U području fluidnih strojeva, pumpe s mješovitim protokom icentrifugalne pumpedvije su uobičajene vrste pumpi. Imaju važnu ulogu u mnogim industrijskim i civilnim područjima. Razumijevanje njihovih bitnih razlika ključno je za pravilan odabir i korištenje ovih uređaja.
1, Strukturne razlike
(1) Struktura impelera
Crpka mješovitog protoka
Oblik rotora pumpe s mješovitim protokom je između centrifugalne pumpe i aksijalne pumpe. Njegove lopatice su upletene, s radijalnim produžetkom lopatica centrifugalne pumpe i aksijalnim produžetkom lopatica aksijalne pumpe. Ovaj oblik lopatica uzrokuje da tekućina pumpe miješanog protoka bude izložena i centrifugalnim i aksijalnim silama tijekom rada. Na primjer, neka uobičajena rotora pumpe mješovitog protoka imaju izlazne kutove lopatica općenito između 20 stupnjeva i 60 stupnjeva, što može utjecati na karakteristike rada pumpe mješovitog protoka.
Lopatice rotora centrifugalnih pumpi obično su radijalne ili zakrivljene unatrag. Lopatice uglavnom stvaraju centrifugalnu silu, koja izbacuje tekućinu iz središta rotora prema rubu rotora. Kut postavljanja izlaza lopatice rotora centrifugalne pumpe općenito je veći od 90 stupnjeva, a neki čak i blizu 180 stupnjeva, što omogućuje tekućini da dobije veliku centrifugalnu silu u rotoru.
(2) Struktura tijela pumpe
Crpka mješovitog protoka
Tijelo crpke pumpi s mješovitim protokom većinom je spiralna struktura, ali u usporedbi s spiralom centrifugalnih pumpi, njegova površina grla je veća. Ova struktura pomaže u boljoj ravnoteži radijalnih i aksijalnih sila tijekom protoka tekućine, dok se također prilagođava karakteristikama radijalnog i aksijalnog protoka tekućine u pumpama s mješovitim protokom. Osim toga, ulaz i izlaz pumpi s mješovitim protokom obično su na istoj osi ili imaju određeni kut kako bi se prilagodili različitim zahtjevima instalacije i rada.
Tijelo pumpe centrifugalnih pumpi također je uglavnom spiralna struktura, ali područje grla je relativno malo. Ulaz centrifugalne pumpe obično se nalazi na bočnoj strani tijela pumpe, a izlaz se nalazi na vrhu ili bočnoj strani tijela pumpe, što se razlikuje od rasporeda ulaznih i izlaznih cjevovoda pumpe mješovitog protoka.
2, Razlike u principima rada
(1) Princip rada pumpe miješanog protoka
Pretvorba energije
Kada pumpa mješovitog protoka radi, impeler se okreće kako bi pokrenuo gibanje tekućine. Zbog uvijenog oblika lopatica, tekućina doživljava kombinirani učinak centrifugalnih i aksijalnih sila u impeleru. Centrifugalna sila uzrokuje kretanje tekućine prema rubu impelera, dok aksijalna sila gura tekućinu da teče u aksijalnom smjeru. Tijekom ovog procesa povećavaju se i kinetička energija i energija tlaka tekućine. Kako tekućina teče od središta prema rubu impelera, njezina brzina postupno raste, a tlak također postupno raste.
Putanja toka
Putanja protoka tekućine u pumpi s mješovitim protokom je koso strujanje između radijalnog i aksijalnog smjera. Nakon ulaska u impeler iz ulaza, tekućina teče duž nagnutog kanala lopatice. Pri istjecanju iz impelera postoje radijalne i aksijalne komponente brzine.
(2) Princip rada centrifugalne pumpe
Pretvorba energije
Centrifugalne crpke za rad se uglavnom oslanjaju na centrifugalnu silu koju stvara rotacija impelera. Kada se impeler vrti velikom brzinom, tekućina se pod djelovanjem centrifugalne sile baca prema rubu rotora. Tijekom tog procesa povećava se brzina tekućine, a time i tlak. Centrifugalne crpke uglavnom pretvaraju mehaničku energiju koju dovodi impeler u kinetičku energiju i energiju tlaka tekućine, pri čemu povećanje kinetičke energije čini veliki udio, a zatim pretvaraju kinetičku energiju u energiju tlaka kroz komponente kao što je spirala.
Putanja toka
Putanja strujanja fluida unutar centrifugalne pumpe je radijalna. Tekućina se izbacuje iz središta rotora prema rubu rotora, a zatim postupno mijenja smjer duž spiralnog kanala tijela pumpe, istječući iz izlaza.
3, Razlike u radnim karakteristikama
(1) Karakteristike protoka i pada
Crpka mješovitog protoka
Brzina protoka pumpi s mješovitim protokom je relativno velika, općenito između 100-10000 kubičnih metara na sat, ovisno o modelu pumpe i specifikacijama. Raspon glave mu je relativno uzak, obično između 10-100 metara. Krivulja visine protoka pumpe s mješovitim protokom je relativno ravna, a unutar određenog raspona visine, utjecaj promjena protoka na visinu je relativno mali.
Raspon protoka centrifugalnih pumpi također je vrlo širok, u rasponu od nekoliko kubičnih metara na sat do tisuća kubičnih metara na sat. Raspon visine centrifugalnih pumpi je širok, u rasponu od nekoliko metara do nekoliko stotina metara. Krivulja visine protoka centrifugalne pumpe općenito pokazuje oblik grbe, s visokom učinkovitošću blizu izvrsne radne točke. Nakon odstupanja od izvrsne radne točke, učinkovitost će se brzo smanjiti.
(2) Učinkovitost
Crpka mješovitog protoka
Crpke mješovitog protoka imaju veću učinkovitost u uvjetima srednjeg protoka i visokog napora. Zbog karakteristika svoje strukture i principa rada, pumpe s mješovitim protokom mogu učinkovito pretvoriti ulaznu energiju u efektivnu energiju tekućine kada se radi s velikim protokom i određenim zahtjevima za visinu, s učinkovitošću koja općenito doseže oko 70% -85%.
Učinkovitost centrifugalnih crpki u zoni visoke-učinkovitosti također je relativno visoka, obično doseže oko 80% -90%. Ali kada protok i visina odstupaju od optimalne radne točke, učinkovitost se brzo smanjuje. Na primjer, kada je protok ispod 50% optimalne radne točke, učinkovitost centrifugalne pumpe može pasti ispod 50%.
(3) Izvedba kavitacije
Crpka mješovitog protoka
Učinak kavitacije pumpi s mješovitim protokom je relativno loš. Zbog velike ulazne brzine protoka i velikog ulaznog kuta lopatica pumpi s mješovitim protokom, sklona je pojava kavitacije na ulazu lopatica. Osobito u uvjetima niske visine i visokog protoka, problemi s kavitacijom su ozbiljniji.
Kavitacijski učinak centrifugalnih pumpi je relativno dobar. Ulazni kut lopatica centrifugalne pumpe je relativno mali, a ulazni protok je relativno spor, što može u određenoj mjeri smanjiti pojavu kavitacije. Međutim, centrifugalne pumpe također mogu imati problema s kavitacijom na velikoj nadmorskoj visini, visokoj temperaturi ili lošim usisnim uvjetima.
4, Razlika u opsegu primjene
(1) Opseg primjene pumpe mješovitog protoka
Hidrotehnika
Crpke mješovitog protoka naširoko se koriste u inženjerstvu navodnjavanja i odvodnje. Na primjer, u velikim -sustavima za navodnjavanje u poljoprivredi, pumpe s mješovitim protokom mogu podići vodu iz izvora na višu poziciju i zatim je kanalima transportirati do raznih poljoprivrednih površina. Što se tiče odvodnje, pumpe s mješovitim protokom mogu se koristiti za uklanjanje nakupljenosti vode, posebno u područjima s relativno ravnim terenom. Crpke miješanog protoka mogu učinkovito ispuštati nakupljenu vodu.
Gradski vodovod
U projektima zahvata i preusmjeravanja sirove vode u nekim gradovima, pumpe s mješovitim protokom također se mogu koristiti za transport vode od izvora vode do postrojenja za pročišćavanje vode ili gradske vodoopskrbne mreže. Posebno kada su potrebni veliki protok i umjereni napor, pumpa mješovitog protoka je ekonomičniji izbor.
(2) Opseg primjene centrifugalne pumpe
Industrijski sektor
Centrifugalne pumpe naširoko se koriste u industrijama poput kemijske, naftne i energetske. U kemijskoj industriji centrifugalne pumpe mogu se koristiti za transport različitih kemijskih medija kao što su kiseline, baze, otopine soli itd. U naftnoj industriji centrifugalne pumpe mogu se koristiti za procese kao što su transport sirove nafte i ubrizgavanje vode. U energetici se centrifugalne pumpe mogu koristiti za opskrbu cirkulacijskom rashladnom vodom itd.
Građevinsko polje
Centrifugalne pumpe igraju važnu ulogu u izgradnji vodoopskrbnih i odvodnih sustava. Na primjer, u vodoopskrbnom sustavu visokih -zgrada, centrifugalne crpke mogu podići vodu iz bazena na dnu u visoki-spremnik vode kako bi zadovoljile potrebe korisnika za vodom. U sustavu protupožarne zaštite važne su vodoopskrbne opreme i centrifugalne pumpe koje mogu osigurati dovoljan volumen i pritisak vode u slučaju požara.
Ukratko, postoje bitne razlike između crpki s mješovitim protokom i centrifugalnih crpki u smislu strukture, principa rada, radnih karakteristika i opsega primjene. U praktičnim primjenama potrebno je razumno odabrati pumpu s mješovitim protokom ili centrifugalnu pumpu na temelju specifičnih radnih uvjeta kao što su brzina protoka, visina, svojstva tekućine i drugi čimbenici. Za situacije s visokim brzinama protoka, srednjim naporom i ne osobito visokim zahtjevima za performanse kavitacije, pumpe mješovitog protoka su dobar izbor; Za radne uvjete sa širokim rasponom protoka i visine, zahtjevima visoke učinkovitosti i performansama osjetljivosti na kavitaciju, centrifugalne pumpe imaju više prednosti.