Pompy odśrodkowe, pompy o przepływie mieszanym, pompy o przepływie osiowym

Pompy odśrodkowe, pompy o przepływie mieszanym i pompy o przepływie osiowym to trzy najpopularniejsze typy pomp ogólnego przeznaczenia stosowane w przemyśle, rolnictwie, gospodarce wodnej i innych dziedzinach. Ich główne różnice polegają na schemacie przepływu cieczy, dopasowaniu wysokości podnoszenia do natężenia przepływu oraz konstrukcji, co dodatkowo determinuje ich różne scenariusze zastosowań.

I. Podstawowe różnice

Najważniejszą różnicą między tymi trzema typami pomp jest kierunek przepływu cieczy w pompie, a także wysokość podnoszenia, natężenie przepływu i charakterystyka sprawności. Krótkie podsumowanie przedstawia się następująco:

Pompy odśrodkowe: duża wysokość podnoszenia, średni przepływ

Pompy o przepływie mieszanym: średnia wysokość podnoszenia, duży przepływ

Pompy o przepływie osiowym: niska wysokość podnoszenia, bardzo duży przepływ

Swoiście:

Pompy odśrodkowe: Płyn przepływa prostopadle do wału pompy (przepływ promieniowy). Charakteryzują się szerokim zakresem wysokości podnoszenia, zazwyczaj 10–200 m i więcej, przy czym wysokość podnoszenia zmienia się znacząco w zależności od natężenia przepływu. Natężenie przepływu waha się od kilku m³/h do tysięcy m³/h. Strefa wysokiej sprawności jest stosunkowo wąska, a sprawność wyraźnie spada w przypadku odchylenia od warunków projektowych.

Pompy o przepływie mieszanym: Płyn przepływa diagonalnie, pomiędzy kierunkiem promieniowym a osiowym. Wysokość podnoszenia jest umiarkowana, zazwyczaj 10–50 m, z łagodnymi wahaniami. Wydajność jest zazwyczaj 1–2 razy większa niż w pompach odśrodkowych o tej samej specyfikacji. Strefa wysokiej sprawności jest szersza, co umożliwia pracę w szerokim zakresie warunków.

Pompy o przepływie osiowym: Ciecz przepływa równolegle do wału pompy (przepływ osiowy). Wysokość podnoszenia jest niska, zaledwie 1–20 m, z niewielkimi wahaniami wysokości podnoszenia w zależności od natężenia przepływu. Natężenie przepływu może sięgać tysięcy do dziesiątek tysięcy m³/h, znacznie więcej niż w przypadku pomp odśrodkowych i mieszanych. Strefa wysokiej wydajności jest skoncentrowana, idealna do pracy w stabilnych warunkach i przy dużym przepływie.

II. Cechy strukturalne

1. Pompy odśrodkowe

Główne elementy: wirnik i spirala. Wirnik jest w większości zamknięty zakrzywionymi łopatkami. Płyn jest zasysany do środka wirnika i rozrzucany promieniowo do spirali pod wpływem siły odśrodkowej, co powoduje zwiększenie ciśnienia i tłoczenie.

Charakteryzują się zwartą konstrukcją i umiarkowanymi rozmiarami, mogą być jedno- lub dwustrumieniowe (jak wspomniane wcześniej pompy dwustrumieniowe z dzieloną obudową). Są łatwe w montażu i konserwacji oraz kompatybilne z różnymi mediami (czystą wodą, ściekami, cieczami żrącymi itp.).

2. Pompy o przepływie mieszanym

Łączą one cechy konstrukcyjne pomp odśrodkowych i pomp o przepływie osiowym. Łopatki wirnika są skręcone; ciecz wpływająca do wirnika ma zarówno przepływ promieniowy, jak i osiowy, stąd nazwa „mieszane”.

Obudowy pomp są przeważnie pionowe lub poziome. Średnica wirnika jest większa niż w pompach odśrodkowych, ale mniejsza niż w pompach o przepływie osiowym, a konstrukcja jest pośrednia. Łączą one w sobie zdolność pomp odśrodkowych do generowania ciśnienia z zaletami pomp o przepływie osiowym, takimi jak duży przepływ.

3. Pompy o przepływie osiowym

Łopatki wirnika mają kształt śrubowy, podobny do śmigła. Ciecz przepływa równolegle do wału pompy i jest popychana do przodu przez siłę ciągu łopatek.

Obudowy pomp są zazwyczaj pionowe (dostępne są również wersje poziome). Charakteryzują się dużą średnicą wirnika, wysoką prędkością obrotową i stosunkowo prostą konstrukcją, ale wymagają dużej przestrzeni montażowej. Niektóre modele posiadają regulowane łopatki, aby dostosować się do różnych wymagań przepływowych.

III. Scenariusze zastosowań

1. Pompy odśrodkowe

Nadaje się głównie do scenariuszy wymagających zwiększonego ciśnienia i umiarkowanego przepływu, jest najszerzej stosowany w niemal wszystkich gałęziach przemysłu:

Przemysł: przemysłowa woda obiegowa, woda zasilająca kotły, dostarczanie środków chemicznych, ciśnieniowe zaopatrzenie zakładów w wodę

Komunalne: miejskie zaopatrzenie w wodę, wtórne podnoszenie ciśnienia wody, odprowadzanie oczyszczonych ścieków

Rolnictwo: nawadnianie małych gruntów rolnych (działki wysokogórskie), nawadnianie sadów

Inne: awaryjne zaopatrzenie w wodę, gaszenie pożarów w małych ilościach, zaopatrzenie statków w wodę

2. Pompy o przepływie mieszanym

Nadaje się do średniego ciśnienia, dużego przepływu, równoważenia ciśnienia i przepływu, stosowany głównie w gospodarce wodnej i rolnictwie:

Rolnictwo: nawadnianie dużych obszarów rolniczych, melioracja gruntów rolnych (działki o średniej powierzchni)

Ochrona zasobów wodnych: odwodnienie rzek, przekierowanie wody ze zbiorników małych i średnich, odwodnienie terenów miejskich (bez wymogu wysokiego ciśnienia)

Przemysł: obieg wody w dużych instalacjach (duży przepływ, średni spadek ciśnienia), zaopatrzenie w wodę chłodni kominowej

3. Pompy o przepływie osiowym

Głównie nadaje się do niskiego ciśnienia i bardzo dużego przepływu, stosowany głównie w dużych systemach oszczędzania wody, nawadnianiu rolniczym i odwodnieniach miejskich:

Rolnictwo: nawadnianie dużych obszarów rolniczych, transport wody do dużych obszarów nawadnianych

Oszczędność wody: przekierowywanie wody z dużych zbiorników, odprowadzanie wody powodziowej do rzek, duże projekty przeciwdziałania podtopie miejskiemu

Przemysł: systemy obiegu wody dużych elektrowni i zakładów chemicznych (duży przepływ, niskie ciśnienie)

Inne: odwodnienie portów i doków, wstępne oczyszczanie wody morskiej