Φυγοκεντρική αντλία

Η πτερωτή είναι το βασικό στοιχείο μιας φυγοκεντρικής αντλίας. Αποτελείται από μια σειρά κυρτών πτερυγίων. Αυτά συνήθως τοποθετούνται ανάμεσα σε δύο δίσκους (μια κλειστή πτερωτή). Για ρευστά με συμπαρασυρόμενα στερεά, προτιμάται μια ανοιχτή ή ημι-ανοιχτή πτερωτή (που υποστηρίζεται από έναν μόνο δίσκο). Το υγρό εισέρχεται στην πτερωτή στον άξονά της (το «μάτι») και εξέρχεται κατά μήκος της περιφέρειας μεταξύ των πτερυγίων. Η πτερωτή, στην αντίθετη πλευρά με το μάτι, συνδέεται μέσω ενός κινητήριου άξονα σε έναν κινητήρα και περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα (συνήθως 500-5000rpm). Η περιστροφική κίνηση της πτερωτής επιταχύνει το ρευστό προς τα έξω μέσω των πτερυγίων της πτερωτής στο περίβλημα της αντλίας. Υπάρχουν δύο βασικά σχέδια του περιβλήματος της αντλίας: σπειροειδής και διαχύτης. Ο σκοπός και στα δύο σχέδια είναι να μεταφραστεί η ροή του ρευστού σε ελεγχόμενη εκκένωση υπό πίεση. Σε ένα σπειροειδές περίβλημα, η πτερωτή είναι μετατοπισμένη, δημιουργώντας αποτελεσματικά μια καμπύλη χοάνη με αυξανόμενη περιοχή διατομής προς την έξοδο της αντλίας. Αυτός ο σχεδιασμός προκαλεί την αύξηση της πίεσης του υγρού προς την έξοδο. Η ίδια βασική αρχή ισχύει για τα σχέδια διαχυτών. Σε αυτή την περίπτωση, η πίεση του ρευστού αυξάνεται καθώς το υγρό αποβάλλεται μεταξύ ενός συνόλου στατικών πτερυγίων που περιβάλλουν την πτερωτή. Τα σχέδια διαχυτών μπορούν να προσαρμοστούν για συγκεκριμένες εφαρμογές και επομένως μπορούν να είναι πιο αποτελεσματικά. Οι θήκες Volute ταιριάζουν καλύτερα σε εφαρμογές που περιλαμβάνουν παρασυρόμενα στερεά ή ρευστά υψηλού ιξώδους, όταν είναι πλεονεκτικό να αποφευχθούν οι πρόσθετες συστολές των πτερυγίων διάχυσης. Η ασυμμετρία της σχεδίασης σπειρών μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερη φθορά στην πτερωτή και στον κινητήριο άξονα. Υπάρχουν δύο κύριες οικογένειες αντλιών: οι φυγόκεντρες και οι αντλίες θετικού εκτοπίσματος. Σε σύγκριση με τις τελευταίες, οι φυγόκεντρες αντλίες συνήθως καθορίζονται για υψηλότερες ροές και για άντληση υγρών χαμηλότερου ιξώδους, έως 0.1 cP. Σε ορισμένες χημικές μονάδες, το 90% των αντλιών που χρησιμοποιούνται θα είναι φυγοκεντρικές αντλίες. Ωστόσο, υπάρχει ένας αριθμός εφαρμογών για τις οποίες προτιμώνται οι αντλίες θετικού εκτοπίσματος.

Αυτός ο τύπος πτερωτής έχει γενικά 5 έως 7 λεπίδες, το ελάχιστο μέγεθος των οποίων είναι 125 mm και το μέγιστο μέγεθος 550 mm. Τα πτερύγια έχουν απλή καμπύλη προς τα πίσω με ακτινική κίνηση στις αντλίες, συνήθως με χαμηλό αριθμό (υψηλές κεφαλές και χαμηλές ροές όγκου), ενώ μπορούν να έχουν διπλή καμπύλη προς τα πίσω με ημιαξονική κίνηση στις αντλίες με υψηλό αριθμό ( χαμηλές κεφαλές και ροές μεγάλου όγκου). Οι λεπίδες είναι τελείως κλειστές μεταξύ του δίσκου πλήμνης και του δίσκου κορώνας. Η απόδοση αυτού του τύπου πτερωτής κυμαίνεται από 0.6 για τις μικρότερες φτερωτές έως 0,83 για τις μεγαλύτερες φτερωτές. Αυτός ο τύπος πτερωτής είναι κατάλληλος για καθαρά υγρά ή εκείνα που περιέχουν ελαφριές ακαθαρσίες. Αυτός ο τύπος πτερωτής έχει μειωμένο αριθμό λεπίδων που κυμαίνεται από 3 έως 4, το ελάχιστο μέγεθος των οποίων είναι 270 mm και το μέγιστο μέγεθος 450 mm. Οι λεπίδες έχουν γενικά μια διπλή καμπύλη προς τα πίσω και μια κυρίως ακτινική κίνηση και είναι εντελώς κλειστές μεταξύ του δίσκου πλήμνης και του δίσκου κορώνας. Η πλήμνη έχει γωνία πολύ πιο πίσω σε σύγκριση με τις κλειστές φτερωτές που περιγράφονται παραπάνω. Αυτές οι φτερωτές είναι συγκριτικά πολύ λιγότερο αποδοτικές, καθώς το υγρό δεν καθοδηγείται επίσης λόγω του περιορισμένου αριθμού λεπίδων και της πλήμνης που έχει πολύ μεγαλύτερη γωνία προς τα πίσω. Ωστόσο, αυτές οι συσκευές επιτρέπουν τη δημιουργία εσωτερικών καναλιών με μεγάλο άνοιγμα μέσω των οποίων μπορούν να περάσουν λύματα, που περιέχουν αιωρούμενα στερεά που είναι επίσης μεγάλα. Αυτός ο τύπος πτερωτής είναι εφοδιασμένος με 9 λεπίδες με απλή καμπύλη προς τα πίσω με ακτινωτή ανάπτυξη. Δεν έχει τοποθετηθεί δίσκος κορώνας σε αυτή την πτερωτή, ενώ ο δίσκος πλήμνης, που φαίνεται σε τμήματα, έχει κίνηση "κουτάλι". η πλήμνη δημιουργείται για να παρέχει στην πτερωτή μέσα στο περίβλημα μια θέση που έχει γωνία πολύ πιο πίσω. Αυτή η πτερωτή είναι συγκριτικά λιγότερο αποδοτική αφού το υγρό δεν καθοδηγείται όπως συμβαίνει σε άλλους τύπους πτερυγίων. Αυτή είναι μια νέα πτερωτή για χρήση με υγρά πυκνής και υψηλής βισκόζης ή με διαλύματα που περιέχουν μεγάλες ποσότητες ξηρών υπολειμμάτων. Η πτερωτή είναι εφοδιασμένη με δύο ή τέσσερις λεπίδες (σε όλο το εύρος των μεγεθών) ανάλογα με το ιξώδες ή τη σκληρότητα του υγρού που αντλείται. Δύο από αυτές τις λεπίδες, διατεταγμένες συμμετρικά ως προς την πλήμνη, διαθέτουν ένα προσάρτημα που εκτείνεται από την πλήμνη μέχρι το ακροφύσιο αναρρόφησης με μια σπειροειδή κίνηση. Αυτός ο τύπος πτερωτής δεν έχει δίσκο κορώνας, για τον οποίο η σφράγιση του υγρού μεταξύ κάθε πτερυγίου ασφαλίζεται από το εξαιρετικά μειωμένο διάκενο μεταξύ των λεπίδων και της πλάκας φθοράς για το περίβλημα. Αυτή η πτερωτή είναι πιο αποδοτική από τις πτερωτές καναλιού και στροβιλισμού και έχει καλύτερα χαρακτηριστικά αναρρόφησης.