1.Co je čerpadlo?
Odpověď: Obecně je jakýkoli stroj, který zvedá kapaliny, přepravuje kapaliny nebo zvyšuje tlak kapalin, tj. přeměňuje mechanickou energii hnacího motoru na energii kapaliny, souhrnně označován jako čerpadlo.
2. Klasifikace čerpadel?
Odpověď: Použití čerpadel se liší. Podle jejich pracovních principů je lze rozdělit do tří hlavních kategorií:
① Objemové čerpadlo ② Lamelové čerpadlo ③ Jiné typy čerpadel
3. Jak funguje volumetrické čerpadlo? Můžete uvést příklad?
Odpověď: Využijte periodické změny pracovního objemu k dopravě kapaliny.
Například: Pístová čerpadla, plunžrová čerpadla, membránová čerpadla, zubová čerpadla, plunžrová čerpadla, šroubová čerpadla atd.
4. Jak funguje lamelové čerpadlo? Uveďte příklad?
Odpověď: Využití interakce kapaliny uvnitř lopatek k přepravě kapaliny.
Například: odstředivá čerpadla, čerpadla se smíšeným{0}}průtokem, axiální-čerpadla, vířivá čerpadla atd.
5. Jak funguje odstředivé čerpadlo?
Odpověď: Odstředivé čerpadlo přenáší mechanickou energii z primárního motoru na kapalinu působením rotujícího oběžného kola. Během procesu, kdy kapalina proudí ze vstupu na výstup oběžného kola, se zvyšuje jak její rychlostní energie, tak tlaková energie. Kapalina vypouštěná oběžným kolem se přeměňuje na tlakovou energii ve výstupní komoře a poté je posílána ven výtlačným potrubím. V tomto okamžiku se na straně vstupu oběžného kola vytvoří vakuum nebo nízký tlak v důsledku vypouštění kapaliny. Kapalina v sací komoře je působením povrchového tlaku kapaliny (atmosférického tlaku) vtlačována do vstupu oběžného kola. Rotující oběžné kolo tedy nepřetržitě nasává a vypouští kapalinu.
6. Jaké jsou vlastnosti odstředivých čerpadel?
Odpověď: Jeho vlastnosti jsou: vysoká rychlost otáčení, malá velikost, nízká hmotnost, vysoká účinnost, velký průtok, jednoduchá struktura, stabilní výkon, snadná obsluha a údržba. Nevýhodou je, že před spuštěním musí být čerpadlo naplněno kapalinou. Vysoká viskozita má významný vliv na výkon čerpadla a lze ji použít pouze pro kapaliny s viskozitou podobnou vodě. Rozsah průtoku: 5 - 20 000 metrů krychlových za hodinu, rozsah průtoku: 8 - 2 800 metrů.
7. Kolik typů konstrukčních forem má odstředivé čerpadlo? Jaké jsou jejich vlastnosti a aplikace?
Odpověď: Odstředivá čerpadla se dělí podle konstrukčních forem na: vertikální čerpadla a horizontální čerpadla. Charakteristiky vertikálních čerpadel jsou: malá podlahová plocha, nízké stavební náklady a snadná instalace. Nevýhody jsou: vysoké těžiště, nevhodné pro provoz v situacích bez pevných základů. Charakteristiky horizontálních čerpadel jsou: široký rozsah použití, nízké těžiště a dobrá stabilita. Nevýhody jsou: velká podlahová plocha, vysoké stavební náklady, velký objem a velká hmotnost. Například: vertikální čerpadla jsou potrubní čerpadla, DL vícestupňová čerpadla, ponorná elektrická čerpadla atd. Horizontální čerpadla zahrnují čerpadla IS, vícestupňová čerpadla D-typu-, dvojitá-sací čerpadla typu SH, typ B{10}}, typ BA, typ IH, typ IR. Podle požadavků na dopravní výšku a průtok a na základě konstrukce oběžného kola a počtu stupňů jsou klasifikovány jako:
①, Jednostupňové-jednostupňové-sací čerpadlo: Čerpadlo se skládá z jednoho oběžného kola s jedním sacím otvorem. Obecný rozsah průtoku je: 5.5 - 2000 metrů krychlových za hodinu a rozsah dopravní výšky: 8 - 150 metrů. Charakteristiky jsou: malý průtok a nízká dopravní výška.
②, Jedno{0}}stupňové dvojité-sací čerpadlo: Čerpadlo má jedno oběžné kolo se dvěma vstupními sekcemi. Obecný rozsah průtoku je: 120 - 20 000 metrů krychlových za hodinu a rozsah dopravní výšky: 10 - 110 metrů. Má velký průtok a nízkou dopravní výšku.
② Jednosavé vícestupňové-čerpadlo: Čerpadlo se skládá z několika oběžných kol. První oběžné kolo má jeden sací otvor, výtlačná komora prvního oběžného kola slouží jako sací otvor pro druhé oběžné kolo a tak dále. Obecný rozsah průtoku je: 5 - 200 kubických metrů za hodinu a dopravní výška je mezi 20 a 240 metry. Jeho vlastnosti jsou nízký průtok a vysoká dopravní výška.
8. Co je to potrubní čerpadlo? Jaké jsou jeho strukturální vlastnosti?
Odpověď: Potrubní čerpadlo je typ jednostupňového-sacího jednostupňového-odstředivého čerpadla. Má vertikální strukturu. Protože jeho vstup a výstup jsou na stejné přímce a vstupní a výstupní průměry jsou stejné, připomíná úsek potrubí a může být instalován v jakékoli poloze na potrubí, proto se nazývá "potrubní čerpadlo".
Konstrukční vlastnosti: Jedná se o jedno-jednostupňové{1}}sací odstředivé čerpadlo. Vstup a výstup jsou stejné a umístěné na stejné přímce, kolmé na středovou osu hřídele, a jedná se o vertikální čerpadlo.
9. Konstrukční vlastnosti a výhody jednostupňového-jednostupňového-sacího vertikálního odstředivého čerpadla typu ISG jsou následující:
Za prvé, čerpadlo má vertikální konstrukci. Kryt motoru a kryt čerpadla jsou navrženy jako jeden celek. Vzhled je kompaktní a atraktivní, s malou podlahovou plochou, nízkými stavebními náklady a může být umístěn venku, pokud je vybaven ochranným krytem.
Za druhé, vstupní a výstupní průměry čerpadla jsou stejné a jsou umístěny na stejné centrální lince. Může být instalován přímo na platformu jako ventil a proces instalace je extrémně jednoduchý.
Za třetí, důmyslná konstrukce základny usnadňuje stabilní instalaci čerpadla.
Za čtvrté, hřídel čerpadla slouží jako prodloužená hřídel motoru. Řeší vážný problém s vibracemi, ke kterému dochází, když hřídel konvenčního odstředivého čerpadla a hřídel motoru používají k převodu spojku. Povrch hřídele čerpadla je chrom-, což výrazně prodlužuje životnost čerpadla.
Za páté, oběžné kolo je přímo instalováno na prodloužené hřídeli motoru. Během provozu nevydává čerpadlo žádný hluk. Ložiska motoru používají nízkohlučná ložiska, která zajišťují, že celý stroj pracuje s velmi nízkou hlučností, což výrazně zlepšuje prostředí používání.
Za šesté, hřídelová ucpávka využívá mechanickou ucpávku, která řeší vážný problém s únikem způsobeným těsnícím mechanismem konvenčního odstředivého čerpadla. Statický kroužek a pohyblivý kroužek těsnění jsou vyrobeny z karbidu křemíku, což prodlužuje životnost těsnění a zajišťuje suché a uklizené pracovní prostředí.
Za sedmé, na krytu čerpadla jsou větrací otvory. Na spodní straně a na obou stranách tělesa čerpadla jsou otvory pro vypouštění vody a otvory pro tlakoměry, které mohou zajistit normální provoz a údržbu čerpadla.
Za osmé, jedinečná struktura umožňuje údržbu potrubního systému bez nutnosti demontáže. Jediné, co je potřeba, je sejmout převlečnou matici čerpadla, poté lze velmi pohodlně provádět údržbu.
10. Kolik typů potrubních čerpadel existuje a jaké jsou mezi nimi společné znaky? A jaké jsou jejich příslušné aplikace?
Odpověď: ①, jednostupňové odstředivé vodní čerpadlo typu ISG-jednostupňové{1}}sání pro čistou vodu. Používá se pro průmyslové a domácí zásobování vodou a odvodňování, zvyšování tlaku ve výškových budovách, zásobování vodou, vytápění, chlazení a cirkulaci klimatizace, dopravu zvyšující tlak v průmyslových potrubích, čištění, zařízení pro zásobování vodou a přizpůsobení kotlů. Provozní teplota je menší nebo rovna 80 stupňům.
②, Jednostupňové{0}}jednostupňové-sací čerpadlo horkovodního potrubí typu IRG se používá ke zvýšení tlaku a cirkulaci horké vody z kotlů v průmyslových odvětvích, jako je metalurgie, chemické inženýrství, textilní průmysl, zpracování dřeva, papírenství a také v odděleních, jako jsou hotely, koupelny a penziony. Maximální provozní teplota je menší nebo rovna 120 stupňům.
③, Jednostupňové chemické potrubní čerpadlo IHG -jednostupňové{1}} se používá k přepravě chemicky korozivních kapalin v průmyslových odvětvích, jako je textilní průmysl, ropa, chemické inženýrství, lékařství, hygiena, potraviny a rafinace ropy. Provozní teplota je menší nebo rovna 100 stupňům. Je to ideální produkt pro náhradu běžných chemických čerpadel.
④, jednostupňové olejové čerpadlo typu YG-jednostupňové-sací potrubí. Je to ideální produkt pro konvenční olejová čerpadla. Je vhodný pro ropné sklady, rafinérie, chemický průmysl a energetická oddělení podniků a institucí pro přepravu ropy a hořlavých, výbušných kapalin. Provozní teplota by měla být nižší než 120 stupňů.
5. Jednostupňová-jednostupňová-sací vysokoteplotní-potrubní čerpadla GRG, GHG a GYG jsou navržena přidáním vodního-chladícího zařízení k běžnému typu. Provozní teplota je menší nebo rovna 185 stupňům. Rozsah jejich použití je podobný jako u běžného typu.
GRG je vysokoteplotní{0}}čerpadlo na horkou vodu, GHG je vysokoteplotní-chemické potrubní čerpadlo a GYG je vysokoteplotní{2}}potrubní olejové čerpadlo.
11. Základní parametry čerpadla?
Odpověď: Průtok Q (m³/h), Dopravní výška H (m), Otáčky n (r/min), Výkon (celkový výkon a použitelný výkon) Pa (kW), Účinnost h (%), Rozdíl sací a výtlačné výšky r (m), Vstupní a výstupní průměry φ (mm), Průměr oběžného kola D (mm), Hmotnost čerpadla W (kg).
12. Co je to proudění? Které písmeno se používá k jeho znázornění? Kolik měrných jednotek existuje? Jak se to převádí? Jak se dá převést na hmotnost a jaký je vzorec?
Odpověď: Objem kapaliny vypuštěné za jednotku času se nazývá průtok. Průtok je označen písmenem Q.
Jednotky měření: kubické metry za hodinu (m3/h), litry za minutu (L/min), litry za sekundu (L/s)
1 litr za sekundu=3.6 metrů krychlových za hodinu=0.06 metrů krychlových za minutu=60 litrů za minutu
G=Qr G představuje hmotnost r představuje měrnou hmotnost kapaliny
Příklad: Průtok určitého čerpadla je 50 m³/h. Jaká je hmotnost za hodinu při čerpání vody? Měrná hmotnost vody r je 1000 kilogramů/metr krychlový (nebo 1 g/cm³).
Řešení: G=Qr=50 × 1000 (m³/h. kg/m³)=50000 kg/h=50 T/h
13. Co je to hlava? Které písmeno se používá k jeho znázornění? Jaká je měrná jednotka? Jak to souvisí s přepočtem tlaku a odpovídajícím vzorcem?
Odpověď: Energie získaná jednotkovou hmotností kapaliny po průchodu čerpadlem se nazývá dopravní výška.
Dopravní výška čerpadla včetně sací výšky je přibližně rovna tlakovému rozdílu mezi výstupem a vstupem čerpadla. Hlava je označena "H" a měří se v metrech (m). Tlak čerpadla je reprezentován "P" a měří se v Mpa (megapascalech), kilogramech (Kg)/cm, H=P/r
Například P=1 kilogram/cmH=P/r=(1 kilogram/cm) / (1000 kilogramů/m)=(10 000 kilogramů/m) / (1000 kilogramů/m)=10 MPa=10 kilogramů (kg) / cm H {{10} {{10} (P2 - výstupní tlak)
14. Jaká je účinnost čerpadla? Jak se to počítá?
Odpověď: Vztahuje se k poměru efektivního výkonu čerpadla k výkonu jeho hřídele.
Efektivní výkon se vztahuje na dopravní výšku čerpadla × průtok × specifickou hmotnost (hmotnostní průtok) Ne=rQH. Jednotkou jsou kilowatty.
1 kilowatt=102 kilogramů metrů za sekundu 1 kilowatt=75/102 koňských sil
Výkon hřídele a výkon odstředivého čerpadla se vztahují k výkonu přenášenému z primárního pohonu na čerpadlo, tj. ke vstupnímu výkonu. Jednotkou jsou kilowatty.
n=Ne/N=rQH / 102N kde r je v tunách na metr krychlový, Q je v litrech za sekundu a H je v metrech.
n=Ne/N=rQH / (102 × 3,6N) r je v tunách na metr krychlový Q je v metrech krychlových za hodinu H je v metrech
15. Co rozumíme pod pojmem jmenovitý průtok, jmenovitá rychlost otáčení a jmenovitá dopravní výška?
Odpověď: Čerpadlo je navrženo na základě specifikovaných výkonových parametrů pro jeho provoz. Optimální dosažený výkon je definován jako jmenovité výkonové parametry čerpadla. Obvykle se jedná o hodnoty parametrů uvedené ve vzorku katalogu produktů.
Například: Průtok 50 - 125, přičemž 12,5 m3/h je jmenovitý průtok, dopravní výška 20 m je jmenovitá dopravní výška a rychlost otáčení 2900 ot./min je jmenovitá rychlost otáčení.
16. Co je to pojem "ztráta sací výšky"? Co je to pojem "sací zdvih"? Jaké jsou jejich příslušné jednotky a odpovídající symboly?
Odpověď: Když je čerpadlo v provozu, dochází vlivem určitého podtlaku na vstupu oběžného kola k odpařování kapaliny. Odpařené bubliny při nárazovém pohybu kapalných částic způsobují odlupování kovových povrchů, jako je oběžné kolo, a tím poškozují kov. V tomto okamžiku se tlak vakua nazývá tlak odpařování. Kavitační rezerva se vztahuje k přebytečné energii, kterou má jednotková hmotnost kapaliny na sacím vstupu čerpadla nad tlakem odpařování. Jednotkou je metr sloupce kapaliny a je reprezentován (NPSH) r.
Sací výška je nezbytná kavitační rezerva Δ/h: je to stupeň vakua, při kterém může čerpadlo nasávat kapalinu, a je to také povolená geometrická výška instalace čerpadla. Jednotka je v metrech. Sací výška=standardní atmosférický tlak (10,33 metrů) - kavitační rezerva - bezpečnostní rezerva (0,5). Standardní atmosférický tlak může vytvořit na potrubí výšku vakua 10,33 metru.
Například: Nezbytná sací výška pro určité čerpadlo je 4,0 metry. Vypočítejte sací výšku Δh.
Řešení: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.67 metrů
17. Jaká je charakteristická křivka čerpadla? Jaké aspekty zahrnuje? Jaká je jeho funkce?
Odpověď: Obecně se křivky nebo charakteristické křivky, které představují vztahy mezi hlavními výkonovými parametry, označují jako výkonové křivky nebo charakteristické křivky odstředivého čerpadla. Ve skutečnosti jsou výkonové křivky odstředivého čerpadla vnějšími projevy zákonů pohybu kapaliny v čerpadle a jsou získány skutečným měřením.
Mezi charakteristické křivky patří: průtoková-křivka dopravní výšky (Q-H), průtoková-křivka výkonu (Q-N), průtoková-křivka účinnosti (Q-η) a průtoková-křivka povoleného nárůstu sací výšky (Q-(NPSH)r).
Funkce výkonové křivky spočívá v tom, že pro jakýkoli bod průtoku čerpadla lze na křivce nalézt sadu odpovídajících hodnot dopravní výšky, výkonu, účinnosti a kavitační rezervy. Tato sada parametrů se nazývá pracovní stav, což je zkráceně pracovní stav nebo pracovní bod. Pracovní stav s vysokou účinností se nazývá bod optimálního pracovního stavu. Bod optimálního pracovního stavu je obecně bodem návrhu pracovního stavu. Obecně platí, že jmenovité parametry odstředivého čerpadla, tj. bod návrhu pracovního stavu a bod optimálního pracovního stavu, se shodují nebo jsou si velmi blízké. V praxi lze provozem v rozsahu vysoké-účinnosti dosáhnout úspory energie a zároveň zajistit normální provoz čerpadla. Pochopení výkonových parametrů čerpadla je proto docela důležité.
18. Co je testovací stolice plného výkonu čerpadla?
Odpověď: Zařízení, které dokáže přesně otestovat všechny výkonnostní parametry pumpy pomocí přesných přístrojů, je plnohodnotná -platforma pro testování výkonnosti. Národní standardní přesnost pro toto zařízení je úroveň B.
Průtok se měří pomocí přesného rotametru.
Hlava se měří pomocí přesného tlakoměru.
Sací výška se měří pomocí přesného vakuometru.
Výkon je měřen přesným měřičem výkonu na hřídeli.
Rychlost otáčení se měří pomocí rychloměru. Účinnost se vypočítá na základě naměřené hodnoty: η=Rqn / 102N.
Výkonnostní křivka je vynesena do souřadnicového systému na základě naměřených hodnot.
19. Vztah mezi výkonem hřídele čerpadla a výkonem motoru
Odpověď: Výkon hřídele čerpadla je výkon přenášený z hlavního pohonu na čerpadlo během návrhu. Během skutečného provozu se pracovní podmínky změní. Proto by měla existovat určitá rezerva pro výkon přenášený z primárního motoru do čerpadla. Kromě toho výstupní výkon motoru závisí na účiníku a hřídeli, takže běžnou praxí je vybavit motor výkonem vyšším, než je výkon hřídele čerpadla.
Axiální výkon:
0.1 - 0.55KW 1.3 - 1.5krát
0.75 - 2.2 KW 1.2 - 1.4krát
3.0 - 7.5 KW 1.15 - 1.25krát
11KW a více 1.1 - 1.15krát
A je přizpůsoben podle výkonových specifikací motorů řady Y podle národních norem.
20. Význam modelu: ISG50-160IA (B)?
Odpověď: ISG50-160 (I)A (B) Kde:
I: Jedno{0}}jednostupňové-sací odstředivé čerpadlo, které přijímá mezinárodní standard ISO2858 a výkonnostní parametry jednostupňového-jednostupňového-sacího odstředivého čerpadla typu IS.
S: S Clear Type
G: Typ potrubí
50: Jmenovitý průměr (vrtání) pro import a export (v milimetrech) 50mm
160: Jmenovitá velikost oběžného kola čerpadla (vztahuje se k průměru oběžného kola, který je přibližně 160 mm)
I: I klasifikuje průtok (bez I proudí 12,5 m³/h, s I proudí 25 m³/h)
A (B): Stav, kdy účinnost čerpadla není vysoká, zatímco průtok, dopravní výška a výkon hřídele jsou sníženy.
A: První řezání oběžného kola
B: Druhé řezání oběžného kola
Co je kavitační jev:
Odpověď 1. Nejnižší tlak v čerpadle jednotky je v blízkosti vstupu oběžného kola. Když tlak v tomto bodě klesne na tlak nasycení odpovídající aktuální teplotě, kapalina se začne vypařovat a z kapaliny uniká velké množství bublin. Když tyto bubliny proudí s kapalinou do vysokotlaké- oblasti čerpadla, pod působením vnějšího tlaku bubliny náhle zkondenzují na kapalinu. V tomto okamžiku kapalina obklopující bubliny, to znamená, že se řítí směrem k prostoru, kde byly bubliny původně, a vytváří velmi silný hydraulický náraz. V důsledku kondenzace mnoha bublin za sekundu se opakovaně vytváří mnoho velkých nárazových tlaků. Při nepřetržitém působení tohoto místního rázového zatížení se povrchy průtokových komponent v čerpadle postupně opotřebovávají a objevuje se mnoho erodovaných míst, která pak vytvářejí voštinový- vzor a nakonec vedou k odlupování. Kromě poškození způsobeného nárazem, když se kapalina vypařuje, uvolňuje také kyslík v ní rozpuštěný, což způsobuje oxidaci a korozi složek proudění.
Tento jev, kdy dochází k poškození komponent proudění v důsledku kombinovaného účinku mechanické eroze a chemické koroze, je známý jako kavitace.
Odpověď 2. Když má kapalina určitou teplotu a tlak se při této teplotě sníží na tlak odpařování, tvoří se v kapalině bubliny. Tento jev tvorby bublin se nazývá kavitace.
Odpověď 3. Kavitace se týká situace, kdy při konstantním tlaku na povrchu zásobníku, poklesne-li tlak ve středu oběžného kola na hodnotu rovnající se tlaku nasycených par aktuální teploty dopravované kapaliny, vytvoří se na vstupu oběžného kola velké množství bublinek. Tyto bubliny spolu s kapalinou vstupují do vysokotlaké-zóny a jsou rychle rozdrceny a kondenzovány, což má za následek vakuum v oblasti, kde se bubliny nacházejí. Okolní částice kapaliny se řítí směrem ke středu bublin extrémně vysokou rychlostí, což způsobuje okamžitý nárazový tlak, čímž způsobuje rychlé poškození oběžného kola. Současně dochází k vibracím čerpadla, hluku a výraznému poklesu průtoku, dopravní výšky a účinnosti čerpadla. Tento jev se nazývá kavitace.
Odpověď 4. Pokud se jedná o vodní čerpadlo, měla by být výška mezi čerpadlem a vodní hladinou snížena. Při provozu hydraulického válce se do kapaliny mezi pístem a vodicí objímkou přimíchává určité množství vzduchu. Jak se tlak postupně zvyšuje, vzduch v kapalině se změní na bubliny. Když tlak dosáhne určité mezní hodnoty, tyto bubliny pod vysokým tlakem prasknou, čímž dojde k rychlému působení vysoko{4}}teplotního a{5}}tlakového plynu na povrch součástí, což způsobí, že hydraulický válec bude trpět kavitací a výsledkem bude korozní poškození součástí. Tento jev se nazývá kavitace.
Tryskové čerpadlo a kavitace
Proudové čerpadlo dosahuje účelu dopravy přeměnou energie proudění tekutiny. Lze jej použít k přepravě kapalin nebo plynů. V chemické výrobě se pára často používá jako pracovní tekutina proudového čerpadla, která se využívá k vytvoření vakua a vytvoření podtlaku v zařízení. Proto se běžně označuje jako parní tryskové čerpadlo.
Pracovní princip: Pod vysokým tlakem je pracovní pára vystřikována z trysky velmi vysokou rychlostí a přivádí nízkotlaký -plyn nebo páru do vysokorychlostní- tekutiny. Vdechovaný plyn se mísí s párou a vstupuje do expanzní trubice. Rychlost se postupně snižuje a podle toho se zvyšuje statický tlak. Nakonec se vypustí přes výstup.
Při provádění dvou pracovních podmínek změny průtoku míchané kapaliny a změny délky hrdla a mezery trysky pro proudové čerpadlo. Při nastavování rychlosti proudění míchané kapaliny se odpovídajícím způsobem mění také rychlost proudění energetické tekutiny a mění se také rychlost proudící tekutiny procházející tryskou. To má za následek zeslabení jevu kavitace při poklesu průtoku míchané kapaliny až do úplného odstranění. Na základě zkušeností se třemi různými délkami hrdla a mezery trysky bylo zjištěno, že zvětšení hrdla a mezery trysky může zvětšit prstencovou průtokovou plochu mezi tryskou a hrdlem. Když stejné množství tekutiny projde větší oblastí, rychlost proudění bude nižší a tlak bude vyšší, což snižuje pravděpodobnost výskytu kavitačního jevu.
Analýza a řízení jevu kavitace čerpadla
I. Fenomén kavitace
Když má kapalina určitou teplotu a tlak se sníží na tlak odpařování při této teplotě, tvoří se v kapalině bubliny. Tento jev tvorby bublin se nazývá kavitace. Bubliny vzniklé během kavitace proudí do oblasti vysokého tlaku- a jejich objem se zmenšuje, což způsobuje jejich prasknutí. Jev, kdy v kapalině mizí bubliny v důsledku zvýšení tlaku, se nazývá kavitační kolaps.
Pokud během provozu čerpadla z nějakého důvodu určitá místní oblast průtokového kanálu (obvykle někde mírně za vstupem lopatky oběžného kola) zaznamená pokles absolutního tlaku čerpané kapaliny na tlak vypařování kapaliny při této teplotě, kapalina se v tomto bodě začne vypařovat, generuje velké množství páry a tvoří bubliny. Když kapalina obsahující velké množství bublin prochází vysokotlakou oblastí oběžného kola, vysokotlaká kapalina obklopující bubliny způsobí, že se bubliny rychle zmenšují a nakonec prasknou. Současně částice kapaliny vyplňují dutiny velmi vysokou rychlostí, což v tomto okamžiku vytváří velmi silný účinek nárazu vody. Tento proces tvorby bublin a jejich praskání způsobující poškození komponent proudění je kavitační proces v čerpadle. Poté, co čerpadlo zažije kavitaci, způsobí kromě poškození komponent průtoku také hluk a vibrace, což povede ke snížení výkonu čerpadla. V závažných případech může způsobit přerušení kapaliny v čerpadle a zabránit jeho normálnímu fungování.
II. Základní vztahový vzorec pro kavitaci čerpadla
Podmínky pro kavitaci čerpadla jsou určeny jak samotným čerpadlem, tak i sacím zařízením. Proto při studiu podmínek pro kavitaci je třeba vzít v úvahu jak samotné čerpadlo, tak sací zařízení. Základní vztahová rovnice pro kavitaci čerpadla je
NPSHc menší nebo rovno NPSHr menší nebo rovno [NPSH] menší nebo rovno NPSHa
NPSHa=NPSHr (NPSHc) – Označuje začátek kavitace pro čerpadlo
NPSHa > NPSHa > NPSHr (NPSHc) -- Čerpadlo nemá kavitaci.
Ve vzorci NPSHa - čistá kladná sací výška k dispozici, známá také jako efektivní sací výška, čím větší je hodnota, tím méně náchylná ke kavitaci.
NPSHr - Marže sací hlavy čerpadla, známá také jako nezbytná rezerva sací výšky nebo dynamický pokles tlaku na vstupu čerpadla. Čím menší je, tím lepší je účinnost kavitace proti sání-.
NPSHc - Kritická rezerva sací výšky označuje okraj sací výšky odpovídající určitému stupni poklesu výkonu čerpadla;
[NPSH] - Přípustná sací výška, toto je rozpětí sací výšky používané k určení provozních podmínek čerpadla. Obvykle [NPSH]=(1.1 - 1.5) NPSHc.
III. Výpočet kavitační rezervy zařízení
NPSHa=Ps/ρg + Vs/2g - Pc/ρg=Pc/ρg ± hg - hc - Ps/ρg
IV. Opatření k prevenci kavitace
Aby se zabránilo kavitaci, je nutné zvýšit NPSHa. Opatření k prevenci kavitace zajištěním toho, že NPSHa je vyšší než NPSHr, jsou následující:
1. Snižte geometrickou výšku sání hg (nebo zvyšte geometrickou výšku zpětného toku).
2. Pro snížení sací ztráty hc se můžete pokusit zvětšit průměr potrubí, minimalizovat délku potrubí a snížit počet ohybů a příslušenství.
3. Zabraňte dlouhodobému provozu za podmínek vysokého průtoku;
4. Při stejné rychlosti otáčení a průtoku může použití dvojitého- sacího čerpadla snížit rychlost vstupního toku, čímž se čerpadlo stane méně náchylným ke kavitaci.
5. Když čerpadlo zaznamená kavitaci, měl by být pro provoz snížen průtok nebo rychlost.
6. Stav sací nádrže čerpadla má významný vliv na kavitaci čerpadla.
7. Pro čerpadla pracující v náročných podmínkách lze použít materiály odolné vůči kavitaci, aby se zabránilo poškození kavitací.
Typy a principy čerpadel|Fenomén kavitace|Základní vztahové rovnice kavitace čerpadla
Odpověď: 1. Definice typů a principů čerpadel: Obecně se jako čerpadlo souhrnně nazývá jakýkoli stroj, který zvedá kapaliny, dopravuje kapaliny nebo zvyšuje tlak kapalin, tedy každý stroj, který přeměňuje mechanickou energii hnacího motoru na energii kapaliny, aby dosáhl účelu čerpání kapalin.
II. Princip činnosti čerpadla:
1. Objemové čerpadlo - Sání kapaliny periodickou změnou objemu pracovní komory.
2. Lopatkové čerpadlo - Tento typ čerpadla využívá k dopravě kapaliny interakci mezi lopatkami a kapalinou.
3. Specifická použití čerpadla: Různá použití čerpadla, různá kapalná média, která dopravuje, různé průtoky a rozsahy dopravní výšky, samozřejmě také vedou k různým konstrukčním typům a materiálům. V souhrnu je lze obecně klasifikovat jako: zásobování vodou ve městech, kanalizační systémy, civilní a stavební systémy, zemědělské systémy a systémy ochrany vody, systémy elektráren, chemické systémy, systémy ropného průmyslu, důlní a hutnické systémy, systémy lehkého průmyslu a lodní systémy.
4. Fenomén kavitace
Když má kapalina určitou teplotu a tlak se sníží na tlak odpařování při této teplotě, tvoří se v kapalině bubliny. Tento jev tvorby bublin se nazývá kavitace. Bubliny vzniklé během kavitace proudí do oblasti vysokého tlaku- a jejich objem se zmenšuje, což způsobuje jejich prasknutí. Jev, kdy v kapalině mizí bubliny v důsledku zvýšení tlaku, se nazývá kavitační kolaps.
Pokud během provozu čerpadla dojde v určité místní oblasti průtokového kanálu (obvykle určitá poloha mírně za vstupem lopatky oběžného kola) ke snížení absolutního tlaku čerpané kapaliny na tlak vypařování kapaliny při této teplotě, kapalina se v tomto bodě začne vypařovat, generovat velké množství páry a tvořit bubliny. Když kapalina obsahující velké množství bublin prochází vysokotlakou oblastí oběžného kola, vysokotlaká kapalina obklopující bubliny způsobí, že se bubliny rychle zmenšují a nakonec prasknou. Současně částice kapaliny vyplňují dutiny velmi vysokou rychlostí, což v tomto okamžiku vytváří velmi silný účinek nárazu vody. Síla nárazu dosahuje několika až několika tisíc atmosfér za sekundu a frekvence nárazu může dosáhnout desítek tisíckrát za sekundu. V těžkých případech může být tloušťka stěny proražena.
Proces, při kterém se v čerpadle vytvářejí a praskají bubliny, což způsobuje poškození komponent průtoku, je známý jako kavitační proces v čerpadle. Poté, co čerpadlo zaznamená kavitaci, způsobí kromě poškození komponent průtoku také hluk a vibrace, což vede ke snížení výkonu čerpadla. V závažných případech může způsobit přerušení kapaliny v čerpadle a zabránit jeho normálnímu provozu.
Jak vybrat čerpadlo:
Odpověď: V současné době se při výběru mikrovývěv, jako jsou mikrovývěvy, mikrovývěvy, mikrovývěvy na odběr plynu, mikročerpadla na oběh plynu, mikrovývěvy, mikrovývěvy, mikrovývěvy, mikrovývěvy na plnění plynu a mikro-plynové vývěvy, často používají tyto tři koncepty.
Jednoduše řečeno, tyto tři pojmy odpovídají zředěnému, normálnímu a hustému stavu plynu.
Atmosférický tlak: Vztahuje se na jednu atmosféru tlaku, což je tlak vyvíjený plyny v atmosféře, ve které jsme zvyklí žít. Standardní atmosférický tlak je 101325 Pa (pascal - běžná jednotka tlaku). 100,000 Pa=100 KPa, takže „standardní“ je také běžně vyjádřený jako atmosférický tlak nebo 101 KPa Vzhledem k rozdílům v geografické poloze, nadmořské výšce, teplotě atd. na každém místě se tam skutečný atmosférický tlak nerovná standardnímu atmosférickému tlaku. Pro jednoduchost však lze někdy přibližně uvažovat, že normální tlak je standardní atmosférický tlak, tedy 100 KPa.
Negativní tlak: Toto se odkazuje na plynný stav s nižším tlakem než normální atmosférický tlak, který je běžně známý jako „vakuum“. Například, když pijete nápoj hadičkou, hadička obsahuje podtlak; vnitřní část přísavky sloužící k zavěšení věcí je také pod podtlakem.
Kladný tlak: Týká se stavu plynu s vyšším tlakem, než je normální atmosférický tlak. Například při huštění pneumatik jízdního kola nebo auta generuje výstupní konec vzduchového čerpadla nebo hustilky přetlak.
II. V mnoha oblastech, jako je výzkum, bioinženýrství, automatické řízení, ochrana životního prostředí, úprava vody atd., je často vyžadován odběr vzorků plynu, cirkulace plynu, adsorpce objektů atd. V takových chvílích je potřeba vakuové čerpadlo. Mezi jeho hlavní parametry patří stupeň vakua a průtok atd.
(1) "Stupeň podtlaku" obecně označuje maximální tlak, kterého může čerpadlo dosáhnout během provozu. To znamená, že je to stupeň řídkosti zbývajícího plynu poté, co čerpadlo odstranilo veškerý plyn z utěsněné nádoby.
V průmyslu může mít termín "mezní tlak" dva významy. Jedním z nich je "absolutní tlak", který je založen na "absolutním vakuu" (teoretické absolutní vakuum, kde neexistuje žádná látka) jako nulový bod. Všechny označené hodnoty jsou kladná čísla. Čím menší číslo, tím blíže k absolutnímu vakuu a tím vyšší stupeň vakua. Máme například „vysoko vakuovou“ mikrovývěvu VCH1028. Jeho mezní tlak je 10 kPa (0,01 MPa). Mezi mikrovývěvami se má za to, že má velmi vysoký stupeň vakua.
Druhým typem je "relativní tlak", kde se jako nulový bod bere atmosférický tlak. Cokoli pod atmosférickým tlakem je reprezentováno zápornou hodnotou, proto se tomu říká „podtlak“. Čím větší je absolutní hodnota této záporné hodnoty, tím vyšší je stupeň vakua. Například máme „vysoko podtlakovou mikrovývěvu“ PH2506B s podtlakem -75KPa (-0,075MPa), zatímco VCH1028 je vysoký (VCH má -90KPa (-0,09Mpa)). Sací síla PH2506B proto není tak silná jako u VCH.
Mezinárodně uznávaným a nejvědečtějším způsobem označení tlaku ve vakuovém průmyslu je použití „absolutního tlaku“; protože je však metoda měření relativního tlaku jednodušší a měřicí přístroje běžnější (jako obyčejné vakuometry jsou všechny tlakoměry relativního tlaku), je v Číně zvykem označovat tlak jako „relativní tlak“.
Vztah mezi těmito dvěma: Relativní tlak=Absolutní tlak - Místní atmosférický tlak.
Například absolutní tlak VCH1028 je 10 kpa. Jeho relativní tlak=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). Jsou to vývěvy suchého -typu vývěv a nevyžadují olej vývěvy ani mazací olej, takže neznečišťují pracovní médium. Mohou pracovat nepřetržitě po dobu 24 hodin a výfukový otvor může být ucpaný, což je činí zvláště vhodnými pro tyto situace.
Komplexní příklad: (Není zvlášť přísný, jen pro ilustraci vztahu mezi těmito třemi)
Za předpokladu, že tlak plynu v uzavřené nádobě je normální, což znamená, že uvnitř je 100 molekul plynu. Pomocí VCH1028 s podtlakem -90 Kpa jich nakonec dokáže odstranit 90, zbude jich 10. V tomto okamžiku je podtlak uvnitř nádoby -90 Kpa. Pokud je nahrazen PH2506B, může jich odstranit pouze 75 a zbude 25. Odpovídajícím způsobem je podtlak uvnitř nádoby -75 kpa.
Pokud se k nafouknutí tohoto kontejneru použije PCF5015N, bude uvnitř kontejneru na konci 200 molekul plynu. Reprezentováno absolutním tlakem je 200 Kpa; reprezentovaný relativním tlakem (přetlakem), je 100 Kpa.
Jaká jsou kritéria pro výběr čerpadla?
Odpověď: Pro výběr typu čerpadla je nutné určit jeho účel a výkon. Tento proces výběru začíná výběrem typu a tvaru čerpadla. Na jakém principu by tedy mělo být čerpadlo vybráno? A co je základem pro tento výběr?
I. Zásady výběru
Ujistěte se, že zvolený typ čerpadla a výkon splňují požadavky procesních parametrů, jako je průtok, dopravní výška, tlak, teplota, kavitační průtok a sací výška zařízení.
2. Je nutné splnit požadavky na vlastnosti média. U čerpadel, která přepravují hořlavá, výbušná, toxická nebo cenná média, jsou vyžadována spolehlivá hřídelová těsnění nebo čerpadla bez úniku{2}}, jako jsou čerpadla s magnetickým pohonem, membránová čerpadla a stíněná čerpadla. U čerpadel, která přepravují korozivní média, musí být průtokové komponenty vyrobeny z materiálů odolných proti korozi-, jako jsou čerpadla AFB z nerezové oceli-odolná proti korozi a čerpadla CQF z technického plastu s magnetickým pohonem. U čerpadel, která přepravují média obsahující pevné částice, musí být součásti průtoku vyrobeny z materiálů odolných proti opotřebení{7}}a v některých případech by měly být hřídelové ucpávky propláchnuty čistými kapalinami.
3. Vysoká mechanická spolehlivost, nízká hlučnost a malé vibrace.
4. Ekonomicky je nutné komplexně uvažovat o celkových nákladech na vybavení, provoz, údržbu a správu a zajistit, aby byly co nejnižší.
5. Odstředivá čerpadla se vyznačují vysokou rotační rychlostí, malou velikostí, nízkou hmotností, vysokou účinností, velkým průtokem, jednoduchou strukturou, bez pulsací v dodávce kapaliny, stabilním výkonem, snadnou obsluhou a pohodlnou údržbou. S výjimkou následujících situací by se proto měla co nejvíce volit odstředivá čerpadla:
Pokud existují požadavky na měření, požadavek na dopravní výšku dávkovacího čerpadla je velmi vysoký, průtok je velmi malý a není k dispozici žádné vhodné odstředivé čerpadlo s malým -vysokým průtokem-hlavou. V takových případech lze zvolit pístové čerpadlo. Pokud není požadavek na kavitaci vysoký, lze zvolit také vířivé čerpadlo. Když je dopravní výška velmi nízká a průtok je velmi vysoký, lze zvolit čerpadlo s axiálním průtokem a čerpadlo se smíšeným průtokem. Pokud je viskozita média relativně vysoká (větší než 650 - 1000 mm2/s), lze uvažovat o rotorovém čerpadle nebo pístovém čerpadle (jako je zubové čerpadlo nebo šroubové čerpadlo). Pokud médium obsahuje 75 % vzduchu a průtok je malý s viskozitou menší než 37,4 mm2/s, lze zvolit vířivé čerpadlo. Pro případy, kdy je vyžadováno časté spouštění nebo je nepohodlné plnit čerpadlo, by měla být vybrána čerpadla se samonasávacím výkonem, jako jsou samonasávací odstředivá čerpadla, samonasávací vírová čerpadla a pneumatická (elektrická) membránová čerpadla.
II. Obecný postup pro výběr čerpadla
Na základě různých faktorů, jako je uspořádání zařízení, terénní podmínky, stav vodní hladiny, provozní podmínky a ekonomické srovnání schémat, výběr horizontálních, vertikálních a jiných typů (typ potrubí, pravoúhlý{0}}typ, variabilní{1}}typ úhlu, zatáčivý-typ úhlu, paralelní typ, vertikální typ, vzpřímený typ, ponorný typ, samočinný typ, ponořený{4} typ{0}proudný, neprůtokový{4} typ, typ s náplní oleje-, typ s náplní vodou-teplotou). Horizontální čerpadla jsou vhodná pro demontáž a montáž, snadno se ovládají, ale mají velký objem a poměrně vysokou cenu a vyžadují velkou plochu; vertikální čerpadla jsou často s oběžným kolem ponořeným ve vodě, lze je spustit kdykoli, jsou vhodná pro automatický provoz nebo dálkové ovládání a jsou kompaktní, mají malou instalační plochu a jsou relativně levnější.
2. Na základě vlastností kapalného média vyberte vhodné čerpadlo, jako je vodní čerpadlo, horkovodní čerpadlo, olejové čerpadlo, chemické čerpadlo, čerpadlo odolné proti korozi- nebo čerpadlo na nečistoty, nebo použijte čerpadlo, které se -nezanáší. U čerpadel instalovaných v zónách výbuchu, pokud je známa úroveň zóny výbuchu, by měl být použit motor odolný proti výbuchu.
3. Veličiny vibrací se dělí na: pneumatické a elektrické (elektrický typ se dále dělí na napětí 220v a napětí 380v).
4. Výběr mezi jednoduchými-sacími čerpadly a dvojitými-sacími čerpadly na základě průtoku: Vyberte jednoduchá-sací čerpadla nebo více{4}}sací čerpadla podle výšky hlavy. U vysokorychlostních-čerpadel nebo nízkootáčkových čerpadel (čerpadel klimatizace) mají vícestupňová{8}}čerpadla nižší účinnost než jednostupňová-čerpadla. Pokud lze použít jak jednostupňová, tak i vícestupňová čerpadla, je vhodné zvolit jednostupňová čerpadla.
5. Jakmile je určen konkrétní model čerpadla a je vybráno čerpadlo z určité řady, lze konkrétní model určit na typovém spektru nebo charakteristické křivce řady na základě dvou hlavních výkonnostních parametrů: maximální průtok a dopravní výška po přidání 5% - 10% rezervy. Pomocí charakteristiky čerpadla zjistěte požadovanou hodnotu průtoku na vodorovné ose a požadovanou hodnotu dopravní výšky na svislé ose. Nakreslete svislé nebo vodorovné čáry z těchto dvou hodnot v příslušných směrech a průsečík těchto dvou čar přesně spadá do charakteristické křivky. Pak je třeba vybrat toto čerpadlo. Tento ideální stav se však vyskytuje jen zřídka. Obvykle mohou nastat následující situace:
A. První případ: Průsečík je nad charakteristickou křivkou. To znamená, že průtok splňuje požadavky, ale dopravní výška je nedostatečná. V tomto okamžiku, pokud jsou rozdíly v hlavě podobné nebo v rozmezí asi 5 %, lze je stále vybrat. Pokud jsou rozdíly v dopravní výšce výrazné, zvolte čerpadlo s větší dopravní výškou. Nebo se pokuste snížit ztrátu odporu potrubí.
B. Druhý typ: Pokud se průsečík nachází pod charakteristickou křivkou a uvnitř vějířovitého-lichoběžníkového rozsahu charakteristiky čerpadla, lze tento model předběžně určit. Poté se na základě rozdílu hlavy rozhodněte, zda uříznete průměr oběžného kola. Pokud je rozdíl hlavy velmi malý, neřežte; pokud je rozdíl hlavy velký, vypočítejte průměr oběžného kola podle požadovaného Q, H pomocí jeho ns a řezného vzorce. Pokud průsečík nespadá do vějířového-lichoběžníkového rozsahu, vyberte čerpadlo s nižší hlavou. Při výběru čerpadla je někdy nutné zvážit požadavky výrobního procesu a zvolit různé tvary charakteristik Q-H.
Koncept kavitace v odstředivých čerpadlech
Jev kavitace v odstředivých čerpadlech je v podstatě druhem fluidně dynamického kavitačního efektu souvisejícího s víry. Vztahuje se k situaci, kdy tlak kapaliny během jejího pohybu klesne pod kritický tlak (obecně tlak nasycených par), což způsobí odpařování místních oblastí kapaliny a vytváření malých shluků bublin. Tyto shluky bublin do určité míry rostou a následně se vlivem vnějších faktorů (jako je rozpouštění plynu, kondenzace páry atd.) zhroutí a zmizí. V místní oblasti to způsobuje vodní rázy, přičemž napětí dosahuje několika tisíc atmosfér. Je jasné, že tento efekt je destruktivní. Z makroskopického hlediska jev kavitace způsobuje erozi a poškození povrchu průtokového kanálu (nepřetržité vysokofrekvenční nárazové poškození), spouští vibrace a generuje hluk; v závažných případech dochází k přerušení průtoku, což má za následek zablokování průtokového kanálu a způsobuje pokles výkonu čerpadla.
Z výše uvedeného popisu je vidět, že ke kavitaci dochází v důsledku minimálního absolutního tlaku přítomného v průtokovém poli. Tam, kde je absolutní tlak nízký, je pravděpodobnější výskyt kavitace. Řízení minimálního absolutního tlaku tedy může řídit kavitační efekt a účinně snížit výskyt kavitačních jevů.
Čerpadlo je stroj, který dodává energii kapalině. Kapalina vytéká oběžným kolem a její tlak se obecně zvyšuje. Místo, kde má kapalina nejnižší tlak v čerpadle, je proto obvykle blízko vstupu lopatek oběžného kola. Zajištění dostatečného absolutního tlaku kapaliny na vstupu lopatek oběžného kola se tak stává klíčem k zamezení kavitace v čerpadle.
Požadovaná sací výška (NPSH) pro čerpadlo
Vzhledem ke složitosti pohybu tekutin v turbostrojích je extrémně obtížné teoreticky spočítat, kde by se v proudovém poli mohla objevit kavitace. Navíc výskyt kavitace nezávisí pouze na charakteristikách proudění tekutiny, ale také na termodynamických vlastnostech tekutiny samotné. Proto je ještě náročnější teoreticky stanovit kritérium pro výskyt kavitace. V praxi se tedy k návrhu kritéria pro kavitaci často používá metoda kombinace zkušeností s experimenty. Koncept kavitační rezervy čerpadel je jedním z důležitých kritérií mezi nimi. Má nejen určitý teoretický význam, ale je také jedním ze standardů pro akceptaci produktů.
Kavitační rezerva čerpadla má dva koncepty: První z nich souvisí se způsobem instalace a nazývá se efektivní kavitační rezerva NPSHA. Vztahuje se k části energie, která zůstane nad kritickou tlakovou výškou poté, co voda proteče sacím potrubím a dosáhne sacího vstupu čerpadla. Toto je dostupná kavitační rezerva a patří k "uživatelským parametrům". Druhý souvisí se samotným čerpadlem a nazývá se nezbytná kavitační rezerva NPSHR. Je to hodnota poklesu tlaku od sacího vstupu čerpadla do bodu minimálního tlaku. Toto je kritická kavitační rezerva a patří k "továrním parametrům". Aby bylo zajištěno, že čerpadlo během provozu nebude kavitovat, je nutné zajistit, aby NPSHA v instalaci byla větší nebo rovna K × NPSHR (K je bezpečnostní rezerva), a to je garantováno výrobcem. Z tohoto pohledu znamená snížení kavitační rezervy čerpadla zajištění absolutní výšky zdvihu čerpadla a splnění požadavků na použití.
Analýza 2NPSHR
Je zřejmé, že velikost NPSHR závisí na energetické ztrátě toku tekutiny na sacím vstupu čerpadla. Vzhledem ke krátkému procesu se tato ztráta projevuje především jako lokální ztráty průtoku. Existuje několik následujících faktorů:
(1) Sací vstup čerpadla se sbíhá do vstupního průtokového kanálu oběžného kola, což má za následek zvýšení rychlosti proudění a tlakovou ztrátu. Pohyb tekutiny se v bodě obratu mění z axiálního na radiální a nerovnoměrné proudové pole v bodě obratu způsobuje tlakovou ztrátu.
(2) Ztráta proudění způsobená změnami rychlosti proudění se projevuje jako pokles tlaku;
(3) ztráta energie generovaná tekutinou proudící kolem vstupní hrany lopatky;
(4) Stlačovací účinek tloušťky lopatky způsobuje zvýšení vstupní rychlosti, což má za následek ztrátu tlaku.
(5) rázová ztráta proudící tekutiny na náběžné hraně lopatky za -projektových provozních podmínek;
(6) Špatná kvalita odlitku oběžného kola a nerovný povrch průtokového kanálu mají za následek viskózní ztráty během průtoku.
Mezi výše uvedenými faktory je těžké se úplně vyhnout prvním dvěma; zatímco ty druhé lze snížit zlepšením designu a kvality výroby. To vyžaduje, aby konstruktéři usilovali o to, aby průtokový kanál ze vstupu čerpadla do vstupu oběžného kola byl co nejblíže proudnici pohybu tekutiny, aby se snížila tlaková ztráta této části toku; u stávajícího produktového čerpadla by analýza jeho kavitačního výkonu měla začít analýzou ztráty průtoku jeho vstupního průtokového kanálu.
3 Analýza kavitace v odstředivém čerpadle
Nyní provedeme kvalitativní analýzu výše zmíněného problému kavitace odstředivého čerpadla. Kavitační rezerva tohoto čerpadla je poměrně velká a za příčinu lze považovat nadměrnou tlakovou ztrátu na sacím vstupu čerpadla. Velká rezerva kavitace tohoto čerpadla při nízkých průtokech se však liší od obvyklých výsledků detekce, což může souviset s konstrukcí a výrobou. Zvýšení kavitační rezervy při nízkých průtokových rychlostech lze přičíst zvětšení vstupního úhlu toku kapaliny, což má za následek nadměrný pozitivní úhel dopadu na vstupu lopatky a nadměrnou netěsnost, což způsobuje velkou tlakovou ztrátu; zatímco při vysokých rychlostech průtoku je nárůst kavitační rezervy způsoben především zvýšením rychlosti proudění, což vede ke zvýšení ztrát.
Z konstrukčního i výrobního hlediska, kromě příčiny kavitace mezery, může být hlavními důvody velké kavitační rezervy tohoto typu čerpadla malý úhel umístění vtoku lopatky (buď kvůli nevhodné konstrukci nebo při lití), velká tloušťka vtoku lopatky a špatná kvalita odlitku povrchu lopatky.
4. Opatření ke zlepšení
U tohoto čerpadla lze provést následující vhodná opatření ke snížení možnosti výskytu kavitace:
Pokud je to možné, lze vstupní hranu lopatky posunout dopředu, to znamená, že na vstupní hranu lze připevnit kus, aby se tekutina mohla dostat do kontaktu s lopatkou dříve, aby získala energii a zabránilo se vzniku situací pod kritickým tlakem.
(2) Vyčistěte vstupní kanál oběžného kola tak, aby byl co nejhladší a nejrovnější, aby se zlepšila povrchová úprava sání a snížil se odpor proudění a tlakové ztráty.
(3) Nabruste hlavu čepele, naostřete ji, abyste snížili rázovou ztrátu na vstupu a snížili citlivost úhlu sání.
(4) Je-li kavitace v mezeře závažná, řešením může být vyvrtání vyrovnávacích otvorů na oběžném kole, aby se snížil průtok netěsností, a tím se zmírnil stupeň kavitace.
Otázky týkající se čerpadel
Otázka 1: Jaké jsou klasifikace čerpadel?
Odpověď: Na základě různých pracovních principů je lze rozdělit do následujících typů:
(1) Lopatková čerpadla spoléhají na vysokorychlostní rotující lopatky v čerpadle pro dopravu kapalin, jako jsou odstředivá čerpadla a čerpadla s axiálním průtokem atd.
1. (2) Objemová čerpadla: Tato čerpadla spoléhají na změny pracovního objemu v čerpadle, aby nasávaly nebo vypouštěly kapaliny a zvýšily tlakovou energii kapalin. Příklady zahrnují pístová čerpadla a rotační zubová čerpadla.
(3) Proudové čerpadlo: Tento typ čerpadla využívá energii pracovní tekutiny (kapaliny nebo plynu) k dopravě kapalin, jako jsou vodní trysková čerpadla a parní trysková čerpadla atd.
2. Jaké jsou součásti odstředivého čerpadla?
Odpověď: Jednotka odstředivého čerpadla se skládá z odstředivého čerpadla, elektromotoru, sacího potrubí, výstupního potrubí a ventilů atd. Naše společnost používá kombinovanou konstrukci strojního zařízení a čerpadla, která snižuje plochu o 30 %.
3. Jaký je princip činnosti odstředivého čerpadla?
Odpověď: Před spuštěním čerpadla musí být sací potrubí a samotné čerpadlo naplněno kapalinou. Po spuštění čerpadla se oběžné kolo otáčí vysokou rychlostí. Kapalina uvnitř oběžného kola se otáčí spolu s lopatkami. Působením odstředivé síly je kapalina vytlačována pryč z oběžného kola a vystřeluje ven. Vystřikovaná kapalina se v difuzní komoře tělesa čerpadla postupně zpomaluje a postupně zvyšuje tlak. Poté vytéká z výstupu čerpadla a výtlačného potrubí. V tomto okamžiku se ve středu lopatek v důsledku vystřikování kapaliny do okolních oblastí vytvoří vakuová oblast nízkého tlaku -bez vzduchu nebo kapaliny. Kapalina v kapalinovém bazénu je nasávána do čerpadla sacím potrubím za působení atmosférického tlaku hladiny bazénu. Kapalina je nepřetržitě nasávána z bazénu kapaliny a nepřetržitě vytéká výtlačným potrubím.
4. Co je to „provoz“? Jaká je jeho jednotka?
Odpověď: Průtok q se vztahuje k objemu kapaliny, která je vypuštěna z výstupu čerpadla a vstoupí do potrubí za jednotku času. Jednotkou průtoku je m/h, m/s nebo L/s.
5. Co je to hlava? Jaká je jeho jednotka?
Odpověď: Energie přidaná na jednotku hmotnosti kapaliny čerpadlem, což je celková dopravní výška generovaná čerpadlem, se nazývá dopravní výška. Jednotkou hlavy jsou metry.
6. Co je kavitace?
Odpověď: Kavitace je jev, kdy se kapalina vypařuje a způsobuje poškození průtokových součástí čerpadla (součástí, se kterými kapalina přichází do styku při průchodu čerpadlem).
7. Co je kavitace?
Odpověď: Nejnižší tlak v čerpadle je blízko vstupu oběžného kola. Když tlak v tomto bodě klesne na tlak nasycení odpovídající aktuální teplotě, kapalina se začne vypařovat a z kapaliny uniká velké množství bublin. Když tyto bubliny proudí s kapalinou do vysokotlaké oblasti čerpadla, pod působením vnějšího tlaku bubliny náhle zkondenzují na kapalinu. V tomto okamžiku se kapalina obklopující bubliny řítí směrem k prostoru, kde byly bubliny původně, a vytváří velmi silný hydraulický náraz. V důsledku kondenzace mnoha bublin za sekundu dochází opakovaně k mnoha silným nárazovým tlakům. Při nepřetržitém působení tohoto místního rázového zatížení se povrchy průtokových komponent v čerpadle postupně opotřebovávají a tvoří mnoho erodovaných míst. Následně se spojí v ploškách ve tvaru plástve-a nakonec dojde k jevu odlupování. Kromě poškození způsobeného nárazem, když se kapalina vypařuje, uvolňuje také kyslík v ní rozpuštěný, což způsobuje oxidaci a korozi složek proudění. Tento jev, kdy dochází k poškození komponent proudění kombinovaným působením mechanické eroze a chemické koroze, se nazývá kavitace.
8. Jaké jsou klasifikace odstředivých čerpadel?
Odpověď: (i) Podle použití odstředivých čerpadel je lze klasifikovat jako: ⑴ Čerpadlo na čistou vodu; ⑵ Čerpadlo na nečistoty; ⑶ Pumpa-odolná vůči kyselinám.
(II) Podle konstrukce oběžného kola je lze klasifikovat jako: ⑴ Odstředivá čerpadla s uzavřeným oběžným kolem; ⑵ Odstředivá čerpadla s otevřeným oběžným kolem; ⑶ Polo{0}}otevřená odstředivá čerpadla.
(3) Podle počtu oběžných kol je lze klasifikovat jako: ⑴ Jednostupňové-odstředivé čerpadlo; ⑵ Více-stupňové odstředivé čerpadlo.
(4) Podle způsobu, jakým čerpadlo nasává kapalinu, může být klasifikováno jako: ⑴ Odstředivé čerpadlo s jednoduchým sáním; ⑵ Odstředivé čerpadlo s dvojitým sáním.
(5) Podle způsobu vypouštění čerpadla jsou klasifikovány jako: ⑴蜗壳式 odstředivé čerpadlo; ⑵ průvodce-odstředivé čerpadlo typu průtoku
㈥ Klasifikace podle výšky: ⑴ Nízkotlaké-čerpadlo; ⑵ Středně{1}}tlakové čerpadlo; ⑶ Vysokotlaké-čerpadlo.
㈦ Podle polohy hřídele čerpadla jsou klasifikována jako: ⑴ Vertikální čerpadla; ⑵ Horizontální čerpadla.
9. What are the methods for balancing the axial force of a centrifugal pump?
Odpověď: ⑴ Vyvážení axiální síly u jednostupňových{0}}čerpadel se dosahuje především třemi způsoby: otevřením vyrovnávacích otvorů, instalací vyvažovacích trubek a použitím oběžných kol s dvojitým{1}}sáním.
(2) Vyvážení axiální síly u vícestupňových čerpadel se dosahuje především symetrickým uspořádáním oběžných kol a použitím metod, jako jsou vyvažovací kotouče a vyvažovací bubny.
Klíč k renovaci systému rekuperace kondenzované vody spočívá v tom, jak eliminovat jev kavitace při zajištění normální produkce. Kavitace označuje jev, kdy horká nasycená voda uvolní páru při snížení tlaku a vytvořená pára při vstupu do oblasti vysokého tlaku náhle zkapalní a kondenzuje na vodu, což způsobí prasknutí bublin. Pokud se tento proces opakuje, způsobí poškození povrchu součástí v této oblasti spolu s různými souvisejícími korozními účinky, což nakonec povede k houbovitému-nebo voštinovému- poškození kavitací. Důsledkem kavitace je narušení kontinuity procesu přenosu páry, zvýšení odporu, zablokování průtokové cesty a vážné ovlivnění účinnosti a normální výroby čerpadla. V minulosti výrobci často snižovali tlak pro regeneraci kondenzované vody, aby uvolnili velké množství bleskové páry, aby se omezil zdroj kavitace. Tento přístup však nepochybně vede k plýtvání energií. Proto je nejlepším způsobem, jak vyřešit problém kavitace čerpadla, dosáhnout toho, aby tlak vstupující do čerpadla převýšil kavitační tlak, čímž se v podstatě zabrání vzniku kavitace. Hlavním pracovním principem uzavřené technologie rekuperace kondenzované vody je využít princip tlakování proudového čerpadla, vytvořit teorii prevence kavitace vhodnou pro dopravu horké nasycené vody a nakonec navrhnout proudové čerpadlo rozumně tak, aby vyřešilo problém kavitace čerpadla.
Kromě toho je výběr odvaděče kondenzátu v tomto systému založen na nejnepříznivějších provozních podmínkách, čímž se zamezí plýtvání energií způsobenou rozporem mezi výběrem odvaděče kondenzátu a jeho skutečným provozem v původním systému. Sběrná nádrž na vodu určená pro rekuperační čerpadlo uzavřeného -typu je uzavřená, což nejen zajišťuje, že rekuperační teplota kondenzované vody je 120 stupňů, ale také plně využívá zábleskovou páru.
Jak již bylo zmíněno výše, použití technologie uzavřené{0}}smyčky zpětného získávání kondenzátu ke zvýšení efektivity využití páry je velmi efektivní a proveditelné.
