Pumpa s mješovitim protokom je fluidni stroj između centrifugalne pumpe i pumpe s aksijalnim protokom, koji kombinira prednosti obiju i naširoko se koristi u mnogim područjima industrije i hidrotehnike. Jedinstvene značajke dizajna pumpi s mješovitim protokom omogućuju im da pokažu visoko-kvalitetne performanse u određenim radnim uvjetima. U nastavku će se razraditi jedinstvene značajke dizajna pumpi s mješovitim protokom.
1, Dizajn impelera
Oblik i kut oštrice
Oblik lopatica pumpe s mješovitim protokom je jedinstven i obično upleten. Ovaj oblik omogućuje oštricama da imaju različite kutove postavljanja oštrica na različitim radijusima. Na ulazu rotora, kut postavljanja lopatica je malen kako bi se smanjio gubitak od udarca ulaznog toka vode i poboljšala usisna učinkovitost pumpe za vodu. Kako se radijus povećava, kut postavljanja lopatica postupno se povećava, što može omogućiti da protok vode dobije odgovarajuće povećanje energije u impeleru. Na primjer, u nekim velikim pumpama s mješovitim protokom, kut postavljanja lopatica na ulazu može biti između 10-20 stupnjeva, dok na izlazu može doseći 30-40 stupnjeva.
Zakrivljeni dizajn lopatica također čini protok vode u propeleru ujednačenijim, smanjujući pojavu vrtloga i pojavu rasipanja. To pomaže poboljšati hidrauličku učinkovitost pumpe za vodu i smanjiti gubitak energije.
Broj i raspored listova
Broj lopatica u pumpi mješovitog protoka općenito je između 3-6. Broj lopatica utjecat će na rad pumpe za vodu. Manji broj lopatica može smanjiti gubitak diska rotora od trenja, ali može povećati neravnomjernost protoka vode; Veći broj lopatica može poboljšati visinu i učinkovitost vodene pumpe, ali također može povećati poteškoće i troškove proizvodnje impelera.
Raspodjela lopatica na impeleru također je pažljivo dizajnirana. Obično se koristi simetrična raspodjela kako bi se osigurala dinamička ravnoteža impelera tijekom rotacije. Ova simetrična raspodjela pomaže smanjiti vibracije i buku tijekom rada crpke i poboljšati stabilnost rada crpke.
2, Struktura tijela pumpe
Spiralni oblik školjke
Oblik spirale pumpe mješovitog protoka razlikuje se od oblika centrifugalne pumpe i pumpe aksijalnog protoka. Njena spirala je obično spiralnog oblika, ali je kut zavojnice između kuta centrifugalne pumpe i aksijalne pumpe. Ovaj oblik puževe školjke može se bolje prilagoditi promjenama brzine i smjera protoka vode na izlazu rotora pumpe s mješovitim protokom, postupno pretvarajući protok vode velike-brzine na izlazu rotora u energiju pritiska.
Unutarnja stijenka puževe kućice dizajnirana je tako da bude glatka kako bi se smanjio gubitak trenja između protoka vode i stijenke puževe kućice. U isto vrijeme, izlazna širina puževe kućice postupno se povećava kako bi se prilagodila difuziji protoka vode i dodatno poboljšala učinkovitost vodene pumpe.
Dizajn ulaza i izlaza
Ulaz pumpe s mješovitim protokom obično je pravokutan ili kružni, a njegov dizajn treba osigurati da protok vode nesmetano ulazi u rotor. Oblik i veličinu ulaznog kanala potrebno je optimizirati kako bi se smanjio otpor protoka ulazne vode i poboljšala usisna učinkovitost pumpe za vodu.
Projektiranje ispusta treba uzeti u obzir smjer protoka vode i zahtjeve za tlak. Izlaz je općenito pravokutan ili sužen, s određenim kutom između svog smjera i smjera rotacije i aksijalnog smjera impelera, kako bi se prilagodio različitim spojevima cjevovoda i inženjerskim zahtjevima.
3, Dizajn vodeće lopatice
Oblik i količina vodećih lopatica
Vodeće lopatice pumpi s mješovitim protokom obično su upletene prstenaste strukture. Oblik i količina vodećih lopatica ima značajan utjecaj na rad pumpe za vodu. Broj vodećih lopatica općenito je između 4-8, a dizajn njihovog oblika trebao bi osigurati da mogu učinkovito voditi protok vode na izlazu rotora, čineći da teče duž aksijalnog smjera i dodatno povećava pritisak protoka vode.
Razmak između ulaznog ruba vodeće lopatice i izlaznog ruba rotora treba biti odgovarajući kako bi se izbjegao udar vodenog toka i odvajanje. U isto vrijeme, izlazni rub vodeće lopatice trebao bi se postupno smanjivati kako bi se smanjila izlazna brzina protoka vode i poboljšala učinkovitost pumpe za vodu.
Funkcija vodećih lopatica
Lopatice za vođenje igraju važnu ulogu u pumpama s mješovitim protokom. Ne samo da može voditi protok vode, već i povratiti kinetičku energiju protoka vode na izlazu rotora i pretvoriti je u energiju pritiska. Osim toga, vodeće lopatice također mogu igrati ulogu u uravnoteženju aksijalnih sila, smanjenju aksijalnog potiska tijekom rada pumpe i poboljšanju stabilnosti rada pumpe.
4, Dizajn brtvljenja i ležaja
dizajn brtvljenja
Dizajn brtvljenja pumpi s mješovitim protokom trebao bi osigurati da tijekom rada ne dođe do curenja. Za pumpe za mješovitu vodu obično se koriste mehaničke brtve ili brtvene brtve. Mehaničke brtve imaju prednosti dobre izvedbe brtvljenja i dugog vijeka trajanja, ali cijena je relativno visoka; Brtvljenje pakiranja ima jednostavnu strukturu i nisku cijenu, ali je njegovo brtvljenje relativno slabo.
U nekim posebnim radnim uvjetima, kao što su pumpe s mješovitim protokom koje transportiraju korozivne medije ili medije visoke-temperature, potrebni su posebni brtveni materijali i strukture. Na primjer, za pumpe s mješovitim protokom koje transportiraju korozivne medije, mogu se koristiti -materijali za brtvljenje otporni na koroziju kao što je fluoroguma; Za pumpe mješovitog protoka s medijima visoke-temperature, mehaničke brtve za hlađenje mogu se koristiti kako bi se spriječio kvar brtve zbog visokih temperatura.
dizajn ležaja
Ležajevi pumpe mješovitog protoka moraju nositi težinu rotora i osovine pumpe, kao i aksijalne i radijalne sile tijekom rada. Stoga bi konstrukcija ležajeva trebala imati dovoljnu-nosivost i pouzdanost. Obično se koriste kotrljajući ležajevi ili klizni ležajevi.
Kotrljajući ležajevi imaju prednosti niskog koeficijenta trenja i fleksibilnog pokretanja, ali zahtijevaju redovito podmazivanje i zamjenu; Klizni ležajevi imaju prednosti velike-nosivosti i glatkog rada, ali zahtijevaju veliku količinu podmazivanja i hlađenja. U dizajnu pumpi s mješovitim protokom, potrebno je odabrati odgovarajuće tipove ležaja na temelju specifičnih radnih uvjeta i zahtjeva, te treba provesti razumne dizajne podmazivanja i hlađenja.
5, Izbor materijala
Materijal impelera
Odabir materijala rotora pumpe miješanog protoka treba odrediti na temelju svojstava transportnog medija i radnih uvjeta. Za pumpe s mješovitim protokom koje transportiraju čistu vodu ili blago korozivne medije obično se koriste materijali poput lijevanog željeza, lijevanog čelika ili nehrđajućeg čelika. Rotori od lijevanog željeza imaju prednosti niske cijene i dobrih performansi lijevanja, ali njihova otpornost na koroziju je slaba; Čvrstoća i žilavost rotora od lijevanog čelika su dobri, pogodni za radne uvjete s visokim tlakom; Rotori od nehrđajućeg čelika imaju dobru otpornost na koroziju i habanje te su prikladni za prijenos medija s jakom korozivnošću ili koji sadrže čvrste čestice.
Za neke posebne radne uvjete, kao što je transport visoke temperature, visokog tlaka ili visoko korozivnih medija, također se mogu koristiti posebni legirani materijali kao što su legure na bazi nikla, legure titana itd.
Materijali za tijelo pumpe i vodeće lopatice
Materijale tijela pumpe i vodećih lopatica također treba odabrati prema svojstvima medija i radnim uvjetima. Za opće pumpe za miješanu vodu, lijevano željezo ili lijevani čelik mogu se koristiti za proizvodnju tijela pumpe i vodećih lopatica; Za pumpe miješanog protoka koje transportiraju korozivne medije mogu se koristiti materijali poput nehrđajućeg čelika, stakloplastike ili plastike. Plastika ojačana staklenim vlaknima ima prednosti male težine i dobre otpornosti na koroziju, te je prikladna za neke male i lagane pumpe miješanog protoka; Plastika ima dobru otpornost na koroziju i izolacijska svojstva, što je čini pogodnom za neke posebne radne uvjete.
6, Radne karakteristike
Krivulja visine protoka
Krivulja visine protoka pumpe mješovitog protoka pokazuje oblik grbe. Kada je protok nizak, visina je visoka. Kako se protok povećava, glava se postupno smanjuje. Kada brzina protoka dosegne određenu vrijednost, glava ponovno počinje rasti. Ova krivulja visine protoka omogućuje pumpama s mješovitim protokom da zadrže određenu razinu učinkovitosti u različitim radnim uvjetima.
U usporedbi s centrifugalnim pumpama, pumpe s mješovitim protokom imaju veću visinu pri niskim protokima i prikladnije su za radne uvjete koji zahtijevaju veću visinu; U usporedbi s crpkama s aksijalnim protokom, crpke s mješovitim protokom imaju sporiji pad visine pri visokim brzinama protoka i bolju stabilnost.
Karakteristike učinkovitosti
Krivulja učinkovitosti pumpe s mješovitim protokom je relativno ravna i može održati visoku učinkovitost u velikom rasponu protoka. To omogućuje pumpama s mješovitim protokom dobru prilagodljivost u uvjetima s velikim promjenama protoka. Na primjer, u sustavima za navodnjavanje poljoprivrednog zemljišta, zbog različitih zahtjeva za navodnjavanjem u različitim godišnjim dobima i parcelama, protok će se jako razlikovati. Crpke miješanog protoka mogu održati visoku radnu učinkovitost i uštedjeti energiju u ovoj situaciji.
Jedinstvene značajke dizajna pumpi s mješovitim protokom čine ih široko primjenjivim u poljima kao što su očuvanje vode, poljoprivreda i industrija. Uz kontinuirani razvoj tehnologije, dizajn i tehnologija proizvodnje pumpi s mješovitim protokom nastavit će se inovirati i poboljšavati, pružajući učinkovitiju i pouzdaniju opremu za prijenos tekućine za razvoj raznih industrija.