1.Mi az a szivattyú?
Válasz: Általában minden olyan gépet, amely folyadékokat emel, folyadékokat szállít vagy a folyadékok nyomását növeli, vagyis az indítómotor mechanikai energiáját folyadékenergiává alakítja, összefoglalóan szivattyúnak nevezzük.
2. A szivattyúk osztályozása?
Válasz: A szivattyúk felhasználási módja változó. Működési elvük szerint három fő kategóriába sorolhatók:
① Térfogatszivattyú ② Lapátos szivattyú ③ Más típusú szivattyúk
3. Hogyan működik a volumetrikus szivattyú? Tudsz példát mondani?
Válasz: Használja ki a munkatérfogat periodikus változásait a folyadék szállítására.
Például: Dugattyús szivattyúk, dugattyús szivattyúk, membránszivattyúk, fogaskerekes szivattyúk, dugattyús szivattyúk, csavaros szivattyúk stb.
4. Hogyan működik a lapátos szivattyú? Mondj példát?
Válasz: A lapátokon belüli folyadékkölcsönhatás felhasználása a folyadék szállítására.
Például: centrifugálszivattyúk, vegyes-áramú szivattyúk, axiális-áramlású szivattyúk, örvényszivattyúk stb.
5. Hogyan működik a centrifugálszivattyú?
Válasz: A centrifugális szivattyú a mechanikai energiát a forgó járókerék hatására továbbítja az indítómotorból a folyadékba. A folyamat során, amikor a folyadék a bemenettől a járókerék kimenetéhez áramlik, mind a sebesség-, mind a nyomásenergiája megnő. A járókerék által kibocsátott folyadék nyomásenergiává alakul a kimeneti kamrában, majd a nyomócső mentén távozik. Ekkor vákuum vagy alacsony nyomás képződik a járókerék bemenetének oldalán a folyadék kibocsátása miatt. A szívókamrában lévő folyadék a folyadékfelületi nyomás (atmoszférikus nyomás) hatására a járókerék bemenetébe préselődik. Így a forgó járókerék folyamatosan szívja be és engedi ki a folyadékot.
6. Mik a centrifugálszivattyúk jellemzői?
Válasz: Jellemzői: nagy forgási sebesség, kis méret, könnyű súly, nagy hatékonyság, nagy áramlási sebesség, egyszerű szerkezet, stabil teljesítmény, könnyű kezelés és karbantartás. Hátránya, hogy indítás előtt a szivattyút fel kell tölteni folyadékkal. A magas viszkozitás jelentősen befolyásolja a szivattyú teljesítményét, és csak a vízhez hasonló viszkozitású folyadékokhoz használható. Áramlási tartomány: 5 - 20,000 köbméter óránként, fejtávolság: 8 - 2,800 méter.
7. Hányféle szerkezeti formája van a centrifugálszivattyúnak? Mik azok jellemzői és alkalmazásaik?
Válasz: A centrifugálszivattyúkat szerkezeti formájuk szerint a következőkre osztják: függőleges szivattyúk és vízszintes szivattyúk. A függőleges szivattyúk jellemzői: kis alapterület, alacsony építési költség és egyszerű telepítés. A hátrányok a következők: magas súlypont, nem alkalmas fix alapok nélküli helyzetekben történő működésre. A vízszintes szivattyúk jellemzői: széles alkalmazási tartomány, alacsony súlypont és jó stabilitás. A hátrányok a következők: nagy alapterület, magas építési költség, nagy térfogat és nagy súly. Például: a függőleges szivattyúk csővezetékes szivattyúk, DL többfokozatú szivattyúk, elektromos búvárszivattyúk stb. A vízszintes szivattyúk közé tartoznak az IS szivattyúk, a D- típusú több- fokozatú szivattyúk, az SH típusú dupla- szívószivattyúk, a B- típusú, a BAIR típusú, az IH típusúak. A magasságra és áramlási sebességre vonatkozó követelmények, valamint a járókerék szerkezete és a fokozatok száma alapján a következőképpen osztályozhatók:
①, Egyfokozatú-egyfokozatú-szívószivattyú: A szivattyú egy járókerékből és egy szívónyílásból áll. Az általános áramlási sebesség tartomány: 5.5 - 2000 köbméter per óra, a nyomástartomány pedig: 8 - 150 méter. Jellemzői: kis áramlási sebesség és alacsony emelőmagasság.
②, Egyfokozatú-dupla-szívószivattyú: A szivattyúnak egy járókereke van, két bemeneti résszel. Az általános áramlási sebesség tartomány: 120 - 20 000 köbméter óránként, a magassági tartomány: 10 - 110 méter. Nagy áramlási sebességgel és alacsony fejjel rendelkezik.
② Egyszívó több{0}}lépcsős szivattyú: A szivattyú több járókerékből áll. Az első járókeréknek egy szívónyílása van, az első járókerék ürítőkamrája a második járókerék szívónyílásaként szolgál, és így tovább. Az általános áramlási sebesség tartomány: 5 - 200 köbméter per óra, a magasság 20 és 240 méter között van. Jellemzői az alacsony áramlási sebesség és a magas nyomás.
8. Mi az a csővezetékes szivattyú? Mik a szerkezeti jellemzői?
Válasz: A csőszivattyú egy egy-szívó egyfokozatú-centrifugálszivattyú. Függőleges szerkezetű. Mivel a bemenete és a kimenete ugyanazon az egyenes vonalon van, és a bemeneti és kimeneti átmérők azonosak, egy csőszakaszra hasonlít, és a csővezeték bármely pontjára felszerelhető, ezért "csőszivattyúnak" nevezik.
Szerkezeti jellemzők: Ez egy egy-szívó egyfokozatú-centrifugálszivattyú. A bemeneti és kimeneti nyílás ugyanaz, és ugyanazon az egyenes vonalon található, merőleges a tengely középvonalára, és ez egy függőleges szivattyú.
9. Az ISG típusú egyfokozatú egy-egyfokozatú egy-szívó függőleges centrifugálszivattyú szerkezeti jellemzői és előnyei a következők:
Először is, a szivattyú függőleges szerkezetű. A motorfedél és a szivattyúfedél egyetlen egységként van kialakítva. Megjelenése kompakt és tetszetős, kis alapterületű, alacsony építési költséggel, védőburkolattal felszerelve kültéren is elhelyezhető.
Másodszor, a szivattyú bemeneti és kimeneti átmérője azonos, és ugyanazon a központi vonalon találhatók. Közvetlenül a platformra szerelhető, mint egy szelep, és a telepítési folyamat rendkívül egyszerű.
Harmadszor, a zseniális alapkialakítás megkönnyíti a szivattyú stabil telepítését.
Negyedszer, a szivattyú tengelye a motor meghosszabbított tengelyeként szolgál. Megoldja azt a komoly vibrációs problémát, amely akkor jelentkezik, ha a hagyományos centrifugálszivattyú tengelye és a motor tengelye tengelykapcsolót használ az erőátvitelhez. A szivattyú tengelyének felülete krómozott-, ami jelentősen meghosszabbítja a szivattyú élettartamát.
Ötödször, a járókerék közvetlenül a motor meghosszabbított tengelyére van felszerelve. Működés közben a szivattyú nem kelt zajt. A motor csapágyai alacsony-zajszintű csapágyakat használnak, biztosítva, hogy a teljes gép nagyon alacsony zajszinten működjön, jelentősen javítva a használati környezetet.
Hatodszor, a tengelytömítés mechanikus tömítést alkalmaz, amely megoldja a hagyományos centrifugálszivattyú tömítőmechanizmusa által okozott súlyos szivárgási problémát. A tömítés statikus gyűrűje és mozgó gyűrűje szilícium-karbidból készül, ami megnöveli a tömítés élettartamát és száraz és rendezett munkakörnyezetet biztosít.
Hetedszer, a szivattyú fedelén szellőzőnyílások vannak. A szivattyútest alsó oldalán és mindkét oldalán vízleeresztő lyukak és nyomásmérő furatok találhatók, amelyek biztosítják a szivattyú normál működését és karbantartását.
Nyolcadszor, az egyedülálló szerkezet lehetővé teszi a csővezetékrendszer karbantartását anélkül, hogy szét kellene szerelni. Csak a szivattyúfedél anyáját kell eltávolítani, ami után a karbantartás nagyon kényelmesen elvégezhető.
10. Hányféle csővezetékes szivattyú létezik, és melyek a közös jellemzőik? És mi a megfelelő alkalmazásuk?
Válasz: ①, ISG típusú egy-fokozatú egyfokozatú-szívó centrifugális vízszivattyú tiszta vízhez. Ipari és háztartási vízellátásra és vízelvezetésre, magas-épületek nyomásnövelésére, vízellátásra, fűtésre, hűtésre és légkondicionálásra, ipari csővezetékek nyomásfokozó szállítására, tisztítására, vízellátó berendezésekre és kazánok illesztésére használják. Az üzemi hőmérséklet 80 fok vagy annál kisebb.
②, Az IRG típusú egy-egyfokozatú egyfokozatú-szívó melegvíz-csővezetékes szivattyú nyomásnövelésre és kazánokból származó melegvíz keringetésére szolgál olyan iparágakban, mint a kohászat, vegyipar, textilipar, fafeldolgozás, papírgyártás, valamint olyan részlegekben, mint a szállodák, fürdőszobák és vendégházak. A maximális üzemi hőmérséklet 120 fok vagy annál kisebb.
③, Az IHG egyfokozatú, egy-egyfokozatú-szívású vegyi csővezetékes szivattyút vegyileg korrozív folyadékok szállítására használják olyan iparágakban, mint a textilipar, a kőolaj, a vegyipar, az orvostudomány, a higiénia, az élelmiszeripar és az olajfinomítás. Az üzemi hőmérséklet 100 fok vagy annál kisebb. Ideális termék a hagyományos vegyszerszivattyúk cseréjéhez.
④, YG típusú egy-fokozatú egyfokozatú-szívócsöves olajszivattyú. Ideális termék a hagyományos olajszivattyúkhoz. Alkalmas olajraktárak, finomítók, vegyipar, valamint kőolaj és gyúlékony, robbanásveszélyes folyadékok szállítására szolgáló vállalatok és intézmények energiaosztályai számára. Az üzemi hőmérsékletnek 120 fok alatt kell lennie.
5. Az egyfokozatú GRG, GHG és GYG egy-egyfokozatú-szívású, magas-hőmérsékletű csővezetékes szivattyúkat úgy tervezték, hogy a hagyományos típushoz víz-hűtős hűtőberendezést adnak. Az üzemi hőmérséklet 185 fok vagy annál kisebb. Alkalmazási körük hasonló a hagyományos típusokéhoz.
A GRG egy magas-hőmérsékletű melegvíz-szivattyú, az GHG egy magas-hőmérsékletű vegyi csővezeték-szivattyú, a GYG pedig egy magas-hőmérsékletű csővezetékes olajszivattyú.
11. A szivattyú alapvető paraméterei?
Válasz: Áramlási sebesség Q (m³/h), fejmagasság H (m), fordulatszám n (r/perc), teljesítmény (teljes teljesítmény és felhasználható teljesítmény) Pa (kW), hatásfok h (%), szívó- és nyomómagasság különbség r (m), bemeneti és kimeneti átmérők φ (mm), járókerék átmérője D (mm), szivattyú tömege W (kg).
12. Mi az áramlás? Melyik betűt használják ennek ábrázolására? Hány mértékegység van? Hogyan alakul át? Hogyan lehet súlyra váltani és mi a képlete?
Válasz: Az egységnyi idő alatt kibocsátott folyadék mennyiségét áramlási sebességnek nevezzük. Az áramlási sebességet Q betű jelöli.
Mértékegységek: köbméter per óra (m3/h), liter per perc (L/min), liter per másodperc (L/s)
1 liter másodpercenként=3.6 köbméter / óra=0.06 köbméter / perc=60 liter / perc
G=Qr G a tömeget jelenti, r a folyadék fajsúlyát
Példa: Egy bizonyos szivattyú áramlási sebessége 50 m³/h. Mennyi az óránkénti tömeg vízszivattyúzáskor? A víz fajsúlya r 1000 kilogramm/köbméter (vagy 1 g/cm³).
Megoldás: G=Qr=50 × 1000 (m³/h. kg/m³)=50000 kg/h=50 T/h
13. Mi a fej? Melyik betűt használják ennek ábrázolására? Mi a mértékegység? Hogyan kapcsolódik ez a nyomásátalakításhoz és a megfelelő képlethez?
Válasz: Az egységnyi folyadék tömegével nyert energiát a szivattyún való áthaladás után fejnek nevezzük.
A szivattyú magassága, beleértve a szívómagasságot is, megközelítőleg megegyezik a szivattyú kimenete és bemenete közötti nyomáskülönbséggel. A fejet "H" jelöli, és méterben (m) mérik. A szivattyú nyomását "P" jelöli, és Mpa-ban (megapascal), kilogrammban (kg)/cm, H=P/r
Például P=1 kilogramm/cmH=P/r=(1 kilogramm/cm) / (1000 kilogramm/m)=(10000 kilogramm/m) / (1000 kilogramm/m)=10 MPa=10 kilogramm (Kg) / cm H {{{10}1}P1 (P=}} kimeneti nyomás)
14. Mekkora a szivattyú hatásfoka? Hogyan számítják ki?
Válasz: A szivattyú effektív teljesítményének és tengelyteljesítményének arányára vonatkozik.
Az effektív teljesítmény a szivattyú magassága × áramlási sebesség × fajsúly (tömeg áramlási sebesség) Ne=rQH. A mértékegység kilowatt.
1 kilowatt=102 kilogramm méter per másodperc 1 kilowatt=75/102 lóerő
A tengelyteljesítmény és a centrifugális szivattyú teljesítménye a hajtómotortól a szivattyúhoz továbbított teljesítményre, azaz a bemeneti teljesítményre vonatkozik. A mértékegység kilowatt.
n=Ne/N=rQH / 102N ahol r tonnában/köbméterben, Q liter per másodpercben, H pedig méterben.
n=Ne/N=rQH / (102 × 3,6N) r tonnában/köbméterben Q köbméterben óránként H méterben
15. Mit értünk névleges áramlási sebességen, névleges fordulatszámon és névleges magasságon?
Válasz: A szivattyút a működéséhez meghatározott teljesítményparaméterek alapján tervezték. Az elért optimális teljesítményt a szivattyú névleges teljesítményparaméterei határozzák meg. Ezek általában a termékkatalógus-mintában megadott paraméterértékek.
Például: 50 - 125 áramlási sebesség, 12,5 m3/h a névleges áramlási sebesség, 20 m magasság a névleges emelőmagasság, és 2900 ford./perc forgási sebesség a névleges fordulatszám.
16. Mit nevezünk "szívómagasság-veszteségnek"? Mi az a "szívóemelés" kifejezés? Mik a megfelelő mértékegységeik és a megfelelő szimbólumok?
Válasz: Amikor a szivattyú működik, a járókerék bemeneténél kialakuló bizonyos vákuumnyomás következtében folyadék párolog. Az elpárolgott buborékok a folyékony részecskék ütési mozgása alatt leválást okoznak a fémfelületeken, például a járókeréken, ezáltal károsítják a fémet. Ebben az időben a vákuumnyomást párolgási nyomásnak nevezik. A kavitációs határ arra a többletenergiára vonatkozik, amellyel a folyadék egységnyi tömege a szivattyú szívónyílásánál a párolgási nyomáson felül rendelkezik. A mértékegység a folyadékoszlop mérője, amelyet (NPSH) r jelöl.
A szívómagasság a szükséges kavitációs határ Δ/h: ez az a vákuumfok, amelyen a szivattyú folyadékot tud szívni, és egyben a szivattyú megengedett geometriai beépítési magassága is. A mértékegység méterben értendő. Szívómagasság=normál légköri nyomás (10,33 méter) - kavitációs határ - biztonsági határ (0,5). A szabványos légköri nyomás 10,33 méteres vákuummagasságot tud létrehozni a csővezetéken.
Például: Egy bizonyos szivattyúhoz szükséges szívómagasság 4,0 méter. Számítsa ki a szívómagasságot Δh.
Megoldás: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.67 méter
17. Mi a szivattyú jelleggörbéje? Milyen szempontokat tartalmaz? Mi a funkciója?
Válasz: Általában azokat a görbéket vagy jelleggörbéket, amelyek a fő teljesítményparaméterek közötti összefüggéseket reprezentálják, a centrifugálszivattyú teljesítménygörbéinek vagy jelleggörbéinek nevezik. Valójában a centrifugálszivattyú teljesítménygörbéi a folyadék szivattyún belüli mozgási törvényeinek külső megnyilvánulásai, amelyeket tényleges méréssel kapunk.
A jellemző görbék a következők: áramlási-magasság-görbe (Q-H), áramlási-teljesítménygörbe (Q-N), áramlási-hatékonysági görbe (Q-η) és áramlási-megengedett szívómagasság-emelkedési görbe (Q-(NPSH)r).
A teljesítménygörbe funkciója az, hogy a szivattyú bármely áramlási pontjához a görbén megtalálható a magasság, a teljesítmény, a hatásfok és a kavitációs ráhagyás megfelelő értékeinek halmaza. Ezt a paraméterkészletet munkaállapotnak nevezzük, amelyet rövidítve munkafeltételnek vagy munkapontnak nevezünk. A nagy hatásfokkal működő munkakörülményeket optimális üzemállapot-pontnak nevezzük. Az optimális üzemállapot-pont általában a tervezett üzemállapot-pont. Általában a centrifugálszivattyú névleges paraméterei, vagyis a tervezett üzemállapot pont és az optimális üzemállapot pont egybeesnek vagy nagyon közel vannak egymáshoz. A gyakorlatban a magas-hatékonysági tartományon belüli működéssel energiamegtakarítás érhető el, miközben biztosítható a szivattyú normál működése. Ezért nagyon fontos megérteni a szivattyú teljesítményparamétereit.
18. Mi a szivattyú teljes teljesítményű tesztpadja?
Válasz: A teljes -teljesítményteszt-platform az a berendezés, amely precíz műszerekkel pontosan tudja tesztelni a szivattyú összes teljesítményparaméterét. Ennek a berendezésnek a nemzeti szabványos pontossága B szint.
Az áramlási sebességet precíziós rotaméterrel mérjük.
A fej mérése pontos nyomásmérővel történik.
A szívási magasság mérése pontos vákuummérővel történik.
A teljesítményt egy pontos tengelyteljesítménymérő méri.
A forgási sebességet sebességmérővel mérjük. A hatásfok a mért érték alapján kerül kiszámításra: η=Rqn / 102N.
A teljesítménygörbe a mért értékek alapján felrajzolódik a koordinátarendszeren.
19. A szivattyú tengely teljesítménye és a motorral felszerelt teljesítmény közötti kapcsolat
Válasz: A szivattyú tengelyteljesítménye az a teljesítmény, amelyet a tervezés során a hajtómotor a szivattyúhoz továbbít. A tényleges működés során a munkakörülmények megváltoznak. Ezért bizonyos határt kell hagyni a hajtómotortól a szivattyúhoz továbbított teljesítményre. Ezenkívül a motor kimenő teljesítménye függ a teljesítménytényezőtől és a tengelytől, ezért az általános gyakorlat az, hogy a motort a szivattyú tengelyének teljesítményénél nagyobb teljesítménnyel szerelik fel.
Axiális teljesítmény:
0.1 - 0.55KW 1.3 - 1.5 alkalommal
0.75 - 2.2 kW 1.2 - 1.4 alkalommal
3.0 - 7.5 kW 1.15 - 1.25 alkalommal
11 kW és több 1.1 - 1.15 alkalommal
És testreszabott az Y sorozatú motorok teljesítményspecifikációi szerint, a nemzeti szabványok szerint.
20. A modell jelentése: ISG50-160IA (B)?
Válasz: ISG50-160 (I)A (B) Ahol:
I: Egy-egyfokozatú egy-szívó centrifugálszivattyú, amely megfelel az ISO2858 nemzetközi szabványnak és az IS típusú egy-egyfokozatú egy-szívású centrifugálszivattyú teljesítményparamétereinek.
S: S Tiszta típus
G: Csővezeték típusa
50: Névleges átmérő (furat) importnál és exportnál (milliméterben) 50 mm
160: A szivattyú járókerék névleges mérete (a járókerék átmérőjére vonatkoztatva, amely körülbelül 160 mm)
I: Az áramlást osztályozom (I áramlás nélkül 12,5 m³/h, I áramlással 25 m³/h)
A (B): Olyan állapot, amikor a szivattyú hatásfoka nem magas, miközben az áramlási sebesség, a fej és a tengely teljesítménye csökken.
V: A járókerék első vágása
B: A járókerék második levágása
Mi a kavitációs jelenség:
Válasz 1. Az egység szivattyújában a legalacsonyabb nyomás a járókerék bemeneténél van. Amikor ezen a ponton a nyomás az aktuális hőmérsékletnek megfelelő telítési nyomásra csökken, a folyadék elkezd elpárologni, és nagyszámú buborék távozik a folyadékból. Amikor ezek a buborékok a folyadékkal együtt a szivattyú nagy-nyomású területére áramlanak, külső nyomás hatására a buborékok hirtelen folyadékká kondenzálódnak. Ekkor a buborékokat körülvevő folyadék, azaz a buborékok eredeti helye felé zúdul, és nagyon erős hidraulikus hatást kelt. A másodpercenkénti sok buborék kondenzációja miatt ismétlődően sok nagy ütközési nyomás keletkezik. Ennek a helyi ütőterhelésnek a folyamatos hatására a szivattyúban lévő áramlási elemek felületei fokozatosan elhasználódnak, sok erodált folt jelenik meg, majd méhsejtszerű mintázatot- alkotnak, és végül lehámláshoz vezetnek. Az ütközés okozta károsodáson túlmenően, amikor a folyadék elpárolog, a benne oldott oxigént is felszabadítja, ami az áramlási összetevők oxidációját és korrodálódását okozza.
Ezt a jelenséget, amikor a mechanikai erózió és a kémiai korrózió együttes hatása következtében az áramlási összetevők megsérülnek, kavitációnak nevezzük.
2. válasz. Amikor egy folyadék egy bizonyos hőmérsékleten van, és a nyomást az ezen a hőmérsékleten lévő párolgási nyomásra csökkentjük, buborékok képződnek a folyadékban. A buborékképződésnek ezt a jelenségét kavitációnak nevezik.
Válasz 3. A kavitáció arra az esetre vonatkozik, amikor a tároló tartály felületén a nyomás állandó marad, ha a járókerék középpontjában a nyomás a szállított folyadék aktuális hőmérsékletének telített gőznyomásával egyenlőre csökken, nagyszámú buborék képződik a járókerék bemeneténél. Ezek a buborékok a folyadékkal együtt bejutnak a nagynyomású A környező folyadékrészecskék rendkívül nagy sebességgel rohannak a buborékok közepe felé, azonnali ütközési nyomást okozva, ezáltal a járókerék gyorsan megsérül. Ugyanakkor a szivattyú vibrációja, zaja és a szivattyú áramlási sebessége, magassága és hatékonysága jelentősen csökken. Ezt a jelenséget kavitációnak nevezik.
Válasz 4. Ha vízszivattyúról van szó, akkor a szivattyú és a vízfelület közötti magasságot csökkenteni kell. A hidraulikus henger működése során bizonyos mennyiségű levegő keveredik a folyadékba a dugattyú és a vezetőhüvely között. A nyomás fokozatos növekedésével a folyadékban lévő levegő buborékokká alakul. Amikor a nyomás elér egy bizonyos határértéket, ezek a buborékok felrobbannak a nagy nyomás alatt, és ezáltal gyorsan magas-hőmérsékletű és nagy{5}}nyomású gázt juttatnak az alkatrészek felületére, aminek következtében a hidraulikus henger kavitációt szenved, és az alkatrészek korrozív károsodását okozza. Ezt a jelenséget kavitációnak nevezik.
Jet szivattyú és kavitáció
A sugárszivattyú a szállítás célját a folyadékáramlás energiájának átalakításával éri el. Folyadékok vagy gázok szállítására használható. A vegyszergyártás során a gőzt gyakran használják a sugárszivattyú munkaközegeként, amelyet vákuum létrehozására és negatív nyomás létrehozására használnak fel a berendezésben. Ezért általában gőzsugárszivattyúnak nevezik.
Működési elv: Nagy nyomás alatt a munkagőz nagyon nagy sebességgel távozik a fúvókából, és kis-nyomású gázt vagy gőzt juttat a nagy sebességű-folyadékba. A belélegzett gáz összekeveredik a gőzzel, és belép a tágulási csőbe. A sebesség fokozatosan csökken, és a statikus nyomás ennek megfelelően nő. Végül a kimeneten keresztül távozik.
A két munkafeltétel végrehajtása során: a kevert folyadék áramlási sebességének megváltoztatása, valamint a torok és a fúvóka hézaga hosszának módosítása a sugárszivattyú számára. A kevert folyadék áramlási sebességének beállításakor ennek megfelelően változik az erőfolyadék áramlási sebessége is, és változik a fúvókán áthaladó erőfolyadék sebessége is. Ez a kavitációs jelenség gyengüléséhez vezet, ahogy a kevert folyadék áramlási sebessége csökken, egészen addig, amíg teljesen megszűnik. Három különböző torok- és fúvókarés-hosszúság tapasztalatai alapján megállapítható, hogy a torok- és fúvókarés növelése növelheti a fúvóka és a torok közötti gyűrűs áramlási területet. Ha ugyanannyi folyadék halad át nagyobb területen, az áramlási sebesség kisebb lesz, a nyomás pedig nagyobb lesz, így a kavitációs jelenség kevésbé valószínű.
A szivattyú kavitációs jelenségének elemzése és kezelése
I. Kavitációs jelenség
Ha egy folyadék egy bizonyos hőmérsékleten van, és a nyomást az ezen a hőmérsékleten lévő párolgási nyomásra csökkentjük, buborékok képződnek a folyadékban. A buborékok képződésének ezt a jelenségét kavitációnak nevezik. A kavitáció során keletkező buborékok a nagy-nyomású területre áramlanak, és térfogatuk csökken, ami miatt szétrobbannak. Azt a jelenséget, amikor a nyomásnövekedés hatására buborékok tűnnek el a folyadékban, kavitációs összeomlásnak nevezzük.
A szivattyú működése során, ha valamilyen okból az áramlási járat egy bizonyos helyi területén (általában valahol valamivel a járókerék lapátának bemenete után) a szivattyúzott folyadék abszolút nyomása az adott hőmérsékleten lévő folyadék párologtatási nyomására csökken, a folyadék ezen a ponton párologni kezd, nagy mennyiségű gőzt fejlesztve és buborékokat képezve. Amikor a nagyszámú buborékot tartalmazó folyadék áthalad a járókeréken belüli nagy-nyomású területen, a buborékokat körülvevő nagynyomású{2}folyadék hatására a buborékok gyorsan összezsugorodnak, és végül felrobbannak. Ugyanakkor a folyékony részecskék nagyon nagy sebességgel töltik ki az üregeket, és ebben a pillanatban nagyon erős vízhatást keltenek. A buborékok képződésének és az áramlási összetevők károsodását okozó felrobbanásának ez a folyamata a kavitációs folyamat a szivattyúban. Miután a szivattyú kavitációt tapasztal, amellett, hogy károsítja az áramlási alkatrészeket, zajt és vibrációt is generál, és a szivattyú teljesítményének csökkenéséhez vezet. Súlyos esetekben a folyadék megszakadását okozhatja a szivattyúban, és megakadályozhatja a szivattyú normális működését.
II. Alapvető kapcsolati képlet a szivattyú kavitációjához
A szivattyú kavitációjának feltételeit maga a szivattyú és a szívókészülék is meghatározza. Ezért a kavitáció feltételeinek tanulmányozásakor figyelembe kell venni magát a szivattyút és a szívókészüléket is. A szivattyú kavitációjának alapvető kapcsolati egyenlete az
NPSHc kisebb vagy egyenlő, mint NPSHr Kisebb vagy egyenlő, mint [NPSH] Kisebb vagy egyenlő, mint NPSH
NPSHa=NPSHr (NPSHc) – A szivattyú kavitációjának kezdetét jelzi
NPSHa > NPSHa > NPSHr (NPSHc) -- A szivattyúnak nincs kavitációja.
A képletben NPSHa - a rendelkezésre álló nettó pozitív szívómagasság, más néven effektív szívómagasság, minél nagyobb az érték, annál kevésbé hajlamos a kavitációra.
NPSHr - Szivattyú szívómagasság-határértéke, más néven szükséges szívómagasság-határ vagy a szivattyú bemeneti dinamikus nyomásesése. Minél kisebb, annál jobb a szívókavitáció elleni -teljesítmény.
NPSHc - Kritikus szívómagasság-határ: a szívómagasság határértéke, amely megfelel a szivattyú teljesítményének bizonyos fokú csökkenésének;
[NPSH] - Megengedett szívómagasság, ez a szívómagasság határértéke, amely a szivattyú működési feltételeinek meghatározására szolgál. Általában [NPSH]=(1.1 - 1.5) NPSHc.
III. Az eszköz kavitációs határának kiszámítása
NPSHa=Ps/ρg + Vs/2g - Pc/ρg=Pc/ρg ± hg - hc - Ps/ρg
IV. Intézkedések a kavitáció előfordulásának megelőzésére
A kavitáció megelőzése érdekében növelni kell az NPSHa-t. A kavitáció megelőzésére szolgáló intézkedések, amelyek biztosítják, hogy az NPSHa nagyobb, mint az NPSHr, a következők:
1. Csökkentse a hg geometriai szívómagasságot (vagy növelje a geometriai visszafolyási magasságot).
2. A hc szívóveszteség csökkentése érdekében megpróbálhatja növelni a csőátmérőt, minimalizálni a csővezeték hosszát, és csökkenteni a hajlítások és tartozékok számát.
3. Megakadályozza a hosszan tartó működést nagy áramlási körülmények között;
4. Ugyanazon forgási sebesség és áramlási sebesség mellett a dupla-szívószivattyú használata csökkentheti a bemeneti áramlási sebességet, így a szivattyú kevésbé hajlamos a kavitációra.
5. Ha a szivattyú kavitációt tapasztal, csökkenteni kell az áramlási sebességet vagy a fordulatszámot a működéshez.
6. A szivattyú szívótartályának állapota jelentős hatással van a szivattyú kavitációjára.
7. A zord körülmények között üzemelő szivattyúknál a kavitációs károsodások megelőzésére kavitációnak ellenálló anyagok használhatók.
Szivattyúk típusai és alapelvei|Kavitációs jelenség|A szivattyúkavitáció alapvető kapcsolategyenletei
Válasz: 1. Szivattyútípusok és alapelvek meghatározása: Általánosságban minden olyan gépet, amely folyadékokat emel, folyadékokat szállít, vagy folyadékok nyomását növeli, vagyis minden olyan gépet, amely a főmotor mechanikai energiáját folyékony energiává alakítja át a folyadékok szivattyúzásának céljának elérése érdekében, összefoglalóan szivattyúnak nevezünk.
II. A szivattyú működési elve:
1. Térfogatszivattyú - Folyadék szívása a munkakamra térfogatának időszakos változásán keresztül.
2. Lapátos szivattyú - Ez a típusú szivattyú a lapátok és a folyadék közötti kölcsönhatást használja a folyadék szállítására.
3. A szivattyú konkrét felhasználási módjai: A szivattyú különböző felhasználási módjai, a szállított különböző folyékony közegek, az eltérő áramlási sebességek és magassági tartományok természetesen eltérő szerkezeti típusokat és anyagokat is eredményeznek. Összefoglalva, nagy vonalakban a következőkre oszthatók: városi vízellátás, szennyvízrendszerek, polgári és építőipari rendszerek, mezőgazdasági és vízügyi rendszerek, erőművi rendszerek, vegyipari rendszerek, kőolajipari rendszerek, bányászati és kohászati rendszerek, könnyűipari rendszerek és hajórendszerek.
4. Kavitációs jelenség
Ha egy folyadék egy bizonyos hőmérsékleten van, és a nyomást az ezen a hőmérsékleten lévő párolgási nyomásra csökkentjük, buborékok képződnek a folyadékban. A buborékok képződésének ezt a jelenségét kavitációnak nevezik. A kavitáció során keletkező buborékok a nagy-nyomású területre áramlanak, és térfogatuk csökken, ami miatt szétrobbannak. Azt a jelenséget, amikor a nyomásnövekedés hatására buborékok tűnnek el a folyadékban, kavitációs összeomlásnak nevezzük.
Ha a szivattyú működése során az áramlási járat egy bizonyos helyi területén (általában egy bizonyos helyen kissé a járókerék lapát bemenete mögött) a szivattyúzott folyadék abszolút nyomása az adott hőmérsékleten a folyadék párolgási nyomására csökken, a folyadék ezen a ponton párologni kezd, nagy mennyiségű gőzt fejlesztve és buborékokat képződve. Amikor a nagyszámú buborékot tartalmazó folyadék áthalad a járókeréken belüli nagy-nyomású területen, a buborékokat körülvevő nagynyomású{2}folyadék hatására a buborékok gyorsan összezsugorodnak, és végül felrobbannak. Ugyanakkor a folyékony részecskék nagyon nagy sebességgel töltik ki az üregeket, és ebben a pillanatban nagyon erős vízhatást keltenek. A becsapódási erő másodpercenként több-több ezer atmoszférát is elér, a becsapódási gyakoriság pedig a másodpercenkénti tízezerszeresét. Súlyos esetekben a falvastagság áthatolható.
Az a folyamat, amelynek során buborékok keletkeznek és felrobbannak a szivattyúban, ami károsítja az áramlási összetevőket, a szivattyú kavitációs folyamataként ismert. Miután a szivattyú kavitációt tapasztal, amellett, hogy károsítja az áramlási alkatrészeket, zajt és vibrációt is kelt, ami a szivattyú teljesítményének csökkenéséhez vezet. Súlyos esetekben a folyadék megszakadását okozhatja a szivattyúban, és megakadályozhatja a szivattyú normál működését.
Hogyan válasszunk szivattyút:
Válasz: Jelenleg a mikroszivattyúk, például mikrovákuumszivattyúk, mikrolevegő-szivattyúk, mikrogáz-mintavevő szivattyúk, mikro gázkeringető szivattyúk, mikro kipufogószivattyúk, mikroszívószivattyúk, mikroszivattyús szivattyúk, mikrogáztöltő szivattyúk és mikro nagynyomású{0}}gázszivattyúk kiválasztásakor gyakran ez a három fogalom szerepel.
Egyszerűen fogalmazva, ez a három fogalom a gáz híg, normál és sűrű állapotának felel meg.
Légköri nyomás: Egy atmoszféra nyomására utal, amely az általunk megszokott légkörben lévő gázok által kifejtett nyomás. A szabványos légköri nyomás 101325 Pa (pascal - a nyomás közös mértékegysége) . 100,000 Pa=100 KPa, tehát a "normál" atmoszférikus nyomás 001 KPa-ban vagy 1 Pa-ban is általánosan 001 KPa. KPa. Az egyes helyek földrajzi elhelyezkedése, magassága, hőmérséklete stb. eltérései miatt a tényleges légköri nyomás nem egyezik meg a szabványos légköri nyomással. Azonban az egyszerűség kedvéért néha megközelítőleg úgy tekinthetjük, hogy a normál nyomás egy szabványos légköri nyomás, azaz 100 KPa.
Negatív nyomás: Ez a normál légköri nyomásnál alacsonyabb nyomású gázállapotra vonatkozik, amelyet általában "vákuumnak" neveznek. Például, ha egy italt csövön keresztül iszik, a cső negatív nyomást tartalmaz; a dolgok felakasztására használt tapadókorong belső része is negatív nyomás alatt van.
Pozitív nyomás: Ez a normál légköri nyomásnál nagyobb nyomású gázállapotot jelent. Például egy kerékpár vagy autó gumiabroncsainak felfújásakor a légszivattyú vagy a felfújó kimeneti vége pozitív nyomást generál.
II. Számos területen, mint például kutatás, biomérnökség, automata vezérlés, környezetvédelem, vízkezelés stb., gyakran szükséges a gázmintavétel, gázcirkuláció, tárgyadszorpció stb. Ilyenkor vákuumszivattyúra van szükség. Fő paraméterei közé tartozik a vákuum mértéke és az áramlási sebesség stb.
(1) A "vákuumfok" általában azt a maximális nyomást jelenti, amelyet a szivattyú működés közben elérhet. Azaz a visszamaradó gáz vékonyságának mértéke, miután a szivattyú az összes gázt eltávolította egy lezárt tartályból.
Az iparban a "határnyomás" kifejezésnek két jelentése lehet. Az egyik az "abszolút nyomás", amely nullapontként az "abszolút vákuumon" (az elméleti abszolút vákuumon, ahol nincs anyag) alapszik. A megjelölt értékek mind pozitív számok. Minél kisebb a szám, annál közelebb van az abszolút vákuumhoz, és annál nagyobb a vákuumfok. Például van egy "nagyvákuumú" mikrovákuumszivattyúnk, a VCH1028. Határnyomása 10 kPa (0,01 MPa). A mikrovákuumszivattyúk közül ez nagyon magas vákuumfokozatúnak számít.
A másik típus a "relatív nyomás", ahol a légköri nyomást veszik nullapontnak. Minden, ami a légköri nyomás alatt van, negatív értékkel van jelölve, ezért ezt "negatív nyomásnak" nevezik. Minél nagyobb ennek a negatív értéknek az abszolút értéke, annál nagyobb a vákuumfok. Például van egy "nagy negatív nyomású mikrovákuumszivattyúnk" PH2506B, amelynek negatív nyomása -75 KPa (-0,075 MPa), míg a VCH1028 magas (VCH -90 KPa (-0,09 MPa)). Ezért a PH2506B szívóereje nem olyan erős, mint a VCH-é.
A nyomás nemzetközileg elfogadott és legtudományosabb módja a vákuumiparban az "abszolút nyomás" használata; mivel azonban a relatív nyomás mérésének módszere egyszerűbb és a mérőműszerek elterjedtebbek (például a közönséges vákuummérők mind relatív nyomásmérők), Kínában szokás a nyomást "relatív nyomásként" jelölni.
A kettő kapcsolata: Relatív nyomás=Abszolút nyomás - Helyi légköri nyomás.
Például a VCH1028 abszolút nyomása 10 Kpa. Relatív nyomása=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 >100 Kpa (0,1 MPa). Száraz-típusú vákuumszivattyúk, és nem igényelnek vákuumszivattyú-olajat vagy kenőolajat, így nem szennyezik a munkaközeget. 24 órán keresztül folyamatosan működhetnek, és a kipufogónyílás eltömődhet, így különösen alkalmasak ezekre a helyzetekre.
Átfogó példa: (Nem különösebben szigorú, csak a három kapcsolat szemléltetésére)
Feltételezve, hogy a lezárt tartályban a gáz nyomása normál nyomáson van, ami azt jelenti, hogy 100 gázmolekula van benne. A -90 Kpa negatív nyomású VCH1028 segítségével végül 90-et tud eltávolítani, így 10 marad. Ekkor a tartály belsejében a negatív nyomás -90 Kpa. Ha kicseréljük a PH2506B-re, abból csak 75 darabot tud eltávolítani, így 25 marad. Ennek megfelelően a tartály belsejében a negatív nyomás -75 Kpa.
Ha a PCF5015N-t használják ennek a tartálynak a felfújására, akkor a végén 200 gázmolekula lesz a tartály belsejében. Abszolút nyomással ábrázolva 200 Kpa; relatív nyomással (pozitív nyomással) ábrázolva 100 Kpa.
Milyen szempontok alapján kell kiválasztani a szivattyút?
Válasz: A szivattyú típusának kiválasztásához meg kell határozni annak célját és teljesítményét. Ez a kiválasztási folyamat a szivattyú típusának és formájának kiválasztásával kezdődik. Akkor milyen elv alapján kell kiválasztani a szivattyút? És mi az alapja ennek a kiválasztásnak?
I. Kiválasztási alapelvek
Győződjön meg arról, hogy a kiválasztott szivattyútípus és teljesítmény megfelel a folyamatparaméterek követelményeinek, mint például az áramlási sebesség, a nyomás, a nyomás, a hőmérséklet, a kavitációs áramlás és a berendezés szívómagassága.
2. Meg kell felelni a közepes jellemzők követelményeinek. A gyúlékony, robbanásveszélyes, mérgező vagy értékes közeget szállító szivattyúkhoz megbízható tengelytömítésekre vagy szivárgásmentes -szivattyúkra van szükség, például mágneses meghajtású szivattyúkra, membránszivattyúkra és árnyékolt szivattyúkra. A korrozív közeget szállító szivattyúk esetében az áramlási alkatrészeknek korrózióálló-anyagból kell készülniük, mint például az AFB rozsdamentes acél-korrózióálló szivattyúk és a CQF műszaki műanyag mágneses meghajtó szivattyúk. Szilárd részecskéket tartalmazó közeget szállító szivattyúk esetében az áramlási alkatrészeknek kopásálló anyagokból kell készülniük, és bizonyos esetekben a tengelytömítéseket tiszta folyadékkal kell átöblíteni.
3. Nagy mechanikai megbízhatóság, alacsony zajszint és kis vibráció.
4. Gazdaságilag átfogóan kell mérlegelni a berendezések, az üzemeltetés, a karbantartás és az irányítás összköltségét, biztosítva, hogy ez a legalacsonyabb legyen.
5. A centrifugálszivattyúk jellemzői a nagy forgási sebesség, a kis méret, a könnyű súly, a nagy hatékonyság, a nagy áramlási sebesség, az egyszerű szerkezet, a folyadékszállításban nincs pulzálás, a stabil teljesítmény, az egyszerű működés és a kényelmes karbantartás. Ezért a következő helyzetek kivételével a lehető legnagyobb mértékben centrifugálszivattyúkat kell választani:
Ha mérési követelmények vannak, az adagolószivattyú magasságigénye nagyon magas, az áramlási sebesség nagyon kicsi, és nem áll rendelkezésre megfelelő kis-átfolyási magas-fejű centrifugálszivattyú. Ilyen esetekben dugattyús szivattyú választható. Ha nem magas a kavitációs igény, akkor örvényszivattyú is választható. Ha a magasság nagyon alacsony és az áramlási sebesség nagyon nagy, akkor axiális átfolyású szivattyú és vegyes átfolyású szivattyú választható. Ha a közepes viszkozitás viszonylag magas (nagyobb, mint 650 - 1000 mm2/s), akkor szóba jöhet egy forgórészes szivattyú vagy egy dugattyús szivattyú (például fogaskerekes szivattyú vagy csigaszivattyú). Ha a közeg 75% levegőt tartalmaz, és az áramlási sebesség kicsi, viszkozitása kisebb, mint 37,4 mm2/s, vortex szivattyú választható. Olyan esetekben, amikor gyakori indításra van szükség, vagy kényelmetlen a szivattyú feltöltése, önfelszívó teljesítményű szivattyúkat kell választani, például önfelszívó centrifugálszivattyúkat, önfelszívó örvényszivattyúkat és pneumatikus (elektromos) membránszivattyúkat.
II. A szivattyú kiválasztásának általános eljárása
Különböző tényezők alapján, mint például a készülék elrendezése, terepviszonyok, vízszintviszonyok, működési feltételek és a gazdaságos séma összehasonlítása, a vízszintes, függőleges és egyéb típusok kiválasztása (csőtípus, derékszögű-szögtípus, változó-szögtípus, forgató-szögtípus, párhuzamos típus, függőleges típus, álló típus, merülő típus,{3}c típusú önfelszívó típust, hajtóműtípust, olajjal-töltött típust, víz-hőmérsékletű töltött típust) figyelembe kell venni. A vízszintes szivattyúk kényelmesen szétszerelhetők és összeszerelhetők, könnyen kezelhetők, de nagy térfogattal és viszonylag magas árral rendelkeznek, és nagy területet igényelnek; a függőleges szivattyúk gyakran vízbe merülő járókerékkel vannak, bármikor elindíthatók, kényelmesek az automatikus működéshez vagy a távvezérléshez, kompaktak, kis beépítési területtel rendelkeznek, és viszonylag olcsóbbak.
2. A folyékony közeg tulajdonságai alapján válassza ki a megfelelő szivattyút, például vízszivattyút, melegvíz-szivattyút, olajszivattyút, vegyszerszivattyút, korrózióálló-szivattyút vagy szennyezőanyag-szivattyút, vagy használjon nem-elduguló szivattyút. Ha a robbanási zóna szintje ismert, robbanási zónába telepített szivattyúkhoz robbanásbiztos motort kell használni.
3. A rezgési mennyiségeket a következőkre osztják: pneumatikus és elektromos (az elektromos típust tovább osztják 220 V-os és 380 V-os feszültségre).
4. Az egy-szívószivattyúk és a dupla-szívószivattyúk közötti választás az áramlási sebesség alapján: Válasszon egy-szívószivattyút vagy több-szívószivattyút a fej magassága alapján. A nagy-sebességű szivattyúk vagy az alacsony-fordulatszámú szivattyúk (légkondicionáló szivattyúk) esetén a többfokozatú szivattyúk{8}} alacsonyabb hatásfokkal rendelkeznek, mint az egyfokozatú szivattyúk. Ha egyfokozatú szivattyúk és többfokozatú szivattyúk is használhatók, ajánlatos az egyfokozatú
5. A szivattyú konkrét modelljének meghatározása és egy bizonyos sorozatból származó szivattyú kiválasztása után az adott modell a típusspektrumon vagy a sorozat jelleggörbéjén határozható meg a két fő teljesítményparaméter alapján: a maximális áramlási sebesség és a magasság 5% - 10% ráhagyás hozzáadása után. A szivattyú jelleggörbéjének segítségével keresse meg a vízszintes tengelyen a kívánt térfogatáram-értéket, a függőleges tengelyen pedig a kívánt nyomásértéket. Ebből a két értékből húzzunk függőleges vagy vízszintes vonalakat a megfelelő irányban, és a két egyenes metszéspontja pontosan a jelleggörbére esik. Akkor ezt a szivattyút kell kiválasztani. Ezzel az ideális helyzettel azonban ritkán találkozunk. Általában a következő helyzetek fordulhatnak elő:
V. Az első eset: A metszéspont a jelleggörbe felett van. Ez azt jelzi, hogy az áramlási sebesség megfelel a követelményeknek, de a magasság nem elegendő. Jelenleg, ha a fejkülönbségek hasonlóak, vagy körülbelül 5%-on belül vannak, még kiválaszthatók. Ha jelentősek a magasságkülönbségek, akkor válasszon nagyobb fejjel rendelkező szivattyút. Vagy próbálja meg csökkenteni a csővezeték ellenállási veszteségét.
B. A második típus: Ha a metszéspont a jelleggörbe alatt van és a szivattyú jelleggörbe legyező alakú trapéz tartományán belül van, akkor ez a modell előzetesen meghatározható. Ezután a fejkülönbség alapján döntse el, hogy levágja-e a járókerék átmérőjét. Ha a fejkülönbség nagyon kicsi, ne vágjon; ha nagy a fejkülönbség, számítsa ki a járókerék átmérőjét a szükséges Q, H szerint, annak ns és vágási képletével. Ha a metszéspont nem esik a legyező{5}}trapéz alakú tartományba, válasszon alacsonyabb fejű szivattyút. A szivattyú kiválasztásakor időnként figyelembe kell venni a gyártási folyamat követelményeit, és különböző formájú Q-H jelleggörbéket kell választani.
A kavitáció fogalma centrifugálszivattyúkban
Lényegében a centrifugálszivattyúkban a kavitációs jelenség egyfajta folyadékdinamikus kavitációs hatás, amely az örvényekkel kapcsolatos. Arra a helyzetre utal, amikor a folyadék nyomása a kritikus nyomása (általában a telített gőznyomás) alá csökken mozgása során, ami a folyadék helyi területeinek elpárologtatását és apró buborékcsoportok kialakulását okozza. Ezek a buborékcsoportok bizonyos mértékig megnövekednek, majd külső tényezők hatására (például gázoldódás, gőzkondenzáció stb.) összeomlanak és eltűnnek. A környéken ez vízkalapácsos hatást vált ki, a feszültség eléri a több ezer atmoszférát. Nyilvánvaló, hogy ez a hatás romboló. Makroszkópikus szemszögből nézve a kavitációs jelenség az áramlási csatorna felületének erodálódását és károsodását okozza (folyamatos nagy-frekvenciás ütési károsodás), rezgéseket és zajt keltve; súlyos esetekben az áramlás megszakad, ami az áramlási csatorna eltömődését és a szivattyú teljesítményének csökkenését okozza.
A fenti leírásból látható, hogy a kavitáció az áramlási mezőben jelenlévő minimális abszolút nyomás miatt következik be. Ahol alacsony az abszolút nyomás, nagyobb valószínűséggel fordul elő kavitáció. Ezért a minimális abszolút nyomás szabályozásával szabályozható a kavitációs hatás, és hatékonyan csökkenthető a kavitációs jelenségek előfordulása.
A szivattyú olyan gép, amely energiát ad a folyadékhoz. A folyadék a járókeréken keresztül áramlik ki, és nyomása általában növekszik. Ezért az a hely, ahol a folyadéknak a legalacsonyabb a nyomása a szivattyúban, általában a járókerék lapátok bemeneti nyílása közelében van. Így annak biztosítása, hogy a folyadéknak elegendő abszolút nyomása legyen a járókerék lapátjainak bemeneténél, kulcsfontosságú a szivattyú kavitációjának elkerülésében.
A szivattyúhoz szükséges szívómagasság (NPSH).
A turbógépekben a folyadékmozgás összetettsége miatt rendkívül nehéz elméletileg kiszámítani, hol fordulhat elő kavitáció az áramlási mezőben. Ezenkívül a kavitáció előfordulása nemcsak a folyadék áramlási jellemzőitől függ, hanem magának a folyadéknak a termodinamikai tulajdonságaitól is. Ezért még nagyobb kihívást jelent elméletileg felállítani a kavitáció előfordulásának kritériumát. Így a gyakorlatban a tapasztalatok kísérletekkel való ötvözésének módszerét gyakran alkalmazzák a kavitáció kritériumának javaslatára. A szivattyúk kavitációs határának fogalma az egyik fontos kritérium közöttük. Ennek nemcsak elméleti jelentősége van, hanem a termékelfogadás egyik szabványa is.
A szivattyú kavitációs határának két fogalma van: Az első a telepítési módhoz kapcsolódik, és az úgynevezett effektív kavitációs határ NPSHA. Arra az energiarészre vonatkozik, amely a kritikus nyomásmagasság felett marad, miután a víz átfolyik a szívóvezetéken és eléri a szivattyú szívónyílását. Ez a rendelkezésre álló kavitációs margó, és a "felhasználói paraméterekhez" tartozik. A második magához a szivattyúhoz kapcsolódik, és az úgynevezett szükséges kavitációs határ NPSHR. Ez a nyomásesés értéke a szivattyú szívónyílásától a minimális nyomásig. Ez a kritikus kavitációs határ és a "gyári paraméterek" közé tartozik. Annak érdekében, hogy a szivattyú ne kavitáljon működés közben, gondoskodni kell arról, hogy az NPSHA nagyobb vagy egyenlő, mint K × NPSHR a telepítésben (K a biztonsági ráhagyás), és ez utóbbira a gyártó garanciát vállal. Ebből a szempontból a szivattyú kavitációs határának csökkentése a szivattyú abszolút emelési magasságának biztosítását és a használati követelmények teljesítését jelenti.
A 2NPSHR elemzése
Nyilvánvaló, hogy az NPSHR mérete a szivattyú szívónyílásánál folyó folyadékáramlás energiaveszteségétől függ. A rövid folyamat miatt ez a veszteség elsősorban helyi áramlási veszteségekben nyilvánul meg. Az alábbiak szerint több tényező is létezik:
(1) A szivattyú szívó bemenete konvergál a járókerék bemeneti áramlási csatornájához, ami az áramlási sebesség növekedését és nyomásveszteséget eredményez. A folyadék mozgása a fordulóponton axiálisról radiálisra változik, és a fordulópontban az egyenetlen áramlási tér nyomásveszteséget okoz.
(2) Az áramlási sebesség változása által okozott áramlási veszteség nyomáscsökkenésként nyilvánul meg;
(3) A lapát bemeneti éle körül áramló folyadék által generált energiaveszteség;
(4) A lapátvastagság szorító hatása a bemeneti sebesség növekedését okozza, ami nyomásveszteséget eredményez.
(5) Az áramló folyadék ütközési vesztesége a penge elülső élénél nem tervezett üzemi körülmények között;
(6) A járókerék rossz öntési minősége és az áramlási csatorna egyenetlen felülete viszkózus veszteséget okoz az áramlás során.
A fenti tényezők közül az első kettőt nehéz teljesen elkerülni; míg az utóbbiak a tervezési és gyártási minőség javításával csökkenthetők. Ez megköveteli a tervezőktől, hogy törekedjenek arra, hogy a szivattyú bemenetétől a járókerék bemenetéhez vezető áramlás a lehető legközelebb legyen a folyadék mozgásának áramvonalához, hogy csökkentsék ezen áramlási szakasz nyomásveszteségét; egy meglévő termékszivattyú esetében a kavitációs teljesítmény elemzését a bemeneti áramlási járat áramlási veszteségének elemzésével kell kezdeni.
3 Kavitáció elemzése centrifugálszivattyúban
Most végezzük el a centrifugálszivattyú korábban említett kavitációs problémájának kvalitatív elemzését. Ennek a szivattyúnak a kavitációs határa viszonylag nagy, ennek okát a szivattyú szívóbemeneténél tapasztalható túlzott nyomásveszteségnek tekinthetjük. Ennek a szivattyúnak a nagy kavitációs határa alacsony áramlási sebességeknél azonban eltér a szokásos észlelési eredményektől, ami a tervezéssel és a gyártással is összefügghet. A kavitációs ráhagyás kis áramlási sebességeknél a folyadékáramlás bemeneti szögének növekedésével magyarázható, ami túlzott pozitív ütközési szöget eredményez a lapát bemeneténél és túlzott szivárgást, ami nagy nyomásveszteséget okoz; míg nagy áramlási sebességeknél a kavitációs határ növekedése elsősorban az áramlási sebesség növekedésének köszönhető, ami a veszteségek növekedéséhez vezet.
Mind a tervezési, mind a gyártási szempontból – a réskavitáció okán kívül – a lapát bemeneti nyílásának kis szöge (akár nem megfelelő kialakítás miatt, akár öntés közben), a lapátbemenet nagy vastagsága és a lapátfelület rossz öntési minősége lehet a fő oka az ilyen típusú szivattyúk nagy kavitációs sávjának.
4. Fejlesztési intézkedések
Ennél a szivattyúnál a következő megfelelő intézkedéseket lehet tenni a kavitáció előfordulásának csökkentésére:
Lehetőség szerint a lapát bemeneti éle előre mozgatható, azaz a bemeneti élre egy darab rögzíthető, hogy a folyadék korábban érintkezzen a lapáttal, hogy energiát nyerjen, és elkerülhető legyen a kritikus nyomás alatti helyzetek kialakulása.
(2) Tisztítsa meg a járókerék bemeneti csatornáját úgy, hogy a lehető legsimább és laposabb legyen, hogy javítsa a bemeneti nyílás felületi minőségét és csökkentse az áramlási ellenállást és a nyomásveszteséget.
(3) Csiszolja meg a pengefejet, élesítse meg, hogy csökkentse az ütközési veszteséget a bemenetnél és csökkentse a bemeneti szög érzékenységét.
(4) Ha a réskavitáció súlyos, megoldás lehet a járókeréken kiegyensúlyozó lyukak fúrása a szivárgás áramlási sebességének csökkentése érdekében, ezáltal csökkentve a kavitáció mértékét.
Szivattyúkkal kapcsolatos kérdések
1. kérdés: Mi a szivattyúk osztályozása?
Válasz: A különböző működési elvek alapján a következő típusokba sorolhatók:
(1) A lapátos szivattyúk a szivattyúban lévő nagy sebességű{1}} forgó lapátokra támaszkodnak a folyadékok szállítására, például centrifugálszivattyúk és axiális áramlású szivattyúk stb.
1. (2) Térfogatszivattyúk: Ezek a szivattyúk a szivattyún belüli üzemi térfogat változásaira támaszkodnak a folyadékok beszívásához vagy kiürítéséhez, és növelik a folyadékok nyomási energiáját. Ilyenek például a dugattyús szivattyúk és a forgókerekes szivattyúk.
(3) Sugárszivattyú: Ez a fajta szivattyú a munkaközeg (folyadék vagy gáz) energiáját használja fel folyadékok szállítására, például vízsugárszivattyúk és gőzsugárszivattyúk stb.
2. Melyek a centrifugálszivattyú alkatrészei?
Válasz: A centrifugálszivattyú egység egy centrifugálszivattyúból, egy villanymotorból, egy bemeneti csőből, egy kimeneti csőből és szelepekből stb. áll. Cégünk a gépek és a szivattyúk kombinált kialakítását alkalmazza, ami 30%-kal csökkenti a területet.
3. Mi a centrifugálszivattyú működési elve?
Válasz: A szivattyú indítása előtt a szívócsövet és magát a szivattyút fel kell tölteni folyadékkal. A szivattyú elindítása után a járókerék nagy sebességgel forog. A járókerék belsejében lévő folyadék a lapátokkal együtt forog. A centrifugális erő hatására a folyadék kilökődik a járókerékből, és kilövell. A kifújt folyadék fokozatosan lelassul a szivattyúház diffúziós kamrájában, és fokozatosan növekszik a nyomás. Ezután kifolyik a szivattyú kimenetéből és a nyomócsőből. Ekkor a lapátok közepén, mivel a folyadék a környező területekre kilökődik, vákuum, alacsony{6}}nyomású terület képződik levegő és folyadék nélkül. A folyadékmedencében lévő folyadék a szívócsövön keresztül a medence felületének légköri nyomása hatására a szivattyúba kerül. A folyadék folyamatosan szívódik fel a folyadékmedencéből, és folyamatosan kifolyik a nyomócsövön keresztül.
4. Mi az a "forgalom"? Mi az egysége?
Válasz: A q áramlási sebesség a folyadék mennyiségére vonatkozik, amely a szivattyú kimenetén keresztül távozik, és egységnyi időn belül belép a csővezetékbe. Az áramlási sebesség mértékegysége m/h, m/s vagy L/s.
5. Mi az a fej? Mi az egysége?
Válasz: A szivattyú által egységnyi folyadék tömegére adott energiát, amely a szivattyú által generált összmagasság, emelőmagasságnak nevezzük. A fej mértékegysége méter.
6. Mi az a kavitáció?
Válasz: A kavitáció olyan jelenség, amikor a folyadék elpárolog, ami károsítja a szivattyú áramlási összetevőit (azokat az alkatrészeket, amelyekkel a folyadék érintkezésbe kerül, amikor áthalad a szivattyún).
7. Mi az a kavitáció?
Válasz: A legkisebb nyomás a szivattyúban a járókerék bemeneténél van. Amikor ezen a ponton a nyomás az aktuális hőmérsékletnek megfelelő telítési nyomásra csökken, a folyadék elkezd elpárologni, és nagyszámú buborék távozik a folyadékból. Amikor ezek a buborékok a folyadékkal együtt a szivattyú nagynyomású -nyomású területére áramlanak, külső nyomás hatására a buborékok hirtelen folyadékká kondenzálódnak. Ekkor a buborékokat körülvevő folyadék abba a térbe rohan, ahol a buborékok eredetileg voltak, és nagyon erős hidraulikus hatást kelt. A másodpercenkénti sok buborék lecsapódása miatt számos erős ütközési nyomás ismétlődően lép fel. Ennek a helyi ütőterhelésnek a folyamatos hatására a szivattyúban lévő áramlási elemek felületei fokozatosan elhasználódnak, sok erodált foltot képezve. Ezt követően foltokban kötődnek össze méhsejtszerű-mintázatban, és végül a lehámlás jelensége következik be. Az ütközés okozta károsodáson túlmenően, amikor a folyadék elpárolog, a benne oldott oxigént is felszabadítja, ami az áramlási összetevők oxidációját és korrodálódását okozza. Ezt a jelenséget, amikor a mechanikai erózió és a kémiai korrózió együttes hatása károsítja az áramlási összetevőket, kavitációnak nevezzük.
8. Mi a centrifugálszivattyúk osztályozása?
Válasz: (i) A centrifugálszivattyúk alkalmazása szerint a következők szerint osztályozhatók: ⑴ tiszta víz szivattyú; ⑵ Szennyeződés-szivattyú; ⑶ Sav{0}}álló szivattyú.
(II) A járókerék felépítése szerint ezek a következők: ⑴ Zárt járókerekes centrifugálszivattyúk; ⑵ Nyissa ki a járókerekes centrifugálszivattyúkat; ⑶ Félig{0}}nyitott centrifugálszivattyúk.
(3) A járókerekek száma szerint a következőképpen osztályozható: ⑴ Egyfokozatú-centrifugálszivattyú; ⑵ Több-fokozatú centrifugálszivattyú.
(4) A szivattyú folyadékszívási módja szerint a következőképpen osztályozható: ⑴ Egyszívó centrifugálszivattyú; ⑵ Dupla szívású centrifugálszivattyú.
(5) A szivattyú kiürítésének módja szerint ezek a következők: ⑴蜗壳式 centrifugálszivattyú; ⑵ útmutató-átfolyási típusú centrifugálszivattyú
㈥ Magasság szerint osztályozva: ⑴ Alacsony-nyomású szivattyú; ⑵ Közepes nyomású-szivattyú; ⑶ Nagynyomású-szivattyú.
㈦ A szivattyú tengelyének helyzete szerint ezek a következők: ⑴ Függőleges szivattyúk; ⑵ Vízszintes szivattyúk.
9. Milyen módszerekkel lehet kiegyenlíteni a centrifugálszivattyú axiális erejét?
Válasz: ⑴ Az egyfokozatú szivattyúk axiális erőkiegyensúlyozása főként három módszerrel érhető el: a kiegyensúlyozó furatok megnyitásával, a kiegyensúlyozó csövek felszerelésével és a dupla-szívó járókerekek használatával.
(2) A többfokozatú szivattyúk axiális erőkiegyenlítése főként a járókerekek szimmetrikus elrendezésével és olyan módszerek alkalmazásával érhető el, mint a kiegyensúlyozó tárcsák és a kiegyensúlyozó dobok.
A kondenzvíz-visszanyerő rendszer felújításának kulcsa abban rejlik, hogyan lehet a kavitációs jelenséget kiküszöbölni a normál termelés biztosítása mellett. A kavitáció arra a jelenségre utal, amikor a forró telített víz a nyomáscsökkentés hatására gőzt szabadít fel, és a keletkezett gőz hirtelen cseppfolyósodik és vízzé kondenzál, amikor a nagynyomású területre lép, és a buborékok szétrobbannak. Ha ez a folyamat megismétlődik, az ezen a területen károsítja az alkatrészek felületét, valamint különféle kapcsolódó korróziós hatásokat, amelyek végső soron szivacsszerű vagy méhsejtszerű kavitációs károsodást okoznak. A kavitáció következménye a gőzátviteli folyamat folytonosságának megzavarása, az ellenállás növekedése, az áramlási út elzáródása, valamint a szivattyú hatékonyságának és normál termelésének súlyos befolyásolása. A múltban a gyártók gyakran csökkentették a nyomást a kondenzvíz visszanyerése érdekében, hogy nagy mennyiségű gőzt engedjenek ki a kavitáció forrásának csökkentése érdekében. Ez a megközelítés azonban kétségtelenül energiapazarláshoz vezet. Ezért a szivattyú kavitációs problémájának legjobb megoldása az, ha a szivattyúba belépő nyomás meghaladja a kavitációs nyomást, ezzel alapvetően elkerülve a kavitáció előfordulását. A zárt kondenzvíz-visszanyerési technológia fő működési elve a sugárszivattyú túlnyomásos elvének hasznosítása, a forró telített víz szállítására alkalmas kavitáció-megelőzési elmélet felállítása, és végül a sugárszivattyú ésszerű tervezése a szivattyú kavitációs problémájának megoldására.
Ezen túlmenően a gőzleválasztó kiválasztása ennél a rendszernél a legkedvezőtlenebb működési feltételek alapján történik, így elkerülhető a gőzcsapda kiválasztása és az eredeti rendszerben való tényleges működése közötti ellentmondás okozta energiapazarlás. A zárt-típusú visszanyerő szivattyúhoz tervezett vízgyűjtő tartály zárt, ami nem csak azt biztosítja, hogy a kondenzvíz visszanyerési hőmérséklete 120 fok legyen, hanem teljes mértékben kihasználja a felfújt gőzt is.
Ahogy fentebb említettük, a zárt{0}}hurkú kondenzátum-visszanyerési technológia alkalmazása a gőz hasznosítási hatékonyságának növelése érdekében nagyon hatékony és megvalósítható.
