Centrifugalna sisaljka

Centrifugalna sisaljka je sisaljka (crpka ili pumpa) kroz koju tekućina protječe od smjera crpljenja prema tlačnoj strani djelovanjem centrifugalne sile, s radijalnim tokom strujanja, koja potiskuje tekućinu između lopatica jednog ili više rotora. Centrifugalne sisaljke prikladne su za svaku namjenu osim za male količine i male brzine, te za tekućine koje imaju veliku viskoznost. Koriste se najviše za male i srednje dobavne visine i za velike dobavne količine pri povećanim brzinama strujanja. Ove sisaljke nisu samousisne, to jest nisu u mogućnosti iscrpsti zrak iz usisnog cjevovoda. Centrifugalne sisaljke mogu biti jednostupanjske i višestupanjske. Uglavnom imaju kućište od lijevanog željeza, rotor od bronce i vratilo od nehrđajućeg čelika. Često se na vratilo navlači košuljica od bronce ili istog materijala kao i vratilo, da bi se vratilo zaštitilo od trošenja i time izbjeglo često mijenjanje. Odlikuju se konstantnom dobavom i dobavnom visinom, zauzimaju malo prostora, neposredno se spajaju na pogonski stroj uz pogodnu brzinu vrtnje. U usporedbi sa sisaljkama istih podataka, ove su relativno jeftinije, nemaju ventila, a izrada i održavanje je jeftinije. Centrifugalne sisaljke, zbog kapaciteta i specifične energije imaju veliku zastupljenost, te su u velikoj mjeri istisnule stapne (klipne) sisaljke.

Centrifugalna sisaljka se sastoji od spiralnog kućišta i rotora pričvršćenog na vratilu koji se vrti velikom brzinom. Kada se rotor vrti potiskuje tekućinu koja se nalazi između lopatica, djelovanjem centrifugalne sile tekućina povećava brzinu koja se dobrim dijelom pretvara u tlak. Usisna cijev sisaljke spojena je sa sredinom rotora. Prije početka rada usisna cijev i sisaljka moraju biti ispunjene tekućinom jer ova sisaljka ne može vrtnjom (rotacijom) zraka proizvesti dovoljan vakuum (podtlak) da bi se tekućina mogla podići u usisnoj cijevi do rotora. Kod stapnih sisaljki može se sisati i zrak, pa stapna sisaljka ne mora na početku rada biti puna. Centrigugalna sisaljka ima poseban otvor za punjenje vodom, odnosno bilo kojom tekućinom ako se isprazni. Da se usisna cijev ne bi ispraznila, na dnu ima povratni ventil koji se zatvori kad sisaljka ne radi.

Pri okretanju rotora stvara se na njegovoj periferiji, zbog centrifugalne sile, tlak koji tekućinu tjera u tlačnu cijev. U sredini kola nastaje podtlak tako da vanjski atmosferski tlak tjera tekućinu u usisnu cijev. Centrifugalna sisaljka siše slabije od stapne sisaljke, pa se zato mora smjestiti što bliže vodostaju. No što je veći broj okretaja, odnosno što je veća snaga sisaljke, to se može postići veća tlačna visina. Sisaljke za niski tlak, do prosječno 25 metara, grade se u jednom stupnju, to jest s jednim rotorom, dok se za visoki tlak grade u više stupnjeva. Višestupanjske centrifugalne sisaljke imaju više rotora, pa tekućina iz usisne cijevi ide iz jednog rotora u drugi i tako joj se povećava brzina, odnosno tlak od željene visine.

Centrifugalne sisaljke rade s velikim brojem okretaja od 8,3 okr/s (oko 500 okr/min) do 50 okr/s (oko 3000 okr/min), dok stapne sisaljke rade od 1,7 okr/s (100 okr/min) do 3,3 okr/s (oko 200 okr/min). Što je veći broj okretaja sisaljke, to je veća i tlačna visina. Pogon centrifugalne sisaljke vrši se obično pomoću direktno spojenog motora s velikim brojem okretaja (elektromotor, parna turbina ili motor s unutarnjim izgaranjem). Centrifugalnim sisaljkama ne treba ni usisni ni tlačni ventil za rad. U praksi, međutim, treba povratni ventil kako bi sisaljka bila stalno puna vode, odnosno da se tlačna cijev ne bi ispraznila. Ove sisaljke mogu crpsti i nečistu vodu. Upotrebljavaju se za male i velike količine vode, to jest od 1 litre na sekundu do više tisuća litara u sekundi. Takve se sisaljke mnogo primjenjuju u industriji, a naročito u rudarstvu za crpenje vode iz podzemnih rovova.^[1]

1. ↑ Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.