1.Cos'è una pompa?
Risposta: In generale, qualsiasi macchina che solleva liquidi, trasporta liquidi o aumenta la pressione dei liquidi, ovvero converte l'energia meccanica del motore primo in energia liquida, viene collettivamente definita pompa.
2. Classificazione delle pompe?
Risposta: Gli usi delle pompe variano. In base ai principi di funzionamento possono essere classificati in tre grandi categorie:
① Pompa volumetrica ② Pompa a palette ③ Altri tipi di pompe
3. Come funziona una pompa volumetrica? Puoi fare un esempio?
Risposta: utilizzare le variazioni periodiche del volume di lavoro per convogliare il liquido.
Ad esempio: pompe a pistone, pompe a stantuffo, pompe a membrana, pompe a ingranaggi, pompe a stantuffo, pompe a vite, ecc.
4. Come funziona una pompa a palette? Fai un esempio?
Risposta: utilizzando l'interazione del liquido all'interno delle pale per trasportare il liquido.
Ad esempio: pompe centrifughe, pompe a flusso-misto, pompe a flusso-assiale, pompe a vortice, ecc.
5. Come funziona una pompa centrifuga?
Risposta: La pompa centrifuga trasferisce l'energia meccanica dal motore primo al liquido attraverso l'azione della girante rotante. Durante il processo, quando il liquido scorre dall'ingresso all'uscita della girante, aumentano sia la sua energia di velocità che l'energia di pressione. Il liquido scaricato dalla girante viene convertito in energia di pressione nella camera di uscita e quindi inviato lungo la tubazione di scarico. In questo momento, si forma un vuoto o una bassa pressione sul lato dell'ingresso della girante a causa dello scarico del liquido. Il liquido nella camera di aspirazione viene pressato nell'ingresso della girante sotto l'azione della pressione superficiale del liquido (pressione atmosferica). Pertanto, la girante rotante aspira e scarica continuamente il liquido.
6. Quali sono le caratteristiche delle pompe centrifughe?
Risposta: Le sue caratteristiche sono: alta velocità di rotazione, dimensioni ridotte, leggerezza, alta efficienza, grande portata, struttura semplice, prestazioni stabili, facilità d'uso e manutenzione. Lo svantaggio è che prima dell'avvio la pompa deve essere riempita di liquido. L'alta viscosità ha un impatto significativo sulle prestazioni della pompa e può essere utilizzata solo per liquidi con viscosità simile all'acqua. Portata: 5 - 20.000 metri cubi all'ora, portata: 8 - 2.800 metri.
7. Quante tipologie di forme strutturali ha la pompa centrifuga? Quali sono le rispettive caratteristiche e applicazioni?
Risposta: Le pompe centrifughe si classificano in base alla loro forma strutturale in: pompe verticali e pompe orizzontali. Le caratteristiche delle pompe verticali sono: piccola superficie, basso costo di costruzione e facilità di installazione. Gli svantaggi sono: baricentro alto, non adatto al funzionamento in situazioni senza fondazioni fisse. Le caratteristiche delle pompe orizzontali sono: ampio campo di applicazione, baricentro basso e buona stabilità. Gli svantaggi sono: ampia superficie, elevati costi di costruzione, grande volume e peso elevato. Ad esempio: le pompe verticali sono pompe per tubazioni, pompe multi-stadio DL, pompe elettriche sommergibili, ecc. Le pompe orizzontali includono pompe IS, pompe multistadio di tipo D-pompe multistadio-, pompe a doppia aspirazione-di tipo SH, tipo B-, tipo BA, tipo IH, tipo IR. In base ai requisiti di prevalenza e portata ed in base alla struttura della girante ed al numero di stadi si classificano in:
①, Pompa di aspirazione mono-stadio singolo-: la pompa è costituita da una girante con una porta di aspirazione. L'intervallo di portata generale è: 5.5 - 2000 metri cubi all'ora e l'intervallo di prevalenza è: 8 - 150 metri. Le caratteristiche sono: piccola portata e bassa prevalenza.
②, Pompa di aspirazione mono-doppio stadio-: la pompa ha una girante con due sezioni di ingresso. L'intervallo di portata generale è: 120 - 20.000 metri cubi all'ora e l'intervallo di prevalenza è: 10 - 110 metri. Ha una portata elevata e una prevalenza bassa.
② Pompa multistadio ad aspirazione singola-: la pompa è costituita da più giranti. La prima girante ha una bocca di aspirazione, la camera di scarico della prima girante funge da bocca di aspirazione per la seconda girante e così via. L'intervallo di portata generale è: 5 - 200 metri cubi all'ora e la prevalenza è compresa tra 20 e 240 metri. Le sue caratteristiche sono bassa portata e alta prevalenza.
8. Cos'è una pompa per condutture? Quali sono le sue caratteristiche strutturali?
Risposta: La pompa tubolare è un tipo di pompa centrifuga a-aspirazione monostadio-singola. Ha una struttura verticale. Poiché l'ingresso e l'uscita sono sulla stessa linea retta e i diametri di ingresso e uscita sono gli stessi, assomiglia a una sezione di tubo e può essere installata in qualsiasi posizione sulla tubazione, da qui il nome "pompa per tubi".
Caratteristiche strutturali: È una pompa centrifuga monostadio-aspirante-. L'ingresso e l'uscita sono gli stessi e si trovano sulla stessa linea retta, perpendicolare alla mezzeria dell'albero, ed è una pompa verticale.
9. Le caratteristiche strutturali e i vantaggi della pompa centrifuga verticale mono-a singola aspirazione-di tipo ISG sono i seguenti:
Innanzitutto, la pompa ha una struttura verticale. Il coperchio del motore e il coperchio della pompa sono progettati come una singola unità. L'aspetto è compatto e attraente, con una superficie ridotta, bassi costi di costruzione e può essere posizionato all'esterno se dotato di copertura protettiva.
In secondo luogo, i diametri di ingresso e di uscita della pompa sono gli stessi e si trovano sulla stessa linea centrale. Può essere installato direttamente sulla piattaforma come una valvola e il processo di installazione è estremamente semplice.
In terzo luogo, l'ingegnoso design della base facilita l'installazione stabile della pompa.
In quarto luogo, l'albero della pompa funge da albero esteso del motore. Risolve il grave problema delle vibrazioni che si verifica quando l'albero della pompa centrifuga convenzionale e l'albero del motore utilizzano un giunto per la trasmissione. La superficie dell'albero della pompa è cromata-, il che prolunga notevolmente la durata della pompa.
In quinto luogo, la girante è installata direttamente sull'albero esteso del motore. Durante il funzionamento la pompa non produce alcun rumore. I cuscinetti del motore utilizzano cuscinetti a bassa-rumore, garantendo che l'intera macchina funzioni con un rumore molto basso, migliorando significativamente l'ambiente di utilizzo.
In sesto luogo, la tenuta meccanica adotta una tenuta meccanica, che risolve il grave problema delle perdite causato dal meccanismo di tenuta della pompa centrifuga convenzionale. L'anello statico e l'anello mobile della guarnizione sono realizzati in carburo di silicio, che aumenta la durata della guarnizione e garantisce un ambiente di lavoro asciutto e ordinato.
Settimo, ci sono fori di sfiato sul coperchio della pompa. Sul lato inferiore e su entrambi i lati del corpo della pompa sono presenti fori di scarico dell'acqua e fori per il manometro, che possono garantire il normale funzionamento e la manutenzione della pompa.
Ottavo, la struttura unica consente di mantenere il sistema di tubazioni senza doverlo smontare. Tutto ciò che serve è rimuovere il dado del coperchio della pompa, dopodiché la manutenzione può essere eseguita in modo molto comodo.
10. Quanti tipi di pompe per tubazioni esistono e quali sono le caratteristiche comuni tra loro? E quali sono le rispettive applicazioni?
Risposta: ①, pompa dell'acqua centrifuga ad aspirazione singola-singolo stadio-tipo ISG per acque chiare. Viene utilizzato per l'approvvigionamento e il drenaggio dell'acqua industriale e domestica, l'aumento della pressione di edifici a molti piani-, l'approvvigionamento idrico, il riscaldamento, la circolazione di refrigerazione e condizionamento dell'aria, il trasporto di aumento della pressione di condutture industriali, la pulizia, le attrezzature per l'approvvigionamento idrico e l'abbinamento delle caldaie. La temperatura operativa è inferiore o uguale a 80 gradi.
②, La pompa per tubazioni per acqua calda ad aspirazione singola-monostadio-tipo IRG viene utilizzata per aumentare la pressione e far circolare l'acqua calda dalle caldaie in settori quali metallurgia, ingegneria chimica, tessile, lavorazione del legno, fabbricazione della carta, nonché in reparti come hotel, bagni e pensioni. La temperatura operativa massima è inferiore o uguale a 120 gradi.
③, La pompa per tubazioni chimiche di aspirazione IHG mono-stadio singolo- viene utilizzata per il trasporto di liquidi chimicamente corrosivi in settori quali quello tessile, petrolifero, dell'ingegneria chimica, della medicina, dell'igiene, degli alimenti e della raffinazione del petrolio. La temperatura operativa è inferiore o uguale a 100 gradi. È un prodotto ideale per sostituire le pompe chimiche convenzionali.
④, pompa dell'olio con tubo di aspirazione-singolo stadio-tipo YG. È un prodotto ideale per le pompe dell'olio convenzionali. È adatto per depositi di petrolio, raffinerie, industrie chimiche e dipartimenti energetici di imprese e istituzioni per il trasporto di petrolio e liquidi infiammabili ed esplosivi. La temperatura operativa dovrebbe essere inferiore a 120 gradi.
5. Le pompe per tubazioni GRG, GHG e GYG mono-stadio singolo-aspirazione ad alta temperatura-sono progettate aggiungendo un dispositivo di raffreddamento ad acqua-al tipo ordinario. La temperatura operativa è inferiore o uguale a 185 gradi. Il loro campo di applicazione è simile a quello del tipo ordinario.
GRG è una pompa per acqua calda ad alta-temperatura, GHG è una pompa per condotte chimiche ad alta-temperatura e GYG è una pompa per oleodotto ad alta-temperatura.
11. Parametri di base della pompa?
Risposta: Portata Q (m³/h), Prevalenza H (m), Velocità n (r/min), Potenza (potenza totale e potenza applicabile) Pa (kW), Efficienza h (%), Differenza di prevalenza tra aspirazione e mandata r (m), Diametri di ingresso e uscita φ (mm), Diametro girante D (mm), Peso della pompa W (kg).
12. Cos'è il flusso? Quale lettera viene utilizzata per rappresentarlo? Quante unità di misura esistono? Come viene convertito? Come può essere convertito in peso e qual è la formula?
Risposta: Il volume di liquido scaricato per unità di tempo è chiamato portata. La portata è indicata con la lettera Q.
Unità di misura: metri cubi all'ora (m3/h), litri al minuto (L/min), litri al secondo (L/s)
1 litro al secondo=3.6 metri cubi all'ora=0.06 metri cubi al minuto=60 litri al minuto
G=Qr G rappresenta il peso r rappresenta il peso specifico del liquido
Esempio: La portata di una determinata pompa è di 50 m³/h. Qual è il peso orario quando si pompa l'acqua? Il peso specifico dell'acqua r è 1000 chilogrammi/metro cubo (o 1 g/cm³).
Soluzione: G=Qr=50 × 1000 (m³/h. kg/m³)=50000 kg/h=50 T/h
13. Cos'è la testa? Quale lettera viene utilizzata per rappresentarlo? Qual è l'unità di misura? Come è correlato alla conversione della pressione e alla formula corrispondente?
Risposta: L'energia acquisita da un'unità di peso di liquido dopo aver attraversato la pompa è chiamata prevalenza.
La prevalenza della pompa, compresa quella di aspirazione, è circa uguale alla differenza di pressione tra l'uscita e l'aspirazione della pompa. La testa è indicata con "H" e si misura in metri (m). La pressione della pompa è rappresentata da "P" e si misura in Mpa (megapascal), chilogrammi (Kg)/cm, H=P/r
Ad esempio, P=1 chilogrammo/cmH=P/r=(1 chilogrammo/cm) / (1.000 chilogrammi/m)=(10.000 chilogrammi/m) / (1.000 chilogrammi/m)=10 MPa=10 chilogrammi (Kg) / cm H=(P2 - P1) r (P2 - pressione di uscita)
14. Qual è l'efficienza di una pompa? Come viene calcolato?
Risposta: Si riferisce al rapporto tra la potenza effettiva della pompa e la potenza dell'albero.
La potenza effettiva si riferisce alla prevalenza della pompa × portata × gravità specifica (portata in peso) Ne=rQH. L'unità è kilowatt.
1 kilowatt=102 chilogrammi metri al secondo 1 kilowatt=75/102 cavalli vapore
La potenza dell'albero e la potenza della pompa centrifuga si riferiscono alla potenza trasmessa dal motore primo alla pompa, ovvero alla potenza in ingresso. L'unità è kilowatt.
n=Ne/N=rQH / 102N dove r è in tonnellate per metro cubo, Q è in litri al secondo e H è in metri.
n=Ne/N=rQH / (102 × 3,6N) r è in tonnellate per metro cubo Q è in metri cubi all'ora H è in metri
15. Cosa intendiamo per portata nominale, velocità di rotazione nominale e prevalenza nominale?
Risposta: La pompa è progettata in base ai parametri prestazionali specificati per il suo funzionamento. La prestazione ottimale ottenuta è definita dai parametri di prestazione nominale della pompa. Questi sono in genere i valori dei parametri specificati nell'esempio del catalogo prodotti.
Ad esempio: una portata di 50 - 125 con 12,5 m3/h come portata nominale, una prevalenza di 20 m come prevalenza nominale e una velocità di rotazione di 2900 giri/min come velocità di rotazione nominale.
16. Qual è il termine "perdita di carico di aspirazione"? Qual è il termine "aspirazione"? Quali sono le rispettive unità e i simboli corrispondenti?
Risposta: Quando la pompa è in funzione, a causa di una certa pressione di vuoto all'ingresso della girante, si verifica la vaporizzazione del liquido. Le bolle vaporizzate, sotto il movimento d'urto delle particelle liquide, provocano il distacco delle superfici metalliche come la girante, danneggiando così il metallo. In questo momento, la pressione del vuoto è chiamata pressione di vaporizzazione. Il margine di cavitazione si riferisce all'energia in eccesso che il peso unitario del liquido all'aspirazione della pompa possiede rispetto alla pressione di vaporizzazione. L'unità è il metro di colonna di liquido ed è rappresentata da (NPSH) r.
L'altezza di aspirazione è il margine di cavitazione necessario Δ/h: è il grado di vuoto al quale la pompa può aspirare il liquido, ed è anche l'altezza geometrica di installazione consentita della pompa. L'unità è in metri. Prevalenza di aspirazione=pressione atmosferica standard (10,33 metri) - margine di cavitazione - margine di sicurezza (0,5). La pressione atmosferica standard può creare un'altezza di vuoto di 10,33 metri sulla tubazione.
Ad esempio: l'altezza di aspirazione necessaria per una determinata pompa è di 4,0 metri. Calcolare la prevalenza di aspirazione Δh.
Soluzione: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.67 metri
17. Qual è la curva caratteristica di una pompa? Quali aspetti comprende? Qual è la sua funzione?
Risposta: Generalmente le curve o curve caratteristiche che rappresentano i rapporti tra i principali parametri prestazionali vengono chiamate curve prestazionali o curve caratteristiche della pompa centrifuga. Infatti, le curve di prestazione della pompa centrifuga sono la manifestazione esterna delle leggi di movimento del liquido all'interno della pompa, e sono ottenute tramite misurazioni reali.
Le curve caratteristiche includono: curva di flusso-prevalenza (Q-H), curva di flusso-potenza (Q-N), curva di flusso-efficienza (Q-η) e curva di flusso-aumento della prevalenza di aspirazione consentita (Q-(NPSH)r).
La funzione della curva delle prestazioni è che per ogni punto di flusso della pompa si possano trovare sulla curva una serie di valori corrispondenti di prevalenza, potenza, efficienza e margine di cavitazione. Questo insieme di parametri è chiamato stato di lavoro, che è abbreviato in condizione di lavoro o punto di lavoro. La condizione di lavoro con alta efficienza è chiamata punto di condizione di lavoro ottimale. Il punto della condizione di lavoro ottimale è generalmente il punto della condizione di lavoro di progetto. Generalmente, i parametri nominali di una pompa centrifuga, ovvero il punto delle condizioni di lavoro di progetto e il punto delle condizioni di lavoro ottimali, coincidono o sono molto vicini. In pratica, il funzionamento nell'intervallo di efficienza alta- consente di ottenere un risparmio energetico garantendo al tempo stesso il normale funzionamento della pompa. Pertanto, comprendere i parametri prestazionali della pompa è molto importante.
18. Cos'è il banco prova per le prestazioni complete di una pompa?
Risposta: L'attrezzatura in grado di testare accuratamente tutti i parametri prestazionali della pompa attraverso strumenti precisi è la piattaforma di test delle prestazioni completa-. La precisione standard nazionale per questa apparecchiatura è il livello B.
La portata viene misurata mediante un rotametro di precisione.
La prevalenza viene misurata tramite un preciso manometro.
L'altezza di aspirazione viene misurata utilizzando un preciso vacuometro.
La potenza viene misurata da un preciso misuratore di potenza all'albero.
La velocità di rotazione viene misurata utilizzando un tachimetro. L'efficienza viene calcolata in base al valore misurato: η=Rqn / 102N.
La curva delle prestazioni viene tracciata sul sistema di coordinate in base ai valori misurati.
19. Rapporto tra potenza dell'albero della pompa e potenza del motore equipaggiato
Risposta: La potenza dell'albero della pompa è la potenza trasmessa dal motore primo alla pompa durante la progettazione. Durante il funzionamento effettivo, le condizioni di lavoro cambieranno. Pertanto, dovrebbe esserci un certo margine per la potenza trasmessa dal motore primo alla pompa. Inoltre, la potenza in uscita del motore dipende dal fattore di potenza e dall'albero, quindi la pratica comune è quella di dotare il motore di una potenza maggiore della potenza dell'albero della pompa.
Potenza assiale:
0.1 - 0.55KW 1.3 - 1.5 volte
0.75 - 2.2 KW 1.2 - 1.4 volte
3.0 - 7.5 KW 1.15 - 1.25 volte
11KW e oltre 1.1 - 1.15 volte
Ed è personalizzato in base alle specifiche di potenza dei motori della serie Y secondo gli standard nazionali.
20. Significato del modello: ISG50-160IA (B)?
Risposta: ISG50-160 (I)A (B) Dove:
I: Una pompa centrifuga ad aspirazione mono-stadio-singolo che adotta lo standard internazionale ISO2858 e i parametri prestazionali della pompa centrifuga ad aspirazione mono-stadio monostadio-di tipo IS.
S: Tipo S trasparente
G: tipo di conduttura
50: diametro nominale (foro) per importazione ed esportazione (in millimetri) 50 mm
160: Dimensione nominale della girante della pompa (riferita al diametro della girante che è di circa 160mm)
I: Classifica la portata (senza I portata a 12,5 m³/h, con I portata a 25 m³/h)
A (B): Una condizione in cui l'efficienza della pompa non è elevata, mentre la portata, la prevalenza e la potenza dell'albero sono tutte ridotte.
A: Il primo taglio della girante
B: Secondo taglio della girante
Cos'è il fenomeno della cavitazione:
Risposta 1. La pressione più bassa nell'unità pompa si verifica vicino all'ingresso della girante. Quando la pressione a questo punto scende alla pressione di saturazione corrispondente alla temperatura attuale, il liquido inizia a vaporizzare e un gran numero di bolle fuoriescono dal liquido. Quando queste bolle scorrono con il liquido nell'area ad alta-pressione della pompa, sotto l'azione della pressione esterna, le bolle si condensano improvvisamente in liquido. In questo momento, il liquido che circonda le bolle, cioè, si precipita verso lo spazio dove si trovavano originariamente le bolle, e genera un impatto idraulico molto forte. A causa della condensazione di molte bolle al secondo, vengono generate ripetutamente molte grandi pressioni d'impatto. Sotto l'azione continua di questo carico di impatto locale, le superfici dei componenti del flusso nella pompa si consumano gradualmente e compaiono molti punti erosi, che poi formano uno schema a nido d'ape- e alla fine portano al distacco. Oltre ai danni causati dall'impatto, quando il liquido vaporizza rilascia anche l'ossigeno in esso disciolto, provocando l'ossidazione e la corrosione dei componenti del flusso.
Questo fenomeno in cui i componenti del flusso vengono danneggiati a causa dell'effetto combinato di erosione meccanica e corrosione chimica è noto come cavitazione.
Risposta 2. Quando un liquido si trova a una certa temperatura e la pressione viene ridotta alla pressione di vaporizzazione a quella temperatura, nel liquido si formano delle bolle. Questo fenomeno di formazione di bolle è chiamato cavitazione.
Risposta 3. La cavitazione si riferisce alla situazione in cui, quando la pressione sulla superficie del serbatoio di stoccaggio rimane costante, se la pressione al centro della girante scende fino a raggiungere la pressione del vapore saturo della temperatura attuale del liquido trasportato, si formerà un gran numero di bolle all'ingresso della girante. Queste bolle, insieme al liquido, entrano nella zona ad alta-pressione e vengono rapidamente frantumate e condensate, creando un vuoto nell'area in cui si trovano le bolle. Le particelle liquide circostanti si precipitano verso il centro delle bolle ad una velocità estremamente elevata, provocando una pressione d'impatto istantanea, causando così un rapido danneggiamento della girante. Allo stesso tempo, si verificano vibrazioni e rumore della pompa e una significativa diminuzione della portata, della prevalenza e dell'efficienza della pompa. Questo fenomeno è chiamato cavitazione.
Risposta 4. Se si tratta di una pompa ad acqua, l'altezza tra la pompa e la superficie dell'acqua dovrebbe essere ridotta. Durante il funzionamento del cilindro idraulico, una certa quantità di aria viene miscelata nel liquido tra il pistone e il manicotto di guida. Man mano che la pressione aumenta gradualmente, l'aria nel liquido si trasformerà in bolle. Quando la pressione raggiunge un certo valore limite, queste bolle scoppiano sotto l'alta pressione, applicando così rapidamente gas ad alta-temperatura e alta-pressione alla superficie delle parti, causando cavitazione nel cilindro idraulico e con conseguenti danni corrosivi alle parti. Questo fenomeno è chiamato cavitazione.
Pompa a getto e cavitazione
La pompa a getto raggiunge lo scopo del trasporto convertendo l'energia del flusso del fluido. Può essere utilizzato per trasportare liquidi o gas. Nella produzione chimica, il vapore viene spesso utilizzato come fluido di lavoro della pompa a getto, che viene utilizzata per creare un vuoto e generare pressione negativa all'interno dell'apparecchiatura. Pertanto, viene comunemente chiamata pompa a getto di vapore.
Principio di funzionamento: ad alta pressione, il vapore di lavoro viene espulso dall'ugello a una velocità molto elevata, portando gas o vapore a bassa-pressione nel fluido ad alta-velocità. Il gas inalato si mescola con il vapore ed entra nel tubo di espansione. La velocità diminuisce gradualmente e la pressione statica aumenta di conseguenza. Infine, viene scaricato attraverso l'uscita.
Quando si eseguono le due condizioni di lavoro modificando la portata del liquido miscelato e modificando la lunghezza della gola e la distanza tra gli ugelli per la pompa a getto. Quando si regola la portata del liquido miscelato, anche la portata del fluido di potenza cambia di conseguenza e cambia anche la velocità del fluido di potenza che passa attraverso l'ugello. Ciò comporta l'attenuazione del fenomeno della cavitazione al diminuire della portata del liquido miscelato, fino alla sua completa eliminazione. Sulla base dell'esperienza di tre diverse lunghezze della gola e dell'interstizio dell'ugello, si è riscontrato che l'aumento della gola e dell'interstizio dell'ugello può aumentare l'area di flusso anulare tra l'ugello e la gola. Quando la stessa quantità di fluido attraversa un'area più ampia, la velocità del flusso sarà inferiore e la pressione sarà maggiore, rendendo meno probabile il verificarsi del fenomeno di cavitazione.
Analisi e gestione del fenomeno della cavitazione delle pompe
I. Fenomeno della cavitazione
Quando un liquido si trova ad una certa temperatura e la pressione viene ridotta alla pressione di vaporizzazione a quella temperatura, nel liquido si formano delle bolle. Questo fenomeno della formazione di bolle è chiamato cavitazione. Le bolle generate durante la cavitazione fluiscono nell'area ad alta-pressione e il loro volume diminuisce, provocandone lo scoppio. Il fenomeno per cui le bolle scompaiono nel liquido a causa dell'aumento della pressione è chiamato collasso da cavitazione.
Durante il funzionamento della pompa, se, per qualche motivo, una certa area locale del passaggio del flusso (di solito leggermente dopo l'ingresso della pala della girante) subisce una diminuzione della pressione assoluta del liquido pompato fino alla pressione di vaporizzazione del liquido a quella temperatura, il liquido inizia a vaporizzare in quel punto, generando una grande quantità di vapore e formando bolle. Quando il liquido contenente un gran numero di bolle passa attraverso l'area ad alta-pressione all'interno della girante, il liquido ad alta-pressione che circonda le bolle fa sì che le bolle si restringano rapidamente e alla fine scoppino. Allo stesso tempo, le particelle liquide riempiono i vuoti ad una velocità molto elevata, generando in questo istante un effetto di impatto dell’acqua molto forte. Questo processo di formazione di bolle e la loro esplosione che provoca danni ai componenti del flusso è il processo di cavitazione nella pompa. Dopo che la pompa ha subito cavitazione, oltre a causare danni ai componenti del flusso, genererà anche rumore e vibrazioni e porterà a una diminuzione delle prestazioni della pompa. Nei casi più gravi, potrebbe causare l'interruzione del liquido nella pompa e impedirne il normale funzionamento.
II. Formula di relazione di base per la cavitazione della pompa
Le condizioni per la cavitazione della pompa sono determinate sia dalla pompa stessa che dal dispositivo di aspirazione. Pertanto, quando si studiano le condizioni di cavitazione, è necessario considerare sia la pompa stessa che il dispositivo di aspirazione. L'equazione di relazione di base per la cavitazione della pompa è
NPSHc Inferiore o uguale a NPSHr Inferiore o uguale a [NPSH] Inferiore o uguale a NPSHa
NPSHa=NPSHr (NPSHc) -- Indica l'inizio della cavitazione per la pompa
NPSHa > NPSHa > NPSHr (NPSHc) -- La pompa non presenta cavitazione.
Nella formula, NPSHa - il battente di aspirazione positivo netto disponibile, noto anche come battente di aspirazione effettiva, maggiore è il valore, minore è la tendenza alla cavitazione.
NPSHr - Margine della prevalenza di aspirazione della pompa, noto anche come margine della prevalenza di aspirazione necessario o caduta di pressione dinamica dell'ingresso della pompa. Più è piccolo, migliore è la prestazione anti-cavitazione di aspirazione.
NPSHc - Margine critico della prevalenza di aspirazione, si riferisce al margine della prevalenza di aspirazione corrispondente a un certo grado di calo delle prestazioni della pompa;
[NPSH] - Altezza di aspirazione consentita, questo è il margine di altezza di aspirazione utilizzato per determinare le condizioni operative della pompa. Di solito, [NPSH]=(1.1 - 1.5) NPSHc.
III. Calcolo del Margine di Cavitazione del Dispositivo
NPSHa=Ps/ρg + Vs/2g - Pc/ρg=Pc/ρg ± hg - hc - Ps/ρg
IV. Misure per prevenire il verificarsi della cavitazione
Per prevenire la cavitazione è necessario aumentare l'NPSHa. Le misure per prevenire la cavitazione garantendo che NPSHa sia maggiore di NPSHr sono le seguenti:
1. Ridurre l'altezza geometrica di aspirazione hg (o aumentare l'altezza geometrica di riflusso).
2. Per ridurre la perdita di aspirazione hc, si può provare ad aumentare il diametro del tubo, minimizzare la lunghezza della tubazione e ridurre il numero di curve e accessori.
3. Prevenire il funzionamento prolungato in condizioni di flusso elevato;
4. Alla stessa velocità di rotazione e portata, l'utilizzo di una pompa di aspirazione doppia- può ridurre la velocità del flusso in ingresso, rendendo così la pompa meno incline alla cavitazione.
5. Quando la pompa presenta cavitazione, la portata deve essere ridotta o la velocità deve essere diminuita per il funzionamento.
6. Le condizioni del serbatoio di aspirazione della pompa hanno un impatto significativo sulla cavitazione della pompa.
7. Per le pompe che funzionano in condizioni difficili, per prevenire danni da cavitazione, è possibile utilizzare materiali resistenti alla cavitazione.
Tipi e principi delle pompe|Fenomeno della cavitazione|Equazioni di relazione di base della cavitazione della pompa
Risposta: 1. Definizione dei tipi e dei principi delle pompe: in generale, qualsiasi macchina che solleva liquidi, trasporta liquidi o aumenta la pressione dei liquidi, ovvero qualsiasi macchina che converte l'energia meccanica del motore primo in energia liquida per raggiungere lo scopo di pompare liquidi, viene collettivamente definita pompa.
II. Principio di funzionamento della pompa:
1. Pompa volumetrica - Aspirazione di liquido attraverso la variazione periodica del volume della camera di lavoro.
2. Pompa a palette - Questo tipo di pompa sfrutta l'interazione tra le palette e il liquido per convogliare il liquido.
3. Usi specifici della pompa: i diversi usi della pompa, i diversi fluidi liquidi che trasporta, le diverse portate e gamme di prevalenza, ovviamente, determinano anche diversi tipi strutturali e materiali. In sintesi, possono essere ampiamente classificati come: approvvigionamento idrico urbano, sistemi fognari, sistemi civili ed edili, sistemi agricoli e di conservazione dell'acqua, sistemi di centrali elettriche, sistemi chimici, sistemi dell'industria petrolifera, sistemi minerari e metallurgici, sistemi dell'industria leggera e sistemi navali.
4. Fenomeno della cavitazione
Quando un liquido si trova ad una certa temperatura e la pressione viene ridotta alla pressione di vaporizzazione a quella temperatura, nel liquido si formano delle bolle. Questo fenomeno della formazione di bolle è chiamato cavitazione. Le bolle generate durante la cavitazione fluiscono nell'area ad alta-pressione e il loro volume diminuisce, provocandone lo scoppio. Il fenomeno per cui le bolle scompaiono nel liquido a causa dell'aumento della pressione è chiamato collasso da cavitazione.
Durante il funzionamento della pompa, se in una certa area locale del passaggio del flusso (solitamente una certa posizione leggermente dietro l'ingresso della pala della girante) si verifica una riduzione della pressione assoluta del liquido pompato alla pressione di vaporizzazione del liquido a quella temperatura, il liquido inizierà a vaporizzare in questo punto, generando una grande quantità di vapore e formando bolle. Quando il liquido contenente un gran numero di bolle passa attraverso l'area ad alta-pressione all'interno della girante, il liquido ad alta-pressione che circonda le bolle fa sì che le bolle si restringano rapidamente e alla fine scoppino. Allo stesso tempo, le particelle liquide riempiono i vuoti ad una velocità molto elevata, generando in questo istante un effetto di impatto dell’acqua molto forte. La forza dell'impatto raggiunge da diverse a diverse migliaia di atmosfere al secondo e la frequenza dell'impatto può raggiungere decine di migliaia di volte al secondo. Nei casi più gravi, lo spessore della parete può essere penetrato.
Il processo in cui si generano bolle che scoppiano nella pompa, causando danni ai componenti del flusso, è noto come processo di cavitazione nella pompa. Dopo che la pompa ha subito cavitazione, oltre a causare danni ai componenti del flusso, produrrà anche rumore e vibrazioni, portando a un calo delle prestazioni della pompa. Nei casi più gravi, potrebbe causare l'interruzione del liquido nella pompa e impedirne il normale funzionamento.
Come scegliere una pompa:
Risposta: Attualmente, quando si selezionano le micropompe, come micropompe per vuoto, micropompe ad aria, micropompe di campionamento del gas, micropompe di circolazione del gas, micropompe di scarico, micropompe di aspirazione, micropompe di pompaggio, micropompe di riempimento di gas e micropompe di gas ad alta-pressione, spesso si utilizzano questi tre concetti.
In termini semplici, questi tre concetti corrispondono rispettivamente agli stati diluito, normale e denso di un gas.
Pressione atmosferica: si riferisce a un'atmosfera di pressione, che è la pressione esercitata dai gas nell'atmosfera in cui siamo abituati a vivere. Una pressione atmosferica standard è 101325 Pa (pascal - un'unità comune di pressione). 100,000 Pa=100 KPa, quindi "una pressione atmosferica standard" è comunemente espressa anche come 100 KPa o 101 KPa. A causa delle differenze di posizione geografica, altitudine, temperatura, ecc. in ciascun luogo, la pressione atmosferica effettiva non è uguale alla pressione atmosferica standard. Tuttavia, per semplicità, a volte si può considerare approssimativamente che la pressione normale sia la pressione atmosferica standard, ovvero 100 KPa.
Pressione negativa: si riferisce a uno stato gassoso con una pressione inferiore alla normale pressione atmosferica, comunemente nota come "vuoto". Ad esempio, quando si beve una bevanda attraverso un tubo, il tubo contiene una pressione negativa; anche la parte interna della ventosa utilizzata per appendere gli oggetti è sotto pressione negativa.
Pressione positiva: si riferisce a uno stato gassoso con una pressione superiore alla normale pressione atmosferica. Ad esempio, quando si gonfiano i pneumatici di una bicicletta o di un'auto, l'estremità di uscita della pompa dell'aria o del dispositivo di gonfiaggio genera una pressione positiva.
II. In numerosi campi come la ricerca, la bioingegneria, il controllo automatico, la protezione ambientale, il trattamento delle acque, ecc., sono spesso richiesti il campionamento del gas, la circolazione del gas, l'adsorbimento di oggetti, ecc. In questi casi è necessaria una pompa a vuoto. I suoi parametri principali includono il grado di vuoto e la portata, ecc.
(1) Il "grado di vuoto" si riferisce generalmente alla pressione massima che una pompa può raggiungere durante il funzionamento. Cioè, è il grado di fluidità del gas rimanente dopo che la pompa ha rimosso tutto il gas da un contenitore sigillato.
Nell'industria il termine "pressione limite" può avere due significati. Uno è la "pressione assoluta", che si basa sul "vuoto assoluto" (il vuoto assoluto teorico in cui non esiste alcuna sostanza) come punto zero. I valori contrassegnati sono tutti numeri positivi. Più piccolo è il numero, più si avvicina al vuoto assoluto e maggiore è il grado di vuoto. Ad esempio, abbiamo una micro pompa per vuoto "alto vuoto" VCH1028. La sua pressione limite è 10 KPa (0,01 MPa). Tra le micropompe per vuoto si ritiene che questa abbia un grado di vuoto molto elevato.
L'altro tipo è la "pressione relativa", dove la pressione atmosferica viene presa come punto zero. Qualunque cosa al di sotto della pressione atmosferica è rappresentata da un valore negativo, quindi è chiamata "pressione negativa". Maggiore è il valore assoluto di questo valore negativo, maggiore è il grado di vuoto. Ad esempio, abbiamo una "micro pompa per vuoto ad alta pressione negativa" PH2506B con una pressione negativa di -75KPa (-0,075MPa), mentre VCH1028 è alta (VCH ha -90KPa (-0,09Mpa)). Pertanto, la forza di aspirazione del PH2506B non è forte quanto quella del VCH.
Il modo più scientifico e accettato a livello internazionale per denotare la pressione nell'industria del vuoto è utilizzare la "pressione assoluta"; tuttavia, poiché il metodo di misurazione della pressione relativa è più semplice e gli strumenti di misura sono più comuni (come i normali vacuometri sono tutti manometri relativi), è consuetudine in Cina denotare la pressione come "pressione relativa".
La relazione tra i due: pressione relativa=pressione assoluta - pressione atmosferica locale.
Ad esempio, la pressione assoluta di VCH1028 è 10 Kpa. La sua pressione relativa=10 - 100=-90 Kpa (-0,09 MPa).
(2) In fields such as research, laboratories, and medicine, there are often applications of gas pressurization, such as inflating a container that already has a positive pressure, or when the resistance within the system is high and a pump is needed to overcome the resistance to deliver gas. At such times, a pump that can output a positive pressure higher than atmospheric pressure is required. This is usually expressed as "relative pressure". Our high-pressure miniature air pump and miniature vacuum pump can output a maximum positive pressure of >100Kpa (0,1MPa). Sono pompe per vuoto di tipo-a secco e non richiedono olio per pompe per vuoto o olio lubrificante, quindi non inquinano il mezzo di lavoro. Possono funzionare ininterrottamente per 24 ore e la porta di scarico può ostruirsi, rendendoli particolarmente adatti a queste situazioni.
Esempio completo: (Non particolarmente rigoroso, solo per illustrare la relazione tra i tre)
Supponendo che la pressione del gas nel contenitore sigillato sia normale, ciò significa che all'interno sono presenti 100 molecole di gas. Utilizzando il VCH1028 con una pressione negativa di -90 Kpa, può finalmente rimuoverne 90, lasciandone 10. A questo punto, la pressione negativa all'interno del contenitore è di -90 Kpa. Se viene sostituito con il PH2506B, può rimuoverne solo 75, lasciandone 25. Di conseguenza, la pressione negativa all'interno del contenitore è di -75 Kpa.
Se per gonfiare questo contenitore viene utilizzato il PCF5015N, all'estremità del contenitore ci saranno 200 molecole di gas. Rappresentata dalla pressione assoluta è pari a 200 Kpa; rappresentato dalla pressione relativa (pressione positiva), è 100 Kpa.
Quali sono i criteri per la scelta della pompa?
Risposta: Per selezionare il tipo di pompa, è necessario determinarne lo scopo e le prestazioni. Questo processo di selezione inizia scegliendo il tipo e la forma della pompa. Quindi, in base a quale principio dovrebbe essere selezionata la pompa? E quali sono le basi di questa selezione?
I. Principi di selezione
Assicurarsi che il tipo e le prestazioni della pompa selezionata soddisfino i requisiti dei parametri di processo quali portata, prevalenza, pressione, temperatura, flusso di cavitazione e altezza di aspirazione dell'apparecchiatura.
2. È necessario soddisfare i requisiti delle caratteristiche medie. Per le pompe che trasportano sostanze infiammabili, esplosive, tossiche o preziose, sono necessarie tenute meccaniche affidabili o pompe-senza perdite, come le pompe a trascinamento magnetico, le pompe a membrana e le pompe schermate. Per le pompe che trasportano sostanze corrosive, i componenti di flusso devono essere realizzati con materiali resistenti alla corrosione-, come le pompe resistenti alla corrosione-in acciaio inossidabile AFB e le pompe a trascinamento magnetico in plastica tecnica CQF. Per le pompe che trasportano fluidi contenenti particelle solide, i componenti del flusso devono essere realizzati con materiali resistenti all'usura- e, in alcuni casi, le tenute dell'albero devono essere lavate con liquidi puliti.
3. Elevata affidabilità meccanica, bassa rumorosità e piccole vibrazioni.
4. Dal punto di vista economico, è necessario considerare in modo completo il costo totale delle attrezzature, del funzionamento, della manutenzione e della gestione, assicurandosi che sia il più basso.
5. Le pompe centrifughe hanno le caratteristiche di alta velocità di rotazione, dimensioni ridotte, leggerezza, alta efficienza, grande portata, struttura semplice, nessuna pulsazione nell'erogazione del liquido, prestazioni stabili, funzionamento facile e manutenzione conveniente. Pertanto, ad eccezione delle seguenti situazioni, le pompe centrifughe dovrebbero essere selezionate il più possibile:
Quando sono presenti requisiti di misurazione, il requisito di prevalenza della pompa dosatrice è molto elevato, la portata è molto ridotta e non è disponibile una pompa centrifuga adatta a piccola-portata elevata-prevalenza. In questi casi è possibile scegliere una pompa alternativa. Se i requisiti di cavitazione non sono elevati, è possibile scegliere anche una pompa a vortice. Quando la prevalenza è molto bassa e la portata è molto elevata è possibile selezionare una pompa a flusso assiale e una pompa a flusso misto. Quando la viscosità media è relativamente alta (maggiore di 650 - 1000 mm2/s), si può prendere in considerazione una pompa a rotore o una pompa alternativa (come una pompa a ingranaggi o una pompa a vite). Quando il mezzo contiene il 75% di aria e la portata è piccola con una viscosità inferiore a 37,4 mm2/s, è possibile selezionare una pompa a vortice. Per le occasioni in cui è richiesto un avviamento frequente o è scomodo riempire la pompa, è necessario selezionare pompe con prestazioni autoadescanti, come le pompe centrifughe autoadescanti, le pompe vortex autoadescanti e le pompe a membrana pneumatiche (elettriche).
II. Procedura generale per la selezione della pompa
In base a vari fattori quali il layout del dispositivo, le condizioni del terreno, le condizioni del livello dell'acqua, le condizioni operative e il confronto dello schema economico, la selezione di tipi orizzontali, verticali e di altro tipo (tipo di tubo, tipo ad-angolo retto, tipo ad angolo- variabile, tipo ad angolo- di rotazione, tipo parallelo, tipo verticale, tipo verticale, tipo sommergibile, tipo staccabile, tipo sommerso, tipo non-intasante, tipo auto-adescante, tipo a ingranaggio tipo,-riempito con olio, acqua-riempito con temperatura). Le pompe orizzontali sono comode da smontare e montare, facili da gestire, ma hanno un grande volume e un prezzo relativamente alto, e richiedono un'ampia area; le pompe verticali sono spesso con la girante immersa nell'acqua, possono essere avviate in qualsiasi momento, sono convenienti per il funzionamento automatico o il controllo remoto, sono compatte, hanno una piccola area di installazione e sono relativamente più economiche.
2. In base alle proprietà del mezzo liquido, selezionare la pompa appropriata, ad esempio una pompa dell'acqua, una pompa dell'acqua calda, una pompa dell'olio, una pompa chimica, una pompa resistente alla corrosione- o una pompa per impurità, oppure utilizzare una pompa che non-intasamenti. Per le pompe installate in zone esplosive, se si conosce il livello della zona esplosiva, è necessario utilizzare un motore-antideflagrante.
3. Le grandezze di vibrazione sono classificate in: pneumatiche ed elettriche (la tipologia elettrica è ulteriormente suddivisa in tensione 220v e tensione 380v).
4. Scelta tra pompe ad aspirazione singola-e pompe ad aspirazione doppia-in base alla portata: seleziona pompe ad aspirazione singola-o pompe ad aspirazione multipla-in base all'altezza della testa. Per le pompe ad alta-velocità o a bassa-velocità (pompe per il condizionamento dell'aria), le pompe multi-stadio hanno un'efficienza inferiore rispetto alle pompe a-stadio singolo. Se è possibile utilizzare sia pompe monostadio che pompe multistadio-, è consigliabile scegliere le pompe monostadio.
5. Una volta determinato il modello specifico della pompa e selezionata una pompa di una determinata serie, il modello specifico può essere determinato sullo spettro del tipo o sulla curva caratteristica della serie in base ai due parametri prestazionali principali: la portata massima e la prevalenza dopo aver aggiunto il 5% - 10% di margine. Utilizzando la curva caratteristica della pompa, trovare sull'asse orizzontale il valore di portata richiesto e sull'asse verticale il valore di prevalenza richiesto. Traccia linee verticali o orizzontali da questi due valori nelle rispettive direzioni, e il punto di intersezione delle due linee cade esattamente sulla curva caratteristica. Allora questa pompa è quella da selezionare. Tuttavia, questa situazione ideale si incontra raramente. Solitamente si possono verificare le seguenti situazioni:
A. Il primo caso: il punto di intersezione si trova sopra la curva caratteristica. Ciò indica che la portata soddisfa i requisiti, ma la prevalenza è insufficiente. A questo punto, se le differenze della testina sono simili o rientrano nel 5% circa, è ancora possibile selezionarle. Se le differenze di prevalenza sono significative, scegliere la pompa con prevalenza maggiore. Oppure provare a ridurre la perdita di resistenza della tubazione.
B. Il secondo tipo: se il punto di intersezione è al di sotto della curva caratteristica e all'interno dell'intervallo trapezoidale a ventaglio della curva caratteristica della pompa, è possibile determinare preliminarmente questo modello. Successivamente, in base alla differenza di prevalenza, decidere se tagliare il diametro della girante. Se la differenza della testa è molto piccola non tagliare; se la differenza di prevalenza è elevata, calcolare il diametro della girante in base ai Q, H richiesti, utilizzando i suoi ns e la formula di taglio. Se il punto di intersezione non rientra nell'intervallo trapezoidale a forma di ventaglio, selezionare una pompa con prevalenza inferiore. Quando si seleziona una pompa, a volte è necessario considerare i requisiti del processo produttivo e scegliere diverse forme di curve caratteristiche Q-H.
Il concetto di cavitazione nelle pompe centrifughe
Essenzialmente, il fenomeno della cavitazione nelle pompe centrifughe è una sorta di effetto di cavitazione fluidodinamico, legato ai vortici. Si riferisce alla situazione in cui la pressione del fluido scende al di sotto della sua pressione critica (generalmente la pressione del vapore saturo) durante il suo movimento, provocando la vaporizzazione di aree locali del fluido e la generazione di minuscoli ammassi di bolle. Questi ammassi di bolle crescono in una certa misura e poi collassano e scompaiono sotto l'influenza di fattori esterni (come la dissoluzione del gas, la condensazione del vapore, ecc.). Nell'area locale ciò provoca colpi d'ariete, con sollecitazioni che raggiungono diverse migliaia di atmosfere. Chiaramente, questo effetto è distruttivo. Dal punto di vista macroscopico, il fenomeno della cavitazione provoca l'erosione e il danneggiamento della superficie del canale di flusso (un danno da impatto continuo ad alta-frequenza), innescando vibrazioni e generando rumore; nei casi più gravi si verifica un'interruzione del flusso, con conseguente blocco del canale di flusso e conseguente diminuzione delle prestazioni della pompa.
Da quanto sopra descritto si vede che la cavitazione avviene a causa della minima pressione assoluta presente nel campo di moto. Dove la pressione assoluta è bassa, è più probabile che si verifichi la cavitazione. Pertanto, il controllo della pressione assoluta minima può controllare l'effetto di cavitazione e ridurre efficacemente il verificarsi di fenomeni di cavitazione.
Una pompa è una macchina che aggiunge energia a un fluido. Il fluido esce attraverso la girante e la sua pressione generalmente aumenta. Pertanto, il punto in cui il fluido ha la pressione più bassa in una pompa è solitamente vicino all'ingresso delle pale della girante. Pertanto, garantire che il fluido abbia una pressione assoluta sufficiente all'ingresso delle pale della girante diventa la chiave per evitare la cavitazione nella pompa.
La prevalenza di aspirazione richiesta (NPSH) per la pompa
A causa della complessità del movimento dei fluidi nelle turbomacchine, è estremamente difficile calcolare teoricamente dove potrebbe verificarsi la cavitazione nel campo di flusso. Inoltre, il verificarsi della cavitazione non dipende solo dalle caratteristiche di flusso del fluido ma anche dalle proprietà termodinamiche del fluido stesso. Pertanto, è ancora più difficile stabilire teoricamente un criterio per il verificarsi della cavitazione. Pertanto, in pratica, per proporre il criterio della cavitazione viene spesso utilizzato il metodo di combinare l'esperienza con gli esperimenti. Il concetto di margine di cavitazione delle pompe è uno dei criteri più importanti tra questi. Non ha solo un certo significato teorico, ma è anche uno degli standard per l'accettazione del prodotto.
Il margine di cavitazione di una pompa ha due concetti: il primo è legato al metodo di installazione ed è chiamato margine di cavitazione effettivo NPSHA. Si riferisce alla parte di energia che rimane al di sopra della prevalenza critica dopo che l'acqua scorre attraverso la tubazione di aspirazione e raggiunge l'aspirazione della pompa. Questo è il margine di cavitazione disponibile e appartiene ai "parametri utente". Il secondo è relativo alla pompa stessa ed è chiamato margine di cavitazione necessario NPSHR. È il valore della caduta di pressione dalla bocca di aspirazione della pompa al punto di pressione minima. Questo è il margine critico di cavitazione e appartiene ai "parametri di fabbrica". Per garantire che la pompa non caviti durante il funzionamento, è necessario garantire che NPSHA maggiore o uguale a K × NPSHR nell'installazione (K è il margine di sicurezza), e quest'ultimo è garantito dal produttore. Da questo punto di vista, ridurre il margine di cavitazione della pompa significa garantire l'altezza di sollevamento assoluta della pompa e soddisfare le esigenze di utilizzo.
Analisi del 2NPSHR
Ovviamente, la dimensione di NPSHR dipende dalla perdita di energia del flusso di fluido all'aspirazione della pompa. A causa della brevità del processo, questa perdita si manifesta principalmente come perdite di flusso locale. Ci sono diversi fattori come segue:
(1) L'ingresso di aspirazione della pompa converge verso il canale di flusso di ingresso della girante, determinando un aumento della velocità del flusso e una perdita di pressione. Il movimento del fluido cambia da assiale a radiale nel punto di svolta e il campo di flusso irregolare nel punto di svolta provoca una perdita di pressione.
(2) La perdita di flusso causata da cambiamenti nella velocità del flusso si manifesta come una diminuzione della pressione;
(3) La perdita di energia generata dal fluido che scorre attorno al bordo di ingresso della pala;
(4) L'effetto di compressione dello spessore della pala provoca un aumento della velocità di ingresso, con conseguente perdita di pressione.
(5) La perdita per impatto del fluido che scorre sul bordo anteriore della pala in condizioni operative non-progettuali;
(6) La scarsa qualità di fusione della girante e la superficie irregolare del canale di flusso provocano perdite viscose durante il flusso.
Tra i fattori sopra menzionati, i primi due sono difficili da evitare completamente; mentre questi ultimi possono essere ridotti migliorando la qualità progettuale e realizzativa. Ciò richiede ai progettisti di sforzarsi di rendere il passaggio del flusso dall'ingresso della pompa all'ingresso della girante il più vicino possibile alla linea di flusso del fluido, al fine di ridurre la perdita di carico di questa sezione di flusso; per una pompa di prodotto esistente, l'analisi delle sue prestazioni di cavitazione dovrebbe iniziare dall'analisi della perdita di flusso del passaggio di flusso in ingresso.
3 Analisi della cavitazione in una pompa centrifuga
Conduciamo ora un'analisi qualitativa del problema della cavitazione della pompa centrifuga menzionata in precedenza. Il margine di cavitazione di questa pompa è relativamente ampio e si può ritenere che il motivo sia causato dall'eccessiva perdita di pressione all'ingresso di aspirazione della pompa. Tuttavia, l’ampio margine di cavitazione di questa pompa a basse portate è diverso dai normali risultati di rilevamento, che potrebbero essere correlati alla progettazione e alla produzione. L'aumento del margine di cavitazione a basse portate può essere attribuito all'aumento dell'angolo di ingresso del flusso di liquido, con conseguente eccessivo angolo di impatto positivo all'ingresso della pala e perdite eccessive, causando così una grande perdita di pressione; mentre alle portate elevate l’aumento del margine di cavitazione è dovuto principalmente all’aumento della velocità del flusso, che porta ad un aumento delle perdite.
Sia dal punto di vista della progettazione che della produzione, a parte la causa della cavitazione, il piccolo angolo di posizionamento dell'ingresso della pala (dovuto a una progettazione impropria o durante la fusione), l'ampio spessore dell'ingresso della pala e la scarsa qualità di fusione della superficie della pala possono essere le ragioni principali dell'ampio margine di cavitazione di questo tipo di pompa.
4. Misure di miglioramento
Per questa pompa, è possibile adottare le seguenti misure appropriate per ridurre la possibilità che si verifichi la cavitazione:
Se possibile, il bordo di ingresso della pala può essere spostato in avanti, cioè si può fissare un pezzo sul bordo di ingresso, in modo che il fluido possa entrare in contatto prima con la pala per ottenere energia ed evitare il verificarsi di situazioni al di sotto della pressione critica.
(2) Pulire il canale di ingresso della girante, rendendolo il più liscio e piatto possibile per migliorare la finitura superficiale dell'ingresso e ridurre la resistenza al flusso e la perdita di pressione.
(3) Molare la testa della lama, affilarla, per ridurre la perdita di impatto all'ingresso e abbassare la sensibilità dell'angolo di ingresso.
(4) Se la cavitazione è grave, una soluzione può essere quella di praticare dei fori di bilanciamento sulla girante per ridurre la portata della perdita, alleviando così il grado di cavitazione.
Domande relative alle pompe
Domanda 1: quali sono le classificazioni delle pompe?
Risposta: In base ai diversi principi di funzionamento si possono classificare nelle seguenti tipologie:
(1) Le pompe a palette si affidano alle palette rotanti ad alta-velocità all'interno della pompa per convogliare liquidi, come pompe centrifughe e pompe a flusso assiale, ecc.
1. (2) Pompe volumetriche: queste pompe si affidano alle variazioni del volume di lavoro all'interno della pompa per aspirare o scaricare liquidi e aumentare l'energia di pressione dei liquidi. Gli esempi includono pompe a pistoni e pompe a ingranaggi rotanti.
(3) Pompa a getto: questo tipo di pompa utilizza l'energia del fluido di lavoro (liquido o gas) per trasportare liquidi, come pompe a getto d'acqua e pompe a getto di vapore, ecc.
2. Quali sono i componenti di una pompa centrifuga?
Risposta: L'unità pompa centrifuga è composta da una pompa centrifuga, un motore elettrico, un tubo di ingresso, un tubo di uscita e valvole, ecc. La nostra azienda adotta un design combinato di macchinario e pompa, che riduce l'area del 30%.
3. Qual è il principio di funzionamento di una pompa centrifuga?
Risposta: Prima di avviare la pompa, il tubo di aspirazione e la pompa stessa devono essere riempiti di liquido. Dopo aver avviato la pompa, la girante ruota ad alta velocità. Il liquido all'interno della girante ruota insieme alle pale. Sotto l'azione della forza centrifuga, il liquido viene espulso dalla girante e fuoriesce. Il liquido espulso rallenta gradualmente nella camera di diffusione del corpo pompa e aumenta gradualmente la pressione. Quindi fuoriesce dall'uscita della pompa e dal tubo di scarico. In questo momento, al centro delle pale, a causa dell'espulsione del liquido nelle aree circostanti, si forma un'area di vuoto a bassa pressione-senza aria o liquido. Il liquido nella vasca viene aspirato nella pompa attraverso il tubo di aspirazione sotto l'azione della pressione atmosferica della superficie della piscina. Il liquido viene continuamente aspirato dalla vasca del liquido e fuoriesce continuamente attraverso il tubo di scarico.
4. Cos'è il "traffico"? Qual è la sua unità?
Risposta: La portata q si riferisce al volume di liquido che viene scaricato dall'uscita della pompa ed entra nella tubazione nell'unità di tempo. L'unità di portata è m/h, m/s o L/s.
5. Cos'è la testa? Qual è la sua unità?
Risposta: L'energia aggiunta per unità di massa di liquido dalla pompa, che corrisponde alla prevalenza totale generata dalla pompa, è chiamata prevalenza. L'unità di testa è metri.
6. Cos'è la cavitazione?
Risposta: La cavitazione è un fenomeno in cui il liquido vaporizza, causando danni ai componenti del flusso della pompa (i componenti con cui il liquido entra in contatto mentre passa attraverso la pompa).
7. Cos'è la cavitazione?
Risposta: La pressione più bassa nella pompa è vicino all'ingresso della girante. Quando la pressione a questo punto scende alla pressione di saturazione corrispondente alla temperatura attuale, il liquido inizia a vaporizzare e un gran numero di bolle fuoriescono dal liquido. Quando queste bolle scorrono con il liquido nell'area ad alta-pressione della pompa, sotto l'azione della pressione esterna, le bolle si condensano improvvisamente in liquido. In questo momento, il liquido che circonda le bolle si precipita verso lo spazio in cui si trovavano originariamente le bolle, generando un impatto idraulico molto forte. A causa della condensazione di molte bolle al secondo, si verificano ripetutamente molte forti pressioni d'impatto. Sotto l'azione continua di questo carico d'impatto locale, le superfici dei componenti del flusso nella pompa si consumano gradualmente, formando numerosi punti erosi. Successivamente, si collegano in zone in uno schema a nido d'ape-e alla fine si verifica un fenomeno di distacco. Oltre ai danni causati dall'impatto, quando il liquido vaporizza rilascia anche l'ossigeno in esso disciolto, provocando l'ossidazione e la corrosione dei componenti del flusso. Questo fenomeno in cui i componenti del flusso vengono danneggiati dall'azione combinata di erosione meccanica e corrosione chimica è chiamato cavitazione.
8. Quali sono le classificazioni delle pompe centrifughe?
Risposta: (i) In base all'applicazione delle pompe centrifughe, queste possono essere classificate come: ⑴ Pompa per acque chiare; ⑵ Pompa per impurità; ⑶ Pompa-resistente agli acidi.
(II) In base alla struttura della girante, possono essere classificate come: ⑴ Pompe centrifughe a girante chiusa; ⑵ Pompe centrifughe a girante aperta; ⑶ Pompe centrifughe semi-aperte.
(3) In base al numero di giranti, può essere classificata come: ⑴ Pompa centrifuga monostadio-; ⑵ Pompa centrifuga multi-stadio.
(4) In base al modo in cui la pompa aspira il liquido, può essere classificata come: ⑴ Pompa centrifuga a singola aspirazione; ⑵ Pompa centrifuga a doppia aspirazione.
(5) In base al metodo di scarico della pompa, sono classificate come: ⑴蜗壳式 pompa centrifuga; ⑵ guida-pompa centrifuga a flusso
㈥ Classificato in base alla prevalenza: ⑴ Pompa a bassa-pressione; ⑵ Pompa a media-pressione; ⑶ Pompa ad alta-pressione.
㈦ In base alla posizione dell'albero della pompa si classificano in: ⑴ Pompe verticali; ⑵ Pompe orizzontali.
9. Quali sono i metodi per bilanciare la forza assiale di una pompa centrifuga?
Risposta: ⑴ L'equilibrio della forza assiale per le pompe a stadio singolo-si ottiene principalmente attraverso tre metodi: apertura dei fori di equilibrio, installazione di tubi di equilibrio e utilizzo di giranti a doppia-aspirazione.
(2) L'equilibrio della forza assiale per le pompe multi-si ottiene principalmente attraverso la disposizione simmetrica delle giranti e utilizzando metodi quali dischi e tamburi di bilanciamento.
La chiave per il rinnovamento del sistema di recupero dell'acqua di condensa risiede nell'eliminazione del fenomeno della cavitazione garantendo al contempo la normale produzione. La cavitazione si riferisce al fenomeno in cui l'acqua calda satura rilascia vapore sotto pressione ridotta e il vapore generato si liquefa improvvisamente e si condensa in acqua quando entra nell'area ad alta-pressione, provocando lo scoppio delle bolle. Se questo processo si ripete, causerà danni alla superficie delle parti in quest'area, insieme a vari effetti di corrosione correlati, con conseguente danno da cavitazione a spugna-o a nido d'ape-. La conseguenza della cavitazione è quella di interrompere la continuità del processo di trasmissione del vapore, aumentare la resistenza, bloccare il percorso del flusso e compromettere gravemente l'efficienza e la normale produzione della pompa. In passato, i produttori spesso riducevano la pressione per recuperare l'acqua di condensa al fine di rilasciare una grande quantità di vapore di evaporazione e ridurre la fonte di cavitazione. Tuttavia, questo approccio porta indubbiamente a uno spreco energetico. Pertanto, il modo migliore per risolvere il problema della cavitazione della pompa è far sì che la pressione in ingresso nella pompa superi la pressione di cavitazione, evitando così sostanzialmente il verificarsi della cavitazione. Il principio di funzionamento principale della tecnologia di recupero chiuso dell'acqua di condensa è quello di utilizzare il principio di pressurizzazione della pompa a getto, stabilire una teoria di prevenzione della cavitazione adatta al trasporto di acqua calda satura e infine progettare la pompa a getto in modo ragionevole per risolvere il problema della cavitazione della pompa.
Inoltre, la selezione dello scaricatore di condensa in questo sistema si basa sulle condizioni operative più sfavorevoli, evitando così lo spreco energetico causato dalla contraddizione tra la selezione dello scaricatore di condensa e il suo effettivo funzionamento nel sistema originale. Il serbatoio di raccolta dell'acqua progettato per la pompa di recupero di tipo- chiuso è chiuso, il che non solo garantisce che la temperatura di recupero dell'acqua di condensa sia di 120 gradi, ma sfrutta anche appieno il vapore di evaporazione.
Come accennato in precedenza, l'adozione della tecnologia di recupero della condensa a circuito chiuso- per migliorare l'efficienza di utilizzo del vapore è molto efficace e fattibile.
