Κατά τη διαδικασία ροής των ρευστών, χάνεται κάποια μηχανική ενέργεια λόγω της αντίστασης ροής. Επομένως, για να μεταφερθεί το ρευστό από το ένα μέρος στο άλλο, είτε πρόκειται για μεταφορά του ρευστού από θέση με χαμηλότερη συνολική ειδική ενέργεια σε θέση με υψηλότερη συνολική ειδική ενέργεια, είτε απλώς για να ξεπεραστεί η αντίσταση ροής, πρέπει να παρέχεται μηχανική ενέργεια στο ρευστό. Το μηχάνημα που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά υγρών ονομάζεται αντλία (αντλία). Οι αντλίες ταξινομούνται κυρίως σε τρεις κατηγορίες με βάση τα δομικά χαρακτηριστικά και τις αρχές λειτουργίας τους:
I. Αντλίες τύπου πτερυγίων-: Αυτές οι αντλίες λειτουργούν έχοντας τα περιστρεφόμενα πτερύγια να λειτουργούν στο ρευστό, αυξάνοντας έτσι τη μηχανική ενέργεια του υγρού. Παραδείγματα περιλαμβάνουν διάφορες φυγόκεντρες αντλίες, αντλίες στροβιλισμού και αντλίες αξονικής ροής κ.λπ.
II Αντλίες θετικής μετατόπισης: Αυτές οι αντλίες χρησιμοποιούν την παλινδρομική κίνηση των εμβόλων ή την περιστροφική κίνηση των ρότορων για να αλλάξουν τον όγκο του θαλάμου εργασίας, συμπιέζοντας το υγρό και εκτελώντας εργασίες στο υγρό, αυξάνοντας έτσι τη μηχανική ενέργεια του υγρού. Παραδείγματα περιλαμβάνουν παλινδρομικές αντλίες, γραναζωτές αντλίες και αντλίες με βίδες κ.λπ.
III Αντλία Jet: Λειτουργεί χρησιμοποιώντας τον πίδακα υψηλής-ταχύτητας που παράγεται από το λειτουργικό ρευστό για την εκτόξευση του ρευστού και, στη συνέχεια, μέσω της ανταλλαγής ορμής, η ενέργεια του εκτοξευόμενου ρευστού αυξάνεται.
Λόγω της απλής δομής, της ευκολίας κατασκευής, της σταθερής ροής, της ισχυρής προσαρμοστικότητας και της βολικής λειτουργίας, οι φυγόκεντρες αντλίες χρησιμοποιούνται ευρέως στη χημική παραγωγή. Επομένως, σε αυτό το άρθρο, θα επικεντρωθούμε στην εισαγωγή φυγόκεντρων αντλιών.
Η αρχή λειτουργίας μιας φυγοκεντρικής αντλίας
Όταν μια φυγόκεντρη αντλία βρίσκεται σε λειτουργία, βασίζεται στην περιστρεφόμενη πτερωτή υψηλής-ταχύτητας για να επιτρέψει στο υγρό να αποκτήσει ενέργεια και να αυξήσει το δυναμικό πίεσης υπό την επίδραση της αδρανειακής φυγόκεντρης δύναμης. Πριν αρχίσει να λειτουργεί η φυγοκεντρική αντλία, το σώμα της αντλίας και ο αγωγός εισόδου πρέπει να γεμίσουν με υγρό μέσο για να αποφευχθεί η εμφάνιση σπηλαίωσης.
Όταν η πτερωτή περιστρέφεται γρήγορα, τα πτερύγια προκαλούν τη γρήγορη περιστροφή του μέσου. Το περιστρεφόμενο μέσο εκτινάσσεται έξω από την πτερωτή υπό τη δράση της φυγόκεντρης δύναμης. Αφού εκτοξευθεί το νερό μέσα στην αντλία, σχηματίζεται μια περιοχή κενού στο κέντρο της πτερωτής. Ταυτόχρονα, ρουφάει συνεχώς υγρό και δίνει συνεχώς κάποια ενέργεια στο ρουφούμενο- υγρό και στη συνέχεια εκκενώνει το υγρό. Έτσι, η φυγοκεντρική αντλία λειτουργεί συνεχώς με αυτόν τον τρόπο.
Η δομή μιας φυγοκεντρικής αντλίας
Υπάρχουν πολλοί τύποι φυγοκεντρικών αντλιών. Αν και οι δομές των διαφόρων τύπων αντλιών είναι διαφορετικές, τα κύρια εξαρτήματα είναι βασικά τα ίδια.
Τα κύρια εξαρτήματα μιας φυγοκεντρικής αντλίας περιλαμβάνουν: πτερωτή, άξονας αντλίας, περίβλημα αντλίας, βάση αντλίας, κουτί συσκευασίας (συσκευή στεγανοποίησης), δακτύλιο στεγανοποίησης, περίβλημα ρουλεμάν κ.λπ.
1. Πτερωτή
Η πτερωτή είναι το λειτουργικό εξάρτημα μιας φυγοκεντρικής αντλίας. Επιτυγχάνει την άντληση υγρών περιστρέφοντας με μεγάλη ταχύτητα και κάνοντας εργασίες στα υγρά. Είναι ένα σημαντικό μέρος της φυγοκεντρικής αντλίας.
Η πτερωτή αποτελείται γενικά από την πλήμνη, τα πτερύγια και την πλάκα κάλυψης. Η πλάκα καλύμματος της πτερωτής χωρίζεται στην μπροστινή πλάκα καλύμματος και στην πίσω πλάκα καλύμματος. Η πλάκα κάλυψης στην πλευρά εισόδου της πτερωτής ονομάζεται μπροστινή πλάκα καλύμματος και η πλάκα κάλυψης της άλλης πλευράς ονομάζεται πίσω κάλυμμα.
Όταν εκκινείται η φυγόκεντρη αντλία, ο άξονας της αντλίας οδηγεί την πτερωτή να περιστρέφεται μαζί με υψηλή ταχύτητα. Αυτό αναγκάζει το υγρό που έχει προ-{1}}γεμιστεί μεταξύ των λεπίδων να περιστραφεί. Υπό τη δράση της αδρανειακής φυγόκεντρης δύναμης, το υγρό κινείται ακτινικά από το κέντρο προς την περιφέρεια της πτερωτής.
Κατά τη διαδικασία ροής μέσω της πτερωτής, το υγρό αποκτά ενέργεια, με τη στατική του πίεση να αυξάνεται και την ταχύτητα ροής να αυξάνεται. Όταν το υγρό φεύγει από την πτερωτή και εισέρχεται στο περίβλημα της αντλίας, επιβραδύνεται λόγω των σταδιακά διαστελλόμενων καναλιών ροής μέσα στο περίβλημα. Μέρος της κινητικής ενέργειας μετατρέπεται σε ενέργεια στατικής πίεσης και τελικά ρέει εφαπτομενικά στον αγωγό εκκένωσης.
Σύμφωνα με τη δομική τους μορφή, οι πτερωτές μπορούν να ταξινομηθούν στους ακόλουθους τρεις τύπους.
(1) Η κλειστή πτερωτή έχει πλάκες κάλυψης και στις δύο πλευρές. Ανάμεσα στις πλάκες καλύμματος υπάρχουν 4 έως 6 λεπίδες. Η κλειστή πτερωτή έχει υψηλή απόδοση και είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος. Είναι κατάλληλο για μεταφορά καθαρών υγρών χωρίς στερεά σωματίδια ή ίνες.
(2) Η πτερωτή ανοιχτού-τύπου δεν έχει πλάκες κάλυψης και στις δύο πλευρές των λεπίδων. Είναι κατάλληλο για τη μεταφορά υγρών που περιέχουν μεγάλη ποσότητα αιωρούμενων στερεών. Ωστόσο, η απόδοσή του είναι σχετικά χαμηλή και η πίεση του μεταφερόμενου υγρού δεν είναι υψηλή.
(3) Η ημι-πτερωτή ανοιχτού τύπου έχει μόνο μια πίσω πλάκα καλύμματος. Είναι κατάλληλο για τη μεταφορά υγρών που είναι επιρρεπή σε καθίζηση ή περιέχουν στερεά αιωρούμενα υλικά. Η απόδοσή του βρίσκεται ανάμεσα σε αυτή των πτερωτών ανοιχτού και κλειστού τύπου.
2. Άξονας αντλίας
Η κύρια λειτουργία του άξονα της αντλίας μιας φυγοκεντρικής αντλίας είναι να μεταδίδει ισχύ και να υποστηρίζει την πτερωτή για να τη διατηρεί στη θέση εργασίας και να λειτουργεί κανονικά. Το ένα άκρο του άξονα συνδέεται με τον άξονα του κινητήρα μέσω ενός συνδέσμου και το άλλο άκρο υποστηρίζει την πτερωτή για περιστροφική κίνηση. Ο άξονας είναι εξοπλισμένος με εξαρτήματα όπως ρουλεμάν και αξονικές τσιμούχες.
Τα κοινά υλικά για τους άξονες της αντλίας είναι ο ανθρακούχο χάλυβας και ο ανοξείδωτος χάλυβας.
Η πτερωτή και ο άξονας συνδέονται με ένα κλειδί. Δεδομένου ότι αυτή η μέθοδος σύνδεσης μπορεί να μεταδώσει μόνο ροπή αλλά δεν μπορεί να σταθεροποιήσει την αξονική θέση της πτερωτής, στην αντλία χρησιμοποιούνται ένα αξονικό χιτώνιο και ένα παξιμάδι ασφάλισης για τη στερέωση της αξονικής θέσης της πτερωτής.
Αφού η πτερωτή τοποθετηθεί αξονικά με το παξιμάδι ασφάλισης και το χιτώνιο του άξονα, για να αποτρέψετε τη χαλάρωση του παξιμαδιού ασφάλισης, είναι απαραίτητο να αποτρέψετε την αναστροφή της αντλίας. Ειδικά για αντλίες που έχουν εγκατασταθεί πρόσφατα ή αντλίες που έχουν υποστεί αποσυναρμολόγηση και επισκευή, θα πρέπει να διενεργείται έλεγχος κατεύθυνσης στροφής σύμφωνα με τους κανονισμούς για να διασφαλιστεί η συνέπεια με την καθορισμένη κατεύθυνση.
3. Μανίκι
Η λειτουργία του χιτωνίου άξονα είναι να προστατεύει τον άξονα της αντλίας, μετατρέποντας την τριβή μεταξύ του παρεμβύσματος και του άξονα της αντλίας σε τριβή μεταξύ του περιβλήματος και του χιτωνίου του άξονα. Επομένως, το χιτώνιο του άξονα είναι ένα επιρρεπές στη φθορά-εξάρτημα της φυγοκεντρικής αντλίας.
Η επιφάνεια του χιτωνίου του άξονα μπορεί επίσης να υποβληθεί σε επεξεργασίες όπως ενανθράκωση, νιτροποίηση, επιχρωμίωση και ψεκασμός. Η απαίτηση τραχύτητας επιφάνειας απαιτείται γενικά για να φτάσει το Ra3,2μm - Ra0,8μm. Αυτό μπορεί να μειώσει τον συντελεστή τριβής και να αυξήσει τη διάρκεια ζωής.
4. Ρουλεμάν
Τα ρουλεμάν παίζουν το ρόλο της υποστήριξης του βάρους και του φορτίου του ρότορα. Στις φυγοκεντρικές αντλίες χρησιμοποιούνται κυρίως ρουλεμάν κύλισης. Ο εξωτερικός δακτύλιος του ρουλεμάν βρίσκεται σε ένα σύστημα άξονα βάσης με την οπή του περιβλήματος του ρουλεμάν, ενώ ο εσωτερικός δακτύλιος βρίσκεται σε ένα σύστημα οπών βάσης με τον περιστρεφόμενο άξονα. Τα εθνικά πρότυπα της αντίστοιχης κατηγορίας έχουν συνιστώμενες τιμές και μπορούν να επιλεγούν σύμφωνα με συγκεκριμένες περιστάσεις. Τα ρουλεμάν λιπαίνονται γενικά με γράσο και λιπαντικό.
5. Κουτί πλήρωσης
Όταν ο άξονας της αντλίας προεξέχει από το περίβλημα της αντλίας, υπάρχει ένα κενό μεταξύ του άξονα και του περιβλήματος. Σε φυγόκεντρες αντλίες μονής-αναρρόφησης, εάν δεν χρησιμοποιείται συσκευή στεγανοποίησης άξονα σε αυτό το τμήμα, το νερό υψηλής-πίεσης μέσα στο περίβλημα της αντλίας θα διαρρεύσει σε μεγάλες ποσότητες. Το κουτί συσκευασίας είναι μία από τις ευρέως χρησιμοποιούμενες συσκευές στεγανοποίησης άξονα. Το κουτί συσκευασίας αποτελείται από πέντε εξαρτήματα: το χιτώνιο στεγανοποίησης άξονα, τη συσκευασία, τον σωλήνα στεγανοποίησης νερού, τον δακτύλιο στεγανοποίησης νερού και το κάλυμμα στεγανοποίησης.
⒍蜗壳
Το σπειροειδές είναι ένα κανάλι ροής σε σχήμα σπειροειδούς-που σταδιακά αυξάνεται σε διατομή-από την έξοδο της πτερωτής στην είσοδο της πτερωτής επόμενου σταδίου ή στον σωλήνα εξόδου της αντλίας. Το κανάλι ροής διαστέλλεται σταδιακά και η έξοδος έχει τη μορφή σωλήνα διαχύτη. Αφού το υγρό ρέει έξω από την πτερωτή, η ταχύτητα ροής του μπορεί να μειωθεί ομαλά, μετατρέποντας ένα μεγάλο μέρος της κινητικής του ενέργειας σε ενέργεια στατικής πίεσης.
Τα πλεονεκτήματα του σπειρώματος είναι ότι είναι εύκολο να κατασκευαστεί, έχει ευρεία ζώνη απόδοσης και η απόδοση της αντλίας αλλάζει ελάχιστα μετά την επεξεργασία του στροφείου.
Το μειονέκτημα είναι ότι το σχήμα έλικας είναι ασύμμετρο. Όταν χρησιμοποιείτε ένα μόνο σπειροειδές, η πίεση που ασκείται στον ρότορα ακτινικά δεν είναι ομοιόμορφη, γεγονός που είναι πιθανό να προκαλέσει κάμψη του άξονα. Επομένως, στις αντλίες πολλαπλών- σταδίων, μόνο το πρώτο και το τελευταίο τμήμα χρησιμοποιούν βολβούς, ενώ το μεσαίο τμήμα υιοθετεί μια διάταξη οδηγού τροχού.
Το υλικό του σπειροειδούς είναι συνήθως χυτοσίδηρος. Το σπειροειδές της αντιδιαβρωτικής αντλίας είναι κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα ή άλλα αντιδιαβρωτικά υλικά, όπως πλαστικό, υαλοβάμβακα κ.λπ. Για αντλίες πολλαπλών- σταδίων, λόγω της υψηλής πίεσης, οι απαιτήσεις αντοχής υλικού είναι υψηλότερες και οι σπειρώσεις τους είναι γενικά από χυτό χάλυβα.
⒎ Τροχός κίνησης
Ο τροχός οδήγησης είναι ένας σταθερός δίσκος με μπροστινά πτερύγια οδήγησης τυλιγμένα γύρω από το εξωτερικό του άκρο στην μπροστινή πλευρά. Αυτά τα πτερύγια καθοδήγησης σχηματίζουν μια σειρά από κανάλια ροής σε σχήμα διαχύτη-. Στην πίσω πλευρά, υπάρχουν πτερύγια αντίστροφης οδήγησης που κατευθύνουν το υγρό στην είσοδο της πτερωτής επόμενου σταδίου. Αφού το υγρό εκτιναχθεί από την πτερωτή, ρέει ομαλά στον τροχό οδήγησης και συνεχίζει να ρέει προς τα έξω κατά μήκος των μπροστινών οδηγών πτερυγίων, με την ταχύτητά του να μειώνεται σταδιακά και το μεγαλύτερο μέρος της κινητικής του ενέργειας να μετατρέπεται σε ενέργεια στατικής πίεσης.
Το ακτινωτό μονόπλευρο διάκενο μεταξύ της φτερωτής και των πτερυγίων οδήγησης είναι περίπου 1mm. Εάν το διάκενο είναι πολύ μεγάλο, η απόδοση θα μειωθεί. αν είναι πολύ μικρό, θα προκαλέσει κραδασμούς και θόρυβο. Σε σύγκριση με το σπειροειδές, το περίβλημα της αντλίας της τμηματοποιημένης φυγόκεντρης αντλίας πολλαπλών- σταδίων με οδηγούς τροχούς είναι ευκολότερο στην κατασκευή και έχει υψηλότερη απόδοση μετατροπής ενέργειας. Ωστόσο, η εγκατάσταση και η συντήρησή του είναι πιο δύσκολη από αυτή του σπειροειδούς.
16. Στεγανοποιητικός δακτύλιος
Για τη μείωση της εσωτερικής διαρροής και την προστασία του περιβλήματος της αντλίας, τοποθετείται ένας αντικαταστάσιμος δακτύλιος στεγανοποίησης στο κέλυφος που αντιστοιχεί στην είσοδο της πτερωτής. Το ακτινικό διάκενο μεταξύ της εσωτερικής οπής του δακτυλίου στεγανοποίησης και του εξωτερικού κύκλου της πτερωτής είναι γενικά μεταξύ 0,1 και 0,2 mm. Μετά τη φθορά του δακτυλίου στεγανοποίησης, το ακτινικό διάκενο αυξάνεται, με αποτέλεσμα τη μείωση του όγκου εκκένωσης υγρού της αντλίας και τη μείωση της απόδοσης. Όταν το διάκενο στεγανοποίησης υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, είναι απαραίτητο να το αντικαταστήσετε εγκαίρως.
Οι δομικές μορφές του δακτυλίου στεγανοποίησης είναι τρεις τύποι:
Επίπεδος-τύπος δακτυλίου, με απλή δομή και εύκολη κατασκευή, αλλά κακή στεγανοποίηση.
Ο δακτύλιος στεγανοποίησης τύπου δεξιάς-γωνίας επιτρέπει τη διαρροή υγρού να περάσει από ένα κανάλι 90 μοιρών, με αποτέλεσμα καλύτερο στεγανοποιητικό αποτέλεσμα σε σύγκριση με τον επίπεδο-τύπο δακτυλίου. Χρησιμοποιείται ευρέως.
Ο δακτύλιος σφράγισης λαβύρινθου έχει καλό στεγανοποιητικό αποτέλεσμα, αλλά η δομή του είναι πολύπλοκη και η κατασκευή του δύσκολη. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται σπάνια σε φυγοκεντρικές αντλίες.
Η διαδικασία λειτουργίας μιας φυγοκεντρικής αντλίας
Πριν ξεκινήσετε την αντλία, γεμίστε την αντλία με το υγρό που πρόκειται να μεταφερθεί πρώτα.
2. Μετά την εκκίνηση της αντλίας, ο άξονας της αντλίας οδηγεί την πτερωτή να περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα, δημιουργώντας φυγόκεντρη δύναμη. Κάτω από αυτή τη δύναμη, το υγρό εκτοξεύεται από το κέντρο της πτερωτής προς την περιφέρεια της πτερωτής, η πίεσή του αυξάνεται και ρέει στο περίβλημα της αντλίας με πολύ υψηλή ταχύτητα (15-25 m/s).
3. Στο περίβλημα της αντλίας, καθώς το κανάλι ροής διαστέλλεται συνεχώς, η ταχύτητα ροής του υγρού επιβραδύνεται, με αποτέλεσμα το μεγαλύτερο μέρος της κινητικής ενέργειας να μετατρέπεται σε ενέργεια πίεσης. Τέλος, το υγρό ρέει έξω από τη θύρα εκκένωσης με σχετικά υψηλή στατική πίεση και εισέρχεται στον αγωγό εκκένωσης.
4. Αφού αποβληθεί το υγρό μέσα στην αντλία, σχηματίζεται ένα κενό στο κέντρο της πτερωτής. Κάτω από τη διαφορά πίεσης μεταξύ της επιφανειακής πίεσης του υγρού (ατμοσφαιρική πίεση) και της πίεσης μέσα στην αντλία (αρνητική πίεση), το υγρό εισέρχεται στην αντλία μέσω του αγωγού αναρρόφησης και γεμίζει τη θέση όπου αποβλήθηκε το υγρό.
Ταξινόμηση φυγοκεντρικών αντλιών
Τα προϊόντα φυγόκεντρων αντλιών ταξινομούνται γενικά σύμφωνα με τα δομικά τους χαρακτηριστικά. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι ταξινόμησης, συμπεριλαμβανομένων έξι τύπων: ταξινομούνται με βάση την πίεση εργασίας, τον αριθμό των πτερωτών που λειτουργούν, τον τρόπο με τον οποίο η πτερωτή παίρνει νερό κ.λπ.
⒈ Σύμφωνα με την πίεση εργασίας:
Αντλία χαμηλής-πίεσης: Η πίεση είναι μικρότερη από 100 μέτρα στήλης νερού.
Αντλία μεσαίας- πίεσης: Η πίεση κυμαίνεται από 100 έως 650 μέτρα στήλης νερού.
Αντλία υψηλής-πίεσης: Η πίεση είναι μεγαλύτερη από 650 μέτρα στήλης νερού.
2. Σύμφωνα με τον αριθμό των πτερωτών που λειτουργούν:
Μονοβάθμια-αντλία: Αναφέρεται σε αντλία όπου υπάρχει μόνο μία πτερωτή στον άξονα της αντλίας.
Αντλία πολλαπλών-σταδίων: Αυτός ο τύπος αντλίας έχει δύο ή περισσότερες φτερωτές στον άξονά της. Στην περίπτωση αυτή, η συνολική κεφαλή της αντλίας είναι το άθροισμα των κεφαλών που δημιουργούνται από καθεμία από τις n φτερωτές.
3. Σύμφωνα με τη μέθοδο εισαγωγής νερού της πτερωτής:
Μονή-πλευρική αντλία εισαγωγής νερού-: Επίσης γνωστή ως μονή-αντλία αναρρόφησης, σημαίνει ότι υπάρχει μόνο μία θύρα εισαγωγής νερού στην πτερωτή.
Αμφίδρομη αντλία αναρρόφησης: Γνωστή και ως διπλή-αντλία αναρρόφησης, διαθέτει θύρα εισόδου και στις δύο πλευρές της πτερωτής. Ο ρυθμός ροής του είναι διπλάσιος από αυτόν μιας-μονικής αντλίας αναρρόφησης. Μπορεί να θεωρηθεί χονδρικά ως δύο μονές-πτερωτές αντλίας αναρρόφησης τοποθετημένες από-πίσω-πίσω.
4. Σύμφωνα με τη θέση του άξονα της αντλίας:
Οριζόντια αντλία: Ο άξονας της αντλίας βρίσκεται σε οριζόντια θέση.
Κάθετη αντλία: Ο άξονας της αντλίας βρίσκεται σε κατακόρυφη θέση.
5. Σύμφωνα με τη μορφή του συνδέσμου του περιβλήματος της αντλίας:
Οριζόντια διασπασμένη αντλία: Είναι εκείνη όπου η ραφή της άρθρωσης ανοίγει στο οριζόντιο επίπεδο που διέρχεται από τον άξονα.
Αντλία κάθετης επιφάνειας άρθρωσης: Αναφέρεται σε αντλία όπου η επιφάνεια της άρθρωσης είναι κάθετη στη γραμμή άξονα.
6. Η μέθοδος κατεύθυνσης του νερού που εξέρχεται από την πτερωτή προς το θάλαμο εκκένωσης:
Αντλία περιβλήματος: Μετά την έξοδο του νερού από την πτερωτή, εισέρχεται απευθείας στο περίβλημα της αντλίας που έχει σχήμα σπειροειδούς.
Αντλία οδηγού πτερυγίου: Μετά την έξοδο του νερού από την πτερωτή, εισέρχεται στα πτερύγια οδήγησης που βρίσκονται έξω από την πτερωτή και, στη συνέχεια, προχωρά στο επόμενο στάδιο ή ρέει στον σωλήνα εξόδου.
⒎ Σύμφωνα με τα διάφορα μέσα που μεταφέρονται, οι φυγόκεντρες αντλίες μπορούν να ταξινομηθούν ως: αντλίες νερού, αντλίες λαδιού, αντιδιαβρωτικές-αντλίες κ.λπ.
Κλείδωμα σπηλαίωσης και ατμού
Φαινόμενο διάβρωσης
Από την αρχή λειτουργίας της φυγοκεντρικής αντλίας, μπορεί να γίνει γνωστό ότι μετά την εκτόξευση του υγρού μεταξύ των πτερυγίων από την περιστρεφόμενη πτερωτή υψηλής-ταχύτητας, σχηματίζεται μια περιοχή χαμηλής-πίεσης κοντά στην είσοδο της πτερωτής. Όταν η πίεση στην είσοδο του στροφείου είναι ίση ή χαμηλότερη από την πίεση κορεσμένων ατμών pV του μεταφερόμενου υγρού στη θερμοκρασία λειτουργίας, το υγρό σε αυτήν την περιοχή θα εξατμιστεί και θα σχηματίσει φυσαλίδες. Όταν οι φυσαλίδες ταξιδεύουν με το υγρό στην περιοχή υψηλής-πίεσης, θα συμπυκνωθούν γρήγορα λόγω της πίεσης.
Τη στιγμή της συμπύκνωσης της φυσαλίδας, σχηματίζεται ένα τοπικό κενό. Το περιβάλλον υγρό ορμάει προς το χώρο που καταλάμβανε προηγουμένως η φυσαλίδα με μεγάλη ταχύτητα, προκαλώντας κρούση και κραδασμούς, με αποτέλεσμα μια σημαντική δύναμη κρούσης. Ειδικά όταν το σημείο συμπύκνωσης της φυσαλίδας βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια της λεπίδας, πολλά υγρά σωματίδια προσκρούουν στη λεπίδα με υψηλή συχνότητα και πίεση. Ταυτόχρονα, η φυσαλίδα μπορεί επίσης να περιέχει μικρή ποσότητα οξυγόνου και άλλες ουσίες που έχουν χημική διαβρωτική επίδραση στα μεταλλικά υλικά. Υπό τη συνδυασμένη δράση συνεχούς κρούσης και χημικής διάβρωσης, η επιφάνεια της λεπίδας καταστρέφεται, σχηματίζοντας κηλίδες και ρωγμές, που θα οδηγήσουν στην πρόωρη βλάβη της λεπίδας. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σπηλαίωση στις φυγόκεντρες αντλίες.
Το φαινόμενο της δέσμευσης αερίου
Όταν ξεκινά μια φυγόκεντρη αντλία, εάν υπάρχει αέρας στην αντλία, λόγω της χαμηλής πυκνότητας του αέρα, η φυγόκεντρος δύναμη που δημιουργείται μετά την περιστροφή είναι μικρή. Ως αποτέλεσμα, η χαμηλή πίεση που σχηματίζεται στην κεντρική περιοχή της πτερωτής είναι ανεπαρκής για την αναρρόφηση του υγρού. Ακόμα κι αν τεθεί σε λειτουργία η φυγόκεντρη αντλία, δεν μπορεί να ολοκληρώσει την εργασία μεταφοράς. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται «κλείδωμα αέρα».
Αυτό υποδηλώνει ότι η φυγοκεντρική αντλία δεν έχει δυνατότητα αυτόματης-εκκίνησης. Επομένως, πριν από την εκκίνηση της φυγοκεντρικής αντλίας, πρέπει να γεμίσει με το υγρό που πρόκειται να μεταφερθεί. Φυσικά, εάν η είσοδος αναρρόφησης της φυγοκεντρικής αντλίας τοποθετηθεί κάτω από τη στάθμη του υγρού του μεταφερόμενου υγρού, το υγρό θα ρέει αυτόματα στην αντλία. Αυτή είναι μια ειδική περίπτωση. Ο αγωγός αναρρόφησης της φυγοκεντρικής αντλίας είναι εξοπλισμένος με μια βαλβίδα πυθμένα για να εμποδίζει το υγρό που είχε γεμίσει πριν ξεκινήσει να ρέει έξω από την αντλία. Η οθόνη του φίλτρου μπορεί να αποτρέψει την αναρρόφηση στερεών ουσιών στο υγρό και το μπλοκάρισμα των σωληνώσεων και του σωλήνα εκκένωσης του περιβλήματος της αντλίας. Η ρυθμιστική βαλβίδα που είναι εγκατεστημένη στον σωλήνα κατάθλιψης χρησιμοποιείται για την εκκίνηση της αντλίας, τη διακοπή της αντλίας και τη ρύθμιση της ροής.
Από την προοπτική των διαφορετικών αιτιών της σπηλαίωσης και του ατμίσματος:
Η σύνδεση αέρα αναφέρεται στην παρουσία αέρα μέσα στο σώμα της αντλίας. Εμφανίζεται συνήθως κατά την εκκίνηση της αντλίας. Η κύρια εκδήλωση είναι ότι ο αέρας μέσα στο σώμα της αντλίας δεν έχει αφαιρεθεί εντελώς. Ενώ η σπηλαίωση προκαλείται από το υγρό που φτάνει στην πίεση εξάτμισης σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Μπορεί να φανεί ότι σχετίζεται στενά με το μεταφερόμενο μέσο και τις συνθήκες εργασίας.
Οι ακόλουθες μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αποφευχθεί η εμφάνιση του φαινομένου κλειδώματος αέρα:
1. Πριν ξεκινήσετε, γεμίστε το κέλυφος με υγρό. Βεβαιωθείτε ότι το κέλυφος είναι σφιχτό. Η βαλβίδα πλήρωσης νερού και η κεφαλή του ντους δεν πρέπει να έχουν διαρροή. Η απόδοση σφράγισης πρέπει να είναι καλή.
2. Ο αγωγός αναρρόφησης της φυγοκεντρικής αντλίας είναι εξοπλισμένος με μια βαλβίδα πυθμένα για να εμποδίζει το υγρό που αντλήθηκε πριν από την εκκίνηση να ξαναρέει στην αντλία. Η οθόνη φίλτρου μπορεί να αποτρέψει την αναρρόφηση στερεών σωματιδίων στο υγρό. Ο αγωγός εκκένωσης είναι εξοπλισμένος με μια ρυθμιστική βαλβίδα που χρησιμοποιείται για την εκκίνηση και τη διακοπή της αντλίας και τη ρύθμιση του ρυθμού ροής.
3. Τοποθετήστε την είσοδο αναρρόφησης της φυγοκεντρικής αντλίας κάτω από τη στάθμη του υγρού όπου πρέπει να μεταφερθεί το υγρό. Το υγρό θα ρέει αυτόματα στην αντλία.
Αιτίες και λύσεις εμφάνισης σπηλαίωσης
Οι κύριες αιτίες της σπηλαίωσης είναι:
1. Η αντίσταση του αγωγού εισόδου είναι πολύ υψηλή ή ο αγωγός είναι πολύ λεπτός.
2. Η θερμοκρασία του μεταφερόμενου μέσου είναι πολύ υψηλή.
3. Υπερβολική ροή, δηλαδή η βαλβίδα εξόδου είναι πολύ ανοιχτή.
4. Το ύψος εγκατάστασης είναι πολύ υψηλό, γεγονός που επηρεάζει την ικανότητα εισαγωγής υγρών της αντλίας.
5. Θέματα επιλογής, συμπεριλαμβανομένης της επιλογής αντλιών και της επιλογής υλικών αντλιών κ.λπ.
Διάλυμα:
1. Αφαιρέστε ξένα αντικείμενα από τον αγωγό εισόδου για να εξασφαλίσετε ομαλή ροή ή αυξήστε τη διάμετρο του αγωγού.
2. Μειώστε τη θερμοκρασία του μεταφερόμενου μέσου.
3. Μειώστε το ύψος εγκατάστασης.
4. Αντικαταστήστε την αντλία ή πραγματοποιήστε βελτιώσεις σε ορισμένα εξαρτήματα της αντλίας, όπως η χρήση υλικών ανθεκτικών στη σπηλαίωση.
