Samostatná čerpadla jsou specializovaným typem odstředivého čerpadla, které má jedinečnou schopnost vyčistit vzduch z jejich sacího linie a pouzdra bez vnější pomoci a automaticky zahájit proces čerpání. To ostře kontrastuje s konvenčními odstředivými čerpadly, která obvykle vyžadují „priming“ - manuální nebo automatizovaný proces vyplňování krytu čerpadla a sací linii s kapalinou, která má být čerpána - dříve, než mohou efektivně operovat.
Zde je podrobné rozdělení toho, jak samostatná čerpadla obecně fungují:
-
Počáteční retence kapaliny (nebo „rezervační rezerva“): Kritickým designovým rysem samo-primingových čerpadel je vnitřní nádrž, často integrovaná do pouzdra čerpadla. Když je čerpadlo zpočátku naplněno kapalinou (nebo když si po předchozí operaci zachová nějakou kapalinu), má tato rezervoár dostatečný objem tekutiny, aby se nastartoval sekvence primingu. Tato zadržená kapalina je nezbytná pro vytvoření nezbytných podmínek k čerpání vzduchu.
-
Evakuace vzduchu (cyklus aktivace):
- Po spuštění motoru čerpadla se oběžné kolo začne otáčet.
- Tato rotace spojená s přítomností zadržené kapaliny v nádrži generuje vakuum v oku oběžného kola.
- Vakuum vytáhne vzduch z sací čáry do pláště čerpadla.
- Jak vzduch vstoupí, mísí se s recirkulační kapalinou z vnitřní nádrže. Tato směs vzduchové kapaliny je poté poháněna oběžním ovodem směrem k vypouštěcí straně čerpadla.
-
Air-kapalina separace:
- V rámci designu čerpadla, konkrétně v separační komoře nebo ve větší oblasti pro volutu, se směs vzduchové kapaliny zpomaluje.
- Díky rozdílu v hustotě se těžší kapalina usadí zpět do vnitřní nádrže čerpadla gravitací.
- Lehčí vzduch, nyní oddělený od kapaliny, je vyloučen vypouštěným portem čerpadla nebo někdy vyhrazeným ventilem uvolňováním vzduchu.
-
Vysazení a kapalné sání:
- Tento nepřetržitý proces kreslení ve vzduchu, míchání s kapalinou, jeho oddělování a jeho vyloučení postupně odstraňuje veškerý vzduch z sací linie.
- Vzhledem k tomu, že je více vzduchu evakuováno, v sací linii a krytu čerpadla se vytváří postupně silnější vakuum.
- Nakonec atmosférický tlak působící na povrch kapaliny ve zdroji (který je vyšší než tlak v evakuované sací linii) nutí kapalinu nahoru sací čáru a do krytu čerpadla a úplně ji naplní.
-
Přechod na normální čerpání (čerpací cyklus):
- Jakmile jsou celé pláště čerpadla a sací linie plné čerpané kapaliny, je proces sebepružení dokončen.
- Čerpadlo se poté přechází do své kontinuální, normální čerpací operace, což účinně přenáší tekutinu ze zdroje do bodu vypouštění. Vnitřní nádrž může nadále cirkulovat malé množství kapaliny, ale primární funkce se posune na pohyb hlavního toku.
Klíčové výhody samo-primingových čerpadel:
- Automatický provoz: Eliminuje potřebu manuálního zásahu nebo pomocných aktivačních systémů, což vede ke snížení nákladů na práci a provozní jednoduchost.
- Flexibilita při instalaci: Mohou být umístěny nad hladinou tekutin (často na úrovni země), což zjednodušuje instalaci, údržbu a snižuje riziko povodní, pokud dojde k selhání těsnění.
- Kliky přerušovaný tok: Ideální pro aplikace, kde se zdroj kapaliny může kolísat nebo kde čerpadlo není nepřetržitě ponořeno, protože se mohou sami znovu předcházet.
- Toleruje strhávání vzduchu/plynu: Jejich design jim umožňuje zpracovat kapaliny, které mohou obsahovat určité množství strhávaného vzduchu nebo plynu, na rozdíl od standardních odstředivých čerpadel, která se mohou snadno stát „vázáním na vzduch“ a ztratit prvotřídní.
- Snížená údržba: Zabráněním vazby na vzduch a umožněním snadnějšího přístupu mohou tato čerpadla vést k méně časté údržbě a opravě.
Běžné aplikace:
Díky všestrannosti a snadnosti používání samostatných čerpadel je v mnoha odvětvích je nezbytná:
- Odpadní voda a odpadní voda: Zásadní pro čerpání surových odpadních vod, kalu a dalších viskózních kapalin s pevnými látkami, často z jímky, kde je čerpadlo nad hladinou kapaliny.
- Stavební odvodnění: Efektivně odstraňte vodu z míst vykopávek, zákopů a oblastí náchylných k povodně.
- Zemědělství a zavlažování: Používá se pro přenos vody z jamek, řek nebo rybníků pro zavlažování plodin.
- Průmyslové procesy: Používá se v různých výrobních a chemických procesech pro přenos tekutin, zejména při jednání s přerušovaným tokem nebo kapalinami, které by mohly obsahovat plyny.
- Marine aplikace: Používá se na lodích pro čerpání Bilge a další potřeby přenosu vody.
- Pohotovostní služby: Často používají hasičské sbory a pomoc při katastrofách pro rychlý přenos vody.
Zatímco nabízí významné výhody, stojí za zmínku, že samostatná čerpadla mohou mít o něco větší stopu, vyšší počáteční kapitálové náklady a v některých specifických návrzích mohou vykazovat okrajově nižší účinnost ve srovnání s dokonale primizovaným, ne-samo-primingovým čerpadlem, především kvůli vnitřní recirkulaci zapojené do procesu primingu. Provozní výhody však často převáží nad těmito úvahami.
