkovito črpanje tekočin v proizvodnji hrane in pijač, kot so črpanje mleka, sadnih sokov, brezalkoholnih pijač in piva. S centrifugalnimi črpalkami je mogoče prečrpavati tudi dodatke, kot so arome, glukoza in olja.

Higienske centrifugalne črpalke s certifikati 3-A, FDA in EU1935/2004 imajo posebne konstrukcijske lastnosti:

• Higienske centrifugalne črpalke obratujejo s posebnimi grednimi tesnili.
• Tekači imajo geometrijo z visoko učinkovitostjo.
• Ohišja centrifugalnih črpalk za higienske procese so zasnovana brez mrtvih prostorov, tako da je črpalke mogoče enostavno očistiti.
• Postopka CIP (Cleaning-In-Place) in SIP (Sanitizing-In-Place) črpalko omogočata očiščenje in razkuženje črpalke, ne da bi jo bilo treba razstaviti in ponovno sestaviti.

Poleg tega proizvajalci v živilski, farmacevtski, kozmetični in kemični industriji uporabljajo higienske centrifugalne črpalke za transport ekstraktov, emulzij in ultračiste vode.

Industrijske aplikacije

Industrijske črpalke so različnih velikosti in vrst, zato je pomembno izbrati pravo tehnologijo in izvedbo za določeno aplikacijo. T.im. ˝monoblok˝ centrifugalne črpalke iz litega železa z osmi iz nerjavečega jekla so na primer primerne za oskrbo z vodo in črpanje industrijske tehnološke vode, medtem ko odprti tekači in nerjaveči materiali za ohišje črpalke in tekač zagotavljajo boljšo kemično odpornost. Večstopenjske centrifugalne črpalke se lahko uporabljajo za povečanje tlaka v vodovodnem sistemu, s pravim kotom med priključki pa omogočajo lažjo integracijo v obstoječe sisteme. Paziti je potrebno na potrebno moč črpalke, saj so prevelike črpalke lahko drage zaradi energetskih zahtev motorja.

Komercialne aplikacije

Centrifugalne črpalke se uporabljajo v različnih komercialnih in zasebnih aplikacijah, vključno z:

• Samosesalne JET črpalke za namakanje in hortikulturo.
• Večstopenjske potopne črpalke za oskrbo z vodo.
• Potopne črpalke s plovnimi stikali za praznjenje rezervoarjev za deževnico.
• Potopne črpalke z vgrajenimi drobilniki za prečrpavanje medijev iz jaškov z umazano vodo.

Pomembni vidiki pri izbiri ustrezne črpalke

Pri izbiri ustrezne črpalke je potrebno najprimernejši tip črpalke določiti glede na aplikacijo. Najbolj primerna črpalka se določi glede na parametre, kot so pretok in tlak, temperatura, karakteristike pretoka, parni tlak, vsebnost trdnih delcev, korozivnost, strupenost in higiena. Bistvenega pomena je tudi, da izberete pravilen tekač in velikost tekača za določeno aplikacijo. Vsi tekači imajo svoje prednosti in slabosti, različne izkoristke pri obratovanju ter so primerni za različne aplikacije in tekočine. Popolnoma odprti tekači so zasnovani tako, da zmanjšujejo obrabo in morebitne blokiranje črpalke medtem, ko je mogoče polodprte tekače enostavno očistiti ter omogočajo prečrpavanje zahtevnejših tekočin, ki vsebujejo vlaknaste delce, pesek in mulj. Na drugi strani pa so zaprti tekači primerni za prečrpavanje plinastih proizvodov, čistih ali redkih tekočin, ki ne vsebujejo trdnih delcev, in/ali agresivne tekočine.

Zakaj izbrati AxFlow?

AxFlow ponuja centrifugalne črpalke in dodatno opremo za najrazličnejše industrije in aplikacije. Cilj družbe AxFlow je vedno zagotoviti, da dobavljene centrifugalne črpalke izpolnjujejo zahteve in pričakovanja strank. Potrebujete pomoč pri izbiri prave črpalke za svoje potrebe? Ne oklevajte in stopite v stik z nami. Strokovnjaki in inženirji podjetja AxFlow vam lahko svetujejo glede izbire in specifikacije črpalk, prav tako pa tudi v primeru namestitve opreme in nadaljnje podpore.