Kako radi samousisna pumpa: potpuni tehnički vodič

Što je samousisna pumpa?

A samousisna pumpa je vrsta centrifugalne pumpe dizajnirane za evakuaciju zraka iz usisnog voda i kućišta bez potrebe za ručnim punjenjem prije svakog pokretanja. Tradicionalne centrifugalne pumpe ne mogu podnijeti zrak — ako zrak uđe u kućište, impeler gubi sposobnost generiranja protoka, što je stanje poznato kao vezivanje zraka. Samousisne pumpe rješavaju ovaj problem ugradnjom dizajna koji im omogućuje miješanje zraka s preostalom tekućinom, izbacivanje zraka i uspostavljanje vakuuma koji automatski izvlači tekućinu iz izvora.

Ove se pumpe naširoko koriste u primjenama gdje je pumpa instalirana iznad izvora tekućine, gdje usisni vodovi mogu biti izloženi zraku ili gdje je neophodno pouzdano automatsko ponovno pokretanje. Industrije kao što su upravljanje otpadnim vodama, poljoprivreda, građevinsko odvodnjavanje, morski kaljužni sustavi i kemijska obrada svakodnevno ovise o njima.

Ključne komponente koje omogućuju samousisavanje

Razumijevanje načina rada samousisne pumpe počinje saznanjem po čemu se ona strukturno razlikuje od standardne centrifugalne pumpe. Nekoliko komponenti radi zajedno kako bi omogućilo rukovanje zrakom i ponovno punjenje:

• Velika komora za punjenje: Smješten na prednjoj strani crpke, ovaj spremnik drži količinu tekućine čak i nakon što se pumpa isključi. Ova zadržana tekućina je kritična — to je medij kroz koji se zrak miješa i izbacuje tijekom pokretanja.
• Recirkulacijski priključak: Ovaj unutarnji prolaz omogućuje povrat tekućine s ispusne strane u komoru za punjenje, omogućujući kontinuirano miješanje zraka i vode tijekom faze punjenja.
• impeler: Rotirajuća komponenta koja daje brzinu tekućini. Kod samousisnih pumpi, impeler je dizajniran za učinkovit rad čak i u uvjetima miješane faze (zrak i tekućina) bez trenutne kavitacije.
• Kontrolni ventil (donji ventil): Instaliran na usisnom ulazu, ovaj ventil sprječava dreniranje tekućine natrag niz usisnu cijev kada je pumpa isključena, osiguravajući da komora za punjenje ostane napunjena.
• Kontrolni ventil za pražnjenje: Sprječava povratni tok iz ispusnog voda u kućište pumpe, održavajući tlak u sustavu i štiteći ciklus punjenja.

Korak po korak postupak pripreme

Samousisni ciklus je elegantan proces koji se odvija u različitim fazama. Evo što se točno događa od pokretanja do potpunog rada pumpanja:

Faza 1 – Početno pokretanje sa zadržanom tekućinom

Kada se crpka prvi put pokrene, komora za punjenje već sadrži volumen tekućine iz prethodne operacije ili iz početnog ručnog punjenja. Impeler se počinje okretati i odmah djeluje na ovu tekućinu, stvarajući protok velike brzine unutar kućišta.

Faza 2 – Miješanje zraka i tekućine

Dok se impeler okreće, on izvlači zrak iz usisne cijevi i miješa ga s tekućinom u komori za punjenje. Kinetička energija impelera stvara turbulentnu mješavinu mjehurića zraka i tekućine. Ta se smjesa zatim centrifugalnom silom izbacuje prema van prema otvoru za pražnjenje.

Faza 3 – Odvajanje i izbacivanje zraka

Na ispusnoj strani, mješavina zraka i tekućine ulazi u komoru za odvajanje ili spiralu, gdje brzina opada i zrak se prirodno odvaja od gušće tekućine. Zrak se izbacuje kroz ispusni vod, dok tekućina pada natrag u komoru za punjenje preko otvora za recirkulaciju, spremna za korištenje u sljedećem ciklusu miješanja.

Faza 4 – Stvaranje vakuuma

Kako se zrak kontinuirano uklanja iz usisne cijevi i kućišta, djelomični vakuum se razvija na usisnoj strani impelera. Atmosferski tlak koji djeluje na površinu tekućine u izvoru gura tekućinu uz usisnu cijev i prema pumpi. Ovo je temeljni princip — pumpa ne "usisava" u mehaničkom smislu; atmosferski tlak vrši rad guranja tekućine prema gore.

Faza 5 – Način punog pumpanja

Nakon što je usisni vod potpuno preplavljen tekućinom i sav zrak je istisnut, crpka prelazi u normalan rad centrifugalnog pumpanja. Protok postaje stabilan, tlak raste do radnih razina, a komora za punjenje ostaje puna, spremna za sljedeći ciklus pokretanja.

Samousisne u odnosu na standardne centrifugalne pumpe

Korisno je razumjeti praktične razlike između ove dvije vrste crpki prije nego što odaberete jednu za određenu primjenu:

Čimbenici koji utječu na performanse temeljnog premaza

Čak i dobro dizajnirana samousisna crpka može imati slabije rezultate ili se ne puniti ako nisu zadovoljeni određeni uvjeti. Sljedeće varijable značajno utječu na to koliko brzo i pouzdano pumpa postiže punjenje:

• Visina usisa: Što je veća okomita udaljenost između pumpe i izvora tekućine, dulje je potrebno punjenje. Većina samousisnih crpki je ocijenjena za maksimalnu visinu usisa od 5 do 8 metara, iako neki specijalizirani modeli podnose i do 9 metara.
• Promjer i duljina usisne cijevi: Cijevi većeg promjera drže veću količinu zraka, što zahtijeva više ciklusa za evakuaciju. Držanje usisnih cijevi što je moguće kraćim i ravnim značajno smanjuje vrijeme punjenja.
• Propuštanje usisne cijevi: Čak i mala curenja zraka u armaturama ili spojevima na usisnoj strani mogu spriječiti stvaranje vakuuma. Crpka će raditi neograničeno bez ikakvog punjenja ako zrak neprestano ulazi kroz curenje.
• Razina tekućine u komori za punjenje: Ako pumpa radi na suho i komora za punjenje se potpuno isprazni, pumpa gubi sposobnost samousisavanja. Prije pokretanja uvijek provjerite ima li tekućine u kućištu.
• Viskoznost i temperatura tekućine: Tekućine visoke viskoznosti ili vrlo hladne tekućine kreću se sporije, što može produljiti vrijeme punjenja. Vruće tekućine blizu njihovog tlaka pare mogu uzrokovati preuranjenu kavitaciju tijekom faze punjenja.

Uobičajene primjene samousisnih pumpi

Samousisne pumpe biraju se posebno kada su pouzdanost i automatski rad važniji od maksimalne hidrauličke učinkovitosti. Njihovi najčešći slučajevi upotrebe uključuju:

• Prijenos otpadnih voda i kanalizacije: Gradske dizalice i prijenosni sustavi zaobilaženja otpadnih voda oslanjaju se na samousisne pumpe jer se mogu automatski ponovno pokrenuti nakon prekida napajanja bez intervencije operatera.
• Građevinsko odvodnjavanje: Na gradilištima se podzemna voda mora kontinuirano uklanjati iz iskopa. Samousisne pumpe za smeće rade s prljavom vodom s krutim tvarima i mogu ponovno puniti ako razina vode privremeno padne ispod usisnog otvora.
• Poljoprivredno navodnjavanje: Poljoprivrednici koji crpe vodu iz otvorenih kanala, ribnjaka ili bunara imaju koristi od pumpi koje se pouzdano pokreću bez ručne pripreme, posebno za automatizirane rasporede navodnjavanja.
• Pomorska kaljužna pumpa: Čamci koriste samousisne pumpe za automatsko uklanjanje kaljužne vode. Crpka mora podnijeti povremeni protok i izloženost zraku bez greške.
• Kemijski i industrijski prijenos: U postrojenjima u kojima su crpke postavljene iznad razine spremnika zbog sigurnosti ili rasporeda, samousisne konstrukcije omogućuju praktičnu instalaciju bez potrebe za natopljenim usisnim sustavima.

Savjeti za održavanje kako bi samousisna pumpa bila pouzdana

Mehanizam samousisavanja ovisi o cjelovitosti nekoliko komponenti. Zanemarivanje održavanja je najčešći razlog zbog kojeg crpka gubi sposobnost punjenja. Ključne prakse održavanja uključuju:

• Redovito provjeravajte i mijenjajte mehaničku brtvu ili brtvu kako biste spriječili gutanje zraka iz područja osovine.
• Provjerite ima li donjeg ventila i povratnog ventila usisnog ventila istrošenosti, prljavštine ili pukotina koje bi mogle omogućiti ulazak zraka u usisni vod.
• Povremeno pregledajte sve spojeve usisnih cijevi, prirubnice i priključke na curenje zraka pomoću sapunice ili tlačnog ispitivanja.
• Očistite impeler i komoru za punjenje od kamenca, krhotina ili biološkog rasta koji može smanjiti recirkulacijski protok potreban za punjenje.
• Ako će pumpa duže vrijeme biti u stanju mirovanja, provjerite je li komora za punjenje napunjena čistom vodom prije isključivanja kako biste spriječili koroziju i osigurali uspješno sljedeće pokretanje.

Samousisna pumpa je robusno i svestrano rješenje za bilo koji sustav gdje je potrebno usisavanje zraka, instalacija iznad tekućine ili automatski rad bez nadzora. Razumijevanjem mehanike iza ciklusa punjenja - od miješanja zraka i tekućine do stvaranja vakuuma - operateri i inženjeri mogu donositi bolje odluke o instalaciji, brže otklanjati kvarove i značajno produžiti radni vijek opreme.