Jak funguje odstředivé čerpadlo?
Odstředivé čerpadlo je zařízení, které se využívá v mnoha průmyslových a technických aplikacích pro přečerpávání různých druhů kapalin. Jeho fungování je založeno na principu odstředivé síly, která vzniká působením rotace oběžného kola na kapalinu. Nyní se podrobněji podíváme na jednotlivé kroky a procesy, které umožňují čerpadlu efektivně přečerpávat kapalinu.
Jak vybrat čerpadlo?
Jak vybrat membránové čerpadlo?
Kapalina je do čerpadla přiváděna skrze „sací oko“
V první řadě je nutné pochopit, že kapalina je do čerpadla přiváděna prostřednictvím vstupního otvoru, který je strategicky umístěn uprostřed oběžného kola, často označovaného jako „sací oko“. Toto umístění je klíčové pro rovnoměrné rozdělení kapaliny a její plynulý vstup do systému čerpadla.
Kapalina se otáčí společně s kolem
Jakmile kapalina vstoupí do oběžného kola, dochází k jejímu kontaktu s povrchem rotujícího kola. Důležitým aspektem zde je tření mezi kapalinou a povrchem kola, které způsobuje, že kapalina začíná otáčet společně s kolem. Tento jev je základním předpokladem pro další působení odstředivé síly.
Přeměna rotace oběžného kola na kinetickou energii kapaliny
Jak oběžné kolo získává na otáčkách, rotující kapalina je odstředivou silou vymršťována k vnějšímu okraji kola. Tento proces je analogický jevu, kdy se objekty rotující kolem středového bodu od tohoto středu vzdalují. Díky odstředivé síle dochází k přeměně rotace oběžného kola na kinetickou energii kapaliny, což je základní princip fungování odstředivého čerpadla.
Faktory ovlivňující energii kapaliny
Energie, kterou kapalina získává, není konstantní a závisí na několika faktorech. Prvním z nich je hustota kapaliny, která ovlivňuje míru odporu proti působení odstředivé síly. Dále je to rychlost otáčení oběžného kola, kde platí, že vyšší otáčky generují větší odstředivou sílu a tím pádem i větší energii kapaliny. Posledním faktorem je průměr oběžného kola, který má také vliv na množství energie, jež může být kapalině dodáno.
Kapalina je uvolněna do speciálně navržené komory
Po přechodu kapaliny přes oběžné kolo následuje její uvolnění do speciálně navržené komory, která je známa jako spirální plášť. V této komoře se kapalina přemisťuje směrem k výtlačnému otvoru, kterým pak pokračuje dále do systému, kam má být kapalina přečerpána.
Odstředivé čerpadlo poskytuje vysoký průtok
Jednou z výhod konstrukce odstředivého čerpadla je schopnost poskytovat vysoký průtok při relativně nízkém tlaku. Díky tomu je čerpadlo vhodné pro aplikace, kde je potřeba nepřetržitého a stabilního proudění kapaliny bez pulzací, což je případ mnoha průmyslových procesů.
Závěr
Na závěr je třeba vyvrátit běžnou mylnou představu o funkci lopatek oběžného kola. Mnoho lidí si myslí, že zakřivení lopatek má za úkol aktivně tlačit kapalinu skrze čerpadlo. Ve skutečnosti je hlavním účelem lopatek usměrnit tok kapaliny a zajistit její hladký průchod čerpadlem. Lopatky, které jsou zahnuté dozadu, napomáhají stabilizaci průtoku při vysokých otáčkách a zároveň snižují nároky na výkon motoru čerpadla. Správný směr otáčení oběžného kola lze poznat právě podle orientace a zakřivení lopatek.
Autor: Lenka Kostková
