Väčšina čerpadiel musí byť naplnená kvapalinou predtým, ako môžu začať pracovať, čo je problém pre každé čerpadlo, ktoré je umiestnené nad vodou, ktorú potrebuje na pohyb. A Odstredivé samonasávacie čerpadlo rieši tento problém sám o sebe, odstraňuje zachytený vzduch z vlastného nasávacieho potrubia bez pomoci samostatného nasávacieho zariadenia, a to pomocou nič exotickejšieho ako šikovne tvarovanej vnútornej komory a rovnakého rotujúceho obežného kolesa, aké sa nachádza v akomkoľvek bežnom odstredivom čerpadle.
Potrebuje, aby bol kryt a sacie potrubie úplne zaplavené kvapalinou, aby mohol generovať prietok. Vzduchové vrecko vo vedení spôsobuje, že sa zbytočne točí.
Udržuje rezervu kvapaliny vo vnútornej komore a používa ju na automatické vypustenie vzduchu zo sacieho potrubia pri každom spustení.
Čo vlastne znamená „samonasávanie“.
Plnenie, v terminológii čerpadla, je proces odstraňovania vzduchu z krytu čerpadla a sacieho potrubia, takže obežné koleso tlačí kvapalinu, nie vzduch. Bežné odstredivé čerpadlo sa spolieha na to, že kvapalina je už prítomná v plášti, aby vytvorila tlakový rozdiel, ktorý nasaje viac kvapaliny. Vzduch má približne tisíckrát menšiu hustotu ako voda, takže odstredivé čerpadlo, ktoré sa otáča len vo vzduchu, nedokáže vytvoriť dostatočný tlakový rozdiel na to, aby do seba vtiahlo vodu.
Samonasávacie čerpadlo obchádza toto obmedzenie tým, že aj po vypnutí udržiava vo svojom plášti zásobník kvapaliny. Keď sa čerpadlo reštartuje s prázdnym sacím potrubím, zadržaná kvapalina sa zmieša s privádzaným vzduchom a obežné koleso rozvíri zmes dostatočne energicky, aby oddelilo vzduch a vytlačilo ho, pričom vzduch v potrubí postupne nahrádza kvapalinou, až kým sa neprevezme normálne čerpanie. Nie je potrebný žiadny externý nožný ventil, vákuová pumpa ani ručné plnenie, čo je celá príťažlivosť dizajnu.
Ako prebieha cyklus prípravy, etapa po etape
| Etapa | Čo sa deje vo vnútri čerpadla |
| Spustenie s prázdnym riadkom | Obežné koleso sa otáča vo vnútri krytu, ktorý stále obsahuje kvapalinu zadržanú z predchádzajúceho chodu |
| Zmes vzduchu a kvapaliny | Vzduch prichádzajúci z prázdneho sacieho potrubia je nasávaný do plášťa a vírený spolu so zadržanou kvapalinou |
| Separačná komora robí svoju prácu | Turbulentná zmes vzduchu a kvapaliny sa presúva do separačnej komory tvarovanej tak, aby umožnila ľahšiemu vzduchu stúpať a unikať, zatiaľ čo kvapalina padá späť dole |
| Vzduch je vytlačený cez výtok | Uvoľnený vzduch vystupuje cez výtlačný otvor, zatiaľ čo kvapalina recirkuluje späť k obežnému kolesu |
| Riadok sa úplne vyplní | Tento cyklus sa opakuje v priebehu niekoľkých sekúnd až minút, kým nie je sacie potrubie úplne zaplavené kvapalinou |
| Obnoví sa normálne čerpanie | Pri úplnom vypustení vzduchu sa čerpadlo po zvyšok svojej prevádzky správa presne ako štandardné odstredivé čerpadlo |
Celý proces zvyčajne trvá od niekoľkých sekúnd do niekoľkých minút, v závislosti od dĺžky nasávacieho potrubia a množstva vzduchu, ktoré je potrebné vyčistiť, a prebieha automaticky vždy, keď sa čerpadlo spustí z nenaplneného stavu.
Charakteristickým znakom nie je obežné koleso, ktoré je identické so štandardnou odstredivou konštrukciou, ale vnútorná separačná komora, ktorá umožňuje čerpadlu recirkulovať vlastnú zadržanú kvapalinu, aby vyčistila vzduch bez vonkajšej pomoci.
Vnútorné komponenty, ktoré to umožňujú
- Obežné koleso
Rotujúci komponent so zakrivenými lopatkami, ktorý urýchľuje kvapalinu smerom von pomocou odstredivej sily, rovnaký mechanizmus, aký sa používa v akomkoľvek odstredivom čerpadle.
- Plniaca komora
Zväčšená vnútorná dutina, ktorá zadržiava objem kvapaliny aj po zastavení čerpadla a poskytuje materiál potrebný na vyčistenie vzduchu pri ďalšom spustení.
- Separačná oblasť
Špeciálne tvarovaná časť plášťa, kde sa turbulentná zmes vzduchu a kvapaliny dostatočne spomalí na to, aby vzduchové bubliny stúpali a oddeľovali sa od kvapaliny.
- Spätný ventil alebo nožný ventil
Často sa montuje na sanie, aby pomohla udržať kvapalinu v potrubí medzi cyklami čerpadla, čím sa znižuje potreba opätovného nasávania pri každom reštarte.
- Geometria plášťa
Špeciálne tvarované tak, aby podporovali recirkuláciu zadržanej kvapaliny namiesto toho, aby ju nechala prejsť priamo do výtlaku.
Technické špecifikácie, vysvetlené v jednoduchom jazyku
| Špecifikácia | Typický rozsah | Čo vám to hovorí |
| Samonasávací výťah | Zhruba 3 až 8 metrov vertikálne | Ako hlboko pod čerpadlom môže zdroj kvapaliny sedieť a stále sa automaticky nasáva |
| Čas prípravy | Sekundy až niekoľko minút | Ako dlho trvá čerpadlu úplne vyčistiť vzduch po suchom štarte |
| Prietok | Veľmi sa líši podľa modelu a veľkosti obežného kolesa | Objem kvapaliny sa čerpadlo môže pohybovať po úplnom naplnení a normálnej prevádzke |
| Maximálna manipulácia s pevnými látkami | Závisí od obežného kolesa a konštrukcie krytu | Či čerpadlo dokáže bezpečne manipulovať s kvapalinami prenášajúcimi nečistoty alebo častice |
| Stavebné materiály | Liatina, nehrdzavejúca oceľ, bronz alebo umelé polyméry | Určuje odolnosť proti korózii a vhodnosť pre rôzne kvapaliny |
Samonasávací zdvih stojí za pochopenie najmä, pretože sa často zamieňa s celkovou čerpacou výškou. Popisuje iba to, ako ďaleko môže čerpadlo zdvihnúť kvapalinu do seba počas fázy nasávania zo zdroja umiestneného pod čerpadlom. Akonáhle kvapalina prúdi normálne, výtlačný tlak a prietok čerpadla sú riadené úplne samostatnou sadou kriviek špecifických pre jeho konštrukciu obežného kolesa a krytu.
Kde sa tieto čerpadlá používajú
Pretože a Odstredivé samonasávacie čerpadlo môže byť inštalovaný nad jeho kvapalinovým zdrojom a nevyžaduje, aby ho pred každým použitím osoba ručne naplnila, ukáže sa všade tam, kde na pohodlí a spoľahlivosti záleží viac ako na hraničnej účinnosti plne ponoreného čerpadla. Stavenstvá používajú tieto čerpadlá na odvodňovanie výkopov a výkopov, pretože sacie potrubie medzi jednotlivými použitiami často vysychá. Poľnohospodárske zavlažovacie systémy sa spoliehajú na to, že čerpajú vodu z rybníkov, studní alebo otvorených kanálov bez neustáleho manuálneho nasávania. Aplikácie na spracovanie odpadových vôd a odpadových vôd ich uprednostňujú, pretože funkcia samonasávania udržuje systém spoľahlivý aj po rutinných odstávkach. Protipožiarne a núdzové zariadenia na prečerpávanie vody závisia od rýchleho automatického naplnenia, aby voda začala tiecť v priebehu niekoľkých sekúnd od potreby.
Ako je to v porovnaní s inými typmi čerpadiel
| Typ čerpadla | Požiadavka na základný náter | Najlepšie sa hodí pre |
| Odstredivé samonasávacie čerpadlo | Automatické, využívajúce zadržanú kvapalinu vo vnútornej komore | Aplikácie s prerušovaným používaním a zdrojom kvapaliny pod čerpadlom |
| Štandardné odstredivé čerpadlo | Musí sa ručne naplniť alebo nainštalovať pod zdroj kvapaliny | Nepretržitá prevádzka, pri ktorej čerpadlo zostáva neustále zaplavené |
| Objemové čerpadlo | Vo všeobecnosti sa samonasáva podľa návrhu, pričom sa namiesto odstredivej sily používajú zachytené objemy | Vysoko viskózne kvapaliny alebo aplikácie vyžadujúce presný a konzistentný prietok bez ohľadu na tlak |
| Ponorné čerpadlo | Nie je potrebné nasávanie, pretože čerpadlo je umiestnené priamo v kvapaline | Aplikácie, kde môže byť čerpadlo úplne ponorené, ako sú studne alebo žumpy |
Voľba medzi týmito možnosťami zvyčajne závisí od toho, kde musí čerpadlo fyzicky sedieť a ako často sa očakáva, že systém bude štartovať zo sucha. Ponorné čerpadlo sa úplne vyhýba otázke nasávania tým, že žije v kvapaline, ale to nie je vždy praktické alebo dostupné, čo je presne tá medzera, ktorú má samonasávacia odstredivá konštrukcia zaplniť.
Ľudia majú často mylné predstavy
Samonasávanie znamená, že čerpadlo v sebe nikdy nepotrebuje žiadnu kvapalinu.
V skutočnosti musí byť čerpadlo naplnené kvapalinou aspoň raz pred prvým použitím, pretože pri neskoršom spustení sa spolieha na zadržanú kvapalinu už vo vnútri krytu.
Samonasávacie čerpadlo dokáže automaticky čerpať vodu z akejkoľvek hĺbky.
Samonasávací zdvih je obmedzený, zvyčajne na niekoľko metrov, a ťahanie z hlbšieho zdroja vyžaduje úplne inú konfiguráciu čerpadla.
Plnenie je dôležité len pri prvej inštalácii čerpadla.
Plnenie prebieha vždy, keď sa čerpadlo spustí s prázdnym alebo čiastočne prázdnym sacím potrubím, čo sa môže opakovať počas životnosti systému v závislosti od toho, ako sa používa.
Trochu pozadia o tom, prečo dizajn existuje
Odstredivé čerpadlá sa rozšírili koncom devätnásteho a začiatkom dvadsiateho storočia, pretože mohli efektívne premiestňovať veľké objemy kvapaliny pomocou jednoduchého rotujúceho obežného kolesa. Ich hlavné obmedzenie, požiadavka zostať zaplavený, sa stalo skutočnou prekážkou, keď sa čerpadlá presunuli do aplikácií, ako je odvodňovanie v stavebníctve a mobilné zavlažovanie, kde nebolo vždy zaručené, že zdroj kvapaliny zostane pripojený alebo kde čerpadlo musí z praktických dôvodov sedieť nad hladinou vody. Inžinieri zareagovali úpravou vnútornej geometrie puzdra tak, aby sa medzi jednotlivými použitiami zachoval pracovný objem kvapaliny, čím sa čerpadlu efektívne poskytla vstavaná nádrž, ktorú by mohla použiť na opätovné uvedenie do normálnej prevádzky. Tento dizajn zostal v zásade nezmenený po celé desaťročia, zdokonaľovaný najmä lepšími materiálmi a účinnejšími tvarmi separačných komôr, než nejakým zásadne novým mechanizmom.
Kľúčové jedlo
Odstredivé samonasávacie čerpadlo si svoje meno vyslúžilo jednoduchým, ale účinným trikom: zadržiavaním malého objemu kvapaliny vo svojom plášti, takže každé opätovné spustenie, dokonca aj z úplne suchého sacieho potrubia, môže samo o sebe vypustiť zachytený vzduch. Táto jediná funkcia odstraňuje potrebu manuálneho plnenia, externých plniacich zariadení alebo starostlivej pozornosti pri udržiavaní čerpadla zaplaveného, a preto tento dizajn zostáva praktickou voľbou všade, kde čerpadlo potrebuje sedieť nad zdrojom kvapaliny a spoľahlivo sa spúšťať bez pomoci.
Často kladené otázky
Je niekedy potrebné naplniť samonasávacie čerpadlo ručne?
Áno, pred prvým použitím je potrebné ho raz naplniť kvapalinou, pretože neskoršie samonasávacie cykly závisia od kvapaliny už zadržanej vo vnútri puzdra z predchádzajúcej prevádzky.
Ako ďaleko pod čerpadlom môže byť zdroj vody?
Samonasávací výťah is typically limited to roughly three to eight meters, depending on the specific pump model and the length of the intake line.
Ako dlho zvyčajne trvá prípravný proces?
Vo všeobecnosti sa pohybuje od niekoľkých sekúnd do niekoľkých minút, v závislosti od dĺžky nasávacieho potrubia a množstva vzduchu, ktoré je potrebné vyčistiť.
Aký je rozdiel medzi samonasávacím zdvihom a celkovou čerpacou hlavou?
Samonasávací výťah describes only how far the pump can draw liquid up during the priming stage, while total pumping head describes the pump's overall discharge pressure once it is running normally.
Dokáže tento typ čerpadla zvládnuť kvapaliny s úlomkami alebo pevnými látkami?
Mnohé modely môžu, v závislosti od konštrukcie obežného kolesa a puzdra, aj keď maximálna veľkosť pevných látok a koncentrácia sa výrazne líšia medzi konkrétnymi konfiguráciami čerpadla.
Je samonasávacie čerpadlo rovnaké ako ponorné čerpadlo?
Nie, ponorné čerpadlo sedí priamo v kvapaline a vôbec sa nemusí nasávať, zatiaľ čo samonasávacie čerpadlo sedí nad kvapalinou a automaticky čistí vzduch zo svojho sacieho potrubia.
Prečo je dôležité pri aplikáciách s prerušovaným používaním?
Kedykoľvek sa sacie potrubie medzi jednotlivými použitiami vypustí alebo naplní vzduchom, čerpadlo musí tento vzduch znova vyčistiť, kým sa obnoví normálne čerpanie, čo je bežné v aplikáciách, ktoré sa často spúšťajú a zastavujú.
