Construcția și principiul de funcționare al pompei centrifuge
Conform fizicii, un obiect aflat în mișcare circulară este supus forței centrifuge. Dacă forța centripetă este insuficientă sau pierdută, obiectul va zbura de-a lungul direcției tangente a circumferinței din cauza inerției, formând așa-numita mișcare centrifugă. Pompele centrifuge funcționează utilizând această mișcare centrifugă inerțială.
Schema schematică a structurii de bază a pompelor centrifuge cu o singură treaptă utilizate în mod obișnuit în ingineria de alimentare cu apă și drenaj. Componentele sale principale de lucru sunt rotorul 1, carcasa pompei volute 2 și arborele pompei 3 care antrenează rotorul să se rotească. Orificiul de aspirație al carcasei pompei în formă de melc este conectat la conducta de aspirație 4 a pompei de apă, iar ieșirea este conectată la conducta de presiune 7 a pompei de apă. Rotorul cu palete curbate este instalat într-o carcasă fixă a pompei, iar intrarea rotorului este conectată la conducta de aspirație a pompei de apă. Înainte de a începe pomparea, umpleți pompa și conducta de aspirație cu apă. Când mașina electrică antrenează rotorul să se rotească cu viteză mare prin arborele pompei,
Apa din rotor se rotește cu viteză mare împreună cu rotorul. Datorită coeziunii insuficiente a apei și a forței de frecare dintre pale și apă pentru a forma o forță centripetă care menține mișcarea de rotație a fluxului de apă, debitul de apă din rotor curge treptat spre marginea exterioară a rotorului, este aruncat din rotor și intră în carcasa pompei, apoi curge în conducta de presiune a pompei de apă prin conducta con de difuzie. Este transportat la rețeaua de conducte prin conducta de presiune. În același timp, în centrul rotorului se formează un vid din cauza apei care este aruncată, iar presiunea atmosferică acționează pe suprafața bazinului de aspirație. Apa din conducta de aspirație curge continuu în rotor de-a lungul conductei de aspirație sub această diferență de presiune. Rotirea continuă a rotorului face ca apa să fie aruncată și aspirată în mod constant, formând livrarea continuă de apă a pompei centrifuge.
După cum am menționat mai sus, procesul de lucru al unei pompe centrifuge este de fapt un proces de transfer și conversie a energiei. El transformă energia mecanică a mașinii electrice în energia cinetică și energia de presiune a fluidului transportat. În procesul de transfer și conversie a energiei, există inevitabil multe pierderi de energie și, cu cât pierderea este mai mare, cu atât eficiența muncii este mai mică și performanța pompei este mai slabă.
Componentele principale ale pompei centrifuge
O pompă centrifugă este compusă din mai multe componente. Luând ca exemplu o pompă centrifugă cu o singură etapă de aspirație, vom discuta despre funcțiile, materialele și compoziția fiecărei componente principale.
1, rotor
Rotorul, cunoscut și sub denumirea de roată de lucru sau roată rotativă, este folosit pentru a transfera energia mecanică a mașinii de putere către lichidul pompat, crescând energia fluidului care curge prin rotor. La selectarea materialelor rotorului, pe lângă rezistența mecanică la forța centrifugă, trebuie luate în considerare și rezistența la uzură și rezistența la coroziune a materialului. În prezent, rotoarele sunt fabricate în mare parte din fontă, oțel turnat și bronz.
Rotorul este împărțit în două tipuri în funcție de structura sa: aspirație simplă și aspirație dublă. Absoarbe apa pe o parte, iar plăcile de acoperire față și spate ale rotorului sunt asimetrice. Rotorul cu o singură aspirație este utilizat pentru pompele centrifuge cu o singură aspirație. Rotor de aspirație dublă, absoarbe apa pe ambele părți, iar placa de acoperire a rotorului este simetrică. Pompele centrifuge cu aspirație dublă folosesc rotoare cu aspirație dublă, care au un debit mare și pot echilibra automat forțele axiale.
Rotorul este împărțit în trei forme pe baza plăcii de acoperire: închis, deschis și semideschis. Un rotor cu două plăci de acoperire se numește rotor închis. Între plăcile de acoperire, există 6-12 lame care se îndoaie înapoi. Acest tip de rotor are o eficiență ridicată și este utilizat pe scară largă. Un rotor cu doar o placă de acoperire din spate și fără o placă de acoperire frontală se numește rotor semideschis. Un rotor cu doar pale și fără placă de acoperire se numește rotor deschis. Rotoarele semideschise și deschise au mai puține pale, de obicei doar 2? 5 bucăți, aceste două tipuri de rotoare au o eficiență mai mică în comparație cu rotoarele închise și sunt potrivite pentru 6
Deversarea lichidelor care sunt contaminate sau care conțin o cantitate mare de particule solide.
2, arborele pompei
Funcția arborelui pompei este de a sprijini și de a conduce rotorul să se rotească, transferând energia mașinii de putere către rotor. Este necesar ca capătul arborelui pompei centrifuge orizontale să fie drept și să aibă suficientă rezistență și rigiditate pentru a evita oscilația rotorului cauzată de îndoirea arborelui în timpul funcționării pompei, care poate cauza deteriorarea rotorului și a carcasei pompei din cauza uzurii. Arborele pompei este în general realizat din oțel carbon sau oțel inoxidabil. Un capăt al arborelui pompei este fixat de rotor cu o cheie plată și o piuliță inversă, asigurându-se că rotorul este strâns în timpul rotației; La pompele de apă mari și mijlocii, poziția axială a rotorului este localizată folosind manșoane și piulițe care strâng manșoanele arborelui. Instalați un cuplaj la celălalt capăt al arborelui pompei.
3, Carcasa pompei
Carcasa pompei unei pompe centrifuge are forma unei cochilii de melc care conține și transportă lichide. Este format dintr-un capac de pompă și un corp de melc. Capacul pompei este camera de aspirație a pompei, care funcționează pentru a ghida uniform apa din conducta de aspirație către rotor cu pierderi minime. În funcție de structură, camerele de aspirație pot fi împărțite în camere de aspirație conice drepte, camere de aspirație inelare și camere de aspirație semi-spirale. Corpul melcului este compus dintr-o cameră de melc și un con difuzor. Funcția principală a camerei de melc este de a colecta debitul de apă aruncat de rotor și de a menține o viteză constantă de curgere a apei în camera de melc prin creșterea continuă a secțiunii transversale a curgerii, pentru a reduce pierderea de cap. După ce a fost evacuată din camera de melc, apa curge în tubul de presiune prin tubul con de difuzie. Funcția tubului conic de difuzie este de a reduce viteza fluxului de apă și de a transforma o parte din energia cinetică a fluxului de apă în energie de presiune.
Există două găuri la flanșele de intrare și de evacuare ale carcasei pompei, care sunt utilizate pentru a instala manometre și manometre pentru măsurarea presiunii de intrare și de ieșire a pompei. Partea superioară a carcasei pompei este echipată cu o gaură de umplere cu apă (sau de extragere a aerului), care este utilizată pentru a umple apă sau a extrage aer din carcasa pompei înainte de a porni pompa de apă. Partea inferioară a carcasei pompei este echipată cu un orificiu de scurgere pentru golirea apei acumulate în interiorul pompei după oprire, pentru a preveni înghețul în timpul iernii. Partea inferioară a carcasei pompei este echipată cu găuri pentru șuruburi pentru fixarea la fundație. Cu excepția găurilor pentru șuruburi care fixează pompa de apă, alte găuri pentru șuruburi trebuie astupate cu dopuri filetate atunci când pompa de apă nu este utilizată temporar.
Printre componentele de mai sus, rotorul și arborele pompei sunt părțile rotative ale unei pompe centrifuge verticale, în timp ce carcasa pompei este o componentă fixă. Există trei joncțiuni între acestea două: dispozitivul de etanșare a arborelui dintre arborele pompei și carcasa pompei, inelul de reducere a scurgerilor de la îmbinarea dintre rotor și peretele interior al carcasei pompei și rulmentul la legătura de rotație dintre pompă. arborele și scaunul pompei.