ปั๊มหอยโข่งขั้นตอนเดียวหมายถึงปั๊มหอยโข่งที่มีใบพัด เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง โครงสร้างที่เรียบง่าย และข้อดีอื่นๆ มากมาย ปั๊มหอยโข่งแบบขั้นตอนเดียวจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม เกษตรกรรม และชีวิตประจำวันในการขนส่งวัสดุ เช่น น้ำสะอาด โคลน กรด ด่าง สารละลายเกลือ และของเหลวอินทรีย์ วัตถุ.
1 หลักการทำงานของปั๊มแรงเหวี่ยงขั้นตอนเดียว:
ก่อนที่จะแนะนำหลักการทำงานของปั๊มแรงเหวี่ยงขั้นตอนเดียว เรามาทำการทดลองง่ายๆ ก่อน ใช้กะละมัง เติมน้ำ และคนน้ำในกะละมังด้วยมือเป็นวงกลม เมื่อความเร็วของการกวนด้วยมือเพิ่มขึ้น ความเร็วของการเคลื่อนที่เป็นวงกลมของน้ำในแอ่งก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน น้ำที่อยู่กลางแอ่งจะไหลไปทางขอบแอ่งจนล้นออกมาในที่สุด ทำไมน้ำถึงล้นจากรอบอ่าง? นี่เป็นเพราะแรงเหวี่ยงที่เกิดจากน้ำระหว่างการเคลื่อนที่เป็นวงกลม วัตถุใดๆ ที่เคลื่อนที่เป็นวงกลมจะทำให้เกิดแรงเหวี่ยง ปั๊มหอยโข่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้แรงเหวี่ยงที่เกิดจากการหมุนของของเหลวเพื่อขนส่ง
ส่วนประกอบการทำงานหลักของปั๊มหอยโข่งคือใบพัดซึ่งประกอบด้วยใบพัดโค้งไปด้านหลัง 6-8 ใบที่ขับเคลื่อนของเหลวให้หมุน ใบพัดถูกยึดเข้ากับเพลาปั๊มภายในปลอกปั๊ม ช่องดูดของปั๊มอยู่ที่ศูนย์กลางของปลอกปั๊มและเชื่อมต่อกับท่อดูด ช่องระบายของปั๊มเชื่อมต่อกับท่อระบายในทิศทางสัมผัสของปลอกปั๊ม จุดเริ่มต้นของท่อดูดมีวาล์วด้านล่างเพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวในปั๊มไหลกลับเข้าไปในถังเก็บระหว่างจอดรถ หน้าที่ของหน้าจอกรองด้านล่างวาล์วด้านล่างคือป้องกันไม่ให้เศษเข้าไปในท่อ มีการติดตั้งวาล์วควบคุมบนท่อระบายเพื่อปรับอัตราการไหลของของเหลวและควรติดตั้งเช็ควาล์วเพื่อป้องกันอุบัติเหตุที่เกิดจากของเหลวไหลย้อนกลับระหว่างจอดรถ เมื่อมอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนใบพัดให้หมุนผ่านเพลาปั๊ม ของเหลวจะถูกดูดเข้าสู่ปั๊มผ่านท่อดูดจากศูนย์กลางของปลอกปั๊ม จากนั้นระบายออกในทิศทางแนวเส้นสัมผัสของปลอกปั๊ม และส่งต่อไปยังจุดหมายปลายทางในที่สุด ผ่านทางท่อระบาย
ก่อนที่จะเริ่มปั๊มหอยโข่งแบบขั้นตอนเดียว ควรเติมของเหลวที่ขนส่งในปั๊มเพื่อเติมท่อดูดและปลอกปั๊ม หลังจากสตาร์ท ใบพัดหมุนด้วยความเร็วสูงจะขับเคลื่อนของเหลวระหว่างใบพัดให้หมุนไปด้วยกัน ภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ ของเหลวจะเคลื่อนออกจากใบพัดไปตามช่องการไหลระหว่างใบพัด และถูกเหวี่ยงออกจากปลายใบพัด และเข้าสู่ปลอกปั๊มแบบเกลียว ในเวลานี้ ความเร็วการไหลค่อนข้างสูง ถึง 15-25m/s ซึ่งจะทำให้พลังงานจลน์เพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน เนื่องจากแรงเหวี่ยงของของเหลวเอง พลังงานความดันสถิตของของเหลวก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน หลังจากที่ของเหลวเข้าสู่ท่อปั๊ม เนื่องจากการขยายตัวของพื้นที่ช่องการไหลในท่อปั๊มรูปทรงก้นหอยอย่างค่อยเป็นค่อยไป ความเร็วการไหลของของเหลวจะค่อยๆ ลดลง โดยแปลงพลังงานจลน์บางส่วนเป็นพลังงานแรงดันคงที่ ที่ทางออกของปั๊ม พลังงานแรงดันสถิตของของเหลวจะเพิ่มขึ้นอีก และจะถูกระบายออกจากท่อระบายในที่สุด ในเวลาเดียวกันเนื่องจากของเหลวที่อยู่ตรงกลางใบพัดถูกโยนออกไป จึงเกิดโซนแรงดันต่ำ ส่งผลให้แรงดันต่างกันระหว่างความดันบรรยากาศบนพื้นผิวของเหลวในถังเก็บและสุญญากาศเฉพาะที่ ศูนย์กลางของใบพัด ภายใต้การกระทำของความแตกต่างของความดันนี้ ของเหลวจะเข้าสู่ใบพัดอย่างต่อเนื่องตามท่อดูดเพื่อเติมของเหลวที่ปล่อยออกมา ใบพัดหมุนอย่างต่อเนื่อง และของเหลวถูกระบายออกอย่างต่อเนื่อง
โดยสรุป หลักการทำงานของปั๊มหอยโข่งขั้นตอนเดียวก็คือ ใบพัดที่เต็มไปด้วยของเหลวจะหมุนด้วยความเร็วสูงภายในตัวปั๊ม ทำให้ของเหลวตกอยู่ภายใต้แรงเหวี่ยง และแปลงแรงดังกล่าวเป็นพลังงานจลน์และพลังงานความดันสถิตย์เป็น ถูกส่งไปยังของเหลว จึงดูดและระบายของเหลว
หากท่อดูดหรือปลอกปั๊มของปั๊มแรงเหวี่ยงไม่ได้เติมของเหลวก่อนสตาร์ท หรือหากอากาศรั่วระหว่างการทำงาน เนื่องจากความหนาแน่นของอากาศต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับของเหลว แรงเหวี่ยงที่เกิดขึ้นจะมีน้อย และระดับสุญญากาศจะเกิดขึ้น ที่ช่องดูดต่ำซึ่งไม่เพียงพอในการดูดของเหลวเข้าปั๊ม ในเวลานี้ แม้ว่าใบพัดจะหมุน แต่ของเหลวก็ไม่สามารถขนส่งได้ และปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "การจับตัวของอากาศ" เพื่อขจัดปรากฏการณ์ "การจับตัวของแก๊ส" โดยปกติจำเป็นต้องเติมปั๊มก่อนสตาร์ท และเติมของเหลวลงในท่อดูดและปลอกปั๊มภายใต้การทำงานของวาล์วด้านล่าง สำหรับปั๊มที่มีอัตราการไหลสูง เพื่อลดการสูญเสียความต้านทาน วาล์วด้านล่างมักจะไม่ได้ติดตั้งและไม่ได้เติมปั๊ม แทนที่จะใช้ปั๊มสุญญากาศเพื่อดูดแก๊สแล้วสตาร์ท หากตำแหน่งการติดตั้งปั๊มแรงเหวี่ยงต่ำกว่าระดับของเหลวในถังเก็บและทางออกของท่อเชื่อมต่อกับบรรยากาศ สามารถเปิดวาล์วทางเข้าและทางออกของปั๊มเพื่อเติมของเหลวโดยอัตโนมัติได้
ควรสังเกตว่าเมื่อติดตั้งและใช้ปั๊มหอยโข่งขั้นตอนเดียว ช่องทางเข้าทั้งหมดของท่อดูดถึงทางเข้าของปั๊มหอยโข่งควรอยู่ในสถานะขึ้นหรือแนวนอนโดยไม่มีขั้นตอนลง มิฉะนั้นท่อดูดจะก่อตัวเป็นรูปทรงโหนกและถุงลมนิรภัยจะถูกสร้างขึ้นที่โหนกเมื่อเติมปั๊ม เมื่อปั๊มแรงเหวี่ยงทำงาน ถุงลมนิรภัยนี้จะเข้าสู่ใบพัดและก่อตัวเป็นถุงลมนิรภัยด้วย