V současné době se v Číně nejčastěji používají tato procesní čerpadla: rotorová čerpadla, odstředivá čerpadla, šroubová čerpadla atd. V následujícím textu budou podrobně vysvětleny principy a výhody a nevýhody rotorových čerpadel, odstředivých čerpadel a šroubových čerpadel.
Definice
1 Rotorové čerpadlo
Rotorová čerpadla se také nazývají koloidní čerpadla, vačková čerpadla, třílistá čerpadla nebo univerzální výtlačná čerpadla atd. a jsou to objemová čerpadla. K dosažení účelu dopravy kapalin využívají periodickou přeměnu více výtlačných jednotek s pevným objemem v pracovní komoře.
2 Odstředivé čerpadlo
Principem činnosti odstředivého čerpadla je odstředivý pohyb. Odstředivý pohyb je vlastně projevem setrvačnosti objektu. Například když se kapky vody na deštníku pomalu otáčejí, kapky vody se otáčejí spolu s deštníkem. Je to proto, že tření mezi deštníkem a kapkami vody působí na kapky vody jako dostředivá síla. Pokud se však deštník otáčí rychleji, tření nestačí k tomu, aby se kapky vody pohybovaly kruhovým pohybem. Pak se kapky vody od deštníku odtrhnou a pohybují se k vnějšímu okraji, podobně jako když pomocí lana táhnete kámen, aby vykonal kruhový pohyb. Pokud je rychlost příliš vysoká, provaz se přetrhne a kámen vyletí ven. Jedná se o tzv. odstředivý pohyb.
Při práci odstředivého čerpadla pohánějí vysokorychlostní rotující lopatky oběžného kola kapalinu, která se otáčí a vylévá ven, čímž je dosaženo účelu přepravy. Před zahájením práce odstředivého čerpadla musí být těleso čerpadla a přívodní potrubí naplněno kapalinou, aby se vytvořil stav vakua. Když se oběžné kolo rychle otáčí, lopatky způsobují rychlou rotaci kapaliny. Rotující kapalina vylétá z oběžného kola působením odstředivé síly. Po vyvržení kapaliny z vývěvy se ve středu oběžného kola vytvoří podtlaková oblast. Vnější kapalina je vtlačována do přívodního potrubí vody potrubní sítí působením atmosférického tlaku a lze dosáhnout plynulé dopravy.
3 Šroubové čerpadlo
Šroubové čerpadlo je nový typ čerpadla, které pracuje na principu rotačního výtlaku. Hlavními pracovními částmi jsou excentrický šroub (rotor) a pevné pouzdro (stator). Díky speciálnímu geometrickému tvaru obou částí vznikají oddělené uzavřené komory. Médium je tlačeno a proudí rovnoměrně v axiálním směru, vnitřní rychlost proudění je nízká, objem zůstává nezměněn a tlak je stabilní, takže nevznikají vířivé proudy a míchání.
Šroubová čerpadla mají navíc tyto výhody:
1) Široký rozsah tlaku a průtoku. Tlak je přibližně 3,4-340 kg*N/c㎡ a průtok může dosáhnout 300-3000 metrů krychlových;
2) Široká škála typů a viskozit přepravovaných kapalin;
3) Protože setrvačná síla rotujících částí čerpadla je nízká, lze použít velmi vysoké otáčky;
4) Dobrý sací výkon a silná samonasávací schopnost;
5) Rovnoměrný a plynulý průtok, malé vibrace, nízká hlučnost a dlouhá životnost;
6) V porovnání s jinými rotačními čerpadly je méně citlivé na vstupující plyn a nečistoty;
7) Pevná konstrukce a snadná instalace a údržba.
Srovnání
1. Srovnání rotorového a jednošroubového čerpadla
1) Rotor čerpadla může běžet nasucho, což je důležité zejména v případě náhlého selhání materiálu nebo provozních chyb, zabraňuje poškození čerpadla a zajišťuje bezpečný provoz.
2) Rotorové čerpadlo má malé rozměry, třetinovou instalační plochu oproti jednošroubovému čerpadlu, což snižuje rozsah a náklady na stavební práce.
3) Čerpadlo s rotorem lze opravit online bez demontáže potrubí, což je pohodlné a rychlé, a zkracuje se tak doba odstávky.
4) Princip práce bez vytlačování rotorového čerpadla a nastavitelná konstrukce pláště prodlužují životnost, snižují počet údržbových prací a šetří náklady na náhradní díly.
2. Srovnání šroubového a odstředivého čerpadla
1) Když se do dutiny čerpadla dostane plyn, odstředivé čerpadlo pracuje velmi nestabilně, účinnost se výrazně snižuje, čerpadlo silně vibruje a dochází k vážné kavitaci. Šroubové čerpadlo může dobře realizovat smíšenou dopravu plynu, kapaliny a pevné látky.
2) Rychlost odstředivého čerpadla je obecně velmi vysoká, až tisíce otáček za minutu, a střižná vlastnost média je velmi velká; šroubové čerpadlo obvykle pracuje při nízkých otáčkách, aby se zajistilo, že nedochází k pulzům a vibracím, a realizovala se doprava bez střihu.
3) Pokud se odstředivé čerpadlo používá k dopravě média, jakmile se médium stane viskózním, průtok nebo tlak prudce klesne. Šroubové čerpadlo je vhodnější pro dopravu médií s vysokou viskozitou a vysokým obsahem pevných látek.