Veden keskipakopumppua, yhtenä dynaamisten hydraulilaitteiden tyypeistä, käytetään vesihuollossa, energiateollisuudessa, jätevesissä, autoteollisuudessa, lämmönjakelussa ja muilla aloilla pumpattaessa mitä tahansa nesteitä, kuten vettä, aggressiivisia kemikaaleja, happoja, polttoainetta, jätevettä. .

Keskipakopumppulaite on tiivis kierukkakotelo, joka on työkammio, jonka sisään on jäykästi kiinnitetty juoksupyörällä varustettu akseli. Koottu laite pystyy suorittamaan työtä vain, jos kaikki sen ontelot on täytetty vedellä jo ennen käynnistystä.

Keskipakopumpuissa on seuraavat pääkomponentit:

• runko;
• imuputki;
• poistoputki;
• Työpyörä;
• työ-akseli;
• laakerit;
• öljytiivisteet;
• ohjauslaitteet;
• kotelo.

Lue myös:

Kotelo (staattori), imu- ja paineputket

Keskipakopumpun pesä on koko rakenteen tukielementti, se on teräs- tai valurautamalja, jonka sisään siipipyörä sijoitetaan. Kotelossa on kaksi aukkoa: imu alapuolelta ja ulostyöntö sivulta kotelon rivan päällä. Kaikki muut osat on kiinnitetty siihen. Useimmiten se on valettu, spiraalimainen, johtuen hydrodynaamisista ominaisuuksista, jotka ovat tarpeen nesteen oikean suunnan antamiseksi pumpun käytön aikana. Runko voi olla joko erillinen rakenneelementti, johon on kiinnitetty haaraputket, tai valettu (tässä tapauksessa haaraputket ja runko voivat olla yksi yksikkö). Kannatin, jonka avulla koko rakenne on kiinnitetty mihin tahansa tasoon, on osa runkoa.

Pumpun kotelon alaosaan ruuvataan imu (vastaanotto) haaraputki, joka on tarpeen veden syöttämiseksi työkammion sisäpuolelle. Tämän haaraputken kautta pumppu liitetään putkistoon, joka on upotettu säiliöön tai muuhun nestelähteeseen, josta imu tapahtuu. Rakenteesta riippuen imuputki voi olla joko pumpun rungon valettu osa tai irrotettava osa.

Rungon sivulla on tyhjennys (poisto) haaraputki, joka suihkuttaa vettä pumpun työkammiosta. Poistoputki liitetään kuluttajalle menevään poistoputkeen. Haaraputki on muotoiltu rungon osa.

Juoksupyörä (roottori)

Pääelementti, joka tekee hyödyllistä työtä pumpussa, on juoksupyörä (siipipyörä).

Juoksupyörä on saatavana valurautaisena, kuparisena tai teräksenä. Roottori koostuu kahdesta yhdistetystä kiekosta, joiden välissä siivet sijaitsevat keskeltä reunoihin, kaareutuvat pyörän pyörimisakselia vasten. Rakenteen keskiosa, jonka toisella sivulla on aukko (kurkku), joka on halkaisijaltaan yhtä suuri kuin imusuutin, sopii tiukasti sen sisääntuloon, jotta siivet ovat suorassa kosketuksessa imuveden kanssa. Pyörä sijoitetaan rungon kulhon sisälle ja "täyttää" täysin työkammion, mikä sulkee pois nesteen ylivuodon, jättäen vapaata tilaa vain levyn uriin.

Käytön aikana suurin osa vedestä kerääntyy terien väliin, mikä mahdollistaa sen juoksemisen keskeltä reunoihin, kun pyörä pyörii tuloksena olevan keskipakovoiman vaikutuksesta ilman, että se laskee painetta. Keskeltä pois heitetty vesi muodostaa lisääntyneen paineen kehälle ja pakotetaan ulos poistoputken kautta, kun taas kiekon keskellä syntyvä tyhjiö imee nestettä tuloputken läpi, jolloin vettä pumpataan jatkuvasti. Joissakin korkean suorituskyvyn keskipakopumppumalleissa akselille on asennettu useita pyöriä. Tämän tyyppisiä pumppuja kutsutaan monivaihepumpuiksi. Aggressiivisten kemikaalien pumppaamiseen siipipyörä voidaan valmistaa keramiikasta, kumista tai muista kestävistä materiaaleista.

Juoksupyöriä on useita tyyppejä:

• suljettu tyyppi;
• avoin tyyppi (jos terät ovat auki ja sijaitsevat yhdellä levyllä);
• leimattu;
• heittää;
• niitattu.

Avoimet siipipyörät eroavat suljetuista juoksupyöristä siten, että siipi on sijoitettu vain yhteen lautaseen, ilman peitelevyä. Näitä juoksupyöriä käytetään alhaisissa paineissa ja liian paksujen ja likaisten lietteiden pumppaamiseen, mikä mahdollistaa helpon pääsyn teriin puhdistusta varten. Yksinkertaisissa pumpuissa pyörä on suljettu, kun taas molemmat siivillä varustetut levyt on valmistettu monoliittisen osan muodossa. Suurissa, raskaissa pumpuissa pyörä on taottu teräksestä. Pyörimisnopeuksista riippuen terien suunniteltu muoto voi olla joko suora tai vinossa. Suurinopeuksisissa pumpuissa siivet alkavat navasta suorituskyvyn lisäämiseksi. Tällainen pyörä on kiinnitetty akseliin tapilla. Niitattuja juoksupyöriä käytetään pienitehoisissa kotitalouksien vesipumpuissa.

Juoksupyörän akseli

Vääntömomentti välittyy juoksupyörälle akselin kautta, johon pyörä on jäykästi kiinnitetty.

Akseli on valmistettu taotusta teräksestä ja suurempia kuormia varten - seoksesta, vanadiinista, kromista tai nikkeliseoksesta. Happojen kanssa työskentelyä varten akseli on valmistettu ruostumattomasta teräksestä. Itse akseli on asennettu laakereihin, mikä on välttämätöntä pumpun vääristymien ja tärinöiden välttämiseksi käytön aikana.

Juoksupyörän akseli on yksi herkimmistä vaurioille. Väärästä akselin tasapainotuksesta johtuva tärinä voi johtaa pumpun epätasaiseen toimintaan tai jopa tuhoutumiseen. Suuresta pyörimisnopeudesta johtuen yksikön työakselit valmistetaan kriittinen nopeus huomioiden.

Työakselit ovat seuraavan tyyppisiä:

• kova;
• joustava;
• sulake (pumpun työakseli on myös moottorin akseli).

Jäykkä akseli on tehty hiljaisiin käyttötiloihin, jolloin toiminnalle ei ole suuria vaatimuksia eikä sallitut nopeudet ylitä. Joustavia akseleita käytetään paikoissa, joissa vaaditaan vakautta ja mahdollisia kriittisten kierrosnopeuksien ylityksiä. Massojen lievä epätasapaino pyörimisen aikana voi aiheuttaa tärinää ja taipumaa, mikä on tuhoisaa akselille. Akseli on tasapainotettava hyvin staattisesti ja joissain tapauksissa dynaamisesti erikoiskoneita käyttäen. Kotitalouspumpuissa käytetään tyhjennysakselia, jolloin juoksupyörä kiinnitetään suoraan sähkömoottorin roottoriin.

Muut keskipakopumppujen komponentit

Työakselin laakerit ovat välttämätön rakenneelementti. Pumpun laakerit valmistetaan valurautaverhoilla, jotka on valettu babbittiin. Voideltu paksulla tai nestemäisellä rasvalla. Joissakin tapauksissa laakerit on varustettu öljyn vesijäähdytyksellä. Voiteluaineen jäähdytys tapahtuu sekä vesivaipan että kierukan kautta.

Pumpuissa voidaan käyttää rulla- ja kuulalaakerien lisäksi myös kumi-, tekstioliitti- ja muita laakereita. Tämä on eräänlainen vesivoideltu laakeri.

Takaseinä (kotelo) viittaa runkoon. Se kiinnittyy suoraan runkoon. Kotelo tiivistetään asettamalla seinän ja pumpun pesän väliin kumitiiviste, joka estää ilman pääsyn sisälle, mikä voi häiritä rakenteen normaalia toimintaa ja alentaa pumpun suorituskykyä tyhjiön putoamisen vuoksi. Jotta vettä ei pääse moottoriin työkammiosta, akselille on asennettu tiiviste (öljytiiviste) sen liitoskohtaan takaseinän kanssa.

Ohjaussiipi on staattinen kiekko, jonka urat on suunnattu vastakkaiseen suuntaan roottorin pyörimisestä. Ohjaussiipi on välttämätön veden nopeuden vähentämiseksi pyörän ulostulossa ja tämän nopeuden energian osittainen muuntamiseksi paineeksi. Useimmissa tavanomaisissa pumpuissa ohjaussiivet on valettu valuraudasta ja erikoistuneissa - pronssista tai teräksestä. Kotitalouspumpuille se voi olla valmistettu alumiinista tai muovista.

Öljytiivisteet on valmistettu pehmeästä asbestilangasta, paperista tai puuvillasta. Pakkaus on kyllästetty laardilla grafiitilla. Imupuolella öljytiiviste on tehty vesitiivisteellä. Tällaisen tiivistepesän laite on tiivisterenkaalla varustettu kytkin, johon syötetään nestettä poistoputkesta, mikä estää ilman pääsyn työkammioon. Kemikaalipumpuissa suljin suorittaa ulkopuolelta syötettävällä nesteellä. Korkean lämpötilan nesteiden pumppaamiseksi tiivisteiden tulee olla jäähdytettyjä.

Jokapäiväisessä elämässä kaikenlaisten nesteiden pumppaamiseen luotujen laitteiden joukossa tehokkain ja käytännöllisin, ei ilman syytä, on keskipakopumppu. Suunnittelun yksinkertaisuus yhdistettynä korkeaan suorituskykyyn ja kykyyn luoda korkea paine on johtanut tällaisen yksikön laajaan käyttöön lähes kaikilla nykyaikaisen ihmisen elämänalueilla.

Tämäntyyppisiin laitteisiin kuuluu useimmat pumppuasemat tai kotitalouspumput, joita käytetään laitteeseen autonomisen vesijärjestelmän yksityisissä rakennuksissa ja kesämökkien kasteluun.

Tällaisten laitteiden toimintaperiaate perustuu keskipakovoiman syntymisen fysikaalisesta laista, joka tapahtuu, kun juoksupyörän siipien pyörivä toiminta vaikuttaa nesteeseen. Pumpun toimintaperiaatteen ymmärtämiseksi paremmin sinun on tutkittava perusteellisesti tämän yksikön päätyypit ja suunnitteluominaisuudet.

Keskipakopumppujen luokitus

Keskipakopumput voidaan tavanomaisesti luokitella useiden suunnitteluominaisuuksien mukaan.

Vaiheiden lukumäärän mukaan:

Juoksupyörän levyjen lukumäärän mukaan:

• Vain juoksupyörän takaosassa oleva levy.
• Levyllä pyörän takana ja edessä. Tällaisia ​​laitteita käytetään paksun nesteen pumppaamiseen tai matalapaineisissa vesihuoltoverkoissa.

Pyörimisakselin suunnassa:

• Vaakasuuntaisella akselilla. Tällaisia ​​pumppuja pidetään yleisimpinä malleina niiden helppohoitoisuuden vuoksi.
• Pystyakseliset mallit vaativat paljon vähemmän asennustilaa, koska moottori on sijoitettu kotelon yläpuolelle. Useimmat porausreikäpumput ovat tämän tyyppisiä niiden käyttöolosuhteiden ahtaiden olosuhteiden vuoksi. Tällaisten mallien merkittävä haittapuoli on pumppujen huollon ja korjauksen monimutkaisuus, koska moottori on irrotettava.

Luodun vedenpaineen mukaan pumput ovat:

• Korkea paine (alkaen 0,6 MPa).
• Keskipaine (0,2-0,6 MPa).
• Matala paine (jopa 0,2 MPa).

Asennustavan mukaan:

Vedenoton tapaan:

• Itseimeytyvä. Tällaiset pumput pystyvät käytännössä nostamaan vettä noin 8 metrin syvyydestä, ja teoriassa sen katsotaan olevan 10,34 metriä. Yksikön käytön haittana on tarve täyttää järjestelmä vedellä ennen käynnistystä. Lisäksi vahvistettu imuletku on sama. Tärkein elementti on takaiskuventtiili, joka pidättää vettä lyhyiden käyttökatkojen aikana.
• Normaalit imupumput. Tämäntyyppinen pumppu sisältää kaikki upotettavat yksiköt sekä pintayksiköt, joihin neste virtaa painovoiman avulla. Vettä kaadetaan tällaisen pumpun onteloon vain, kun se käynnistetään ensimmäisen kerran.

Pyörimisnopeuden mukaan:

• Hidasliikkeinen.
• Normaali matkustaminen.
• Suurinopeuksinen (high-speed) - tällaisten yksiköiden juoksupyörä sijaitsee holkissa.

Ajanvarauksella:

• Putkityöt.
• Viemäri.

Keskipakopumpun ominaisuus

Huolimatta nesteen pumppaamiseen tarkoitettujen yksiköiden valtavasta valikoimasta, on olemassa useita pääominaisuuksia, joiden perusteella voit valita oikean järjestelmän tietyssä tapauksessa.

Tärkeimmät toimintaparametrit ovat:

• Esitys.
• Tehon kulutus.
• Pää (poistopaine).

Keskipakopumppujen ominaisuus on suorituskyvyn riippuvuus paineesta... Tätä riippuvuutta kutsutaan painekorkeudeksi tai pumpun pääominaisuudeksi. Tämä tuotepassin ominaisuus on ilmoitettu graafisessa kuvassa, harvemmin taulukon muodossa. Jos haluat päättää mallin optimaalisesta valinnasta, sinun on ensin määritettävä vaadittu paine, joka on vaaditun nesteen nousun korkeuden summa plus järjestelmän hydraulinen vastus sekä paine, joka vaaditaan kaukaisin vedenottopiste.

Valittu pumppumalli on optimaalinen, jos vaadittu kapasiteetti ja nostokorkeus näytetään pääominaiskäyrän keskellä.

Keskipakopumpun osat

Nykyaikaisilla keskipakotyyppisillä pumppuyksiköillä on suunnilleen sama rakenne. Heillä on toimiva runko, joka on pyörä, ja runko. Juoksupyörässä on erityiset siivet, joiden avulla vesi liikkuu laitteen sisällä. Terien pyörimisestä johtuen syntyy keskipakovoima, joka siirtää nesteen poistoventtiiliin luoden tietyn paineen, jonka vuoksi vesi työntyy ulos.

Melko usein tällaisiin yksiköihin asennetaan muita rakenteellisia laitteita, jotka pumppujen suunnittelu on tehty universaaliksi:

Keskipakopumpun juoksupyörä

Toimiva pyörä mitä tahansa keskipakopumppua pidetään tällaisen suunnittelun pääosana. Pumpun käyttöpaikasta, asennetun moottorin tehosta ja pumpattavan nesteen laadusta riippuen juoksupyörä voi vaihdella:

Toimiva akseli

Tämä keskipakopumpun osa on alttiin vaurioille käytön aikana. Akseli on asennettava tarkalla linjauksella ja tasapainotuksella. ... Akselit voivat olla:

• Joustava tyyppi, käytetään kun moottori käy suurilla nopeuksilla.
• Jäykkiä akseleita käytetään normaaleilla moottorin kierrosnopeuksilla.

Työakselit on valmistettu metalliseoksesta, taotusta ja ruostumattomasta teräksestä.

Keskipakopumpun toimintaperiaate

Nesteen pumppauslaitteen toimintaperiaate keskipakotyyppi on melko yksinkertainen. Pyörivän juoksupyörän vaikutuksesta syntyy keskipakovoimia, jotka liikuttavat vesivirtoja. Itse juoksupyörä on kiinnitetty tiukasti yksikön työakseliin. Ja hän puolestaan ​​​​on kytketty järjestelmän sähkömoottoriin magneettikytkimen avulla. Moottori pyörittää juoksupyörää, mikä mahdollistaa nesteen siirtämisen. Nykyaikainen tiede ei ole vielä kehittänyt kätevämpää ja yksinkertaisempaa menetelmää nesteen pumppaamiseksi.

Sovelluksen edut

Keskipakoyksiköiden käytössä on kaksi päätyyppiä - rakenteellinen ja toiminnallinen.

Keskipakopumppupiirin yksinkertaisuus mahdollistaa kaikkien laitteiden asentamisen suhteellisen pieni runko, mikä määrittää niiden tiiviyden ja suhteellisen pienen painon. Tietenkin yksikön mitat ja paino riippuvat suoraan asennetun moottorin tehosta. Tällainen laite on helppo siirtää jopa yhdelle henkilölle. Tämän tyyppisten laitteiden käyttöä pidetään luotettavana ja kestävänä.

Tämän tyyppisten yksiköiden tärkein toiminnallinen etu on mahdollisuus sujuvaan nesteen syöttöön, joka saavutetaan käyttämällä vesivasaran suojausjärjestelmää. Keskipakopumppujen käynnistäminen on helppoa.

Teolliset sovellukset

Keskipakoyksiköiden suunnittelu mahdollistaa niiden asentamisen paikkoihin, joissa muiden laitteiden asentaminen on vaikeaa niiden suurten mittojen vuoksi. Tällaisten nestepumppujärjestelmien käyttö on yleistynyt kansantalouden öljy- ja kemianteollisuudessa. Ne pystyvät pumppaamaan paineen alaisena erilaisia ​​seoksia, raskaita komponentteja, öljytuotteita, happoja ja monia muita nesteitä, joita pidetään kemiallisesti aktiivisina aineina.

Kyky ylläpitää vakiopainetta eri nestelämpötiloissa mahdollistaa tällaisten yksiköiden laajan käytön pakkokierron luomiseksi lämmitysjärjestelmissä.

Kyky työskennellä saastuneiden ja puhtaiden nesteiden kanssa määrittää tällaisten järjestelmien laajan käytön kaivojen pumppauksessa porauksen päätyttyä.

Keskipakojärjestelmien toiminnan säännöt

Jotta keskipakoyksikkö toimisi pitkään ja ongelmattomasti, on suositeltavaa asentaa se järjestelmään erilaisia ​​mittaus- ja ohjauslaitteita, jonka lukemien perusteella voit säätää laitteen optimaalisen käyttötavan.

2.1. Juoksupyörä laite

Kuvassa 4 on pituusleikkaus (akselin akselia pitkin) keskipakopumpun juoksupyörästä. Pyörän terien väliset kanavat muodostuvat kahdesta muotoillusta kiekosta 1, 2 ja useista siivekkeistä 3. Levyä 2 kutsutaan päälevyksi (johtavaksi) ja se muodostaa yhtenäisen kokonaisuuden navan 4 kanssa. pyörä pumpun akselissa 5. Levyä 1 kutsutaan peittäväksi tai anterioriksi. Se on kiinteä osa pumpun siipiä.

Juoksupyörälle on tunnusomaista seuraavat geometriset parametrit: juoksupyörään virtaavan nesteen sisääntulon D 0 halkaisija, siipipyörän sisääntulon D 1 ja ulostulon D 2 halkaisijat, akselin d in ja navan halkaisijat d st, navan pituus l st, lavan leveys tuloaukossa b 1 ja ulostulossa b 2.

d std in

l Art

Kuva 4

2.2. Pyörässä nestevirtauksen kinematiikka. Nopeuskolmiot

Neste syötetään juoksupyörään aksiaalisuunnassa. Jokainen nesteen hiukkanen liikkuu absoluuttisella nopeudella c.

Terien välisessä tilassa hiukkaset osallistuvat monimutkaiseen liikkeeseen.

Pyörän mukana pyörivän hiukkasen liikkeelle on tunnusomaista kehä (siirrettävän) nopeuden u vektori. Tämä nopeus on suunnattu tangentiaalisesti pyörimisympyrään tai kohtisuoraan kiertosäteeseen nähden.

Hiukkaset liikkuvat myös suhteessa pyörään, ja tälle liikkeelle on tunnusomaista suhteellisen nopeuden vektori w, joka on suunnattu tangentiaalisesti terän pintaan. Tämä nopeus luonnehtii nesteen liikettä suhteessa terään.

Nestehiukkasten absoluuttinen liikkeen nopeus on yhtä suuri kuin kehä- ja suhteellisten nopeuksien vektorien geometrinen summa

c = w + u.

Nämä kolme nopeutta muodostavat nopeuskolmioita, jotka voidaan rakentaa mihin tahansa siipien väliseen kanavaan.

Juoksupyörän nestevirtauksen kinematiikkaa silmällä pitäen on tapana rakentaa nopeuskolmiot siiven tulo- ja ulostuloreunoihin. Kuvassa 5 on poikkileikkaus pumpun juoksupyörästä, jolle on piirretty nopeuskolmiot siipien välisten kanavien sisään- ja ulostulossa.

Kuva 5

Nopeuskolmioissa kulma α on absoluuttisen ja kehänopeuden vektorien välinen kulma, β on kehänopeusvektorin suhteellisen ja käänteisen jatkuvuuden vektorin välinen kulma. Kulmia β1 ja β2 kutsutaan terän tulo- ja ulostulokulmiksi.

Nesteen kehänopeus on

u = π 60 Dn,

missä n on juoksupyörän nopeus, rpm.

Nopeuksien projektioita u:lla ja r:llä käytetään myös kuvaamaan nestevirtausta. Projektio u:lla on absoluuttisen nopeuden projektio kehänopeuden suuntaan, jossa r - absoluuttisen nopeuden projektio säteen suuntaan (meridionaalinopeus).

On kätevämpää rakentaa nopeuskolmiot juoksupyörän ulkopuolelle. Tätä varten valitaan koordinaattijärjestelmä, jossa pystysuunta on sama kuin säteen suunta ja vaakasuuntainen - kehänopeuden suunnan kanssa. Sitten valitussa koordinaatistossa tulokolmiot (a) ja lähtökolmiot (b) ovat kuvan 6 mukaisia.

Kuva 6

Nopeuskolmioiden avulla voit määrittää nopeuksien arvot ja nopeuksien projektiot, jotka tarvitaan laskemaan teoreettinen nestepää ahdinpyörän ulostulossa.

H т = u2 c2 u g - u1 c1 u.

Tätä lauseketta kutsutaan Euler-yhtälöksi. Todellinen pää määräytyy lausekkeen mukaan

H = µ ηg H t,

missä µ on kerroin ottaen huomioon siipien äärellinen lukumäärä, ηg on hydraulinen hyötysuhde. Likimääräisissä laskelmissa µ ≈ 0,9. Tarkempi arvo lasketaan Stodola-kaavalla.

2.3. Juoksupyörien tyypit

Juoksupyörän rakenne määräytyy nopeuskertoimella n s, joka on samankaltaisuuskriteeri pumppaaville laitteille ja on yhtä suuri kuin

n Q n s = 3,65 H 3 4.

Nopeuskertoimen arvosta riippuen siipipyörät on jaettu viiteen päätyyppiin, jotka on esitetty kuvassa 7. Jokainen annetuista juoksupyörätyypeistä vastaa tiettyä pyörän muotoa ja suhdetta D 2 / D 0. Pienelle Q:lle ja suurelle H:lle, jotka vastaavat pieniä n s:n arvoja, pyörillä on kapea virtausontelo ja suurin suhde D 2 / D 0. Q:n kasvaessa ja H:n pienentyessä (n s kasvaa), pyörän kapasiteetin on lisättävä, ja siksi sen leveys kasvaa. Nopeussuhteet ja suhteet D 2 / D 0 erityyppisille pyörille on annettu taulukossa. 3.

Kuva 7

2.4. Yksinkertaistettu menetelmä keskipakopumpun juoksupyörän laskemiseen

Pumpun suorituskyky, paine imu- ja poistonesteen pinnoilla sekä pumppuun kytkettyjen putkistojen parametrit asetetaan. Tehtävänä on laskea keskipakopumpun juoksupyörä, ja se sisältää laskennan sen tärkeimmistä geometrisista mitoista ja nopeuksista virtausontelossa. On myös tarpeen määrittää suurin imukorkeus, joka varmistaa pumpun kavitaatiottoman toiminnan.

Laskenta alkaa pumpun suunnittelutyypin valinnasta. Pumpun valitsemiseksi on tarpeen laskea sen nostokorkeus H. Tunnettujen Н ja Q mukaan käyttämällä luetteloissa tai kirjallisissa lähteissä annettuja täydellisiä yksilöllisiä tai yleisiä ominaisuuksia (esim. valitaan pumppu. Valitaan pumpun akselin pyörimisnopeus.

Pumpun juoksupyörän suunnittelutyypin määrittämiseksi lasketaan nopeuskerroin n s.

Pumpun kokonaishyötysuhde määritetään η = η m η g η o. Mekaaninen hyötysuhde otetaan välillä 0,92-0,96. Nykyaikaisissa pumpuissa η noin arvot ovat välillä 0,85-0,98 ja η g - välillä 0,8-0,96.

Tehokkuus η noin voidaan laskea käyttämällä likimääräistä lauseketta

d in = 3 M (0,2 τ summa),

siipipyörän luut ja pyörän navan halkaisija. Pienentynyt halkaisija on suhteessa syöttöön Q ja n suhteella D 1p = 4,25 3 Q n.

Pumpun tehonkulutus on yhtä suuri kuin N in = ρ QgH η. Se liittyy akseliin vaikuttavaan vääntömomenttiin suhteella M = 9,6 N in / n. Tässä lausekkeessa mittayksiköt n -

Pumpun akseliin kohdistuu pääasiassa momentista M johtuva vääntövoima sekä sivu- ja keskipakovoimat. Kiertymisolosuhteiden mukaan akselin halkaisija lasketaan kaavalla

missä τ on vääntöjännitys. Sen arvo voidaan asettaa alueelle

alueella 1,2 · 107 - 2,0 · 107 N / m2.

Navan halkaisijaksi otetaan d st = (1,2 ÷ 1,4) d in, sen pituus määritetään suhteesta l st = (1 ÷ 1,5) d st.

Pumpun pyörän imuaukon halkaisija määräytyy annetun

halkaisija D 0 = D 1p = D 1p + d st (D 02 - d st2) η o.

Sisääntulokulma löytyy tulonopeuden kolmiosta. Olettaen, että nestevirtauksen sisääntulonopeus juoksupyörään on yhtä suuri kuin sisääntulonopeus siivelle, ja myös säteittäisen sisääntulon olosuhteissa, ts. c0 = c1 = c1 r, voit määrittää terän sisääntulokulman tangentin

tan β1 = c 1. u 1

Ottaen huomioon iskukulman i, terän kulma sisääntulon kohdalla β 1 ​​l = β 1 + i. Tappiot

juoksupyörän energiat riippuvat iskukulmasta. Taaksepäin taivutettujen terien optimaalinen iskukulma on -3 ÷ + 4o.

Imuaukon leveys määräytyy massan säilymislain perusteella

b 1 = πQ µ,

D 1c 1 1

missä µ 1 on pyörän imuosan supistumiskerroin siipien reunoilla. Likimääräisissä laskelmissa otetaan μ 1 ≈ 0,9.

Kun säteittäinen sisääntulo siipien välisiin kanaviin (c1u = 0), paineen Eulerin yhtälöstä voidaan saada lauseke kehänopeudelle pyörän ulostulossa.

Keskipakopumppujen ala Keksintö liittyy keskipakopumppujen alaan. Keskipakopumpun juoksupyörässä on vähintään kaksi siipeä, joiden sisääntulokulma on erilainen β l1. Kaikki siipipyörän siivet on sijoitettu vakioulkovälillä α ja niillä on sama ulostulokulma β L2. Erityisessä tapauksessa jokainen siipi vastaa siipeä, jolla on sama sisääntulokulma β 11 ja joka sijaitsee symmetrisesti juoksupyörän keskipisteen suhteen. Juoksupyörässä voi olla kolme paria siipiä, joilla on erilaiset sisääntulokulmat β l1. Pumpun hyötysuhteen kasvu saavutetaan virtausarvojen alueella, joka poikkeaa lasketusta arvosta. 4 kp. f-ly, 3 dwg

Keksintö liittyy keskipakopumppujen alaan, erityisesti niiden juoksupyörien suunnitteluun, ja sitä voidaan käyttää parantamaan pumppujen hyötysuhdetta lämmönjakelu- ja vesihuoltojärjestelmissä.

Pumpun juoksupyörien siipijärjestelmä on profiloitu pumpun virtauksen laskennalliseen arvoon perustuen hydraulihäviöiden pienentämiseen. Hydraulisten häviöiden minimointi mahdollistaa pumpun maksimaalisen hyötysuhteen varmistamisen sen optimaalisessa toimintatilassa, joka vastaa virtauksen suunnitteluarvoa.

Keskipakopumpun juoksupyörän siipijärjestelmän profiloinnin pääsäännöt on esitetty julkaisussa: M.D. EISENSTEIN Keskipakopumput öljyteollisuudelle. - M .: State Scientific and Technical Publishing House of Oil and Mining and Fuel Literature, 1957. Kuitenkin siipipyörä, joka on suunniteltu määritellyn lähteen mukaisesti, tuottaa minimaaliset hydraulihäviöt, ts. korkea pumpun hyötysuhteen arvo, vain kapealla alueella lähellä pumpun virtauksen laskettuja arvoja.

Keskipakopumpun siipijärjestelmän rakentamismenetelmä kehitettiin työssä: A.N. KONEET. Keskipakopumppujen juoksupyörien virtausreitin profilointi. - M .: Lenin Energy Instituten Moskovan tilaus, 1976. Tässä julkaisussa kuvataan yksityiskohtaisesti menetelmä siipijärjestelmän kaikkien parametrien laskemiseksi, kun taas sellaisella juoksupyörällä varustettu pumppu osoittaa myös korkean hyötysuhteen vain käytettäessä optimaalisessa tilassa tai sen lähellä.

Siten tekniikan tasosta tunnetut siipipyörät eivät mahdollista pumpun tehokasta käyttöä virtausnopeuksilla, jotka poikkeavat merkittävästi lasketuista.

Kuitenkin todellisissa olosuhteissa, erityisesti lämmönjakelu- ja vesihuoltojärjestelmissä, merkittävä osa ajasta pumppua käytetään muussa kuin optimaalisessa tilassa, esimerkiksi silloin, kun virtaus on laskettua pienempi. Tällaisissa olosuhteissa pumpun hyötysuhde heikkenee merkittävästi. On huomattava, että valmistaja asettaa lasketun virtausnopeuden lähemmäksi sen maksimiarvoa, koska pumpun on varmistettava vakaa toiminta koko ilmoitetulla virtausalueella. Tästä johtuen pumpun optimaalinen käyttötapa ei aina vastaa käyttötilaa, ja pumpun aikapainotettu keskimääräinen hyötysuhde voi osoittautua huomattavasti laskettua alhaisemmaksi.

Keksinnön tavoitteena on lisätä pumpun hyötysuhdetta lasketusta toimitusarvosta poikkeavien pumpun toimitusarvojen alueella.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi ehdotetaan keskipakopumpun siipipyörää, joka sisältää vähintään kaksi siipeä eri tulokulmilla. Tässä tapauksessa kaikilla teriillä voi olla sama ulostulokulma. Kaikki terät voidaan sijoittaa tasaiseen ulompaan nousuun. Jokainen siipi voi vastata siipeä, jolla on sama sisääntulokulma ja joka sijaitsee symmetrisesti juoksupyörän keskipisteen suhteen, kun taas nämä lavat muodostavat parin. Juoksupyörässä voi olla kolme paria siipiä, joilla on eri sisääntulokulma.

Keksintöä käytettäessä saavutetaan seuraavat tekniset tulokset:

Pumpun hyötysuhteen kasvu pumpun toimitusarvojen alueella, jotka eroavat lasketusta pumpun toimitusarvosta;

Pumpun aikapainotetun keskimääräisen hyötysuhteen kasvu.

Keksinnön toteutuksen kuvaus on havainnollistettu viittaamalla kuviin:

kuva 1 - alkuperäinen juoksupyörä;

kuva 2 - modernisoitu juoksupyörä;

Kuvassa 3 on esitetty pumpun hyötysuhteen riippuvuus alkuperäisten ja modernisoitujen pyörien syötöstä.

Kuviossa 1 esitetyn siipipyörän siivillä on työpinta, joka on piirustuksessa esitetty viivalla L, jota kutsutaan tästä eteenpäin siiven ulkoviivaksi. Siipien 1 sisääntuloreunat ovat halkaisijaltaan D1 olevan tuloaukon kehällä. Siipien 2 takareunat ovat poistoaukon kehällä, jonka halkaisija D2 on pääsääntöisesti yhteneväinen juoksupyörän ulkohalkaisijan kanssa. Terien takareunojen välinen kulma α, jäljempänä ulompi porras, on sama kaikille teriille.

Terän ulkolinjan tangentti sen leikkauspisteessä tuloympyrän kanssa ja sisääntuloympyrän tangentti määritellyssä pisteessä muodostavat sisääntulokulman β1l. Terän ulkolinjan tangentti sen leikkauspisteessä poistumisympyrän kanssa ja ulostuloympyrän tangentti määritellyssä pisteessä muodostavat poistumiskulman β 2l.

Parametrien D1, D2, β 1L ja β 2L arvot määritetään lasketulle pumpun toimitukselle pumpun hyötysuhteen maksimoimisen ja suunnittelun rajoitukset huomioon ottaen, ja ne ovat samat kaikille siipille. Koska, kuten yllä olevassa A.N. Kone, tulo- ja poistumiskulmien konjugointi voidaan suorittaa mielivaltaisen muodon tasaisella käyrällä, jolloin voidaan olettaa, että nämä parametrit määräävät juoksupyörän siipien muodon ja sijainnin. Kaikki tällaisen siipipyörän siivet, jäljempänä alkuperäiset siivet, ovat samoja.

Eri pumpun virtausnopeuteen suunnitellun siipipyörän siipillä on erilaiset tulo- ja poistokulmat ja pienemmällä virtausarvolla tulo- ja poistokulmat pienenevät ja suuremmalla virtausarvolla ne vastaavasti suurenevat.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että kun osa alkuperäisistä siiveistä vaihdetaan eri sisääntulokulman omaaviin teriin, pumpun hyötysuhde kasvaa toimitusalueella, jota varten lisätyt siivet on suunniteltu. Tässä tapauksessa on suositeltavaa pitää vaihtoterien ulostulokulma yhtä suurena kuin alkuperäisten terien ulostulokulma. Vaihtoterien tulo- ja poistoympyröiden halkaisijat, jotka on asetettu suunnittelurajoitukset huomioon ottaen, pidetään myös vastaavina näiden parametrien vastaavien alkuperäisten terien arvoina. Ulompi nousu pysyy vakiona kaikille siipille, eikä sen arvo muutu.

Kun tällainen juoksupyörän modernisointi suoritetaan, pumpun hyötysuhteen optimaalisella käyttötavalla, jota varten alkuperäiset siivet on suunniteltu, odotetaan laskevan. Pumpun hyötysuhteen kasvu alhaisten virtausarvojen alueella kuitenkin ylittää pudotuksensa optimaalisen tilan alueella, mikä mahdollistaa suuremman painotetun keskimääräisen pumpun hyötysuhteen käyttöajan suhteen.

Kuvassa 2 on modernisoitu juoksupyörä, jossa on kolme paria siipiä. Kukin pari on muodostettu siipien, jotka sijaitsevat symmetrisesti siipipyörän keskipisteen suhteen, kun taas kunkin parin siipillä on sama sisääntulokulma, kun taas eri pareihin sisältyvien siipien sisääntulokulmat ovat erilaiset. Tällainen pyörä antaa parhaat tulokset, mutta se on keksinnön erikoistapaus.

Kuvassa 3 on esitetty pumpun hyötysuhteen riippuvuus sen toimintatavasta alkuperäiselle ja modernisoidulle pyörälle. Pumpun hyötysuhteen nousu alhaisen virtauksen alueella 4,5 prosenttiin modernisoitua pyörää käytettäessä liittyy siihen, että se laskee hieman optimaalisessa tilassa, mikä vahvistaa ilmoitetun teknisen tuloksen saavuttamisen.

1. Keskipakopumpun siipipyörä, tunnettu siitä, että se sisältää vähintään kaksi siipeä, joilla on eri sisääntulokulma.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen juoksupyörä, tunnettu siitä, että kaikilla lavoilla on sama ulostulokulma.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siipipyörä, tunnettu siitä, että kaikki siivet on järjestetty tasaiseen ulkojakoon.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siipipyörä, tunnettu siitä, että kukin siipi vastaa siipiä, jolla on sama sisääntulokulma ja joka sijaitsee symmetrisesti juoksupyörän keskipisteen suhteen, jolloin mainitut siivet muodostavat parin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen juoksupyörä, tunnettu siitä, että se sisältää kolme paria siipiä, joilla on eri sisääntulokulma.

Samanlaisia ​​patentteja:

Keskipakopumppu, joka sisältää useita kanavia, joiden ainakin yhdessä elementissä on yksi tai useampi epäakselisymmetrinen kanavamuoto, joka on muodostettu ainakin osittain erikorkuisten siipien tai siipien avulla, ja menetelmät tällaisten putkien valmistamiseksi ja käyttö Keksintö koskee keskipakopumppua, joka sisältää useita kanavia, joiden ainakin yhdessä elementissä on yksi tai useampi epäakselisymmetrinen kanavamuoto, joka on muodostettu ainakin osittain erikorkuisten siipien tai siipien avulla. pumput nesteiden pumppaamiseksi esimerkiksi porausrei'issä (porarei'issä) ja niistä, vaikka keksintöä voidaan soveltaa pumppuihin, jotka on suunniteltu mihin tahansa aiottuun käyttöön, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, niin sanotut pintakuljetustoiminnot.

Keksintö koskee hydraulitekniikkaa, pääasiassa öljyteollisuutta, ja sitä voidaan käyttää muodostelmanesteen, veden ja muiden nestemäisten väliaineiden tuottamiseen kaivoista, joissa on monenlaisia ​​mekaanisia epäpuhtauksia.

Pumpputekniikka Keksintö koskee pumpputekniikkaa, erityisesti keskipakotyyppisiä pumppuja, joissa on toimiva aksiaalisäteittäinen juoksupyörä tunnelimutasta, jossa on yksipuolinen aksiaalinen sisääntulo. Keskipakopumppu sisältää kotelon, jossa on tuloaukko, joka menee kotelon keskiosaan. Rungon keskiosa menee poistoputkeen. Rungon keskiosaan on asennettu tunnelityyppinen juoksupyörä. Rengasmaiset kanavat on tehty pyörän eturengaslevyyn. Kotelon keskiosan sisäseinään tehdään porras poistoputken sisäänkäynnin eteen. Imuputken puolelta asennetun kotelon kannen sisäpuolella on rengasmaiset rivat. Keksinnöllä pyritään lisäämään tehokkuutta ja suurinta sallittua pyörimisnopeutta sekä vähentämään pyörimisvastusta ja melutasoa. 3 sairas.

Keksintö koskee pumpputekniikkaa, nimittäin kemiallisia horisontaalisia keskipakoissähköpumppuyksiköitä. Yksikön valmistusmenetelmä koostuu siitä, että valmistetaan esivalmistettu pumppupesä, roottori akselilla ja juoksupyörällä sekä voimayksikkö. Pumpun alavaunun kotelo on varustettu laakerituilla. Pumpun virtaavan osan kotelossa on virtaava ontelo, joka on riittävä siipipyörän ja kierrekeräimen sijoittamiseksi siihen. Juoksupyörä on valmistettu suljetun tyyppisestä monikierrospyörästä pää- ja kansilevyineen. Pääkiekon takana on vesitiiviste autonomisen kiekon muodossa, jossa on juoksupyörä ja rengasmainen irrotettava elementti, joka kehystää sen ääriviivaa pitkin. Vesitiivisteen juoksupyörän säde on pienempi kuin pyörän säde. Pyörän päälevy on varustettu rengasmaisella harjanteella. Harja muodostaa rengasmaisen kanavan pyörän navan seinämän kanssa, joka on yhteydessä vesitiivisteeseen ja päälevyn läpimenevän reiän kautta pyörän tilavuuden kautta. Pumppu kootaan ja asennetaan pumpun ja käyttölaitteen tukialustalle tehokytkimen puoliskoilla. Sähköpumppuyksikön asennuksen jälkeen suoritetaan testit. Keksintöryhmällä pyritään lisäämään resursseja, kestävyyttä, työn luotettavuutta, suojaa pumpattujen väliaineiden ja myrkyllisten höyryjen vuotamista ilmaan vähentämällä tuotannon työvoima-, materiaali- ja energiankulutusta. 4 n. ja 21 p.p. f-ly, 7 sairas.

Keksintö koskee pumpputekniikkaa, erityisesti sähköisiä pumppuyksiköitä, jotka on suunniteltu pumppaamaan kemiallisesti aggressiivisia nesteitä. Yksikkö sisältää sähkömoottorin, keskipakopumpun ja tehokytkimen. Pumppu on valmistettu yksivaiheisesta, konsolityyppisestä, sisältää kotelon rungolla ja virtausosilla. Virtaavan osan runko sisältää keräinrungon, jossa on rengasmainen reunuksen muotoinen harja yhdistettynä poistosuuttimeen, takaseinä kollektorirungon konjugoidusta rengasmaisesta harjasta ja takaseinän reunuksen muotoinen rengaselementti sekä irrotettava läpivientikansi aksiaalisella tulosuuttimella. Alavaunun kotelo on varustettu kampikammiolla ja laakerituilla. Avoin tyyppinen juoksupyörä on valmistettu monivaiheisen juoksupyörän muodossa, joka sisältää päälevyn, joka on varustettu napalla ja ääriviivaa pitkin rengasmaisella harjanteella. Harjanteen ulkosäde on yhteneväinen rengasmaisen reunuksen muotoisen harjanteen vastaavan sisäsäteen kanssa. Levyssä on säteittäisten siipien järjestelmä, jotka muodostavat juoksupyörän. Pumpussa on vesitiiviste ylimääräisen autonomisen levyn muodossa, joka on asennettu akselille ja joka on varustettu siipipyörällä, jossa on säteittäisten siipien järjestelmä. Juoksupyörän säde on pienempi kuin juoksupyörän säde. Keksinnöllä pyritään lisäämään yksikön suojausta vuotoja vastaan, kestävyyttä ja luotettavuutta sekä vähentämään myrkyllisten höyryjen aiheuttamaa ilmansaastetta. 12 p.p. f-ly, 5 dwg

AINE: Keksintö koskee pumpputekniikkaa, erityisesti pystysuoratyyppisten keskipakolietepumppujen rakenteita. Pumppu sisältää kotelon, roottorin akselilla ja avoimen juoksupyörän. Juoksupyörä sisältää päälevyn, jossa on kaarevien siipien järjestelmä, jotka on erotettu lapaluiden välisillä kanavilla. Pumpun pesän virtausontelon sisäpinta ja juoksupyörän pinta on päällystetty suojakerroksella polymeeristä kulutusta kestävää materiaalia. Levy ja siipipyörän siivet on valmistettu yhdistelmärakenteesta, joka koostuu pääasiassa lamellisesta kantavasta rungosta ja määritellystä suojakerroksesta. Suojakerros on levitetty mainittujen runkoelementtien molemmille puolille mahdollistaen rungon ja terien vastakkaisten osien pareittainen itseankkurointi. Kiekon rungossa ja teriissä on rei'itys, jossa on tietty suhde rei'ityksen ja sen täyttävien polymeerisiltojen kokonaispoikkipinta-alasta, ankkuroivat keskenään suojakerrokset, rungon rei'ittämättömään alueeseen. . Kiekon voimarungon halkaisijaksi otetaan siipipyörän mitoitushalkaisija vähintään kahdella suojakerroksen alkuperäisellä ääriviivapaksuudella. Terän rungon korkeus on pienempi kuin mitoitusterän korkeus suojakerroksen alkuperäiseen ääriviivapaksuuteen. Keksinnöllä pyritään lisäämään resurssia, lietepumpun luotettavuutta, kuluttavan nestemäisen väliaineen pumppauksen tehokkuutta. 11 p.p. f-ly, 2 dwg.

Keksintö liittyy öljytekniikkaan ja sitä voidaan käyttää monivaiheisissa keskipakouppopumpuissa korkean kaasupitoisuuden omaavan muodostusnesteen pumppaamiseen. Upotettavan monivaiheisen keskipakopumpun hajotusvaihe sisältää ohjaussiivet. Jälkimmäinen sisältää ala- ja ylälevyn siivillä, puoliavoimen siipipyörän, joka sisältää käyttölevyn siivillä. Juoksupyörän käyttölevyyn on tehty läpimenevä rengasura. Uran leveys on 2-10 prosenttia terien suurimmasta ulkohalkaisijasta. Vetolevyn jokaiseen terään on tehty rengasmainen ura. Ohjaussiiven alemman kiekon halkaisija on enintään kahdeksankymmentäviisi prosenttia terien ulkohalkaisijasta. Ohjaussiiven sisäänkäynnissä jokaiseen terään tehdään vähintään yksi rengasmainen leikkaus. Keksinnöllä pyritään parantamaan näyttämön hajotusominaisuuksia ja lisäämään sen toimintavarmuutta. 6 kp. f-ly, 7 sairas.

Keskipakopumppujen ala Keksintö liittyy keskipakopumppujen alaan

Pumpun juoksupyörä. Juoksupyörän materiaali ja muotoilu.

Pumpun osista johtava rooli on juoksupyörällä. Keskipakopumpun juoksupyörä on tärkein rakenteellinen elementti. Sen päätarkoitus on siirtää energiaa pyörivästä akselista nesteeseen.

Virtaus osa keskipakopumpun juoksupyörä määritetään hydrodynaamisella laskelmalla. Pumpun siipipyörä on alttiina merkittäville virtausreaktiovoimille, keskipakoisvoimille ja akseliin kohdistuvan häiriösovituksen tapauksessa voimille laskeutumispaikalla.

Pumpun siipipyörä on joukko siipiä, jotka sijaitsevat juoksupyörän kehän ympärillä. Nämä terät ovat vesistöä vastakkaiseen suuntaan kaarevia levyjä. Juoksupyörän sijainti, geometria ja suunta määräävät pumpun suorituskyvyn. Kaikki nämä parametrit määritetään laskelmalla pumpun suunnitteluvaiheessa.

Keskipakopumpun juoksupyörä ja juoksupyörä ovat yksi pumppulaitteen tärkeimmistä osista.

Toimintaperiaate

Kun pumppu käy pyörällä, syntyy keskipakovoimaa, joka kirjaimellisesti työntää nesteen pumpun työkammiosta putkistoon.

Jos tarkastelemme toimintaperiaatetta yksityiskohtaisemmin, sykli näyttää tältä.
1 Jakson alussa pumpun työkammio täytetään nesteellä (pumpattava väliaine).
2 Pumpun akselin pyörimisen alkaessa sähkömoottorin käynnistyksen jälkeen akseliin kiinnitetty juoksupyörä alkaa pyöriä.
3 Työontelosta syntyy painetta keskipakovoiman ilmaantumisen vuoksi.
4 Keskipakovoiman vaikutuksesta neste liikkuu pyörän keskeltä kammion seinille
5 Kasvava paine työntää nesteen putkilinjan poistokanavaan
6 Pumpun juoksupyörän keskellä paine laskee, mikä myötävaikuttaa uuden nesteosan imemiseen työkammioon.

Tämän tyyppistä keskipakopyörää käytetään laajalti pintapumppujen, lämpöpumppujen ja paineennostuspumppujen suunnittelussa.

Juoksupyörien tyypit

Suunnittelultaan pumpun juoksupyörät joskus suljettu - kansilevyllä, avoimella ja kaksisuuntaisella sisääntulopyörällä.

Avaa juoksupyörä

Suurin osa avoimista pyöristä on valettu. Juoksupyörät on valettu erikoismuotoon tarkkuusvalumenetelmillä. Tässä tapauksessa pyörät saadaan virtausreitillä, joka on erittäin tarkka ja pinnan puhtaus.

Avointa juoksupyörää käytetään saastuneiden ja/tai paksujen nesteiden pumppaamiseen. Tällaisen pyörän suunnittelulla on molemmat edut, nimittäin:
pitkä käyttöikä ja korkea kulutuskestävyys
kyky puhdistaa tehokkaasti kaikenlaiset tukokset

Haittoja ovat siis suhteellisen alhainen hyötysuhde (tehokkuus), keskimäärin noin 40%.

Pumpun juoksupyörä kiinni

Suljetussa juoksupyörässä peitelevy asennetaan ja hitsataan päälevyyn valetuilla tai jyrsityillä siivellä.

Suljetun tyypin rakenteelle on ominaista korkea hyötysuhde, mikä tekee tämäntyyppisellä juoksupyörällä varustetuista pumpuista erittäin suosittuja.

Tämän tyyppisellä juoksupyörällä varustettuja pumppuja käytetään puhtaiden nesteiden sekä lievästi saastuneiden väliaineiden pumppaamiseen.

Bilateraaliset imupyörät ovat pareittain kytkettyjä yksipuolisia imupyöriä, joilla on sama virtausreitin muoto. Tällaiset pyörät voivat olla umpinaisia ​​(valettu) tai kahdessa puolikkaassa (hitsattu-valettu).

Voimalla lapaluun vuorovaikutus juoksupyörä, jonka ympärillä virtaa virta, ne on jaettu aksiaalisiin ja radiaalisiin. Ero näiden tyyppien välillä on virtauksen suunnassa.

Radiaalinen juoksupyörä

Pumpuissa, joihin on asennettu säteittäinen juoksupyörä, nestevirtauksella on säteittäinen suunta ja siksi syntyy olosuhteet keskipakoisvoimien toiminnalle.

Pumpun toiminta on seuraava: kun säteittäinen juoksupyörä (2) pyörii kotelon (1) sisällä, syntyy paine-ero nestevirtauksessa kummankin siiven molemmilla puolilla ja siten virtauksen voimavuorovaikutus juoksupyörän kanssa. . Terien painevoimat virtaukseen aiheuttavat nesteen pakotetun pyörimis- ja translaatioliikkeen, mikä lisää sen painetta ja nopeutta, ts. mekaaninen energia.

Nestevirtauksen energian ominaislisäys riippuu tässä tapauksessa virtausnopeuksien yhdistelmästä, vesipumpun juoksupyörän pyörimisnopeudesta, juoksupyörän halkaisijasta ja sen muodosta, ts. suunnittelun, koon ja nopeuden yhdistelmästä.

Aksiaalinen juoksupyörä

Pumpuissa, joihin on asennettu aksiaalinen juoksupyörä, nestevirtaus on yhdensuuntainen siipipumpun pyörimisakselin kanssa. Keskipakoyksikön toimintaperiaate on samanlainen kuin edellisessä versiossa ja perustuu energian siirtoon terästä nestevirtaan.

Pumpun asennuksen vaikutus juoksupyörään.

Pumpun asennustapa vaikuttaa suoraan pumpun käyttöaikaan ja sen resursseihin kokonaisuudessaan. Lisätietoja kaikista asennuksen vivahteista on kuvattu pumpun päätä käsittelevässä artikkelissa. Lyhyesti sanottuna juoksupyörän käyttöikään vaikuttavat:
putkilinjan imuosan halkaisija on pienempi kuin pumpun imuputken halkaisija
kaltevuus poispäin pumpun imusta tai putken vaakasuuntaisen osan painuminen imupuolella
suuri määrä mutkia ja mutkia putkilinjassa.

Juoksupyörän halkaisija ja laskenta

Laskenta suoritetaan annettujen virtausnopeuden Q, korkeuden H ja kierrosten lukumäärän n arvojen mukaan juoksupyörän virtausreitin, halkaisijan ja mittojen määrittämiseksi.

Pumpun virtausreitin jäljellä olevien elementtien - virtauksen tulo- ja ulostulo - laskenta suoritetaan edellisessä laskelmassa hyväksyttyjen olosuhteiden varmistamiseksi.

Juoksupyörän laskentatehtävä määräytyy koko pumpun tiedoista hyväksytyn pumppukaavion perusteella.

Pyörän syöttö

jossa K on pumpun virtausten määrä

Pyörän pää

missä i on pumpun vaiheiden lukumäärä (jos pyöriä on useita).

Laskelmassa on otettava huomioon tappiot. Laskettu virtausnopeus Q on suurempi kuin Q1 tilavuushäviöiden määrällä, jonka arvon määrää tilavuushyötysuhde. Tilavuushyötysuhteen arvo on yleensä välillä 0,85 - 0,95, suuremmat arvot viittaavat korkean nopeuskertoimen pumppuihin.

Tilanne on samanlainen paineen suhteen. Hydrauliset häviöt määräytyvät hydraulisesta hyötysuhteesta, joka riippuu pumpun virtausreitin muodon täydellisyydestä, suorituskyvyn laadusta ja yksikön koosta. Hydraulisen hyötysuhteen arvo on välillä 0,85-0,95.

Kun määrität juoksupyörän halkaisijaa ja suoritat laskelman, määritä ensin kanavan päämitat ja siipien kulma sisään- ja ulostulossa ja profiloi sitten kanava pituuspiirissä ja siipien ääriviivat.

Työskentely laskennan suorittamisen parissa tarkoittaa suurta tarkkuutta, koska suorituskyky riippuu tästä ja jokainen virhe aiheuttaa suuria taloudellisia menetyksiä sarjatuotannossa. Siksi tällaista työtä tekevät vain erikoistuneiden siirtokuntien joukot.

Pumpun juoksupyörä ja vaurioiden syyt

Kavitaatio

Kavitaatio tapahtuu nesteen paikallisen paineen laskun seurauksena. Kavitaatioprosessi on höyrystyminen, jota seuraa höyrykuplien romahtaminen ja samanaikainen höyryn tiivistyminen nestevirtauksessa. Näiden lukuisten poksahdusten - mikroskooppisten räjähdysten seurauksena syntyy painepiikkejä, jotka voivat vahingoittaa pumpun juoksupyörää ja jopa johtaa koko hydraulijärjestelmän rikkoutumiseen.

Kavitaatiolle tyypillinen merkki on lisääntynyt melu pumppuyksikön käytön aikana.

Kuivakäynti

Kuivakäynnille on ominaista pumpun toiminta ilman nestettä tuloaukossa. Kun työskennellään ilman nesteen liikettä, neste kuumenee ja kiehuu pumpun työkammiossa kitkan ja jäähdytyksen puutteen vuoksi. Tällaiset ilmiöt johtavat juoksupyörän muodonmuutokseen ja sitten sen täydelliseen tuhoutumiseen.

Metallin korroosio

Metallien korroosio vedessä tai vesiliuoksissa on luonteeltaan sähkökemiallista. Tämä prosessi syntyy potentiaalierosta, ts. niin kutsutun galvaanisen parin läsnä ollessa.

Galvaanisen parin muodostuminen tapahtuu, kun kaksi tai useampia eri metallia (makropari) upotetaan tai metallin rakenteellinen epähomogeenisuus (mikropari) on läsnä.

Sekä mikroparien että makroparien eri komponenteilla on erilaiset elektrodipotentiaalit, minkä seurauksena syntyy sähkövirtaa. Komponentteja, joilla on positiivisempi potentiaali, kutsutaan katodeiksi ja negatiivisempia anodeiksi.

Pumpun juoksupyörän metallin tuhoutuminen tapahtuu anodiosissa johtuen ionien (sähkövarautuneiden hiukkasten) siirtymisestä metallista pumpun työväliaineeseen. Vapautuneet elektronit virtaavat metallin yli anodilta katodiosille ja purkautuvat niille.

Siten korroosio on kahden prosessin yhdistelmä: anodinen prosessi (ionien siirtyminen metallista liuokseen) ja katodinen prosessi (elektronien purkautuminen).

Pumpun juoksupyörän materiaalit

Valittaessa materiaaleja juoksupyörille on noudatettava useita vaatimuksia. Materiaalin mekaanisten ominaisuuksien tulee varmistaa juoksupyörän vaadittu lujuus lämpöjännitykset huomioiden. Lineaarilaajenemiskerroin ei saa olla kovin erilainen kuin akselimateriaalin lineaarilaajenemiskerroin.

Yhtä tärkeä ominaisuus on materiaalin korroosionkestävyys pumpattavassa nesteessä.

Yleensä käy ilmi, että materiaali juoksupyörä keskipakopumpun on täytettävä monimutkainen joukko vaatimuksia.

Materiaalin mekaanisten ominaisuuksien on varmistettava pyörän lujuus ei vain normaaleissa käyttöolosuhteissa, vaan myös erityisissä lämpötilaiskuihin liittyvissä käyttöolosuhteissa.

Joissakin tapauksissa pumppuun voi päästä vieraita esineitä, jotka voivat vahingoittaa juoksupyörää, kuten kolhujen muodostumista. Siksi pyörän materiaalin on oltava vahvaa, sitkeää ja korkea korroosionkestävyys.

Pronssi täyttää nämä vaatimukset eniten, mutta pronssi on myös kallein materiaali. Lisäksi korkeissa lämpötiloissa pronssin mekaaniset ominaisuudet heikkenevät jyrkästi. Pronssipyörän korkeaan lineaarista laajenemiskerrointa teräsakseliin verrattuna liittyy haittoja. Tämän seurauksena pronssisen juoksupyörän sovitus akselille normaaleissa lämpötiloissa heikkenee korkean lämpötilan käyttöolosuhteissa.

Ruostumattomilla teräksillä on hyvät mekaaniset ominaisuudet ja korroosionkestävyys. Mutta alhaisten valuominaisuuksien vuoksi pyörät tällaisista teräksistä on valmistettava hitsatulla menetelmällä koneistetuista takeista.

Valurautaa voidaan käyttää vähän korroosiota aiheuttavassa ympäristössä toimivan pumpun juoksupyörän materiaalina.

Viime aikoina erilaiset muovityypit, joilla on suhteellisen korkeat mekaaniset ominaisuudet ja kestävyyttä aggressiivisia aineita vastaan, ovat saavuttaneet suosiota pumpun juoksupyörän suunnittelussa.

Suurissa korroosiota vastaan ​​suotuisissa olosuhteissa siipipyörät on valmistettu hiiliteräksestä ja lisääntyneelle kulumiselle alttiit paikat suojataan erikoispinnoitteella.

Jos pumppauslaitteisto epäonnistuu, yksi syy on juoksupyörä ja sitten pumpun juoksupyörä on vaihdettava.

Jos sinulla on kysyttävää pumpun juoksupyörän poistamisesta, noudata alla olevia ohjeita:

1 Varmista, että pumppausyksikössä ei ole virtalähdettä;

2 Vuotavien pumppujen tapauksessa on tarpeen irrottaa kytkin, joka yhdistää pumpun ja sähkömoottorin;

3 Irrota imu- ja/tai poistoputket yksikön suunnittelusta riippuen (tarvittaessa);

4 Irrota pumpun pesä ruuvaamalla irti vastaavat pultit;

5 Lyö akselin ja juoksupyörän yhdistävä avain irti;

6 Irrota juoksupyörä.

Pyörän istuimet moottorin akselilla voidaan tehdä risti- tai kuusikulmiomuotoisiksi tai kuusikulmaisen tähden muotoisiksi.