Jak fungují odstředivá čerpadla?

Odstředivá čerpadla jsou jedním z nejběžnějších strojů v průmyslovém prostředí. Tato technologie se opírá o dvě hlavní součásti: oběžné kolo a spirální plášť, uvnitř kterého je umístěno oběžné kolo a kapalina.

Čerpadla jsou k dispozici v široké škále velikostí. Axiální odstředivá čerpadla v komunálních vodárenských aplikacích mohou být velmi velká, zatímco v domácích systémech mohou být malá a kompaktní.

Základní princip funkce

Kapalina vstupuje do čerpadla vstupním otvorem umístěným uprostřed oběžného kola neboli „sacím okem“. Tření mezi kapalinou a povrchem rotujícího oběžného kola způsobuje otáčení kapaliny. Rotující kapalinu pak odstředivá síla žene k vnějšímu okraji oběžného kola. Jde o jev způsobující, že se objekty rotující kolem středového bodu vzdalují od středu. Tímto způsobem získává kapalina kinetickou energii.

Množství energie dodané do kapaliny závisí na třech faktorech: hustotě kapaliny, rychlosti otáčení oběžného kola a průměru oběžného kola.

Z oběžného kola se kapalina uvolňuje do komory spirálního pláště a směřuje do výtlačného otvoru a nakonec do systému.

Konstrukce čerpadla umožňuje vysoký průtok při nízkém tlaku. Toto řešení rovněž vytváří proudění bez pulzace, díky čemuž se hodí pro nepřetržitý provoz.

Běžnou mylnou představou je, že zakřivení lopatek oběžného kola napomáhá pohybu kapaliny tím, že ji zachycuje a protlačuje čerpadlem. Ve skutečnosti je účelem lopatek vést kapalinu co nejhladší cestou při jejím průchodu čerpadlem. Například dozadu zahnuté lopatky pomáhají stabilizovat průtokové poměry při vysokých otáčkách a snižují nároky na motor čerpadla. Správný směr otáčení oběžného kola je tedy možné poznat pohledem na zakřivení lopatek.