Wat zijn centrifugaalpompen en hoe werken deze pompen?

Centrifugaalpompen zijn werktuigen die kunnen worden gebruikt om vloeistoffen te transporteren. De naam centrifugaalpomp is afgeleid van de manier waarop met deze pomp de vloeistoffen verplaatst. Vloeistoffen worden in centrifugaalpompen doormiddel van centrifugaalkrachten verplaatst.

Wat zijn centrifugaalkrachten?
Centrifugale krachten zijn krachten die ontstaan in een ronddraaiend systeem. Een simpel voorbeeld van centrifugaalkracht kun je zelf thuis doen door een emmer water in de hand te nemen en je arm hard rond te draaien. Door de centrifugaalkracht valt de inhoudt niet uit de emmer. Centrifugaalpompen maken gebruik van deze centrifugaalkracht om water te verplaatsen.

Hoe werkt een centrifugaalpomp?
Er zijn verschillende soorten centrifugaalpompen. Deze pompen maken gebruik van een waaier die radiaal en axiaal geplaatst kan zijn. De waaier draait in het pomphuis rond. Dit pomphuis heeft de vorm van een slakkenhuis en wordt daarom ook wel slakkenhuis genoemd. Op het pomphuis is een zuigleiding aangesloten. Via deze zuigleiding wordt er vloeistof in het midden van de waaier gebracht. De waaier die in het hart van het pomphuis is geplaatst draait heel hard om zijn as en slingert daarmee de vloeistof  via de schoepen naar de buitenkant van het pomphuis. Dit wordt ook wel een tangentiële snelheid genoemd. Dit is een snelheid in de richting van de omtrek van een cirkel en kan worden vergeleken met een centrifuge.

De snelheid waarmee de waaier ronddraait zorgt er voor dat de vloeistof onder hoge druk komt te staan. De vloeistof verlaat het pomphuis via een persleiding. Hierbij wordt de mechanisch energie die ontstaat door het ronddraaien van de waaier omgezet in kinetische energie en potentiële energie.

Doordat de vloeistof via de persleiding uit het pomphuis verdwijnt ontstaat een zuigende werking. Deze zuigende werking zorgt er voor dat hetzelfde volume aan vloeistof wordt aangetrokken naar het middelpunt van het pomphuis via de zuigleiding.

Wat is een pomp en hoe werkt een pomp?

Pompen worden in de werktuigbouwkunde veel gebruikt. Zo worden pompen onder andere gebruikt in de vorm van een brandstofpomp bij dieselmotoren. In elektriciteitscentrales wordt gebruik gemaakt van koelwaterpompen en voedingswaterpompen. Daarnaast worden onder andere in zuivelfabrieken veel pompen toegepast. Pompen verbruiken veel energie. In totaal verbruiken pompen ongeveer tien procent van het totale elektriciteitsverbruik op de wereld. Dit is een heel hoog percentage. Daarom wordt gekeken naar het rendement van pompen. Hieronder wordt een definitie gegeven van een pomp en wordt de werking van een pomp uitgelegd. Ook de onderwerpen opbrengst en rendement van pompen worden beschreven.

Definitie van een pomp
Een pomp kan als volgt worden gedefinieerd: een pomp is een werktuig dat wordt gebruikt om vloeistoffen en gassen te verplaatsen en geeft doormiddel van snelheidsverhoging of drukverhoging energie af.

Een pomp verplaatst vloeistoffen en gassen van een lager niveau naar een hoger niveau. Daarnaast kan een pomp worden gebruikt om vloeistoffen van een lagedruk reservoir naar een hogedrukreservoir te verplaatsen. Dit transport kan op verschillende manieren plaatsvinden. Daarom worden pompen die gebruikt worden voor vloeistoffen ingedeeld in twee hoofdgroepen. Deze hoofdgroepen zijn de verdringerpompen en de centrifugaalpompen.

Naast vloeistoffen kunnen ook gassen zoals lucht worden verplaatst doormiddel van een pomp. Hierbij kan gedacht worden aan pompen die worden gebruikt voor pneumatiek. Wanneer een pomp wordt gebruikt voor gassen spreekt men ook wel over compressoren. En compressor wordt gebruikt voor drukverhoging van lucht. Ook kan een ventilator worden gebruikt voor de snelheidsverhoging van lucht.

Wanneer men het over een pomp heeft bedoelt men meestal een werktuig dat gebruikt wordt om vloeistoffen te verplaatsen. Hieronder wordt de werking van een pomp uitgelegd. De werking van een compressor komt in een ander document van deze site aan de orde.

Hoe werkt een pomp?
Een pomp zorgt voor een drukverschil. Hierdoor ontstaat een verschil in de druk tussen de kant die vloeistof aanzuigt en de kant die vloeistof weer weg stuwt.  Om dit proces in werking te zetten wordt gebruik gemaakt van een motor. Een pomp kan zowel door een verbrandingsmotor worden aangedreven als door een elektromotor. Deze motor zorgt voor mechanische energie. Deze mechanische energie wordt door de pomp omgezet in potentiële energie in de vorm van druk. Daarnaast kan de pomp ook mechanische energie omzetten in kinetische energie oftewel een verhoging van de snelheid van een vloeistof.

De opbrengst van een pomp
De opbrengst van een pomp wordt beoordeeld aan de hand van de hoeveelheid of het volume van de vloeistof die door een pomp wordt verplaatst binnen een bepaald tijdsbestek. De opbrengst van de pomp kan worden aangeduid in kubieke meters vloeistof die de pomp per seconde verplaatst. Ook kan de opbrengst van een pomp worden weergegeven in het aantal kubieke meters vloeistof per uur dat door de pomp wordt getransporteerd. De opbrengst van de pomp is belangrijk bij het berekenen van het rendement van een pomp.

Het rendement van een pomp
Pompen hebben een bepaald rendement. Het rendement van pompen kan verschillen. Dit rendement is in feite de opbrengst van een pomp ten opzichte van de energie die de pomp nodig heeft om arbeid te verrichten. Met andere woorden het afgegeven vermogen wordt vergeleken met het opgenomen vermogen. Een pomp met een goed rendement wordt een hoogrendementpomp genoemd.