Jaka jest struktura, zasada działania i główne elementy pompy odśrodkowej

Jan 30, 2025

Budowa i zasada pracy pompy odśrodkowej
Według fizyki na obiekt poruszający się po okręgu działa siła odśrodkowa. Jeśli siła dośrodkowa jest niewystarczająca lub zostanie utracona, obiekt wyleci w kierunku stycznym obwodu na skutek bezwładności, tworząc tak zwany ruch odśrodkowy. Pompy odśrodkowe działają wykorzystując bezwładnościowy ruch odśrodkowy.
Schemat ideowy podstawowej budowy jednostopniowych pomp odśrodkowych powszechnie stosowanych w inżynierii wodno-kanalizacyjnej. Jego głównymi elementami roboczymi są wirnik 1, obudowa pompy spiralnej 2 i wał pompy 3, który wprawia wirnik w ruch obrotowy. Króciec ssący obudowy pompy w kształcie ślimaka jest podłączony do rury ssącej 4 pompy wodnej, a wylot jest podłączony do rury ciśnieniowej 7 pompy wodnej. Wirnik z zakrzywionymi łopatkami jest zamontowany w nieruchomej obudowie pompy, a wlot wirnika jest podłączony do rury ssącej pompy wodnej. Przed rozpoczęciem pompowania należy napełnić pompę i rurę ssącą wodą. Gdy maszyna napędowa napędza wirnik, aby obracał się z dużą prędkością przez wał pompy,
Woda w wirniku obraca się z dużą prędkością razem z wirnikiem. Ze względu na niewystarczającą spójność wody oraz siłę tarcia pomiędzy łopatkami a wodą tworzącą siłę dośrodkową utrzymującą ruch obrotowy strumienia wody, strumień wody w wirniku stopniowo przepływa w kierunku zewnętrznej krawędzi wirnika, jest wyrzucany z wirnika dostaje się do obudowy pompy, a następnie poprzez rurkę stożka dyfuzyjnego wpływa do rury ciśnieniowej pompy wodnej. Do sieci rurociągów transportowany jest rurą ciśnieniową. Jednocześnie w środku wirnika powstaje podciśnienie w wyniku wyrzucania wody, a na powierzchnię basenu ssącego działa ciśnienie atmosferyczne. Pod tą różnicą ciśnień woda w rurze ssawnej w sposób ciągły wpływa do wirnika wzdłuż rury ssącej. Ciągły obrót wirnika powoduje ciągłe wyrzucanie i zasysanie wody, tworząc ciągły przepływ wody przez pompę odśrodkową.
Jak wspomniano powyżej, proces pracy pompy odśrodkowej jest w rzeczywistości procesem przekazywania i konwersji energii. Zamienia energię mechaniczną maszyny napędowej na energię kinetyczną i energię ciśnienia transportowanego płynu. W procesie przekazywania i konwersji energii nieuchronnie dochodzi do wielu strat energii, a im są one większe, tym niższa jest wydajność pracy i gorsza wydajność pompy.

Główne elementy pompy odśrodkowej
Pompa odśrodkowa składa się z wielu elementów. Biorąc za przykład jednostopniową jednostopniową pompę odśrodkową, omówimy funkcje, materiały i skład każdego głównego elementu.
1, Wirnik
Wirnik, zwany także kołem roboczym lub kołem obrotowym, służy do przenoszenia energii mechanicznej maszyny napędowej na pompowaną ciecz, zwiększając energię cieczy przepływającej przez wirnik. Przy wyborze materiałów wirnika, oprócz uwzględnienia wytrzymałości mechanicznej pod działaniem siły odśrodkowej, należy również wziąć pod uwagę odporność materiału na zużycie i korozję. Obecnie wirniki są wykonane głównie z żeliwa, staliwa i brązu.
Wirnik dzieli się na dwa typy w zależności od jego budowy: z pojedynczym ssaniem i podwójnym ssaniem. Pochłania wodę z jednej strony, a przednia i tylna osłona wirnika są asymetryczne. Wirnik z pojedynczym ssaniem stosowany jest w pompach odśrodkowych z pojedynczym ssaniem. Wirnik z podwójnym ssaniem, pochłania wodę z obu stron, a pokrywa wirnika jest symetryczna. W pompach odśrodkowych z podwójnym ssaniem zastosowano wirniki z podwójnym ssaniem, które charakteryzują się dużym natężeniem przepływu i mogą automatycznie równoważyć siły osiowe.
Wirnik dzieli się na trzy formy w zależności od pokrywy: zamknięty, otwarty i półotwarty. Wirnik z dwiema pokrywami nazywany jest wirnikiem zamkniętym. Pomiędzy płytami osłonowymi znajdują się 6-12 ostrza wygięte do tyłu. Ten typ wirnika ma wysoką wydajność i jest szeroko stosowany. Wirnik posiadający tylko tylną pokrywę i bez przedniej pokrywy nazywany jest wirnikiem półotwartym. Wirnik posiadający tylko łopatki i bez pokrywy nazywany jest wirnikiem otwartym. Wirniki półotwarte i otwarte mają mniej łopatek, zwykle tylko 2? 5 sztuk, te dwa typy wirników mają niższą wydajność w porównaniu do wirników zamkniętych i nadają się do 6
Wylewanie cieczy zanieczyszczonych lub zawierających dużą ilość cząstek stałych.
2, Wał pompy
Zadaniem wału pompy jest podparcie i napędzanie wirnika w celu jego obrotu, przenosząc energię maszyny napędowej na wirnik. Wymagane jest, aby koniec wału poziomej pompy odśrodkowej był prosty oraz miał wystarczającą wytrzymałość i sztywność, aby uniknąć wahań wirnika spowodowanych zginaniem wału podczas pracy pompy, co może spowodować uszkodzenie wirnika i obudowy pompy w wyniku zużycia. Wał pompy jest zwykle wykonany ze stali węglowej lub stali nierdzewnej. Jeden koniec wału pompy jest przymocowany do wirnika za pomocą płaskiego wpustu i przeciwnej nakrętki, zapewniając dokręcenie wirnika podczas obrotu; W dużych i średnich pompach wodnych położenie osiowe wirnika ustala się za pomocą tulei wału i nakrętek dokręcających tuleje wału. Zamontować sprzęgło na drugim końcu wału pompy.
3, Obudowa pompy
Obudowa pompy odśrodkowej ma kształt muszli ślimaka, która zawiera i transportuje ciecze. Składa się z pokrywy pompy i korpusu ślimaka. Pokrywa pompy to komora ssąca pompy, której zadaniem jest równomierne kierowanie wody w rurze ssawnej w stronę wirnika przy minimalnych stratach. Ze względu na konstrukcję komory ssące można podzielić na proste stożkowe komory ssące, pierścieniowe komory ssące i półspiralne komory ssące. Korpus ślimaka składa się z komory ślimaka i stożka dyfuzora. Główną funkcją komory ślimakowej jest zbieranie strumienia wody wyrzucanego przez wirnik i utrzymywanie stałej prędkości przepływu wody w komorze ślimakowej poprzez ciągłe zwiększanie jej przekroju przepływu, w celu ograniczenia strat ciśnienia. Po odprowadzeniu z komory ślimakowej woda wpływa do rury ciśnieniowej poprzez rurkę stożka dyfuzyjnego. Zadaniem rurki stożkowej dyfuzyjnej jest zmniejszenie prędkości przepływu wody i przekształcenie części energii kinetycznej przepływu wody w energię ciśnienia.
Na kołnierzach wlotowym i wylotowym korpusu pompy znajdują się dwa otwory, które służą do montażu próżniomierzy i manometrów do pomiaru ciśnienia wlotowego i wylotowego pompy. W górnej części korpusu pompy znajduje się otwór do napełniania wodą (lub odsysania powietrza), który służy do napełniania wodą lub odsysania powietrza z korpusu pompy przed uruchomieniem pompy wodnej. W dolnej części obudowy pompy znajduje się otwór spustowy umożliwiający opróżnienie nagromadzonej wewnątrz pompy wody po jej zatrzymaniu, co zapobiega zamarzaniu w okresie zimowym. W dolnej części korpusu pompy znajdują się otwory na śruby umożliwiające przymocowanie do fundamentu. Z wyjątkiem otworów na śruby mocujące pompę wodną, ​​inne otwory na śruby należy zaślepić gwintowanymi zatyczkami, gdy pompa wodna nie jest tymczasowo używana.
Wśród powyższych elementów wirnik i wał pompy są częściami obrotowymi pionowej pompy odśrodkowej, natomiast korpus pompy jest elementem stałym. Pomiędzy nimi znajdują się trzy połączenia: urządzenie uszczelniające wał pomiędzy wałem pompy a korpusem pompy, pierścień redukujący wyciek na połączeniu pomiędzy wirnikiem a wewnętrzną ścianą korpusu pompy oraz łożysko na połączeniu obrotowym pomiędzy pompą wał i gniazdo pompy.