Constructie en werkingsprincipe van centrifugaalpomp
Volgens de natuurkunde wordt een voorwerp dat een cirkelvormige beweging ondergaat onderworpen aan middelpuntvliedende kracht. Als de centripetale kracht onvoldoende is of verloren gaat, zal het object als gevolg van de traagheid langs de raakrichting van de omtrek naar buiten vliegen, waardoor een zogenaamde centrifugale beweging ontstaat. Centrifugaalpompen werken door gebruik te maken van deze traagheidscentrifugale beweging.
Schematisch diagram van de basisstructuur van eentrapscentrifugaalpompen die gewoonlijk worden gebruikt in de watertoevoer- en drainagetechniek. De belangrijkste werkende componenten zijn waaier 1, slakkenhuispomphuis 2 en pompas 3 die de waaier aandrijft om te roteren. De zuigpoort van het slakvormige pomphuis is verbonden met de zuigleiding 4 van de waterpomp, en de uitlaat is verbonden met de drukleiding 7 van de waterpomp. De waaier met gebogen schoepen is geïnstalleerd in een vast pomphuis en de inlaat van de waaier is verbonden met de aanzuigleiding van de waterpomp. Voordat u met pompen begint, vult u de pomp en de zuigleiding met water. Wanneer de krachtmachine de waaier aandrijft om met hoge snelheid door de pompas te draaien,
Het water in de waaier draait samen met de waaier met hoge snelheid rond. Vanwege de onvoldoende cohesie van het water en de wrijvingskracht tussen de schoepen en het water om een centripetale kracht te vormen die de roterende beweging van de waterstroom in stand houdt, stroomt de waterstroom in de waaier geleidelijk naar de buitenrand van de waaier. uit de waaier gegooid en komt in het pomphuis terecht, en stroomt vervolgens via de diffusiekegelleiding in de drukleiding van de waterpomp. Via de drukleiding wordt het naar het pijpleidingennetwerk getransporteerd. Tegelijkertijd wordt er een vacuüm gevormd in het midden van de waaier doordat het water wordt weggeslingerd, en werkt de atmosferische druk op het oppervlak van het zuigbad. Het water in de zuigleiding stroomt onder dit drukverschil continu langs de zuigleiding in de waaier. De continue rotatie van de waaier zorgt ervoor dat er voortdurend water wordt uitgeworpen en aangezogen, waardoor de continue watertoevoer van de centrifugaalpomp ontstaat.
Zoals hierboven vermeld, is het werkproces van een centrifugaalpomp eigenlijk een proces van energieoverdracht en -conversie. Het zet de mechanische energie van de krachtmachine om in de kinetische energie en drukenergie van de getransporteerde vloeistof. Tijdens het proces van energieoverdracht en -conversie zijn er onvermijdelijk veel energieverliezen, en hoe groter het verlies, hoe lager de werkefficiëntie en hoe slechter de prestaties van de pomp.
Hoofdcomponenten van centrifugaalpomp
Een centrifugaalpomp bestaat uit vele componenten. We nemen als voorbeeld een eentraps centrifugaalpomp met enkele aanzuiging en bespreken de functies, materialen en samenstelling van elk hoofdonderdeel.
1, Waaier
De waaier, ook wel het werkwiel of het roterende wiel genoemd, wordt gebruikt om de mechanische energie van de aandrijfmachine over te brengen op de vloeistof die wordt gepompt, waardoor de energie van de vloeistof die door de waaier stroomt toeneemt. Bij het selecteren van waaiermaterialen moet naast de mechanische sterkte onder middelpuntvliedende kracht ook rekening worden gehouden met de slijtvastheid en corrosieweerstand van het materiaal. Momenteel worden waaiers meestal gemaakt van gietijzer, gietstaal en brons.
De waaier is afhankelijk van zijn structuur verdeeld in twee typen: enkele zuigkracht en dubbele zuigkracht. Het absorbeert aan één kant water en de voor- en achterafdekplaten van de waaier zijn asymmetrisch. Enkelvoudige zuigwaaier wordt gebruikt voor centrifugaalpompen met enkele zuiging. Dubbele zuigwaaier, absorbeert water aan beide zijden en de afdekplaat van de waaier is symmetrisch. Dubbelzuigende centrifugaalpompen maken gebruik van dubbele zuigwaaiers, die een groot debiet hebben en automatisch de axiale krachten kunnen balanceren.
De waaier is op basis van de afdekplaat in drie vormen verdeeld: gesloten, open en halfopen. Een waaier met twee afdekplaten wordt een gesloten waaier genoemd. Tussen de afdekplaten zitten 6-12 messen die naar achteren buigen. Dit type waaier heeft een hoog rendement en wordt veel gebruikt. Een waaier met alleen een achterste afdekplaat en geen voorste afdekplaat wordt een semi-open waaier genoemd. Een waaier met alleen schoepen en zonder afdekplaat wordt een open waaier genoemd. Semi-open en open waaiers hebben minder bladen, meestal slechts 2? 5 stuks, deze twee typen waaiers hebben een lager rendement vergeleken met gesloten waaiers en zijn geschikt voor 6
Het lozen van vloeistoffen die verontreinigd zijn of een grote hoeveelheid vaste deeltjes bevatten.
2, pompas
De functie van de pompas is het ondersteunen en aandrijven van de waaier om te roteren, waarbij de energie van de aandrijfmachine naar de waaier wordt overgebracht. Het is vereist dat het asuiteinde van de horizontale centrifugaalpomp recht is en voldoende sterkte en stijfheid heeft om te voorkomen dat de waaier gaat zwaaien als gevolg van het buigen van de as tijdens de werking van de pomp, wat door slijtage schade aan de waaier en het pomphuis kan veroorzaken. De pompas is doorgaans gemaakt van koolstofstaal of roestvrij staal. Het ene uiteinde van de pompas is met een platte spie en een omgekeerde moer aan de waaier bevestigd, zodat de waaier tijdens het draaien goed vastzit; Bij grote en middelgrote waterpompen wordt de axiale positie van de waaier bepaald met behulp van asbussen en moeren die de asbussen vastzetten. Installeer een koppeling aan het andere uiteinde van de pompas.
3, Pomphuis
Het pomphuis van een centrifugaalpomp heeft de vorm van een slakkenhuis dat vloeistoffen bevat en transporteert. Het bestaat uit een pompdeksel en een slakkenlichaam. Het pompdeksel is de aanzuigkamer van de pomp, die ervoor zorgt dat het water in de aanzuigleiding gelijkmatig en met minimaal verlies naar de waaier wordt geleid. Volgens de structuur kunnen zuigkamers worden onderverdeeld in rechte conische zuigkamers, ringvormige zuigkamers en semi-spiraalvormige zuigkamers. Het slaklichaam bestaat uit een slakkenkamer en een diffusorkegel. De belangrijkste functie van de slakkenkamer is het verzamelen van de waterstroom die door de waaier wordt uitgestoten en het handhaven van een constante waterstroomsnelheid in de slakkenkamer door de stroomdoorsnede continu te vergroten, om drukverlies te verminderen. Nadat het water uit de slakkenkamer is afgevoerd, stroomt het via de diffusiekegelbuis in de drukbuis. De functie van de diffusiekegelbuis is om de snelheid van de waterstroom te verminderen en een deel van de kinetische energie van de waterstroom om te zetten in drukenergie.
Bij de inlaat- en uitlaatflenzen van het pomphuis bevinden zich twee geboorde gaten, die worden gebruikt voor het installeren van vacuümmeters en manometers voor het meten van de inlaat- en uitlaatdruk van de pomp. De bovenkant van het pomphuis is voorzien van een watervul- (of luchtafvoer) gat, dat wordt gebruikt om water te vullen of lucht uit het pomphuis te halen voordat de waterpomp wordt gestart. De onderkant van het pomphuis is voorzien van een afvoergat om het opgehoopte water in de pomp na het stoppen af te voeren, om bevriezing in de winter te voorkomen. De onderkant van het pomphuis is voorzien van boutgaten voor bevestiging aan de fundering. Behalve de boutgaten waarmee de waterpomp wordt bevestigd, moeten andere schroefgaten worden afgedicht met pluggen als de waterpomp tijdelijk niet in gebruik is.
Van de bovengenoemde componenten zijn de waaier en de pompas de roterende delen van een verticale centrifugaalpomp, terwijl het pomphuis een vast onderdeel is. Er zijn drie verbindingen tussen deze twee: de asafdichting tussen de pompas en het pomphuis, de lekreducerende ring bij de verbinding tussen de waaier en de binnenwand van het pomphuis, en het lager bij de roterende verbinding tussen de pomp. as en de pompzitting.