סיבות ואמצעי זהירות שיש לנקוט בעת סגירת שסתום היציאה במהלך הפעלת המשאבה הצנטריפוגלית.

למשאבות צנטריפוגליות, כמו התקני העברת נוזלים בשימוש נרחב, יש תהליך התחלה מכריע. נוהג נפוץ במהלך ההפעלה- של משאבה צנטריפוגלית הוא לסגור את שסתום היציאה. פרקטיקה זו כוללת מספר עקרונות הנדסיים ושיקולי בטיחות חשובים, עליהם נדון בפירוט להלן.

• הסיבה לסגירת שסתום היציאה בעת הפעלת משאבה צנטריפוגלית

1. מניעת עומס מנוע

כאשר משאבה צנטריפוגלית מתחילה, אם שסתום היציאה פתוח, יש התנגדות קטנה בצינור היציאה של המשאבה. במקרה זה, ראש המשאבה יהיה ברמה נמוכה, בעוד שקצב הזרימה יהיה גבוה מאוד. לפי עקומת הביצועים של המשאבה, תפוקת הציר של המנוע תהיה גבוהה מאוד בתנאים אלו, מה שיוביל בקלות לעומס יתר של המנוע. הדבר עלול לפגוע בפיתולי המנוע, לשרוף את החיווט ואף לגרום לתאונות בטיחות כגון שריפות. סגירת שסתום היציאה מגבילה למעשה את קצב הזרימה במהלך האתחול, מאפשרת למנוע להתניע בעומס נמוך יחסית, להפחית את זרם ההתנעה, להגן על המנוע והמעגלים הנלווים, ולהבטיח שהמשאבה תתניע בצורה חלקה.

2. יצירת סביבת ואקום ראשונית

עקרון העבודה של משאבה צנטריפוגלית מסתמך על הכוח הצנטריפוגלי שנוצר מסיבוב האימפלר כדי ליצור ואקום, ובכך לשאוב ולפרוק את הנוזל. לפני תחילת העבודה, יש למלא את מעטפת המשאבה במים ולסגור את שסתום היציאה. כאשר המשאבה מתחילה, האימפלר מסתובב במהירות גבוהה, והמים שמסביב נזרקים לעבר הקצה החיצוני בכוח צנטריפוגלי, ויוצר אזור ואקום מסוים במרכז האימפלר. כשהאימפלר ממשיך להסתובב, הנוזל נלחץ ברציפות לתוך האימפלר על ידי הלחץ שמעל פני הנוזל החיצוני (כגון לחץ אטמוספרי), ומשלים את תהליך היניקה. אם שסתום היציאה אינו סגור, קשה ליצור ואקום מספיק במשאבה, מה שעלול להוביל לכשל בשאיבת מים כרגיל ולהשפיע על פעולתה הרגילה של המשאבה.

• תנאים חיוניים לפני הפעלת משאבה צנטריפוגלית.

לפני הפעלת משאבה צנטריפוגלית, יש לעמוד בשורה של תנאים על מנת להבטיח שהמשאבה מופעלת כהלכה ופועלת ביעילות. תנאים אלה כוללים בין היתר: ראשית, יש למלא את מעטפת המשאבה במים כדי ליצור את הוואקום הראשוני הדרוש; שנית, שסתום היציאה חייב להישאר סגור כדי למנוע פריקה מוקדמת של נוזל במהלך האתחול; בנוסף, יש לבדוק את כל חלקי המשאבה כדי לוודא שהם שלמים ושלא חדרו חפצים זרים לגוף המשאבה. רק לאחר עמידה בתנאים אלה ניתן להתחיל את המשאבה הצנטריפוגלית כדי להתחיל בפעולות היניקה והפריקה שלה.

1. הנחה של המשאבה

משאבות צנטריפוגליות בדרך כלל חסרות יכולות-תחולה עצמית; לכן, יש למלא את מעטפת המשאבה בנוזל שיועבר לפני תחילת העבודה. מטרת מילוי המשאבה בנוזל היא למלא את החלל הפנימי, להוציא את האוויר וליצור את התנאים עבור האימפלר ליצור כוח צנטריפוגלי וליצור ואקום במהלך הסיבוב, המאפשר משיכה ושחרור של הנוזל בצורה חלקה.

2. בדיקת אטמים וצנרת

ודא שאטמי המשאבה תקינים וללא דליפות, כולל אטמים מכניים או אטמים אריזה. במקביל, בדוק שצנרת הכניסה אינה חסומה וללא חסימות או פסולת שעלולה למנוע כניסת נוזלים למשאבה. זה מבטיח שהמשאבה יכולה לשאוב נוזלים כראוי, תוך הימנעות מקשיי התנעה או פעולה חריגה עקב יניקה לקויה.

• ניטור ותפעול לאחר ההפעלה

לאחר הפעלת המשאבה הצנטריפוגלית וסגירת שסתום היציאה, כשהמשאבה פועלת בהדרגה, הנוזל סביב האימפלר נזרק ברציפות לעבר הקצה החיצוני על ידי כוח צנטריפוגלי וזרם לתוך צינור הפריקה. בשלב זה, חשוב לעקוב מקרוב אחר קריאות מד הלחץ, מד זרם ומכשירים נוספים של המשאבה, כמו גם את צליל הפעולה והרעידה של המשאבה. כאשר לחץ המשאבה עולה בהדרגה ומתייצב, וגם הזרם מתייצב בטווח התקין, ואין רעידות או רעשים חריגים, ניתן לפתוח באיטיות את שסתום היציאה. במהלך תהליך פתיחת השסתום, זה צריך להיעשות באופן שווה ואיטי, לאפשר לקצב הזרימה והלחץ של המשאבה להשתנות בצורה חלקה לאורך עקומת הביצועים שלה, תוך מעבר הדרגתי למצב ההפעלה הרגיל. זה ימנע שינויים פתאומיים בקצב הזרימה והלחץ הנגרמים מפתיחת השסתום מהר מדי, מה שעלול לזעזע את המשאבה ואת מערכת הצנרת.

• השוואה לסוגים אחרים של משאבות

שלא כמו משאבות צנטריפוגליות, סוגים אחרים של משאבות כגון משאבות זרימה צירית, משאבות זרימה מעורבת ומשאבות מערבולת דורשות את שסתום היציאה פתוח לחלוטין במהלך האתחול. זה נובע מההבדלים במאפייני הפעולה שלהן בהשוואה למשאבות צנטריפוגליות. למשאבות זרימה צירית יש את הספק הציר הגבוה ביותר בתנאי זרימה אפס, ומגיעות ל-140%-200% מהספק הציר המדורג, בעוד שההספק הוא הנמוך ביותר בזרימה מקסימלית. לכן, כדי להפחית את כוח ההתנעה, השסתום צריך להיות פתוח לחלוטין במהלך האתחול; כוח הציר של משאבות זרימה מעורבת בתנאי זרימה אפס הוא גם בין 100%-130% מההספק המדורג, כך שמתאים גם להתחיל כשהשסתום פתוח לגמרי; משאבות מערבולת דומות למשאבות זרימה צירית, בעלות הספק גל גבוה בתנאי זרימה אפס, המגיעות ל-130%-190% מהספק הציר המדורג, ומכאן שמאפיין ההתחלה שלהן כרוך גם בהתנעה כשהשסתום פתוח לגמרי.