Ως εξοπλισμός χειρισμού υγρών πυρήνα στη βιομηχανία,φυγοκεντρικές αντλίεςΛειτουργούν μέσω εξελιγμένων αρχών μετατροπής ενέργειας. Αυτό το άρθρο αναλύει τις βασικές διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένης της εκκίνησης, της μεταφοράς ενέργειας του πτερυγίου και της μετατροπής πίεσης για να βοηθήσει τους αναγνώστες κύριο εξοπλισμό και επιχειρησιακή συντήρηση.
Πριν ξεκινήσει η φυγοκεντρική αντλία, η λειτουργία εκκίνησης είναι ένα ουσιαστικό και κρίσιμο βήμα. Δεδομένου ότι η ίδια η φυγοκεντρική αντλία δεν έχει ικανότητα αυτοπεποίθησης, εάν υπάρχει αέρας στο σώμα της αντλίας και στον αγωγό αναρρόφησης, η πυκνότητα του αέρα είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή του υγρού. Η φυγοκεντρική δύναμη που παράγεται από την περιστροφή της πτερωτής δεν επαρκεί για την αποτελεσματική εκκένωση του αέρα, οπότε είναι αδύνατο να δημιουργηθεί μια επαρκής περιοχή χαμηλής πίεσης στο κέντρο της πτερωτής και το υγρό δεν μπορεί να απορροφηθεί στην αντλία.
Υπάρχουν συνήθως δύο μέθοδοι για εκκίνηση. Το ένα είναι η εκκίνηση δεξαμενής νερού υψηλού επιπέδου, δηλαδή το υγρό στη δεξαμενή νερού υψηλού επιπέδου χρησιμοποιείται για να γεμίσει το σώμα της αντλίας και ο αγωγός αναρρόφησης με ροή βαρύτητας. Το άλλο είναι η εκκίνηση της αντλίας κενού, στην οποία χρησιμοποιείται η αντλία κενού για την εξαγωγή του αέρα από το σώμα της αντλίας και τον αγωγό αναρρόφησης, επιτρέποντας στο υγρό να εισέλθει στην αντλία κάτω από τη δράση της ατμοσφαιρικής πίεσης. Ανεξάρτητα από την υιοθέτηση της μεθόδου εκκίνησης, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι όλο τον αέρα στο σώμα της αντλίας και ο αγωγός αναρρόφησης είναι εντελώς εξαντλημένο για να εξασφαλιστεί η κανονική εκκίνηση τουφυγοκεντρική αντλία.
Όταν ο κινητήρας ενεργοποιείται και ξεκινά, οδηγεί την πτερωτή να περιστρέφεται με πολύ υψηλή ταχύτητα, συνήθως μεταξύ 1450 - 2900 σ.α.λ. Το υγρό μεταξύ των πτερυγίων, κάτω από τη δράση της φυγοκεντρικής δύναμης, ρίχνεται προς τα έξω σαν να από ένα αόρατο μεγάλο χέρι, που κινείται γρήγορα από το κέντρο της πτερωτής στην εξωτερική άκρη της πτερωτής.
Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η κατάσταση κίνησης του υγρού αλλάζει σημαντικά και η ταχύτητά της αυξάνεται σημαντικά, λαμβάνοντας έτσι υψηλότερη κινητική ενέργεια. Ταυτόχρονα, καθώς το υγρό ρίχνεται γρήγορα στην εξωτερική άκρη της πτερωτής, η μάζα του υγρού στο κέντρο της πτερωτής μειώνεται, σχηματίζοντας μια περιοχή χαμηλής πίεσης. Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, η μηχανική εισροή ενέργειας από τον κινητήρα μετατρέπεται στην κινητική ενέργεια και την ενέργεια πίεσης του υγρού μέσω της περιστροφής του πτερυγίου. Η αύξηση της κινητικής ενέργειας αντικατοπτρίζεται κυρίως στην αύξηση της ταχύτητας ροής του υγρού, ενώ η αύξηση της ενέργειας πίεσης εκδηλώνεται ως η διαφορά πίεσης μεταξύ της περιοχής χαμηλής πίεσης στο κέντρο της πτερωτής και της περιοχής υψηλής πίεσης στην εξωτερική άκρη της πτερωτής.
Αφού το υγρό υψηλής ταχύτητας ρίχνεται από την εξωτερική άκρη της πτερωτής, εισέρχεται αμέσως στο περίβλημα της αντλίας. Η σταδιακά διευρυνόμενη διέλευση ροής του περιβλήματος της αντλίας αναγκάζει την ταχύτητα ροής του υγρού να μειωθεί σταδιακά. Σύμφωνα με την εξίσωση του Bernoulli, καθώς η ταχύτητα ροής μειώνεται, η ενέργεια πίεσης του υγρού αυξάνεται ανάλογα. Σε αυτή τη διαδικασία, η κινητική ενέργεια του υγρού μετατρέπεται σταδιακά σε ενέργεια πίεσης και, τέλος, το υγρό απορρίπτεται από την έξοδο της αντλίας σε σχετικά υψηλή πίεση, επιτυγχάνοντας την αποτελεσματική μεταφορά του υγρού.
Προκειμένου να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα της μετατροπής ενέργειας του υγρού στο περίβλημα της αντλίας, ο σχεδιασμός του περιβλήματος της αντλίας πρέπει να εξετάσει με ακρίβεια παράγοντες όπως η γωνία επέκτασης, το μήκος και η τραχύτητα της επιφάνειας της διέλευσης ροής. Ένας λογικός σχεδιασμός μπορεί να κάνει τη ροή του υγρού στο περίβλημα της αντλίας, να μειώσει την απώλεια ενέργειας και να βελτιώσει την κεφαλή και την αποτελεσματικότητα της αντλίας.
Καθώς ο πτερωτής ρίχνει συνεχώς το υγρό, το κέντρο της πτερωτής παραμένει πάντα σε κατάσταση χαμηλής πίεσης. Κάτω από τη δράση της διαφοράς πίεσης μεταξύ της εξωτερικής ατμοσφαιρικής πίεσης ή άλλων πηγών πίεσης (όπως η στατική πίεση του υγρού υψηλού επιπέδου) και της περιοχής χαμηλής πίεσης στο κέντρο της πτερωτής, το υγρό στον αγωγό αναρρόφησης συνεχώς απορροφάται στο κέντρο της πτερωτής για να γεμίσει το χώρο που άφησε το υγρό που ρίχνει.
Με αυτόν τον τρόπο, η φυγοκεντρική αντλία σχηματίζει μια συνεχής διαδικασία κυκλοφορίας υγρού μεταφοράς. Όσο ο κινητήρας συνεχίζει να λειτουργεί και η πτερωτή διατηρεί περιστροφή υψηλής ταχύτητας, το υγρό μπορεί να εισέλθει συνεχώς στην αντλία από τον αγωγό αναρρόφησης και μετά τη μετατροπή ενέργειας, απορρίπτεται από την έξοδο, παρέχοντας σταθερές υπηρεσίες μεταφοράς υγρών για διάφορες εφαρμογές βιομηχανικής παραγωγής και καθημερινής ζωής.
