Miten keskipakopumput toimivat?

Keskipakopumput kuuluvat teollisuuden yleisimpiin koneisiin. Tekniikka perustuu kahteen keskeiseen komponenttiin: juoksupyörään ja kierukkakoteloon, joka sisältää juoksupyörän ja koteloidun nesteen.

Pumppuja on saatavana eri kokoisina. Yhdyskuntavesien sovelluksissa käytettävät aksiaaliset keskipakopumput voivat olla hyvin suuria, kun taas talousvesijärjestelmissä ne voivat olla pieniä ja kompakteja.

Pumppujen toimintatavan perusteet

Neste tulee pumppuun juoksupyörän keskellä sijaitsevan imuaukon kautta. Nesteen ja pyörivän juoksupyörän pinnan välinen kitka saa nesteen pyörimään. Pyörivä neste suunnataan sitten keskipakovoiman vaikutuksesta juoksupyörän ulkopuolelle. Tämä ilmiö aiheuttaa sen, että keskipisteen ympärillä pyörivät kappaleet liikkuvat poispäin keskipisteestä. Näin neste kerää kineettistä energiaa.

Nesteeseen lisättävän energian määrä riippuu kolmesta tekijästä: nesteen tiheydestä, juoksupyörän pyörimisnopeudesta ja juoksupyörän halkaisijasta.

Juoksupyörästä neste vapautetaan kierukkakotelon kammioon ja ohjataan poistoaukkoon ja lopulta järjestelmään.

Pumpun rakenne mahdollistaa korkeat virtausnopeudet matalalla paineella. Rakenne myös luo sykäyksettömän virtauksen, minkä ansiosta pumput soveltuvat hyvin jatkuvaan pumppaukseen.

Yleinen väärinkäsitys on, että juoksupyörän siipien kaarevuus auttaa siirtämään nestettä pidättämällä ja työntämällä sitä pumpun läpi. Todellisuudessa siipien tarkoituksena on johtaa neste mahdollisimman tasaista reittiä pitkin sen kulkiessa pumpun läpi. Esimerkiksi taaksepäin kaarevat siivet auttavat vakauttamaan virtausolosuhteita suurilla nopeuksilla ja vähentävät pumpun moottoriin kohdistuvia vaatimuksia. Juoksupyörän oikea pyöriminen voidaan siis todeta siipien kaarevuuden perusteella.