משאבה צנטריפוגלית חד-שלבית מתייחסת למשאבה צנטריפוגלית עם אימפלר. בשל יעילותה הגבוהה, המבנה הפשוט ויתרונות רבים אחרים, משאבות צנטריפוגליות חד-שלביות נמצאות בשימוש נרחב בחיי התעשייה, החקלאות והיומיום להובלת חומרים כגון מים נקיים, בוץ, חומצה, אלקלי, תמיסות מלח ותמיסות אורגניות נוזליות. חוֹמֶר.
1, עקרון עבודה של משאבה צנטריפוגלית חד-שלבית:
לפני הצגת עיקרון העבודה של משאבה צנטריפוגלית חד-שלבית, בואו נערוך תחילה ניסוי פשוט. השתמשו באגן, מלאו אותו במים וערבבו את המים באגן ביד בתנועה סיבובית. ככל שמהירות הבחישה הידנית עולה, גם מהירות התנועה המעגלית של המים באגן עולה. המים באמצע האגן שועטים לעבר קצה האגן, ולבסוף עולים ממנו על גדותיו. מדוע המים עולים על גדותיהם מסביב לאגן? זה נובע מהכוח הצנטריפוגלי שנוצר על ידי מים במהלך תנועתם המעגלית. כל עצם שעובר תנועה מעגלית יפיק כוח צנטריפוגלי. משאבה צנטריפוגלית היא מכשיר המנצל את הכוח הצנטריפוגלי שנוצר מסיבוב של נוזל כדי להעביר אותו.
מרכיב העבודה העיקרי של משאבה צנטריפוגלית הוא האימפלר, המכיל 6-8 להבים מעוקלים לאחור שמניעים את הנוזל להסתובב. האימפלר מהודק לציר המשאבה בתוך מעטפת המשאבה. פתח היניקה של המשאבה ממוקם במרכז מעטפת המשאבה ומחובר לצינור היניקה. יציאת הפריקה של המשאבה מחוברת לצינור הפריקה בכיוון המשיק של מעטפת המשאבה; נקודת ההתחלה של צינור היניקה מצוידת בשסתום תחתון למניעת זרימת הנוזל במשאבה חזרה למיכל האגירה במהלך החניה. תפקידו של מסך המסנן מתחת לשסתום התחתון הוא למנוע כניסת פסולת לצינור. שסתום ויסות מותקן על צינור הפריקה כדי להתאים את קצב זרימת הנוזל, ויש להתקין שסתום סימון גם כדי למנוע תאונות הנגרמות מזרימת נוזל חזרה במהלך החניה. כאשר המנוע החשמלי מניע את האימפלר להסתובב דרך פיר המשאבה, הנוזל נשאב לתוך המשאבה דרך צינור היניקה ממרכז מעטפת המשאבה, ואז נפרק בכיוון המשיק של מעטפת המשאבה, ולבסוף נשלח ליעד. דרך צינור ההזרמה.
לפני הפעלת משאבה צנטריפוגלית חד-שלבית, יש למלא את המשאבה בנוזל המועבר למילוי צינור היניקה ומעטפת המשאבה. לאחר ההפעלה, האימפלר המסתובב במהירות גבוהה מניע את הנוזל בין הלהבים להסתובב יחדיו. תחת פעולת הכוח הצנטריפוגלי, הנוזל נע החוצה מהאימפלר לאורך תעלת הזרימה בין הלהבים, נזרק החוצה מקצה הלהבים ונכנס למעטפת המשאבה הספירלית. בשלב זה, מהירות הזרימה גבוהה יחסית, ומגיעה ל-15-25m/s, מה שמגביר את האנרגיה הקינטית; בינתיים, בגלל הכוח הצנטריפוגלי של הנוזל עצמו, גדלה גם אנרגיית הלחץ הסטטי של הנוזל. לאחר כניסת הנוזל למארז המשאבה, עקב התרחבות הדרגתית של אזור תעלת הזרימה במארז המשאבה בצורת וולוט, מהירות הזרימה של הנוזל פוחתת בהדרגה, תוך המרת אנרגיה קינטית מסוימת לאנרגיית לחץ סטטית. ביציאת המשאבה, אנרגיית הלחץ הסטטי של הנוזל עולה עוד יותר ולבסוף משתחררת מצינור הפריקה. יחד עם זאת, עקב זריקת הנוזל במרכז האימפלר, נוצר אזור לחץ נמוך, וכתוצאה מכך הפרש לחצים בין הלחץ האטמוספרי על פני הנוזל במיכל האגירה לבין הוואקום המקומי ב- מרכז האימפלר. תחת פעולת הפרש הלחץ הזה, הנוזל חודר ללא הרף לאימפלר לאורך צינור היניקה כדי לחדש את הנוזל שנפלט. האימפלר ממשיך להסתובב, והנוזל נפרק ללא הרף.
לסיכום, עקרון העבודה של משאבה צנטריפוגלית חד-שלבית הוא שהאימפלר המלא בנוזל מסתובב במהירות גבוהה בתוך מעטפת המשאבה, מה שגורם לנוזל להיות נתון לכוח צנטריפוגלי וממיר את הכוח לאנרגיה קינטית ולאנרגיית לחץ סטטית ל להיות מועבר לנוזל, ובכך לשאוב ולפרוק את הנוזל.
אם צינור היניקה או מעטפת המשאבה של משאבה צנטריפוגלית אינם מלאים בנוזל לפני ההפעלה, או אם אוויר דולף במהלך הפעולה, עקב צפיפות האוויר הנמוכה בהרבה בהשוואה לנוזל, הכוח הצנטריפוגלי שנוצר קטן, ונוצר דרגת הוואקום בפתח היניקה הוא נמוך, וזה לא מספיק כדי לשאוב את הנוזל לתוך המשאבה. בזמן זה, למרות שהאימפלר מסתובב, לא ניתן להעביר את הנוזל, ותופעה זו נקראת "קשירת אוויר". כדי לחסל את תופעת "קשירת הגז", בדרך כלל יש צורך למלא את המשאבה לפני תחילת העבודה, ולמלא את צינור היניקה ואת מעטפת המשאבה בנוזל תחת פעולת השסתום התחתון; עבור משאבות זרימה גבוהה, על מנת להפחית את הפסדי ההתנגדות, שסתומים תחתונים לרוב אינם מותקנים ומשאבות אינן מלאות. במקום זאת, משאבות ואקום משמשות לשאיבת גז ולאחר מכן להתחיל; אם מיקום ההתקנה של המשאבה הצנטריפוגלית נמוך ממפלס הנוזל במיכל האגירה ומוצא הצינור מחובר לאטמוספירה, ניתן לפתוח את שסתומי הכניסה והיציאה של המשאבה כדי למלא אותה באופן אוטומטי בנוזל.
יש לציין כי בעת התקנה ושימוש במשאבה צנטריפוגלית חד-שלבית, יש לשמור על כל כניסת צינור היניקה לכניסת המשאבה הצנטריפוגלית במצב כלפי מעלה או אופקי, ללא כל שלב כלפי מטה. אחרת, צינור היניקה ייצור צורת גיבנת, ותיווצר כרית אוויר בגיבנת בעת מילוי המשאבה. כאשר המשאבה הצנטריפוגלית פועלת, כרית אוויר זו תיכנס לאימפלר ותיצור גם כרית אוויר.