Μια φυγόκεντρη αντλία ενός σταδίου αναφέρεται σε μια φυγόκεντρη αντλία με πτερωτή. Λόγω της υψηλής απόδοσης, της απλής δομής και πολλών άλλων πλεονεκτημάτων, οι μονοβάθμιες φυγόκεντρες αντλίες χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανική, γεωργική και καθημερινή ζωή για τη μεταφορά υλικών όπως καθαρό νερό, λάσπη, οξύ, αλκάλια, διαλύματα αλατιού και υγρά οργανικά ύλη.
1, Αρχή λειτουργίας της φυγόκεντρης αντλίας ενός σταδίου:
Πριν εισαγάγουμε την αρχή λειτουργίας μιας φυγόκεντρης αντλίας ενός σταδίου, ας κάνουμε πρώτα ένα απλό πείραμα. Χρησιμοποιήστε μια λεκάνη, γεμίστε τη με νερό και ανακατέψτε το νερό στη λεκάνη με το χέρι με κυκλικές κινήσεις. Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα ανάδευσης με το χέρι, αυξάνεται και η ταχύτητα της κυκλικής κίνησης του νερού στη λεκάνη. Το νερό στη μέση της λεκάνης ορμάει προς την άκρη της λεκάνης, τελικά ξεχειλίζει από αυτήν. Γιατί ξεχειλίζει νερό γύρω από τη λεκάνη; Αυτό οφείλεται στη φυγόκεντρη δύναμη που δημιουργείται από το νερό κατά την κυκλική του κίνηση. Οποιοδήποτε αντικείμενο υφίσταται κυκλική κίνηση θα δημιουργήσει φυγόκεντρη δύναμη. Μια φυγόκεντρη αντλία είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί τη φυγόκεντρη δύναμη που δημιουργείται από την περιστροφή ενός υγρού για να το μεταφέρει.
Το κύριο στοιχείο λειτουργίας μιας φυγοκεντρικής αντλίας είναι η πτερωτή, η οποία περιέχει 6-8 καμπύλες λεπίδες προς τα πίσω που οδηγούν το υγρό στην περιστροφή. Η πτερωτή είναι στερεωμένη στον άξονα της αντλίας μέσα στο περίβλημα της αντλίας. Η θύρα αναρρόφησης της αντλίας βρίσκεται στο κέντρο του περιβλήματος της αντλίας και συνδέεται με τον σωλήνα αναρρόφησης. Η θύρα εκκένωσης της αντλίας συνδέεται με τον σωλήνα εκκένωσης στην εφαπτομενική κατεύθυνση του περιβλήματος της αντλίας. Το σημείο εκκίνησης του σωλήνα αναρρόφησης είναι εξοπλισμένο με μια κάτω βαλβίδα για να εμποδίζει το υγρό της αντλίας να ρέει πίσω στη δεξαμενή αποθήκευσης κατά τη στάθμευση. Η λειτουργία της οθόνης φίλτρου κάτω από την κάτω βαλβίδα είναι να αποτρέπει την είσοδο υπολειμμάτων στον αγωγό. Μια ρυθμιστική βαλβίδα εγκαθίσταται στον αγωγό κατάθλιψης για τη ρύθμιση του ρυθμού ροής του υγρού και θα πρέπει επίσης να εγκατασταθεί μια βαλβίδα αντεπιστροφής για την αποφυγή ατυχημάτων που προκαλούνται από την αντίστροφη ροή υγρού κατά τη στάθμευση. Όταν ο ηλεκτροκινητήρας οδηγεί την πτερωτή για να περιστραφεί μέσω του άξονα της αντλίας, το υγρό αναρροφάται στην αντλία μέσω του σωλήνα αναρρόφησης από το κέντρο του περιβλήματος της αντλίας, στη συνέχεια εκκενώνεται στην εφαπτομενική κατεύθυνση του περιβλήματος της αντλίας και τελικά αποστέλλεται στον προορισμό μέσω του αγωγού εκκένωσης.
Πριν ξεκινήσετε μια φυγόκεντρη αντλία ενός σταδίου, η αντλία θα πρέπει να γεμίσει με το υγρό που μεταφέρεται για να γεμίσει ο αγωγός αναρρόφησης και το περίβλημα της αντλίας. Μετά την εκκίνηση, η περιστρεφόμενη πτερωτή υψηλής ταχύτητας οδηγεί το υγρό μεταξύ των λεπίδων να περιστρέφεται μαζί. Υπό τη δράση της φυγόκεντρης δύναμης, το υγρό κινείται προς τα έξω από την πτερωτή κατά μήκος του καναλιού ροής μεταξύ των πτερυγίων, εκτινάσσεται έξω από το άκρο των πτερυγίων και εισέρχεται στο περίβλημα της σπειροειδούς αντλίας. Αυτή τη στιγμή, η ταχύτητα ροής είναι σχετικά υψηλή, φτάνοντας τα 15-25m/s, γεγονός που αυξάνει την κινητική ενέργεια. Εν τω μεταξύ, λόγω της φυγόκεντρης δύναμης του ίδιου του υγρού, αυξάνεται και η ενέργεια στατικής πίεσης του υγρού. Αφού το υγρό εισέλθει στο περίβλημα της αντλίας, λόγω της σταδιακής επέκτασης της περιοχής του καναλιού ροής στο περίβλημα της αντλίας σχήματος σπειροειδούς, η ταχύτητα ροής του υγρού σταδιακά μειώνεται, μετατρέποντας κάποια κινητική ενέργεια σε ενέργεια στατικής πίεσης. Στην έξοδο της αντλίας, η ενέργεια στατικής πίεσης του υγρού αυξάνεται περαιτέρω και τελικά αποβάλλεται από τον σωλήνα εκκένωσης. Ταυτόχρονα, λόγω της εκτόξευσης του υγρού στο κέντρο της πτερωτής, σχηματίζεται μια ζώνη χαμηλής πίεσης, με αποτέλεσμα τη διαφορά πίεσης μεταξύ της ατμοσφαιρικής πίεσης στην επιφάνεια του υγρού στη δεξαμενή αποθήκευσης και του τοπικού κενού στο κέντρο της πτερωτής. Κάτω από τη δράση αυτής της διαφοράς πίεσης, το υγρό εισέρχεται συνεχώς στην πτερωτή κατά μήκος του αγωγού αναρρόφησης για να αναπληρώσει το υγρό που εκκενώθηκε. Η πτερωτή συνεχίζει να περιστρέφεται και το υγρό εκκενώνεται συνεχώς.
Συνοπτικά, η αρχή λειτουργίας μιας φυγόκεντρης αντλίας ενός σταδίου είναι ότι η πτερωτή γεμάτη με υγρό περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα μέσα στο περίβλημα της αντλίας, προκαλώντας το υγρό να υποβληθεί σε φυγόκεντρη δύναμη και μετατρέποντας τη δύναμη σε κινητική ενέργεια και ενέργεια στατικής πίεσης σε να μεταδοθεί στο υγρό, με αποτέλεσμα να ρουφήξει και να αποβάλει το υγρό.
Εάν ο σωλήνας αναρρόφησης ή το περίβλημα της αντλίας μιας φυγόκεντρης αντλίας δεν γεμίσει με υγρό πριν από την εκκίνηση ή εάν διαρρέει αέρας κατά τη λειτουργία, λόγω της πολύ χαμηλότερης πυκνότητας αέρα σε σύγκριση με το υγρό, η φυγόκεντρη δύναμη που δημιουργείται είναι μικρή και σχηματίζεται ο βαθμός κενού στη θύρα αναρρόφησης είναι χαμηλή, η οποία δεν αρκεί για να αναρροφήσει το υγρό στην αντλία. Αυτή τη στιγμή, παρόλο που η πτερωτή περιστρέφεται, το υγρό δεν μπορεί να μεταφερθεί και αυτό το φαινόμενο ονομάζεται «δέσμευση αέρα». Για να εξαλειφθεί το φαινόμενο της "δέσμευσης αερίου", είναι συνήθως απαραίτητο να γεμίσετε την αντλία πριν από την εκκίνηση και να γεμίσετε τον σωλήνα αναρρόφησης και το περίβλημα της αντλίας με υγρό υπό την επίδραση της κάτω βαλβίδας. Για αντλίες υψηλής ροής, προκειμένου να μειωθούν οι απώλειες αντίστασης, συχνά δεν τοποθετούνται βαλβίδες πυθμένα και οι αντλίες δεν γεμίζουν. Αντίθετα, οι αντλίες κενού χρησιμοποιούνται για την αναρρόφηση αερίου και μετά την εκκίνηση. Εάν η θέση εγκατάστασης της φυγοκεντρικής αντλίας είναι χαμηλότερη από τη στάθμη του υγρού στη δεξαμενή αποθήκευσης και η έξοδος του αγωγού είναι συνδεδεμένη με την ατμόσφαιρα, οι βαλβίδες εισόδου και εξόδου της αντλίας μπορούν να ανοίξουν για να γεμίσει αυτόματα με υγρό.
Πρέπει να σημειωθεί ότι κατά την εγκατάσταση και χρήση μιας φυγόκεντρης αντλίας μονοβάθμιας, ολόκληρη η είσοδος του σωλήνα αναρρόφησης στην είσοδο της φυγοκεντρικής αντλίας θα πρέπει να διατηρείται σε ανοδική ή οριζόντια κατάσταση, χωρίς κανένα στάδιο προς τα κάτω. Διαφορετικά, ο σωλήνας αναρρόφησης θα σχηματίσει ένα σχήμα καμπούρας και ένας αερόσακος θα σχηματιστεί στο εξόγκωμα κατά την πλήρωση της αντλίας. Όταν λειτουργεί η φυγοκεντρική αντλία, αυτός ο αερόσακος θα εισέλθει στην πτερωτή και θα σχηματίσει επίσης έναν αερόσακο.