A centrifugálszivattyú felépítése és működési elve
A fizika szerint a körkörös mozgást végző tárgy centrifugális erőhatásnak van kitéve. Ha a centripetális erő nem elegendő vagy elveszik, akkor a tárgy a tehetetlenség hatására a kerület érintőirányában kirepül, úgynevezett centrifugális mozgást hozva létre. A centrifugálszivattyúk ezt az inerciális centrifugális mozgást használják ki.
A vízellátásban és vízelvezetésben általánosan használt egyfokozatú centrifugálszivattyúk alapszerkezetének vázlata. Fő alkotóelemei az 1. járókerék, a 2. tekercses szivattyúház és a 3. szivattyútengely, amely a járókereket forgásba hajtja. A csiga alakú szivattyúház szívónyílása a vízszivattyú 4 szívócsövével, a kimenet pedig a vízszivattyú 7 nyomócsövével csatlakozik. Az ívelt lapátú járókerék fix szivattyúházba van beépítve, a járókerék bemenete pedig a vízszivattyú szívócsövével van összekötve. A szivattyúzás megkezdése előtt töltse fel vízzel a szivattyút és a szívócsövet. Amikor az erőgép a járókereket nagy sebességgel forog a szivattyú tengelyén keresztül,
A járókerékben lévő víz a járókerékkel együtt nagy sebességgel forog. A víz elégtelen kohéziója, valamint a lapátok és a víz közötti súrlódási erő miatt a vízáramlás forgómozgását fenntartó centripetális erő kialakítása miatt a vízáramlás a járókerékben fokozatosan a járókerék külső éle felé áramlik, kidobják a járókerékből és belép a szivattyúházba, majd a diffúziós kúpos csövön keresztül a vízszivattyú nyomócsövébe áramlik. A nyomócsövön keresztül kerül a csőhálózatba. Ezzel egyidejűleg a járókerék közepén vákuum keletkezik a kidobott víz miatt, és a légköri nyomás hat a szívómedence felületére. A szívócsőben lévő víz ezen nyomáskülönbség alatt folyamatosan a szívócső mentén áramlik a járókerékbe. A járókerék folyamatos forgása folytán víz ki- és beszívását okozza, ami a centrifugálszivattyú folyamatos vízszállítását képezi.
Mint fentebb említettük, a centrifugálszivattyú működési folyamata valójában egy energiaátviteli és -átalakítási folyamat. Az erőgép mechanikai energiáját a szállított folyadék mozgási energiájává és nyomási energiájává alakítja. Az energiaátvitel és -átalakítás során elkerülhetetlenül sok az energiaveszteség, és minél nagyobb a veszteség, annál alacsonyabb a munka hatékonysága, és annál rosszabb a szivattyú teljesítménye.
A centrifugálszivattyú fő elemei
A centrifugálszivattyú sok alkatrészből áll. Példaként egy egyfokozatú egyszívó centrifugálszivattyút veszünk, és megvitatjuk az egyes főkomponensek funkcióit, anyagait és összetételét.
1, járókerék
A járókerék, más néven munkakerék vagy forgókerék, az erőgép mechanikai energiájának átadására szolgál a szivattyúzott folyadéknak, növelve a járókeréken átáramló folyadék energiáját. A járókerék anyagainak kiválasztásakor a centrifugális erő hatására fennálló mechanikai szilárdság figyelembevétele mellett az anyag kopásállóságát és korrózióállóságát is figyelembe kell venni. Jelenleg a járókerekek többnyire öntöttvasból, öntött acélból és bronzból készülnek.
A járókerék felépítése szerint két típusra oszlik: egyszeres szívású és kettős szívású. Az egyik oldalon felszívja a vizet, a járókerék elülső és hátsó fedőlemeze aszimmetrikus. Az egyszívó járókereket egyszívó centrifugálszivattyúkhoz használják. Dupla szívó járókerék, mindkét oldalon felszívja a vizet, a járókerék fedlapja szimmetrikus. A dupla szívású centrifugálszivattyúk dupla szívású járókerekeket használnak, amelyek nagy áramlási sebességgel rendelkeznek, és automatikusan kiegyenlítik az axiális erőket.
A járókerék fedőlemeze alapján három formára oszlik: zárt, nyitott és félig nyitott. A két fedlappal ellátott járókereket zárt járókeréknek nevezzük. A fedőlemezek között 6-12 pengék találhatók, amelyek hátrafelé hajlanak. Az ilyen típusú járókerék nagy hatásfokú és széles körben használatos. Félig nyitott járókeréknek nevezzük azt a járókereket, amelynek csak hátsó fedlapja van, és nincs elülső fedlap. A csak lapátokkal és fedőlemezzel nem rendelkező járókereket nyitott járókeréknek nevezzük. A félig nyitott és nyitott járókerekeknek kevesebb lapátja van, általában csak 2? 5 darab, ennek a két járókeréktípusnak a hatásfoka alacsonyabb a zárt járókerekekhez képest és 6
Szennyezett vagy nagy mennyiségű szilárd részecskéket tartalmazó folyadékok kiürítése.
2, Szivattyútengely
A szivattyú tengelyének feladata a járókerek támogatása és forgásba állítása, átadva az erőgép energiáját a járókeréknek. A vízszintes centrifugálszivattyú tengelyvégének egyenesnek kell lennie, és kellő szilárdságúnak és merevnek kell lennie ahhoz, hogy elkerülhető legyen a járókerék kilengése, amelyet a szivattyú működése során a tengely elhajlás okoz, ami a járókerék és a szivattyúház károsodását okozhatja a kopás miatt. A szivattyú tengelye általában szénacélból vagy rozsdamentes acélból készül. A szivattyú tengelyének egyik vége lapos kulccsal és fordított anyával van rögzítve a járókerékhez, biztosítva a járókerék meghúzását forgás közben; A nagy és közepes méretű vízszivattyúkban a járókerék axiális helyzetét a tengelyhüvelyek és a tengelyhüvelyeket megfeszítő anyák segítségével határozzák meg. Szereljen fel egy tengelykapcsolót a szivattyú tengelyének másik végére.
3, Szivattyúház
A centrifugálszivattyú szivattyúháza csigaház alakú, amely folyadékokat tartalmaz és szállít. Szivattyúburkolatból és csigatestből áll. A szivattyú fedele a szivattyú szívókamrája, amely a szívócsőben lévő vizet egyenletesen, minimális veszteséggel a járókerék felé vezeti. A felépítés szerint a szívókamrák egyenes kúpos szívókamrákra, gyűrű alakú szívókamrákra és félspirális szívókamrákra oszthatók. A csigatest egy csigakamrából és egy diffúzorkúpból áll. A csigakamra fő funkciója, hogy összegyűjtse a járókerék által kidobott vízáramot, és állandó vízáramlási sebességet tartson fenn a csigakamrában az áramlási keresztmetszet folyamatos növelésével, a nyomásveszteség csökkentése érdekében. A csigakamrából való kiürítés után a víz a diffúziós kúpos csövön keresztül a nyomócsőbe áramlik. A diffúziós kúpcső feladata, hogy csökkentse a víz áramlási sebességét, és a vízáramlás mozgási energiájának egy részét nyomásenergiává alakítsa.
A szivattyúház bemeneti és kimeneti karimáinál két fúrt furat található, amelyek vákuummérők és nyomásmérők felszerelésére szolgálnak a szivattyú bemeneti és kimeneti nyomásának mérésére. A szivattyúház tetején vízbetöltő (vagy levegőelszívó) nyílás található, amely a víz feltöltésére vagy a levegő elszívására szolgál a szivattyúházból a vízszivattyú indítása előtt. A szivattyúház alján egy leeresztő nyílás található a szivattyú belsejében felgyülemlett víz leállítás utáni kiürítésére, hogy megakadályozzák a téli fagyást. A szivattyúház alja csavarfuratokkal van felszerelve az alaphoz való rögzítéshez. A vízszivattyút rögzítő csavarlyukak kivételével más csavarlyukakat menetes dugókkal kell lezárni, ha a vízszivattyút átmenetileg nem használják.
A fenti alkatrészek közül a járókerék és a szivattyútengely egy függőleges centrifugálszivattyú forgó részei, míg a szivattyúház fix alkatrész. A kettő között három csomópont található: a tengelytömítés a szivattyú tengelye és a szivattyúház között, a szivárgáscsökkentő gyűrű a járókerék és a szivattyúház belső fala közötti csatlakozásnál, valamint a csapágy a szivattyú közötti forgócsatlakozásnál. tengely és a szivattyúülés.