Construcció i principi de funcionament de la bomba centrífuga
Segons la física, un objecte en moviment circular està sotmès a força centrífuga. Si la força centrípeta és insuficient o es perd, l'objecte volarà al llarg de la direcció tangent de la circumferència a causa de la inèrcia, formant l'anomenat moviment centrífug. Les bombes centrífugues funcionen utilitzant aquest moviment centrífug inercial.
Diagrama esquemàtic de l'estructura bàsica de les bombes centrífugues d'una sola etapa que s'utilitzen habitualment en l'enginyeria de subministrament d'aigua i drenatge. Els seus components principals de treball són l'impulsor 1, la carcassa de la bomba voluta 2 i l'eix de la bomba 3 que fa girar l'impulsor. El port d'aspiració de la carcassa de la bomba en forma de cargol està connectat a la canonada d'aspiració 4 de la bomba d'aigua i la sortida està connectada a la canonada de pressió 7 de la bomba d'aigua. L'impulsor amb pales corbes s'instal·la en una carcassa fixa de la bomba i l'entrada de l'impulsor està connectada a la canonada d'aspiració de la bomba d'aigua. Abans de començar a bombejar, ompliu la bomba i el tub d'aspiració amb aigua. Quan la màquina elèctrica fa que l'impulsor giri a gran velocitat a través de l'eix de la bomba,
L'aigua de l'impulsor gira a gran velocitat juntament amb l'impulsor. A causa de la insuficient cohesió de l'aigua i la força de fricció entre les pales i l'aigua per formar una força centrípeta que manté el moviment de rotació del flux d'aigua, el flux d'aigua a l'impulsor flueix gradualment cap a la vora exterior de l'impulsor, és llançat fora de l'impulsor i entra a la carcassa de la bomba, i després flueix a la canonada de pressió de la bomba d'aigua a través de la canonada de con de difusió. Es transporta a la xarxa de canonades a través del tub de pressió. Al mateix temps, es forma un buit al centre de l'impulsor a causa del llançament de l'aigua i la pressió atmosfèrica actua a la superfície de la piscina d'aspiració. L'aigua del tub d'aspiració flueix contínuament a l'impulsor al llarg del tub d'aspiració sota aquesta diferència de pressió. La rotació contínua de l'impulsor fa que l'aigua sigui llençada i aspirada constantment, formant el subministrament continu d'aigua de la bomba centrífuga.
Com s'ha esmentat anteriorment, el procés de treball d'una bomba centrífuga és en realitat un procés de transferència i conversió d'energia. Converteix l'energia mecànica de la màquina elèctrica en l'energia cinètica i l'energia de pressió del fluid que es transporta. En el procés de transferència i conversió d'energia, inevitablement hi ha moltes pèrdues d'energia, i com més gran sigui la pèrdua, menor serà l'eficiència del treball i pitjor serà el rendiment de la bomba.
Components principals de la bomba centrífuga
Una bomba centrífuga està formada per molts components. Prenent com a exemple una bomba centrífuga de succió única d'una sola etapa, parlarem de les funcions, els materials i la composició de cada component principal.
1, impulsor
L'impulsor, també conegut com a roda de treball o roda rotativa, s'utilitza per transferir l'energia mecànica de la màquina elèctrica al líquid que es bomba, augmentant l'energia del fluid que flueix a través de l'impulsor. En seleccionar els materials de l'impulsor, a més de tenir en compte la resistència mecànica sota força centrífuga, també s'ha de tenir en compte la resistència al desgast i la resistència a la corrosió del material. Actualment, els impulsors estan fets principalment de ferro colat, acer fos i bronze.
L'impulsor es divideix en dos tipus segons la seva estructura: aspiració simple i aspiració doble. Absorbeix aigua per un costat i les plaques de coberta davantera i posterior de l'impulsor són asimètriques. El rodet d'aspiració simple s'utilitza per a bombes centrífugues d'aspiració única. Impulsor de doble succió, absorbeix aigua per ambdós costats i la placa de coberta de l'impulsor és simètrica. Les bombes centrífugues de doble succió utilitzen impulsors de doble succió, que tenen un gran cabal i poden equilibrar automàticament les forces axials.
L'impulsor es divideix en tres formes segons la seva placa de coberta: tancat, obert i semiobert. Un impulsor amb dues plaques de coberta s'anomena impulsor tancat. Entre les plaques de coberta, hi ha 6-12 fulles que es dobleguen cap enrere. Aquest tipus d'impulsor té una alta eficiència i s'utilitza àmpliament. Un impulsor amb només una placa de coberta posterior i cap placa de coberta frontal s'anomena impulsor semiobert. Un impulsor amb només pales i sense placa de coberta s'anomena impulsor obert. Els impulsors semioberts i oberts tenen menys pales, normalment només 2? 5 peces, aquests dos tipus d'impulsors tenen una eficiència més baixa en comparació amb els impulsors tancats i són adequats per a 6
Descàrrega de líquids contaminats o que contenen una gran quantitat de partícules sòlides.
2, eix de la bomba
La funció de l'eix de la bomba és suportar i impulsar l'impulsor perquè giri, transferint l'energia de la màquina elèctrica a l'impulsor. Cal que l'extrem de l'eix de la bomba centrífuga horitzontal sigui recte i tingui prou força i rigidesa per evitar el balanceig de l'impulsor causat per la flexió de l'eix durant el funcionament de la bomba, que pot causar danys a l'impulsor i la carcassa de la bomba a causa del desgast. L'eix de la bomba està fet generalment d'acer al carboni o acer inoxidable. Un extrem de l'eix de la bomba es fixa a l'impulsor amb una clau plana i una femella inversa, assegurant que l'impulsor s'estreny durant la rotació; En les bombes d'aigua grans i mitjanes, la posició axial de l'impulsor es localitza mitjançant mànigues d'eix i femelles que estrenyen les mànigues de l'eix. Instal·leu un acoblament a l'altre extrem de l'eix de la bomba.
3, carcassa de la bomba
La carcassa de la bomba centrífuga té la forma d'una closca de cargol que conté i transporta líquids. Consta d'una coberta de bomba i un cos de cargol. La coberta de la bomba és la cambra d'aspiració de la bomba, que funciona per guiar uniformement l'aigua de la canonada d'aspiració cap a l'impulsor amb pèrdues mínimes. Segons l'estructura, les cambres d'aspiració es poden dividir en cambres d'aspiració còniques rectes, cambres d'aspiració anulars i cambres d'aspiració semiespirals. El cos del cargol està format per una cambra de caragol i un con difusor. La funció principal de la cambra de caragol és recollir el flux d'aigua llançat per l'impulsor i mantenir una velocitat de flux d'aigua constant a la cambra de caragol augmentant contínuament la seva secció transversal de flux, per tal de reduir la pèrdua de cap. Després de ser descarregada de la cambra del cargol, l'aigua flueix al tub de pressió a través del tub de con de difusió. La funció del tub de con de difusió és reduir la velocitat del flux d'aigua i convertir part de l'energia cinètica del flux d'aigua en energia de pressió.
Hi ha dos forats perforats a les brides d'entrada i sortida de la carcassa de la bomba, que s'utilitzen per instal·lar manòmetres de buit i manòmetres per mesurar la pressió d'entrada i sortida de la bomba. La part superior de la carcassa de la bomba està equipada amb un forat d'ompliment d'aigua (o extracció d'aire), que s'utilitza per omplir aigua o extreure aire de la carcassa de la bomba abans d'engegar la bomba d'aigua. La part inferior de la carcassa de la bomba està equipada amb un forat de drenatge per buidar l'aigua acumulada dins de la bomba després d'aturar-se, per evitar la congelació a l'hivern. La part inferior de la carcassa de la bomba està equipada amb forats per a cargols per fixar-los a la base. A excepció dels forats dels cargols que fixen la bomba d'aigua, s'han de tapar altres forats de cargol amb taps roscats quan la bomba d'aigua no s'utilitza temporalment.
Entre els components anteriors, l'impulsor i l'eix de la bomba són les parts giratòries d'una bomba centrífuga vertical, mentre que la carcassa de la bomba és un component fix. Hi ha tres unions entre aquestes dues: el dispositiu de segellat de l'eix entre l'eix de la bomba i la carcassa de la bomba, l'anell reductor de fuites a la unió entre l'impulsor i la paret interior de la carcassa de la bomba i el coixinet a la connexió rotacional entre la bomba. l'eix i el seient de la bomba.