Op het gebied van vloeistofmachines, gemengde stromingspompen encentrifugaal pompenzijn twee veel voorkomende pomptypen. Ze spelen een belangrijke rol op veel industriële en civiele gebieden. Het begrijpen van hun essentiële verschillen is cruciaal voor het correct selecteren en gebruiken van deze apparaten.
1, Structurele verschillen
(1) Waaierstructuur
Pomp met gemengde stroming
De waaiervorm van een pomp met gemengde stroming ligt tussen die van een centrifugaalpomp en een pomp met axiale stroming. De bladen zijn gedraaid, met zowel de radiale verlenging van de centrifugaalpompbladen als de axiale verlenging van de axiale pompbladen. Deze bladvorm zorgt ervoor dat de vloeistof van de pomp met gemengde stroming tijdens bedrijf wordt onderworpen aan zowel centrifugale als axiale krachten. Sommige gangbare waaiers voor gemengde stromingspompen hebben bijvoorbeeld plaatsingshoeken van de bladuitlaat, doorgaans tussen 20 graden en 60 graden, wat de prestatiekenmerken van de gemengde stromingspomp kan beïnvloeden.
De waaierbladen van centrifugaalpompen zijn meestal radiaal of naar achteren gebogen. De bladen genereren voornamelijk middelpuntvliedende kracht, die de vloeistof vanuit het midden van de waaier naar de rand van de waaier werpt. De plaatsingshoek van de bladuitlaat van de centrifugaalpompwaaier is over het algemeen groter dan 90 graden, en sommige zelfs bijna 180 graden, waardoor de vloeistof een grote centrifugaalkracht in de waaier kan verkrijgen.
(2) Structuur van het pomplichaam
Pomp met gemengde stroming
Het pomplichaam van pompen met gemengde stroming is meestal een slakkenhuisstructuur, maar vergeleken met het slakkenhuis van centrifugaalpompen is het keeloppervlak groter. Deze structuur helpt om de radiale en axiale krachten tijdens de vloeistofstroom beter in evenwicht te brengen, terwijl het zich ook aanpast aan de kenmerken van zowel de radiale als de axiale vloeistofstroom in pompen met gemengde stroming. Bovendien bevinden de inlaat en uitlaat van pompen met gemengde stroming zich meestal op dezelfde as of hebben ze een bepaalde hoek om zich aan te passen aan verschillende installatie- en bedieningsvereisten.
Het pomplichaam van centrifugaalpompen is ook meestal een slakkenhuisstructuur, maar het keelgebied is relatief klein. De inlaat van een centrifugaalpomp bevindt zich meestal aan de zijkant van het pomplichaam en de uitlaat bevindt zich aan de boven- of zijkant van het pomplichaam, wat verschilt van de lay-out van de inlaat- en uitlaatpijpleidingen van een pomp met gemengde stroming.
2, Verschillen in werkingsprincipes
(1) Werkingsprincipe van een gemengde stromingspomp
Energie conversie
Wanneer een pomp met gemengde stroming in werking is, draait de waaier om de vloeistofbeweging aan te drijven. Door de gedraaide vorm van de bladen ervaart de vloeistof een gecombineerd effect van centrifugale en axiale krachten in de waaier. De centrifugale kracht zorgt ervoor dat de vloeistof naar de rand van de waaier beweegt, terwijl de axiale kracht de vloeistof in de axiale richting duwt. Tijdens dit proces worden zowel de kinetische energie als de drukenergie van de vloeistof verhoogd. Terwijl de vloeistof van het midden naar de rand van de waaier stroomt, neemt de snelheid ervan geleidelijk toe en neemt ook de druk geleidelijk toe.
Stroom traject
Het vloeistofstroomtraject in een pomp met gemengde stroming is een schuine stroming tussen de radiale en axiale richtingen. Nadat het fluïdum via de inlaat de waaier is binnengegaan, stroomt het langs het hellende kanaal van het blad. Bij het uitstromen uit de waaier zijn er zowel radiale als axiale snelheidscomponenten.
(2) Werkingsprincipe van de centrifugaalpomp
Energie conversie
Centrifugaalpompen zijn voor hun werking hoofdzakelijk afhankelijk van de centrifugaalkracht die wordt gegenereerd door de rotatie van de waaier. Wanneer de waaier met hoge snelheid draait, wordt de vloeistof onder invloed van de middelpuntvliedende kracht naar de rand van de waaier geworpen. Tijdens dit proces neemt de snelheid van de vloeistof toe en stijgt ook de druk. Centrifugaalpompen zetten de mechanische energie die door de waaier wordt ingevoerd voornamelijk om in de kinetische energie en drukenergie van de vloeistof, waarbij de toename van de kinetische energie een groot deel voor haar rekening neemt, en zetten de kinetische energie vervolgens om in drukenergie via componenten zoals het slakkenhuis.
Stroom traject
Het vloeistofstroomtraject binnen een centrifugaalpomp is radiaal. De vloeistof wordt vanuit het midden van de waaier naar de rand van de waaier geworpen en verandert vervolgens geleidelijk van richting langs het slakkenhuiskanaal van het pomplichaam, dat uit de uitlaat stroomt.
3, Verschillen in prestatiekenmerken
(1) Stromings- en opvoerhoogtekarakteristieken
Pomp met gemengde stroming
Het debiet van pompen met gemengde stroming is relatief groot, doorgaans tussen 100 en 10.000 kubieke meter per uur, afhankelijk van het pompmodel en de specificaties. Het hoofdbereik is relatief smal, meestal tussen 10 en 100 meter. De opvoerhoogtecurve van een pomp met gemengd debiet is relatief vlak, en binnen een bepaald opvoerhoogtebereik is de impact van stroomveranderingen op de opvoerhoogte relatief klein.
Ook het debietbereik van centrifugaalpompen is zeer breed, variërend van enkele kubieke meters per uur tot duizenden kubieke meters per uur. Het opvoerhoogtebereik van centrifugaalpompen is breed, variërend van enkele meters tot enkele honderden meters. De stroomkopcurve van een centrifugaalpomp vertoont over het algemeen de vorm van een bult, met een hoog rendement nabij het uitstekende bedrijfspunt. Na afwijking van het uitstekende bedrijfspunt zal het rendement snel afnemen.
(2) Efficiëntie
Pomp met gemengde stroming
Pompen met gemengde stroming hebben een hoger rendement bij middelmatige stroming en hoge opvoerhoogte. Vanwege de kenmerken van de structuur en het werkingsprincipe kunnen pompen met gemengde stroming de ingevoerde energie effectief omzetten in de effectieve energie van de vloeistof bij hoge stroomsnelheden en bepaalde opvoerhoogtevereisten, met een efficiëntie die doorgaans rond de 70% -85% ligt.
De efficiëntie van centrifugaalpompen in de hoog{0}}-efficiëntiezone is ook relatief hoog, meestal rond de 80% -90%. Maar wanneer het debiet en de opvoerhoogte afwijken van het optimale bedrijfspunt, neemt het rendement snel af. Wanneer het debiet bijvoorbeeld lager is dan 50% van het optimale bedrijfspunt, kan het rendement van de centrifugaalpomp afnemen tot minder dan 50%.
(3) Cavitatieprestaties
Pomp met gemengde stroming
De cavitatieprestaties van pompen met gemengde stroming zijn relatief slecht. Vanwege het hoge inlaatdebiet en de grote inlaathoek van de schoepen van pompen met gemengde stroming, is er kans op cavitatie bij de schoepinlaat. Vooral bij lage opvoerhoogte en hoge stroomomstandigheden zijn cavitatieproblemen ernstiger.
De cavitatieprestaties van centrifugaalpompen zijn relatief goed. De inlaathoek van de centrifugaalpompbladen is relatief klein en de inlaatstroomsnelheid is relatief langzaam, wat het optreden van cavitatie tot op zekere hoogte kan verminderen. Centrifugaalpompen kunnen echter ook cavitatieproblemen ondervinden op grote hoogte, bij hoge temperaturen of bij slechte zuigomstandigheden.
4, Verschil in toepassingsgebied
(1) Toepassingsgebied van pomp met gemengde stroming
Waterbouwkunde
Gemengde stromingspompen worden veel gebruikt in de irrigatie- en drainagetechniek. In grootschalige landbouwirrigatiesystemen op grote schaal- kunnen pompen met gemengde stroming bijvoorbeeld water van de bron naar een hogere positie tillen en het vervolgens via kanalen naar verschillende landbouwgronden transporteren. Wat de drainage betreft, kunnen pompen met gemengde stroming worden gebruikt om wateroverlast te verwijderen, vooral in gebieden met relatief vlak terrein. Gemengde stromingspompen kunnen opgehoopt water effectief afvoeren.
Stedelijke watervoorziening
Bij de projecten voor de inname en omleiding van ruw water in sommige steden kunnen gemengde stromingspompen ook worden gebruikt om water van de waterbron naar waterzuiveringsinstallaties of stedelijke watervoorzieningsnetwerken te transporteren. Vooral wanneer een groot debiet en een gemiddelde opvoerhoogte vereist zijn, is een pomp met gemengd debiet een economischere keuze.
(2) Toepassingsgebied van centrifugaalpomp
Industriële sector
Centrifugaalpompen worden veel gebruikt in industrieën zoals de chemische, aardolie- en energiesector. In de chemische industrie kunnen centrifugaalpompen worden gebruikt voor het transport van verschillende chemische media zoals zuren, basen, zoutoplossingen, enz. In de aardolie-industrie kunnen centrifugaalpompen worden gebruikt voor processen zoals het transport van ruwe olie en waterinjectie. In de energiesector kunnen centrifugaalpompen worden gebruikt voor het leveren van circulerend koelwater, enz.
Bouw veld
Centrifugaalpompen spelen een belangrijke rol bij het bouwen van watertoevoer- en afvoersystemen. In het watertoevoersysteem van hoge- gebouwen kunnen centrifugaalpompen bijvoorbeeld water van het zwembad op het laagste niveau naar de hoge- watertank transporteren om aan de waterbehoeften van gebruikers te voldoen. In het brandbeveiligingssysteem zijn centrifugaalpompen ook belangrijke watervoorzieningsapparatuur die bij brand voor voldoende watervolume en -druk kan zorgen.
Samenvattend zijn er essentiële verschillen tussen pompen met gemengde stroming en centrifugaalpompen wat betreft structuur, werkingsprincipe, prestatiekenmerken en toepassingsbereik. In praktische toepassingen is het noodzakelijk om een pomp met gemengde stroming of centrifugaalpomp te kiezen, redelijkerwijs gebaseerd op specifieke bedrijfsomstandigheden zoals stroomsnelheid, opvoerhoogte, vloeistofeigenschappen en andere factoren. Voor situaties met hoge stroomsnelheden, gemiddelde opvoerhoogte en niet bijzonder hoge eisen aan cavitatieprestaties, zijn pompen met gemengde stroming een goede keuze; Voor werkomstandigheden met een breed bereik aan debiet en opvoerhoogte, hoge efficiëntie-eisen en gevoeligheid voor cavitatieprestaties hebben centrifugaalpompen meer voordelen.