Noțiuni introductive despre pompele centrifuge

Rotoarele pot fi radiale şi axiale. Rotoarele radiale sunt de tip îchis (paletele sunt fixate între două discuri laterale) semi-închis (paletele sunt fixate pe un singur disc lateral) şi deschis (fără discuri laterale).

În rotorul principal particulele de lichid sunt antrenate în mişcarea de rotaţie şi împinse de la centru spre periferie de câmpul de forţe centrifuge care apare la rotirea cu tiraţie mare a motorului. Acesta creează în centrul rotorului o depresiune,

datorită căreia lichidul este aspirat axial şi continuu în pompă prin orificiul din jurul arborelui 3, iar la periferie crează o depresiune, datorită căreia lichidul este evacuat continuu din pompă, prin conducta de refulare. La ieşirea din canalele radiale, lichidul are o viteză mare, căreia îi corespunde o energie cinetică mare. În spaţiul de forma mercată a carcasei în care este colectat lichidul, viteza lui se micşorează mult (energia cinetică a lichidului se transformă în energie de presiune).

Pompele care funcţionează pe acest principiu, se numesc pompe centrifuge radiale.

Rotorul axial este format din 4-6 palete răsucite în formă de elice, montate pe un ax în interiorul unei carcase. Transportul lichidului are loc datorită acţiunii câmpului de forţe centrifuge (determinat de învârtirea rotorului), mişcării turbionare (creată de profilul paletelor) şi împingerii lichidului către palete.

Aceste pompe se numesc pompe centrifuge axiale. Ele au diametrul mic şi se realizează un debit mare (până la 8 mc/h) şi înălţimi de aspiraţie mici.

Pentru a funcţiona normal, pompele centrifuge trebuie să fie tot timpul pline cu lichid (să fie amorsate). Amorsarea pompelor se face înainte de pornire. Modalităţile de amorsare depind de poziţia pompei faţă de nivelul lichidului din vasul care se aspiră.

Dacă pompa este sub nivelul lichidului, amorsarea se face deschizând robinetul de pe conducta de aspiraţie şi de pe conducta de aerisire a pompei, care este amplasat deasupra nivelului pompei (toate celelalte robinete sunt închise). Când prin acesta curge lichid, pompa s-a amorsat (lichidul se închide, urmând pornirea pompei).

Dacă pompa este deasupra nivelului lichidului, amorsarea se face introducând lichid prin conducta de aerisire a pompei, până la umplerea conductei de aspiraţie (sorbului) şi a pompei.

Pompele centrifuge submersibile (care se introduc în lichidul de pompat) se amorsează o dată cu introducerea lor în lichid. Pentru exploatarea corectă a pompelor centrifuge este foarte important să se cunoască relaţia dintre debit, înălţime manometrică, putere şi randament la turaţie constantă. Această rotaţie se stabileşte la bancul de probă, făcând mai multe determinări. Cu rezultatele obţinute se construieşte o diagramă, numită „diagrama caracteristicilor de funcţionare a pompelor centrifuge”.

Diagrama caracterisiticlor de funcţionare

Din analiza diagramei rezultă că pompa nu funcţionează decât în domeniul de debite pentru care Hm > Hms (Hms – înălţimea manometrică a sistemului, care depinde de caracteristicile sistemului deservit de pompă). Debitul maxim la care pompa funcţionează normal corespunde punctului de intersecţie dintre înălţimea manometrică a pompei şi înălţimea manometrică a sistemului. Şi acest punct se numeşte punct de lucru.

Dacă debitul este constant, se recomandă ca pompa să funcţioneze cu debitul de care corespunde randamentul maxim, dacă este variabil. Se recomandă ca pompa să funcţioneze cu debite la cade valoarea randamentului este apreciată (şi apropiată) de valoarea maximă (pe partea crescătoare a curbei).

O pompă centrifugă cu un singur rotor nu poate crea o presiune mai mare de 2x10 (la puterea a 5 a) Pa (o înălţime de cca 20 m de apă). Când sunt necesare presiuni mai mari, se construiesc pompe cu mai multe rotoare, montate în serie pe acelaşi ax, astfel încât refularea unui motor este aspiraţia celuilate (multietajate). Pentru realizarea unor debite mari se pot lega în paralel mai multe pompe. Pentru evitarea deplasării axiale a sistemului arbore-motor se folosesc discurile de echilibrare sau rotoarele cu aspiraţii bilaterale.