En centrifugalpump är en mekanisk anordning utformad för att flytta en vätska genom överföring av rotationsenergi från en eller flera drivna rotorer, så kallade impellers. Vätska kommer in i det snabbt roterande pumphjulet längs dess axel och kastas ut med centrifugalkraft längs dess omkrets genom pumphjulets skovelspetsar. Impellerns verkan ökar vätskans hastighet och tryck och riktar den även mot pumpens utlopp. Pumphuset är speciellt utformat för att dra ihop vätskan från pumpinloppet, rikta den in i pumphjulet och sedan sakta ner och kontrollera vätskan innan den töms. En centrifugalpump är ofta hjärtat i en industriell verksamhet och något som de flesta använder. Dessa brukar fungera utan större problem under flera år, men har du någonsin tagit dig tid och funderat på hur dessa egentligen fungerar. Här kommer en kort artikel om centrifugalpumpar och hur dessa fungerar.
Hur fungerar en centrifugalpump?
Impellern är nyckelkomponenten i centrifugalpumparna, oavsett storlek. Impellern består av en serie böjda blad. Dessa är inklämda mellan två skivor i ett inneslutet pumphjul. För vätskor med inneslutna fasta ämnen är ett öppet eller halvöppet pumphjul att föredra.
Vätska kommer in i pumphjulet vid dess axel (ögat) och kommer ut längs omkretsen mellan bladen. Fläkthjulet, på motsatt sida till ögat, är anslutet via en drivaxel till en motor och roteras med hög hastighet. Pumphjulets rotationsrörelse accelererar vätskan ut genom pumphjulsvingarna in i pumphuset.
Två grundläggande pumphus
Det finns två grundläggande utformningar av pumphus, spiral och diffusor. Syftet med båda konstruktionerna är att omvandla vätskeflödet till ett kontrollerat utsläpp vid tryck. I ett spiralhölje är pumphjulet förskjutet, vilket effektivt skapar en krökt tratt med en ökande tvärsnittsarea mot pumpens utlopp. Denna design gör att vätsketrycket ökar mot utloppet
Samma grundprincip gäller för diffusor konstruktioner. I det fallet ökar vätsketrycket när vätska drivs ut mellan en uppsättning stationära blad som omger pumphjulet. Diffusor konstruktioner kan skräddarsys för specifika ändamål och kan därför vara mer effektiva. Höljen är bättre lämpade för tillämpningar som involverar medbringade fasta ämnen eller högviskösa vätskor där det är fördelaktigt att undvika de extra förträngningarna av diffusor vingar. Asymmetrin i spiralens design kan resultera i större slitage på pumphjulet och drivaxeln.
Vilka är de viktigaste egenskaperna hos en centrifugalpump?
Det finns två huvudfamiljer av pumpar, centrifugalpumpar och deplacementpumpar. I jämförelse med de senare är centrifugalpumpar vanligtvis specificerade för högre flöden och för pumpning av vätskor med lägre viskositet. I vissa industriella anläggningar, särskilt kemiska verksamheter, att ha 90 % av de pumpar som används, vara centrifugalpumpar. Det finns dock ett antal tillämpningar för vilka deplacementpumpar är att föredra.
Vilka är då begränsningarna för en centrifugalpump?
Den effektiva driften av en centrifugalpump är beroende av den konstanta, höghastighetsrotationen av dess pumphjul. Med matningar med hög viskositet blir centrifugalpumpar allt mer ineffektiva. Det finns helt enkelt större motstånd och ett högre tryck som krävs för att upprätthålla en specifik flödeshastighet. Generellt sett är centrifugalpumpar därför lämpade för lågtryck, hög kapacitet, pumpning av vätskor med lägre viskositeter.
Vilka är de huvudsakliga tillämpningarna för centrifugalpumpar?
Centrifugalpumpar används vanligtvis för att pumpa vatten, lösningsmedel, organiska ämnen, oljor, syror, baser och “tunna” vätskor i industriella, jordbruks- och hushållsverksamheter.
