Κατασκευή και αρχή λειτουργίας φυγοκεντρικής αντλίας
Σύμφωνα με τη φυσική, ένα αντικείμενο που υφίσταται κυκλική κίνηση υπόκειται σε φυγόκεντρη δύναμη. Εάν η κεντρομόλος δύναμη είναι ανεπαρκής ή χαθεί, το αντικείμενο θα πετάξει έξω κατά μήκος της εφαπτομένης της περιφέρειας λόγω αδράνειας, σχηματίζοντας μια λεγόμενη φυγόκεντρη κίνηση. Οι φυγόκεντρες αντλίες λειτουργούν χρησιμοποιώντας αυτή την αδρανειακή φυγόκεντρη κίνηση.
Σχηματικό διάγραμμα της βασικής δομής των μονοβάθμιων φυγόκεντρων αντλιών που χρησιμοποιούνται συνήθως στη μηχανική ύδρευσης και αποχέτευσης. Τα κύρια λειτουργικά εξαρτήματά του είναι η πτερωτή 1, το περίβλημα αντλίας σπειροειδούς 2 και ο άξονας αντλίας 3 που οδηγεί την πτερωτή να περιστρέφεται. Η θύρα αναρρόφησης του περιβλήματος της αντλίας σε σχήμα σαλιγκαριού συνδέεται με τον σωλήνα αναρρόφησης 4 της αντλίας νερού και η έξοδος συνδέεται με τον σωλήνα πίεσης 7 της αντλίας νερού. Η πτερωτή με καμπύλες λεπίδες είναι εγκατεστημένη σε ένα σταθερό περίβλημα αντλίας και η είσοδος της πτερωτής συνδέεται με τον σωλήνα αναρρόφησης της αντλίας νερού. Πριν ξεκινήσετε την άντληση, γεμίστε την αντλία και τον σωλήνα αναρρόφησης με νερό. Όταν το ηλεκτρικό μηχάνημα οδηγεί την πτερωτή για να περιστραφεί με υψηλή ταχύτητα μέσα από τον άξονα της αντλίας,
Το νερό στην πτερωτή περιστρέφεται με μεγάλη ταχύτητα μαζί με την πτερωτή. Λόγω της ανεπαρκούς συνοχής του νερού και της δύναμης τριβής μεταξύ των πτερυγίων και του νερού για να σχηματιστεί μια κεντρομόλος δύναμη που διατηρεί την περιστροφική κίνηση της ροής του νερού, η ροή του νερού στην πτερωτή ρέει σταδιακά προς το εξωτερικό άκρο της πτερωτής. εκτινάσσεται έξω από την πτερωτή και εισέρχεται στο περίβλημα της αντλίας και στη συνέχεια ρέει στον σωλήνα πίεσης της αντλίας νερού μέσω του κωνικού σωλήνα διάχυσης. Μεταφέρεται στο δίκτυο αγωγών μέσω του σωλήνα πίεσης. Ταυτόχρονα, δημιουργείται ένα κενό στο κέντρο της πτερωτής λόγω της εκτόξευσης του νερού και η ατμοσφαιρική πίεση δρα στην επιφάνεια της πισίνας αναρρόφησης. Το νερό στον σωλήνα αναρρόφησης ρέει συνεχώς στην πτερωτή κατά μήκος του σωλήνα αναρρόφησης κάτω από αυτή τη διαφορά πίεσης. Η συνεχής περιστροφή της πτερωτής προκαλεί τη συνεχή εκτόξευση και αναρρόφηση του νερού, σχηματίζοντας τη συνεχή παροχή νερού της φυγοκεντρικής αντλίας.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η διαδικασία λειτουργίας μιας φυγοκεντρικής αντλίας είναι στην πραγματικότητα μια διαδικασία μεταφοράς και μετατροπής ενέργειας. Μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια της μηχανής ισχύος σε κινητική ενέργεια και ενέργεια πίεσης του ρευστού που μεταφέρεται. Στη διαδικασία μεταφοράς και μετατροπής ενέργειας, υπάρχουν αναπόφευκτα πολλές απώλειες ενέργειας και όσο μεγαλύτερη είναι η απώλεια, τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοση εργασίας και τόσο χειρότερη είναι η απόδοση της αντλίας.
Κύρια εξαρτήματα της φυγοκεντρικής αντλίας
Μια φυγοκεντρική αντλία αποτελείται από πολλά εξαρτήματα. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα μια φυγόκεντρη αντλία μονής αναρρόφησης ενός σταδίου, θα συζητήσουμε τις λειτουργίες, τα υλικά και τη σύνθεση κάθε κύριου εξαρτήματος.
1, Πτερωτή
Η πτερωτή, γνωστή και ως τροχός εργασίας ή περιστροφικός τροχός, χρησιμοποιείται για τη μεταφορά της μηχανικής ενέργειας της μηχανής ισχύος στο υγρό που αντλείται, αυξάνοντας την ενέργεια του ρευστού που ρέει μέσω της πτερωτής. Κατά την επιλογή υλικών πτερωτής, εκτός από την εξέταση της μηχανικής αντοχής υπό φυγόκεντρο δύναμη, θα πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη η αντοχή στη φθορά και η αντίσταση στη διάβρωση του υλικού. Προς το παρόν, οι πτερωτές κατασκευάζονται κυρίως από χυτοσίδηρο, χυτοσίδηρο και μπρούτζο.
Η πτερωτή χωρίζεται σε δύο τύπους ανάλογα με τη δομή της: μονής αναρρόφησης και διπλής αναρρόφησης. Απορροφά νερό από τη μία πλευρά και οι μπροστινές και πίσω πλάκες κάλυψης της φτερωτής είναι ασύμμετρες. Η πτερωτή μονής αναρρόφησης χρησιμοποιείται για φυγοκεντρικές αντλίες μονής αναρρόφησης. Πτερωτή διπλής αναρρόφησης, απορροφά νερό και από τις δύο πλευρές και η πλάκα κάλυψης της πτερωτής είναι συμμετρική. Οι φυγοκεντρικές αντλίες διπλής αναρρόφησης χρησιμοποιούν πτερωτές διπλής αναρρόφησης, οι οποίες έχουν μεγάλο ρυθμό ροής και μπορούν να εξισορροπήσουν αυτόματα τις αξονικές δυνάμεις.
Η πτερωτή χωρίζεται σε τρεις μορφές με βάση την πλάκα κάλυψης της: κλειστή, ανοιχτή και ημιανοικτή. Μια πτερωτή με δύο πλάκες κάλυψης ονομάζεται κλειστή πτερωτή. Ανάμεσα στις πλάκες κάλυψης, υπάρχουν 6-12 λεπίδες που λυγίζουν προς τα πίσω. Αυτός ο τύπος πτερωτής έχει υψηλή απόδοση και χρησιμοποιείται ευρέως. Μια πτερωτή με μόνο πίσω κάλυμμα και χωρίς μπροστινή πλάκα καλύμματος ονομάζεται ημι-ανοιχτή πτερωτή. Μια πτερωτή με μόνο πτερύγια και χωρίς πλάκα κάλυψης ονομάζεται ανοιχτή πτερωτή. Οι ημι-ανοιχτές και ανοιχτές φτερωτές έχουν λιγότερες λεπίδες, συνήθως μόνο 2; 5 τεμαχίων, αυτοί οι δύο τύποι φτερών έχουν χαμηλότερη απόδοση σε σύγκριση με τις κλειστές φτερωτές και είναι κατάλληλοι για 6
Εκκένωση υγρών που είναι μολυσμένα ή περιέχουν μεγάλη ποσότητα στερεών σωματιδίων.
2, Άξονας αντλίας
Η λειτουργία του άξονα της αντλίας είναι να υποστηρίζει και να οδηγεί την πτερωτή σε περιστροφή, μεταφέροντας την ενέργεια του μηχανήματος ισχύος στην πτερωτή. Απαιτείται το άκρο του άξονα της οριζόντιας φυγοκεντρικής αντλίας να είναι ίσιο και να έχει επαρκή αντοχή και ακαμψία για να αποφευχθεί η ταλάντευση της πτερωτής που προκαλείται από την κάμψη του άξονα κατά τη λειτουργία της αντλίας, η οποία μπορεί να προκαλέσει βλάβη στην πτερωτή και το περίβλημα της αντλίας λόγω φθοράς. Ο άξονας της αντλίας είναι γενικά κατασκευασμένος από ανθρακούχο χάλυβα ή ανοξείδωτο χάλυβα. Το ένα άκρο του άξονα της αντλίας στερεώνεται στην πτερωτή με ένα επίπεδο κλειδί και ένα αντίστροφο παξιμάδι, διασφαλίζοντας ότι η πτερωτή σφίγγεται κατά την περιστροφή. Στις αντλίες νερού μεγάλου και μεσαίου μεγέθους, η αξονική θέση της πτερωτής εντοπίζεται χρησιμοποιώντας χιτώνια άξονα και παξιμάδια που σφίγγουν τα χιτώνια του άξονα. Τοποθετήστε έναν σύνδεσμο στο άλλο άκρο του άξονα της αντλίας.
3, περίβλημα αντλίας
Το περίβλημα της αντλίας μιας φυγοκεντρικής αντλίας έχει τη μορφή κελύφους σαλιγκαριού που περιέχει και μεταφέρει υγρά. Αποτελείται από κάλυμμα αντλίας και σώμα σαλιγκαριού. Το κάλυμμα της αντλίας είναι ο θάλαμος αναρρόφησης της αντλίας, ο οποίος λειτουργεί για να οδηγεί ομοιόμορφα το νερό στο σωλήνα αναρρόφησης προς την πτερωτή με ελάχιστη απώλεια. Σύμφωνα με τη δομή, οι θάλαμοι αναρρόφησης μπορούν να χωριστούν σε ευθύγραμμους κωνικούς θαλάμους αναρρόφησης, δακτυλιοειδείς θαλάμους αναρρόφησης και ημι-σπειρωτούς θαλάμους αναρρόφησης. Το σώμα του σαλιγκαριού αποτελείται από έναν θάλαμο σαλιγκαριού και έναν κώνο διαχύτη. Η κύρια λειτουργία του θαλάμου σαλιγκαριού είναι να συλλέγει τη ροή του νερού που εκτοξεύεται από το στροφείο και να διατηρεί σταθερή ταχύτητα ροής νερού στο θάλαμο σαλιγκαριού αυξάνοντας συνεχώς τη διατομή ροής του, προκειμένου να μειωθεί η απώλεια κεφαλής. Αφού εκκενωθεί από τον θάλαμο του σαλιγκαριού, το νερό ρέει στον σωλήνα πίεσης μέσω του κωνικού σωλήνα διάχυσης. Η λειτουργία του κωνικού σωλήνα διάχυσης είναι να μειώνει την ταχύτητα της ροής του νερού και να μετατρέπει μέρος της κινητικής ενέργειας της ροής του νερού σε ενέργεια πίεσης.
Υπάρχουν δύο τρυπημένες οπές στις φλάντζες εισόδου και εξόδου του περιβλήματος της αντλίας, οι οποίες χρησιμοποιούνται για την εγκατάσταση μετρητών κενού και μετρητών πίεσης για τη μέτρηση της πίεσης εισόδου και εξόδου της αντλίας. Το επάνω μέρος του περιβλήματος της αντλίας είναι εξοπλισμένο με μια οπή πλήρωσης νερού (ή εξαγωγής αέρα), η οποία χρησιμοποιείται για την πλήρωση νερού ή την εξαγωγή αέρα από το περίβλημα της αντλίας πριν από την εκκίνηση της αντλίας νερού. Το κάτω μέρος του περιβλήματος της αντλίας είναι εξοπλισμένο με μια οπή αποστράγγισης για την εκκένωση του συσσωρευμένου νερού μέσα στην αντλία μετά τη διακοπή, για την αποφυγή παγώματος το χειμώνα. Το κάτω μέρος του περιβλήματος της αντλίας είναι εξοπλισμένο με οπές μπουλονιών για στερέωση στο θεμέλιο. Εκτός από τις οπές των μπουλονιών που στερεώνουν την αντλία νερού, άλλες οπές βιδών πρέπει να βουλώνονται με βύσματα με σπείρωμα όταν η αντλία νερού δεν χρησιμοποιείται προσωρινά.
Μεταξύ των παραπάνω εξαρτημάτων, η πτερωτή και ο άξονας της αντλίας είναι τα περιστρεφόμενα μέρη μιας κατακόρυφης φυγοκεντρικής αντλίας, ενώ το περίβλημα της αντλίας είναι ένα σταθερό εξάρτημα. Υπάρχουν τρεις συνδέσεις μεταξύ αυτών των δύο: η διάταξη στεγανοποίησης άξονα μεταξύ του άξονα της αντλίας και του περιβλήματος της αντλίας, ο δακτύλιος μείωσης διαρροής στην άρθρωση μεταξύ της φτερωτής και του εσωτερικού τοιχώματος του περιβλήματος της αντλίας και το ρουλεμάν στην περιστροφική σύνδεση μεταξύ της αντλίας άξονα και το κάθισμα της αντλίας.
