Центробежный самовсасывающий насос: как он очищает воздух

Большинство насосов необходимо заполнить жидкостью, прежде чем они смогут начать работать, что является проблемой для любого насоса, который находится над водой, которую он должен перекачивать. А Центробежный самовсасывающий насос решает эту проблему самостоятельно, удаляя захваченный воздух из собственной впускной линии без помощи отдельного заливочного устройства, и делает это, используя не что иное, более экзотическое, чем внутреннюю камеру продуманной формы и ту же вращающуюся крыльчатку, что и в любом обычном центробежном насосе.

Что на самом деле означает «самовсасывание»

В терминологии насосов заливка — это процесс удаления воздуха из корпуса насоса и впускной линии, чтобы крыльчатка выталкивала жидкость, а не воздух. Обычный центробежный насос использует жидкость, уже присутствующую в корпусе, чтобы создать разность давлений, которая втягивает больше жидкости. Воздух примерно в тысячу раз менее плотный, чем вода, поэтому центробежный насос, вращающийся только в воздухе, не может создать достаточную разницу давления, чтобы втянуть воду в себя.

Самовсасывающий насос обходит это ограничение, сохраняя резервуар с жидкостью внутри корпуса даже после его отключения. Когда насос перезапускается с пустой всасывающей линией, оставшаяся жидкость смешивается с входящим воздухом, и рабочее колесо перемешивает смесь достаточно энергично, чтобы отделить воздух и вытеснить его, постепенно заменяя воздух в линии жидкостью, пока не возьмет на себя нормальное действие перекачки. Никакого внешнего приемного клапана, вакуумного насоса или этапа ручного заполнения не требуется, в этом вся привлекательность конструкции.

Как протекает цикл прайминга, этап за этапом

Весь процесс обычно занимает от нескольких секунд до пары минут, в зависимости от длины впускной линии и количества воздуха, которое необходимо удалить, и происходит автоматически каждый раз, когда насос запускается из незаправленного состояния.

Внутренние компоненты, которые делают это возможным

• 1
  Рабочее колесо

  Вращающийся компонент с изогнутыми лопастями, который ускоряет жидкость наружу с помощью центробежной силы — тот же механизм, который используется в любом центробежном насосе.

• 2
  Заправочная камера

  Увеличенная внутренняя полость, которая сохраняет объем жидкости даже после остановки насоса, обеспечивая материал, необходимый для удаления воздуха при следующем запуске.

• 3
  Зона разделения

  Секция корпуса специальной формы, в которой турбулентная воздушно-жидкостная смесь замедляется настолько, что пузырьки воздуха поднимаются и отделяются от жидкости.

• 4
  Обратный клапан или донный клапан

  Часто устанавливается на впуске, чтобы помочь удерживать жидкость в линии между циклами работы насоса, уменьшая необходимость повторной заливки при каждом перезапуске.

• 5
  Геометрия корпуса

  Специально разработан для того, чтобы стимулировать рециркуляцию удерживаемой жидкости, а не пропускать ее прямо к сливу.

Технические характеристики, объясненные доступным языком

Самовсасывающий подъем заслуживает особого внимания, поскольку его часто путают с полным напором. Он описывает только то, насколько далеко насос может поднять жидкость в себя на этапе заливки из источника, расположенного под насосом. Когда жидкость течет нормально, давление нагнетания насоса и производительность потока определяются совершенно отдельным набором кривых, специфичных для конструкции его рабочего колеса и корпуса.

Где применяются эти насосы

Потому что Центробежный самовсасывающий насос может быть установлен над источником жидкости и не требует от человека заполнять его вручную перед каждым использованием. Он проявляется там, где удобство и надежность имеют большее значение, чем предельная эффективность полностью погружного насоса. На строительных площадках эти насосы используются для осушения котлованов и траншей, поскольку в перерывах между использованиями водозаборная линия часто пересыхает. Сельскохозяйственные ирригационные системы полагаются на них для забора воды из прудов, колодцев или открытых каналов без постоянной ручной заливки. Они предпочтительнее для систем очистки сточных вод и канализационных вод, поскольку функция самовсасывания обеспечивает надежность системы даже после плановых остановок. Оборудование пожаротушения и аварийной перекачки воды зависит от быстрой автоматической заливки, обеспечивающей подачу воды в течение нескольких секунд после ее необходимости.

В сравнении с другими типами насосов

Выбор между этими вариантами обычно сводится к тому, где физически должен располагаться насос и как часто ожидается, что система будет запускаться всухую. Погружной насос полностью позволяет избежать вопроса о заливке, поскольку находится в жидкости, но это не всегда практично или доступно, и именно для заполнения этого пробела предназначена самовсасывающая центробежная конструкция.

Заблуждения, которые часто возникают у людей

Немного предыстории о том, почему существует такой дизайн

Центробежные насосы получили широкое распространение в конце девятнадцатого и начале двадцатого веков, поскольку они могли эффективно перемещать большие объемы жидкости с помощью простого вращающегося рабочего колеса. Их основное ограничение — необходимость оставаться затопленными — стало настоящим препятствием, когда насосы стали использоваться в таких приложениях, как осушение зданий и мобильное орошение, где источник жидкости не всегда был гарантированно оставаться подключенным или где насос должен был располагаться над уровнем воды по практическим соображениям. В ответ инженеры изменили геометрию внутреннего корпуса, чтобы сохранить рабочий объем жидкости между использованиями, фактически предоставив насосу встроенный резервуар, который он мог бы использовать для возврата к нормальной работе. Эта конструкция в принципе оставалась неизменной на протяжении десятилетий, усовершенствовавшись в основном за счет лучших материалов и более эффективной формы сепарационной камеры, а не какого-либо принципиально нового механизма.

Ключевой вывод

Центробежный самовсасывающий насос получил свое название благодаря простому, но эффективному трюку: удержанию небольшого объема жидкости внутри корпуса, чтобы при каждом перезапуске, даже при полностью сухом впускном трубопроводе, можно было самостоятельно удалить захваченный воздух. Эта единственная функция устраняет необходимость ручного заполнения, внешних заливочных устройств или тщательного внимания к поддержанию насоса в затопленном состоянии, поэтому данная конструкция остается практичным выбором везде, где насос должен находиться над источником жидкости и надежно запускаться без посторонней помощи.

Часто задаваемые вопросы