Konstruktion och arbetsprincip för centrifugalpump
Enligt fysiken utsätts ett föremål som genomgår cirkulär rörelse för centrifugalkraft. Om centripetalkraften är otillräcklig eller går förlorad kommer föremålet att flyga ut längs omkretsens tangentriktning på grund av tröghet och bilda en så kallad centrifugalrörelse. Centrifugalpumpar fungerar genom att utnyttja denna tröga centrifugalrörelse.
Schematiskt diagram över den grundläggande strukturen av enstegs centrifugalpumpar som vanligtvis används inom vattenförsörjning och avloppsteknik. Dess huvudsakliga arbetskomponenter är impeller 1, spiralpumphus 2 och pumpaxel 3 som driver pumphjulet att rotera. Sugporten på det snigelformade pumphuset är anslutet till vattenpumpens sugrör 4, och utloppet är anslutet till tryckröret 7 på vattenpumpen. Impellern med böjda blad är installerad i ett fast pumphölje, och pumphjulets inlopp är anslutet till vattenpumpens sugrör. Innan du börjar pumpa, fyll pumpen och sugröret med vatten. När kraftmaskinen driver pumphjulet att rotera med hög hastighet genom pumpaxeln,
Vattnet i pumphjulet roterar med hög hastighet tillsammans med pumphjulet. På grund av vattnets otillräckliga kohesion och friktionskraften mellan bladen och vattnet för att bilda en centripetalkraft som upprätthåller vattenflödets rotationsrörelse, flyter vattenflödet i pumphjulet gradvis mot pumphjulets ytterkant, är kastas ut ur pumphjulet och går in i pumphuset och rinner sedan in i vattenpumpens tryckrör genom diffusionskonröret. Den transporteras till rörledningsnätet genom tryckröret. Samtidigt bildas ett vakuum i mitten av pumphjulet på grund av att vattnet kastas ut och atmosfärstrycket verkar på sugpoolens yta. Vattnet i sugröret rinner kontinuerligt in i pumphjulet längs sugröret under denna tryckskillnad. Den kontinuerliga rotationen av pumphjulet gör att vatten ständigt kastas ut och sugs in, vilket bildar den kontinuerliga vattentillförseln av centrifugalpumpen.
Som nämnts ovan är arbetsprocessen för en centrifugalpump faktiskt en process för energiöverföring och omvandling. Den omvandlar kraftmaskinens mekaniska energi till kinetisk energi och tryckenergi för vätskan som transporteras. I processen med energiöverföring och omvandling finns det oundvikligen många energiförluster, och ju större förlusten är, desto lägre blir arbetseffektiviteten och desto sämre prestanda hos pumpen.
Huvudkomponenterna i centrifugalpumpen
En centrifugalpump består av många komponenter. Med en enstegs ensugscentrifugalpump som exempel kommer vi att diskutera funktionerna, materialen och sammansättningen av varje huvudkomponent.
1, pumphjul
Impellern, även känd som arbetshjulet eller roterande hjulet, används för att överföra den mekaniska energin från kraftmaskinen till vätskan som pumpas, vilket ökar energin hos vätskan som strömmar genom pumphjulet. Vid val av impellermaterial bör man, förutom att ta hänsyn till den mekaniska hållfastheten under centrifugalkraften, även ta hänsyn till materialets slitstyrka och korrosionsbeständighet. För närvarande är pumphjul mestadels gjorda av gjutjärn, gjutstål och brons.
Fläkthjulet är uppdelat i två typer enligt dess struktur: enkelsug och dubbelsug. Den absorberar vatten på ena sidan, och pumphjulets främre och bakre täckplåtar är asymmetriska. Ensugande pumphjul används för ensugande centrifugalpumpar. Dubbel sughjul, absorberar vatten på båda sidor och impellertäckplattan är symmetrisk. Dubbelsugscentrifugalpumpar använder dubbla sughjul, som har ett stort flöde och kan automatiskt balansera axiella krafter.
Fläkthjulet är uppdelat i tre former baserat på dess täckplåt: stängd, öppen och halvöppen. Ett pumphjul med två täckplåtar kallas ett stängt pumphjul. Mellan täckplåtarna finns det 6-12 blad som böjs bakåt. Denna typ av pumphjul har hög effektivitet och används ofta. Ett pumphjul med endast en bakre täckplatta och ingen främre täckplatta kallas en halvöppen pumphjul. Ett pumphjul med enbart blad och ingen täckplatta kallas ett öppet pumphjul. Halvöppna och öppna pumphjul har färre blad, vanligtvis bara 2? 5 stycken, dessa två typer av pumphjul har lägre effektivitet jämfört med slutna pumphjul och är lämpliga för 6
Utsläpp av vätskor som är förorenade eller innehåller en stor mängd fasta partiklar.
2, Pumpaxel
Pumpaxelns funktion är att stödja och driva pumphjulet att rotera och överföra kraftmaskinens energi till pumphjulet. Det krävs att axeländen på den horisontella centrifugalpumpen är rak och har tillräcklig styrka och styvhet för att undvika pumphjulsvängningar orsakade av axelböjning under pumpdrift, vilket kan orsaka skador på pumphjulet och pumphuset på grund av slitage. Pumpaxeln är vanligtvis gjord av kolstål eller rostfritt stål. Ena änden av pumpaxeln är fäst vid pumphjulet med en platt kil och en omvänd mutter, vilket säkerställer att pumphjulet dras åt under rotation; I stora och medelstora vattenpumpar placeras pumphjulets axiella läge med hjälp av axelhylsor och muttrar som drar åt axelhylsorna. Montera en koppling på den andra änden av pumpaxeln.
3, Pumphus
En centrifugalpumps pumphus är i form av ett snigelskal som innehåller och transporterar vätskor. Den består av ett pumplock och en snigelkropp. Pumplocket är pumpens sugkammare, som fungerar för att jämnt leda vattnet i sugröret mot pumphjulet med minimal förlust. Enligt strukturen kan sugkammare delas in i raka koniska sugkammare, ringformade sugkammare och semispiralsugkammare. Snigelkroppen är sammansatt av en snigelkammare och en diffusorkon. Snigelkammarens huvudfunktion är att samla upp vattenflödet som kastas ut av pumphjulet och bibehålla en konstant vattenflödeshastighet i snigelkammaren genom att kontinuerligt öka dess flödestvärsnitt, för att minska tryckförlusten. Efter att ha tömts ut från snigelkammaren rinner vattnet in i tryckröret genom diffusionskonröret. Diffusionskonrörets funktion är att minska vattenflödets hastighet och omvandla en del av vattenflödets kinetiska energi till tryckenergi.
Det finns två borrade hål vid inlopps- och utloppsflänsarna på pumphuset, som används för att installera vakuummätare och tryckmätare för att mäta pumpens inlopps- och utloppstryck. Ovansidan av pumphuset är försett med ett vattenpåfyllningshål (eller luftutsug) som används för att fylla vatten eller dra ut luft från pumphuset innan vattenpumpen startas. Botten på pumphuset är försett med ett dräneringshål för att tömma det ackumulerade vattnet inuti pumpen efter stopp, för att förhindra frysning på vintern. Pumphusets botten är försedd med bulthål för fixering i fundamentet. Förutom bulthålen som fixerar vattenpumpen måste andra skruvhål pluggas med gängade pluggar när vattenpumpen inte används tillfälligt.
Bland ovanstående komponenter är pumphjulet och pumpaxeln de roterande delarna av en vertikal centrifugalpump, medan pumphuset är en fast komponent. Det finns tre kopplingar mellan dessa två: axeltätningsanordningen mellan pumpaxeln och pumphuset, den läckagereducerande ringen vid skarven mellan pumphjulet och pumphusets innervägg, och lagret vid rotationsanslutningen mellan pumpen axeln och pumpsätet.