Nesteen käsittelylaitteina teollisuudessa,keskipakopumputtoimivat hienostuneiden energian muuntamisperiaatteiden avulla. Tässä artikkelissa analysoidaan avainprosesseja, mukaan lukien pohjustus, juoksupyörän energiansiirto ja volutepaineen muuntaminen auttamaan lukijoiden päälaitteiden valintaa ja toiminnan ylläpitoa.
Ennen keskipakopumpun aloittamista pohjustusoperaatio on välttämätön ja tärkeä vaihe. Koska keskipakopumppulla itsessään ei ole itsenäistä kykyä, jos pumpun rungossa ja imuputkessa on ilmaa, ilman tiheys on paljon alhaisempi kuin neste. Juoksupyörän pyörimisen tuottama keskipakoisvoima ei riitä ilmaa tehokkaasti, joten on mahdotonta luoda riittävästi matalapaineista aluetta juoksupyörän keskelle, eikä nestettä voida imemään pumppuun.
Alustamiseen on yleensä kaksi menetelmää. Yksi on korkean tason vesisäiliön alusta, ts. Korkean tason vesisäiliön nestettä käytetään pumpun rungon ja imuputken täyttämiseen painovoimavirtauksella. Toinen on tyhjiöpumpun pohjustus, jossa tyhjiöpumppua käytetään ilman purkamiseen pumpun rungosta ja imuputkesta, jolloin neste pääsee pumpulle ilmakehän paineen vaikutuksesta. Riippumatta siitä, mikä alustusmenetelmä otetaan käyttöön, on tarpeen varmistaa, että kaikki pumpun rungon ja imuputken ilma on täysin käytetty kokonaan varmistamaan normaali käynnistyskeskipakopumppu.
Kun moottori on käynnissä ja käynnistetään, se ajaa juoksupyörän pyörimään erittäin suurella nopeudella, yleensä välillä 1450 - 2900 rpm. Juoksupyörän terien välinen neste, keskipakovoiman vaikutuksesta, heitetään ulospäin ikään kuin näkymättömällä isolla kädellä siirtyy nopeasti juoksupyörän keskustasta juoksupyörän ulkoreunaan.
Tämän prosessin aikana nesteen liiketila muuttuu merkittävästi ja sen nopeus kasvaa huomattavasti, mikä saa korkeamman kineettisen energian. Samanaikaisesti, kun neste heitetään nopeasti juoksupyörän ulkoreunaan, juoksupyörän keskellä oleva nesteen massa vähenee, muodostaen matalapaineisen alueen. Energian säilyttämislain mukaan moottorin mekaaninen energia muuttuu nesteen kineettiseksi energiaksi ja paineenergiaksi juoksupyörän pyörimisen kautta. Kineettisen energian lisääntyminen heijastuu pääasiassa nesteen virtauksen nopeuden lisääntymisessä, kun taas paineenergian lisääntyminen ilmenee, kun paine-erot juoksupyörän keskellä olevan matalapaineisen pinta-alan ja juoksupyörän ulkoreunan korkean paineen pinta-alan välillä.
Kun nopea neste on heitetty ulos juoksupyörän ulkoreunasta, se tulee heti pumpun koteloon. Pumpun kotelon vähitellen laajeneva virtauskulma aiheuttaa nesteen virtausnopeuden vähentymisen vähitellen. Bernoullin yhtälön mukaan, kun virtauksen nopeus pienenee, nesteen paineenergia kasvaa vastaavasti. Tässä prosessissa nesteen kineettinen energia muunnetaan vähitellen paineenergiaksi, ja lopuksi neste puretaan pumpun poistoaukosta suhteellisen korkeassa paineessa saavuttaen nesteen tehokkaan kuljetuksen.
Pumpun kotelon nesteen energian muuntamistehokkuuden parantamiseksi pumpun kotelon suunnittelussa on tarkasteltava tarkkaan tekijöitä, kuten virtauskäytävän laajennuskulma, pituus ja pinnan karheus. Kohtuullinen muotoilu voi tehdä nesteen virtauksen pumpun kotelossa sujuvammin, vähentää energian menetystä ja parantaa pumpun päätä ja tehokkuutta.
Kun juoksupyörän jatkuvasti heittää nestettä, juoksupyörän keskipiste pysyy aina matalapaineisessa tilassa. Ulkoisen ilmakehän paineen tai muiden paineen lähteiden (kuten korkean tason nesteen staattisen paineen) ja juoksupyörän keskellä olevan matalapaineisen alueen (kuten korkean tason nesteen staattisen paine) välillä imuputken neste imetään jatkuvasti juoksupyörän keskelle, jotta heitetään heitetty neste.
Tällä tavoin keskipakopumppu muodostaa jatkuvan nesteen kuljetuskiertoprosessin. Niin kauan kuin moottori jatkaa toimintaa ja juoksupyörä ylläpitää nopeaa pyörimistä, neste voi jatkuvasti päästä pumppuun imuputkesta, ja energian muuntamisen jälkeen se vapautetaan pistorasiasta tarjoamalla vakaat nestemäiset kuljetuspalvelut erilaisiin teollisuustuotanto- ja päivittäisiin elämän sovelluksiin.
