1.Wat is een pomp?
Antwoord: Over het algemeen wordt elke machine die vloeistoffen optilt, vloeistoffen transporteert of de druk van vloeistoffen verhoogt, dat wil zeggen de mechanische energie van de krachtbron omzet in vloeibare energie, gezamenlijk een pomp genoemd.
2. Classificatie van pompen?
Antwoord: Het gebruik van pompen varieert. Op basis van hun werkingsprincipes kunnen ze in drie hoofdcategorieën worden ingedeeld:
① Volumepomp ② Schottenpomp ③ Andere typen pompen
3. Hoe werkt een volumetrische pomp? Kun je een voorbeeld geven?
Antwoord: Maak gebruik van de periodieke veranderingen in het werkvolume om de vloeistof te transporteren.
Bijvoorbeeld: Zuigerpompen, plunjerpompen, membraanpompen, tandwielpompen, plunjerpompen, schroefpompen, etc.
4. Hoe werkt een schottenpomp? Geef een voorbeeld?
Antwoord: Gebruik maken van de vloeistofinteractie binnen de bladen om de vloeistof te transporteren.
Bijvoorbeeld: centrifugaalpompen, gemengde-stroompompen, axiale-stroompompen, vortexpompen, enz.
5. Hoe werkt een centrifugaalpomp?
Antwoord: De centrifugaalpomp brengt de mechanische energie van de aandrijfmotor over naar de vloeistof door de werking van de roterende waaier. Tijdens het proces waarbij de vloeistof van de inlaat naar de uitlaat van de waaier stroomt, nemen zowel de snelheidsenergie als de drukenergie toe. De vloeistof die door de waaier wordt afgevoerd, wordt in de uitlaatkamer omgezet in drukenergie en vervolgens via de afvoerleiding naar buiten gestuurd. Op dit moment ontstaat er een vacuüm of lage druk aan de zijkant van de waaierinlaat als gevolg van de vloeistofafvoer. De vloeistof in de zuigkamer wordt onder invloed van de vloeistofoppervlaktedruk (atmosferische druk) in de waaierinlaat geperst. Zo zuigt de roterende waaier continu de vloeistof aan en voert deze af.
6. Wat zijn de kenmerken van centrifugaalpompen?
Antwoord: De kenmerken zijn: hoge rotatiesnelheid, klein formaat, lichtgewicht, hoog rendement, groot debiet, eenvoudige structuur, stabiele prestaties, eenvoudige bediening en onderhoud. Het nadeel is dat de pomp vóór het starten met vloeistof moet worden gevuld. Hoge viscositeit heeft een aanzienlijke invloed op de pompprestaties en kan alleen worden gebruikt voor vloeistoffen met een viscositeit die vergelijkbaar is met die van water. Debietbereik: 5 - 20.000 kubieke meter per uur, opvoerhoogtebereik: 8 - 2.800 meter.
7. Hoeveel soorten structurele vormen heeft de centrifugaalpomp? Wat zijn hun respectievelijke kenmerken en toepassingen?
Antwoord: Centrifugaalpompen worden op basis van hun structurele vormen ingedeeld in: verticale pompen en horizontale pompen. De kenmerken van verticale pompen zijn: klein vloeroppervlak, lage constructiekosten en eenvoudige installatie. De nadelen zijn: hoog zwaartepunt, niet geschikt voor gebruik in situaties zonder vaste fundering. De kenmerken van horizontale pompen zijn: breed toepassingsbereik, laag zwaartepunt en goede stabiliteit. De nadelen zijn: groot vloeroppervlak, hoge bouwkosten, groot volume en zwaar gewicht. Bijvoorbeeld: verticale pompen zijn pijpleidingpompen, DL-meer-trapspompen, elektrische dompelpompen, enz. Horizontale pompen omvatten IS-pompen, D-type meer-trapspompen, SH-type dubbele-zuigpompen, B-type, BA-type, IH-type, IR-type. Afhankelijk van de vereisten voor de opvoerhoogte en debiet en op basis van de waaierstructuur en het aantal trappen, worden ze geclassificeerd als:
①, Enkel-traps enkele-zuigpomp: De pomp bestaat uit één waaier met één zuigpoort. Het algemene debietbereik is: 5.5 - 2000 kubieke meter per uur, en het opvoerhoogtebereik is: 8 - 150 meter. De kenmerken zijn: klein debiet en lage opvoerhoogte.
②, enkel-traps dubbele-zuigpomp: De pomp heeft één waaier met twee inlaatsecties. Het algemene debietbereik is: 120 - 20.000 kubieke meter per uur, en het opvoerhoogtebereik is: 10 - 110 meter. Het heeft een groot debiet en een lage opvoerhoogte.
② Meertrapspomp met enkele aanzuiging-: De pomp bestaat uit meerdere waaiers. De eerste waaier heeft één zuigpoort, de afvoerkamer van de eerste waaier dient als zuigpoort voor de tweede waaier, enzovoort. Het algemene debietbereik is: 5 - 200 kubieke meter per uur, en de opvoerhoogte ligt tussen 20 en 240 meter. De kenmerken zijn een laag debiet en een hoge opvoerhoogte.
8. Wat is een pijpleidingpomp? Wat zijn de structurele kenmerken ervan?
Antwoord: De leidingpomp is een type centrifugaalpomp met enkele-aanzuigende-traps. Het heeft een verticale structuur. Omdat de inlaat en uitlaat zich op dezelfde rechte lijn bevinden en de inlaat- en uitlaatdiameters hetzelfde zijn, lijkt het op een stuk pijp en kan het op elke positie in de pijpleiding worden geïnstalleerd. Daarom wordt het "pijppomp" genoemd.
Structurele kenmerken: Het is een centrifugaalpomp met enkele-aanzuigende-traps. De inlaat en uitlaat zijn hetzelfde en bevinden zich op dezelfde rechte lijn, loodrecht op de middellijn van de as, en het is een verticale pomp.
9. De structurele kenmerken en voordelen van de verticale centrifugaalpomp met enkele-traps-zuiging van het ISG-type zijn als volgt:
Ten eerste heeft de pomp een verticale structuur. Het motordeksel en het pompdeksel zijn als één geheel uitgevoerd. Het uiterlijk is compact en aantrekkelijk, met een klein vloeroppervlak, lage bouwkosten, en kan buiten geplaatst worden indien voorzien van een beschermhoes.
Ten tweede zijn de inlaat- en uitlaatdiameters van de pomp hetzelfde en bevinden ze zich op dezelfde centrale lijn. Het kan direct als een klep op het platform worden geïnstalleerd en het installatieproces is uiterst eenvoudig.
Ten derde vergemakkelijkt het ingenieuze basisontwerp de stabiele installatie van de pomp.
Ten vierde dient de pompas als de verlengde as van de motor. Het lost het ernstige trillingsprobleem op dat optreedt wanneer de conventionele centrifugaalpompas en de motoras een koppeling gebruiken voor transmissie. Het oppervlak van de pompas is verchroomd-, wat de levensduur van de pomp aanzienlijk verlengt.
Ten vijfde wordt de waaier rechtstreeks op de verlengde as van de motor geïnstalleerd. Tijdens bedrijf produceert de pomp geen geluid. De motorlagers maken gebruik van geluidsarme-lagers, die ervoor zorgen dat de gehele machine zeer weinig geluid maakt, waardoor de gebruiksomgeving aanzienlijk wordt verbeterd.
Ten zesde gebruikt de asafdichting een mechanische afdichting, die het ernstige lekkageprobleem oplost dat wordt veroorzaakt door het afdichtingsmechanisme van de conventionele centrifugaalpomp. De statische ring en de bewegende ring van de afdichting zijn gemaakt van siliciumcarbide, wat de levensduur van de afdichting verlengt en zorgt voor een droge en opgeruimde werkomgeving.
Ten zevende zijn er ventilatiegaten in het pompdeksel. Aan de onderkant en beide zijden van het pomplichaam bevinden zich waterafvoergaten en manometergaten, die de normale werking en het onderhoud van de pomp kunnen garanderen.
Ten achtste maakt de unieke structuur het mogelijk dat het pijpleidingsysteem onderhouden kan worden zonder dat het gedemonteerd hoeft te worden. Het enige dat nodig is, is het verwijderen van de pompdekselmoer, waarna het onderhoud zeer eenvoudig kan worden uitgevoerd.
10. Hoeveel soorten pijpleidingpompen zijn er en wat zijn de gemeenschappelijke kenmerken ervan? En wat zijn hun respectievelijke toepassingen?
Antwoord: ①, ISG-type centrifugale waterpomp met enkele-traps enkele-zuiging voor helder water. Het wordt gebruikt voor industriële en huishoudelijke watervoorziening en -afvoer, drukverhoging in hoog-gebouwen, watervoorziening, verwarming, koeling en airconditioningcirculatie, drukverhoging in industriële pijpleidingen, transport, schoonmaak, watervoorzieningsapparatuur en afstemming van ketels. De bedrijfstemperatuur is minder dan of gelijk aan 80 graden.
② De IRG-pijpleidingpomp met enkele-traps-enkel-aanzuiging voor heet water wordt gebruikt voor het verhogen van de druk en het laten circuleren van het hete water uit ketels in industrieën zoals de metallurgie, chemische technologie, textiel, houtverwerking, papierfabricage, maar ook in afdelingen zoals hotels, badkamers en pensions. De maximale bedrijfstemperatuur is minder dan of gelijk aan 120 graden.
③ De IHG-pijpleidingpomp met enkele-traps-zuiging voor chemicaliën wordt gebruikt voor het transporteren van chemisch corrosieve vloeistoffen in industrieën zoals de textiel-, aardolie-, chemische technologie-, geneeskunde-, hygiëne-, voedsel- en olieraffinageindustrie. De bedrijfstemperatuur is minder dan of gelijk aan 100 graden. Het is een ideaal product ter vervanging van conventionele chemicaliënpompen.
④, YG-type enkele-traps enkele-oliepomp met zuigleiding. Het is een ideaal product voor conventionele oliepompen. Het is geschikt voor oliedepots, raffinaderijen, chemische industrieën en energieafdelingen van bedrijven en instellingen voor het transport van olie en brandbare, explosieve vloeistoffen. De bedrijfstemperatuur moet lager zijn dan 120 graden.
5. De GRG-, GHG- en GYG-pijpleidingpompen met enkele-traps-enkel-aanzuigende hoge-temperatuur zijn ontworpen door toevoeging van een water-koelapparaat aan het gewone type. De bedrijfstemperatuur is minder dan of gelijk aan 185 graden. Hun toepassingsgebied is vergelijkbaar met dat van het gewone type.
GRG is een warmwaterpomp op hoge- temperatuur, GHG is een chemische pijpleidingpomp op hoge- temperatuur, en GYG is een pijpleidingpomp op hoge- temperatuur.
11. Basisparameters van de pomp?
Antwoord: Debiet Q (m³/u), Opvoerhoogte H (m), Snelheid n (r/min), Vermogen (totaal vermogen en toepasbaar vermogen) Pa (kW), Rendement h (%), Opvoerhoogteverschil aanzuig- en perszijde r (m), Inlaat- en uitlaatdiameters φ (mm), Waaierdiameter D (mm), Pompgewicht W (kg).
12. Wat is stroming? Welke letter wordt gebruikt om dit weer te geven? Hoeveel meeteenheden zijn er? Hoe wordt het omgezet? Hoe kan het worden omgezet in gewicht en wat is de formule?
Antwoord: Het vloeistofvolume dat per tijdseenheid wordt afgevoerd, wordt debiet genoemd. Het debiet wordt aangegeven met de letter Q.
Meeteenheden: kubieke meter per uur (m3/h), liters per minuut (L/min), liters per seconde (L/s)
1 liter per seconde=3.6 kubieke meter per uur=0.06 kubieke meter per minuut=60 liter per minuut
G=Qr G vertegenwoordigt het gewicht r vertegenwoordigt het soortelijk gewicht van de vloeistof
Voorbeeld: Het debiet van een bepaalde pomp is 50 m³/h. Wat is het gewicht per uur bij het verpompen van water? Het soortelijk gewicht van water r is 1000 kilogram/kubieke meter (of 1 g/cm³).
Oplossing: G=Qr=50 × 1000 (m³/u. kg/m³)=50000 kg/u=50 T/u
13. Wat is hoofd? Welke letter wordt gebruikt om dit weer te geven? Wat is de meeteenheid? Hoe is het gerelateerd aan drukconversie en de bijbehorende formule?
Antwoord: De energie die wordt gewonnen door een eenheidsgewicht vloeistof nadat deze door de pomp is gegaan, wordt de opvoerhoogte genoemd.
De opvoerhoogte van de pomp, inclusief de zuighoogte, is ongeveer gelijk aan het drukverschil tussen de pompuitlaat en de inlaat. Het hoofd wordt aangegeven met "H" en wordt gemeten in meter (m). De druk van de pomp wordt weergegeven door "P" en wordt gemeten in Mpa (megapascal), kilogram (Kg)/cm, H=P/r
Bijvoorbeeld P=1 kilogram/cmH=P/r=(1 kilogram/cm) / (1000 kilogram/m)=(10000 kilogram/m) / (1000 kilogram/m)=10 MPa=10 kilogram (Kg) / cm H=(P2 - P1) r (P2 - uitlaatdruk)
14. Wat is het rendement van een pomp? Hoe wordt het berekend?
Antwoord: Het verwijst naar de verhouding tussen het effectieve vermogen van de pomp en het asvermogen.
Effectief vermogen verwijst naar de opvoerhoogte × debiet × soortelijk gewicht (gewichtsdebiet) Ne=rQH van de pomp. De eenheid is kilowatt.
1 kilowatt=102 kilogram meter per seconde 1 kilowatt=75/102 pk
Asvermogen en centrifugaalpompvermogen verwijzen naar het vermogen dat wordt overgedragen van de aandrijfmotor naar de pomp, dat wil zeggen het ingangsvermogen. De eenheid is kilowatt.
n=Ne/N=rQH / 102N waarbij r in ton per kubieke meter is, Q in liters per seconde en H in meters.
n=Ne/N=rQH / (102 × 3,6N) r is in ton per kubieke meter Q is in kubieke meter per uur H is in meter
15. Wat bedoelen we met nominaal debiet, nominaal toerental en nominale opvoerhoogte?
Antwoord: De pomp is ontworpen op basis van de gespecificeerde prestatieparameters voor zijn werking. De bereikte optimale prestatie wordt gedefinieerd als de nominale prestatieparameters van de pomp. Dit zijn doorgaans de parameterwaarden die zijn opgegeven in het voorbeeld van de productcatalogus.
Bijvoorbeeld: Een debiet van 50 - 125 waarbij 12,5 m3/h het nominale debiet is, een opvoerhoogte van 20 m de nominale opvoerhoogte en een rotatiesnelheid van 2900 rpm de nominale rotatiesnelheid.
16. Wat is de term "zuigkopverlies"? Wat is de term "zuiglift"? Wat zijn hun respectievelijke eenheden en bijbehorende symbolen?
Antwoord: Wanneer de pomp in bedrijf is, treedt er door een bepaalde vacuümdruk bij de inlaat van de waaier vloeistofverdamping op. De verdampte bellen veroorzaken onder de impactbeweging van vloeibare deeltjes afbladderen van de metalen oppervlakken zoals de waaier, waardoor het metaal wordt beschadigd. Op dit moment wordt de vacuümdruk de verdampingsdruk genoemd. De cavitatiemarge verwijst naar de overtollige energie die het gewicht per eenheid vloeistof bij de zuiginlaat van de pomp bezit ten opzichte van de verdampingsdruk. De eenheid is de meter vloeistofkolom en wordt weergegeven door (NPSH) r.
De zuighoogte is de noodzakelijke cavitatiemarge Δ/h: het is de vacuümgraad waarbij de pomp vloeistof kan aanzuigen, en het is ook de toegestane geometrische installatiehoogte van de pomp. De eenheid is in meters. Zuigkop=standaard atmosferische druk (10,33 meter) - cavitatiemarge - veiligheidsmarge (0,5). De standaard atmosferische druk kan een vacuümhoogte van 10,33 meter op de pijpleiding creëren.
Bijvoorbeeld: De benodigde zuighoogte voor een bepaalde pomp is 4,0 meter. Bereken de zuighoogte Δh.
Oplossing: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.67 meter
17. Wat is de karakteristieke curve van een pomp? Welke aspecten omvat het? Wat is de functie ervan?
Antwoord: Over het algemeen worden de curven of karakteristieke curven die de relaties tussen de belangrijkste prestatieparameters weergeven, de prestatiecurven of karakteristieke curven van de centrifugaalpomp genoemd. In feite zijn de prestatiecurven van de centrifugaalpomp de externe manifestaties van de bewegingswetten van de vloeistof in de pomp, en worden ze verkregen door daadwerkelijke metingen.
De karakteristieke curven omvatten: flow-opvoerhoogtecurve (Q-H), flow-vermogenscurve (Q-N), flow-efficiëntiecurve (Q-η) en flow-toegestane stijgcurve van de zuighoogte (Q-(NPSH)r).
De functie van de prestatiecurve is dat voor elk stroompunt van de pomp een reeks overeenkomstige waarden voor opvoerhoogte, vermogen, efficiëntie en cavitatiemarge op de curve te vinden zijn. Deze set parameters wordt de werkstatus genoemd, afgekort als werkconditie of werkpunt. De werkomstandigheden met een hoog rendement worden het optimale werkomstandighedenpunt genoemd. Het optimale werkconditiepunt is doorgaans het ontwerpwerkconditiepunt. Over het algemeen vallen de nominale parameters van een centrifugaalpomp, dat wil zeggen het ontwerpwerkconditiepunt en het optimale werkconditiepunt, samen of liggen ze zeer dicht bij elkaar. In de praktijk kan het werken binnen het hoge- efficiëntiebereik een energiebesparing opleveren terwijl de normale werking van de pomp wordt gewaarborgd. Daarom is het begrijpen van de prestatieparameters van de pomp behoorlijk belangrijk.
18. Wat is de volledige prestatietestbank van een pomp?
Antwoord: De apparatuur die alle prestatieparameters van de pomp nauwkeurig kan testen met behulp van nauwkeurige instrumenten, is het volledige-prestatietestplatform. De nationale standaardnauwkeurigheid voor deze apparatuur is niveau B.
Het debiet wordt gemeten met behulp van een precisierotameter.
De kop wordt gemeten met behulp van een nauwkeurige manometer.
De zuighoogte wordt gemeten met behulp van een nauwkeurige vacuümmeter.
Het vermogen wordt gemeten door een nauwkeurige asvermogensmeter.
Het toerental wordt gemeten met behulp van een snelheidsmeter. Het rendement wordt berekend op basis van de gemeten waarde: η=Rqn / 102N.
Op basis van de gemeten waarden wordt de prestatiecurve uitgezet op het coördinatensysteem.
19. Verband tussen het vermogen van de pompas en het vermogen van de motor
Antwoord: Het pompasvermogen is het vermogen dat tijdens het ontwerp van de aandrijfmotor naar de pomp wordt overgebracht. Tijdens het daadwerkelijke gebruik zullen de werkomstandigheden veranderen. Daarom moet er een bepaalde marge zijn voor het vermogen dat van de aandrijfmotor naar de pomp wordt overgebracht. Bovendien hangt het uitgangsvermogen van de motor af van de arbeidsfactor en de as, dus het is gebruikelijk om de motor uit te rusten met een vermogen dat groter is dan het vermogen van de pompas.
Axiaal vermogen:
0.1 - 0.55KW 1.3 - 1.5 keer
0.75 - 2.2 kW 1.2 - 1.4 keer
3.0 - 7.5 kW 1.15 - 1.25 keer
11 kW en meer 1.1 - 1.15 keer
En het is aangepast volgens de vermogensspecificaties van de motoren uit de Y-serie volgens de nationale normen.
20. Modelbetekenis: ISG50-160IA (B)?
Antwoord: ISG50-160 (I)A (B) Waar:
I: Een enkel-traps centrifugaalpomp met enkele-zuiging die voldoet aan de internationale ISO2858-norm en de prestatieparameters van de IS-type centrifugaalpomp met enkele-traps enkele-zuiging.
S: S Duidelijk type
G: Pijpleidingtype
50: Nominale diameter (boring) voor import en export (in millimeters) 50 mm
160: Nominale maat van de pompwaaier (verwijzend naar de diameter van de waaier, die ongeveer 160 mm bedraagt)
I: I classificeert de stroom (zonder I stroom bij 12,5 m³/h, met I stroom bij 25 m³/h)
A (B): Een toestand waarbij het pomprendement niet hoog is, terwijl het debiet, de opvoerhoogte en het asvermogen allemaal zijn verminderd.
A: Het eerste snijden van de waaier
B: Tweede snede van de waaier
Wat is cavitatiefenomeen:
Antwoord 1. De laagste druk in de unitpomp treedt op nabij de inlaat van de waaier. Wanneer de druk op dit punt daalt tot de verzadigingsdruk die overeenkomt met de huidige temperatuur, begint de vloeistof te verdampen en ontsnapt een groot aantal bellen uit de vloeistof. Wanneer deze belletjes met de vloeistof naar het hogedrukgebied van de pomp stromen, onder invloed van externe druk, condenseren de belletjes plotseling tot vloeistof. Op dit moment stroomt de vloeistof rond de bellen, dat wil zeggen, deze stroomt naar de ruimte waar de bellen oorspronkelijk waren, en genereert een zeer sterke hydraulische impact. Door de condensatie van vele bellen per seconde worden herhaaldelijk grote impactdrukken gegenereerd. Onder de voortdurende werking van deze lokale schokbelasting raken de oppervlakken van de stromingscomponenten in de pomp geleidelijk versleten en verschijnen er veel geërodeerde plekken, die vervolgens een honingraat-achtig patroon vormen en uiteindelijk leiden tot loslaten. Naast de schade die door de impact wordt veroorzaakt, komt bij het verdampen van de vloeistof ook de daarin opgeloste zuurstof vrij, waardoor de stromingscomponenten gaan oxideren en corroderen.
Dit fenomeen waarbij de stromingscomponenten beschadigd raken als gevolg van het gecombineerde effect van mechanische erosie en chemische corrosie staat bekend als cavitatie.
Antwoord 2. Wanneer een vloeistof een bepaalde temperatuur heeft en de druk wordt verlaagd tot de verdampingsdruk bij die temperatuur, ontstaan er belletjes in de vloeistof. Dit fenomeen van belvorming wordt cavitatie genoemd.
Antwoord 3. Cavitatie verwijst naar de situatie waarin, wanneer de druk op het oppervlak van de opslagtank constant blijft en de druk in het midden van de waaier daalt tot gelijk aan de verzadigde dampdruk van de huidige temperatuur van de getransporteerde vloeistof, een groot aantal bellen zal vormen bij de inlaat van de waaier. Deze belletjes komen samen met de vloeistof in de hogedrukzone- en worden snel verpletterd en gecondenseerd, wat resulteert in een vacuüm in het gebied waar de belletjes zich bevinden. De omringende vloeistofdeeltjes snellen met een extreem hoge snelheid naar het midden van de bellen, waardoor een onmiddellijke botsdruk ontstaat, waardoor de waaier snel beschadigd raakt. Tegelijkertijd zijn er pomptrillingen, geluid en een aanzienlijke afname van het debiet, de opvoerhoogte en de efficiëntie van de pomp. Dit fenomeen wordt cavitatie genoemd.
Antwoord 4. Als het een waterpomp is, moet de hoogte tussen de pomp en het wateroppervlak worden verminderd. Tijdens de werking van de hydraulische cilinder wordt tussen de zuiger en de geleidingshuls een bepaalde hoeveelheid lucht met de vloeistof gemengd. Naarmate de druk geleidelijk toeneemt, verandert de lucht in de vloeistof in bellen. Wanneer de druk een bepaalde grenswaarde bereikt, barsten deze bellen onder de hoge druk, waardoor er snel gas van hoge-temperatuur en hoge- druk op het oppervlak van de onderdelen wordt aangebracht, waardoor de hydraulische cilinder last krijgt van cavitatie en corrosieve schade aan de onderdelen ontstaat. Dit fenomeen wordt cavitatie genoemd.
Jetpomp en cavitatie
De jetpomp bereikt het transportdoel door de energie van de vloeistofstroom om te zetten. Het kan worden gebruikt om vloeistoffen of gassen te transporteren. Bij de chemische productie wordt stoom vaak gebruikt als werkvloeistof van de jetpomp, die wordt gebruikt om een vacuüm te creëren en negatieve druk in de apparatuur te genereren. Daarom wordt het gewoonlijk een stoomstraalpomp genoemd.
Werkingsprincipe: Onder hoge druk wordt de werkstoom met een zeer hoge snelheid uit het mondstuk gespoten, waardoor gas of stoom onder lage-druk in de- hogesnelheidsvloeistof wordt gebracht. Het ingeademde gas mengt zich met de stoom en komt in de expansiebuis terecht. De snelheid neemt geleidelijk af en de statische druk neemt dienovereenkomstig toe. Tenslotte wordt het via de uitlaat afgevoerd.
Bij het uitvoeren van de twee werkomstandigheden: het veranderen van de stroomsnelheid van de gemengde vloeistof en het veranderen van de lengte van de keel- en mondstukopening voor de jetpomp. Bij het aanpassen van de stroomsnelheid van de gemengde vloeistof verandert ook de stroomsnelheid van de krachtvloeistof dienovereenkomstig, en verandert ook de snelheid van de krachtvloeistof die door het mondstuk stroomt. Dit resulteert in de verzwakking van het cavitatieverschijnsel naarmate de stroomsnelheid van de gemengde vloeistof afneemt, totdat het volledig is geëlimineerd. Gebaseerd op de ervaring met drie verschillende keel- en mondstukspleetlengtes, is gebleken dat het vergroten van de keel- en mondstukspleet het ringvormige stroomoppervlak tussen het mondstuk en de keel kan vergroten. Wanneer dezelfde hoeveelheid vloeistof door een groter gebied stroomt, zal de stroomsnelheid lager zijn en de druk hoger, waardoor het fenomeen cavitatie minder waarschijnlijk zal optreden.
Analyse en beheer van het fenomeen pompcavitatie
I. Cavitatiefenomeen
Wanneer een vloeistof een bepaalde temperatuur heeft en de druk wordt verlaagd tot de verdampingsdruk bij die temperatuur, ontstaan er belletjes in de vloeistof. Dit fenomeen van de vorming van bellen wordt cavitatie genoemd. De bellen die tijdens de cavitatie worden gegenereerd, stromen naar het hogedrukgebied en hun volume neemt af, waardoor ze barsten. Het fenomeen waarbij belletjes in de vloeistof verdwijnen als gevolg van de toename van de druk wordt cavitatie-instorting genoemd.
Als tijdens de werking van de pomp om wat voor reden dan ook een bepaald lokaal gebied van de stroomdoorgang (meestal ergens iets na de inlaat van het rotorblad) een afname ervaart in de absolute druk van de vloeistof die wordt gepompt tot de verdampingsdruk van de vloeistof bij die temperatuur, begint de vloeistof op dat punt te verdampen, waardoor een grote hoeveelheid stoom ontstaat en bellen worden gevormd. Wanneer de vloeistof met een groot aantal bellen door het hogedrukgebied in de waaier stroomt, zorgt de vloeistof onder hoge druk die de bellen omringt ervoor dat de bellen snel krimpen en uiteindelijk barsten. Tegelijkertijd vullen de vloeibare deeltjes de holtes met een zeer hoge snelheid, waardoor op dit moment een zeer sterk waterinslageffect ontstaat. Dit proces van het vormen van bellen en het barsten ervan, waardoor schade aan de stromingscomponenten ontstaat, is het cavitatieproces in de pomp. Nadat de pomp cavitatie heeft ondergaan, zal deze niet alleen schade aan de stromingscomponenten veroorzaken, maar ook geluid en trillingen genereren, wat tot een afname van de prestaties van de pomp zal leiden. In ernstige gevallen kan dit de onderbreking van de vloeistof in de pomp veroorzaken, waardoor deze niet normaal kan werken.
II. Basisrelatieformule voor pompcavitatie
De omstandigheden voor pompcavitatie worden bepaald door zowel de pomp zelf als het zuigapparaat. Daarom moet men bij het bestuderen van de omstandigheden voor cavitatie zowel de pomp zelf als het zuigapparaat in overweging nemen. De basisrelatievergelijking voor pompcavitatie is:
NPSHc Kleiner dan of gelijk aan NPSHr Kleiner dan of gelijk aan [NPSH] Kleiner dan of gelijk aan NPSHa
NPSHa=NPSHr (NPSHc) -- Geeft het begin van cavitatie voor de pomp aan
NPSHa > NPSHa > NPSHr (NPSHc) -- De pomp heeft geen cavitatie.
In de formule is NPSHa - de beschikbare netto positieve zuighoogte, ook bekend als de effectieve zuighoogte. Hoe groter de waarde, hoe minder gevoelig voor cavitatie.
NPSHr - Pompaanzuiging Zuigkopmarge, ook bekend als de noodzakelijke zuigkopmarge of de dynamische drukval in de pompinlaat. Hoe kleiner het is, hoe beter de anti-zuigcavitatieprestaties.
NPSHc - Kritische zuigkopmarge, verwijst naar de zuigkopmarge die overeenkomt met een bepaalde mate van achteruitgang in de pompprestaties;
[NPSH] - Toegestane zuighoogte, dit is de zuighoogtemarge die wordt gebruikt om de bedrijfsomstandigheden van de pomp te bepalen. Meestal [NPSH]=(1.1 - 1.5) NPSHc.
III. Berekening van de cavitatiemarge van het apparaat
NPSHa=Ps/ρg + Vs/2g - Pc/ρg=Pc/ρg ± hg - hc - Ps/ρg
IV. Maatregelen om het optreden van cavitatie te voorkomen
Om cavitatie te voorkomen is het noodzakelijk om de NPSHa te verhogen. De maatregelen om cavitatie te voorkomen door ervoor te zorgen dat NPSHa groter is dan NPSHr zijn als volgt:
1. Verlaag de geometrische aanzuighoogte hg (of verhoog de geometrische terugstroomhoogte).
2. Om het zuigverlies hc te verminderen, kan men proberen de buisdiameter te vergroten, de lengte van de pijpleiding te minimaliseren en het aantal bochten en accessoires te verminderen.
3. Voorkom langdurige werking onder omstandigheden met hoog debiet;
4. Bij hetzelfde toerental en debiet kan het gebruik van een dubbele-zuigpomp de inlaatstroomsnelheid verlagen, waardoor de pomp minder gevoelig wordt voor cavitatie.
5. Wanneer de pomp cavitatie ondervindt, moet het debiet worden verlaagd of moet het toerental worden verlaagd voordat de pomp kan werken.
6. De toestand van de zuigtank van de pomp heeft een aanzienlijke invloed op de cavitatie van de pomp.
7. Voor pompen die onder zware omstandigheden werken, kunnen cavitatiebestendige materialen worden gebruikt om cavitatieschade te voorkomen.
Typen en principes van pompen|Cavitatie fenomeen|Basisrelatievergelijkingen van pompcavitatie
Antwoord: 1. Definitie van pomptypen en -principes: Over het algemeen wordt elke machine die vloeistoffen optilt, vloeistoffen transporteert of de druk van vloeistoffen verhoogt, dat wil zeggen elke machine die de mechanische energie van de aandrijfmotor omzet in vloeibare energie om het doel van het verpompen van vloeistoffen te bereiken, gezamenlijk een pomp genoemd.
II. Werkingsprincipe van de pomp:
1. Volumetrische pomp - Aanzuigen van vloeistof door de periodieke verandering in het volume van de werkkamer.
2. Schoepenpomp - Dit type pomp maakt gebruik van de interactie tussen de schoepen en de vloeistof om de vloeistof te transporteren.
3. Specifiek gebruik van de pomp: De verschillende toepassingen van de pomp, de verschillende vloeibare media die deze transporteert, de verschillende stroomsnelheden en opvoerhoogtes resulteren uiteraard ook in verschillende structurele typen en materialen. Samenvattend kunnen ze grofweg worden geclassificeerd als: stedelijke watervoorziening, rioleringssystemen, civiele en bouwsystemen, landbouw- en waterbeschermingssystemen, energiecentralesystemen, chemische systemen, systemen in de aardolie-industrie, mijnbouw- en metallurgische systemen, systemen voor de lichte industrie en scheepssystemen.
4. Cavitatiefenomeen
Wanneer een vloeistof een bepaalde temperatuur heeft en de druk wordt verlaagd tot de verdampingsdruk bij die temperatuur, ontstaan er belletjes in de vloeistof. Dit fenomeen van de vorming van bellen wordt cavitatie genoemd. De bellen die tijdens de cavitatie worden gegenereerd, stromen naar het hogedrukgebied en hun volume neemt af, waardoor ze barsten. Het fenomeen waarbij belletjes in de vloeistof verdwijnen als gevolg van de toename van de druk wordt cavitatie-instorting genoemd.
Als tijdens de werking van de pomp een bepaald lokaal gebied van de stroomdoorgang (meestal een bepaalde positie iets achter de inlaat van het rotorblad) een verlaging ervaart van de absolute druk van de vloeistof die wordt gepompt tot de verdampingsdruk van de vloeistof bij die temperatuur, zal de vloeistof op dit punt beginnen te verdampen, waardoor een grote hoeveelheid stoom ontstaat en bellen worden gevormd. Wanneer de vloeistof met een groot aantal bellen door het hogedrukgebied in de waaier stroomt, zorgt de vloeistof onder hoge druk die de bellen omringt ervoor dat de bellen snel krimpen en uiteindelijk barsten. Tegelijkertijd vullen de vloeibare deeltjes de holtes met een zeer hoge snelheid, waardoor op dit moment een zeer sterk waterinslageffect ontstaat. De impactkracht bereikt enkele tot enkele duizenden atmosfeer per seconde, en de impactfrequentie kan tienduizenden keren per seconde bereiken. In ernstige gevallen kan de wanddikte worden doorbroken.
Het proces waarbij bellen worden gegenereerd en barsten in de pomp, waardoor schade aan de stromingscomponenten ontstaat, staat bekend als het cavitatieproces in de pomp. Nadat de pomp cavitatie heeft ondergaan, veroorzaakt deze niet alleen schade aan de stromingscomponenten, maar produceert deze ook geluid en trillingen, wat leidt tot een afname van de prestaties van de pomp. In ernstige gevallen kan dit de onderbreking van de vloeistof in de pomp veroorzaken, waardoor deze niet normaal kan werken.
Zo kiest u een pomp:
Antwoord: Bij het selecteren van micropompen, zoals microvacuümpompen, micro-luchtpompen, micro-gasbemonsteringspompen, micro-gascirculatiepompen, micro-uitlaatpompen, micro-zuigpompen, micro-pomppompen, micro-gasvulpompen en micro-hoge-druk-gaspompen, gaat het vaak om deze drie concepten.
In eenvoudige bewoordingen komen deze drie concepten respectievelijk overeen met de verdunde, normale en dichte toestand van een gas.
Atmosferische druk: Het verwijst naar één drukatmosfeer, de druk die wordt uitgeoefend door de gassen in de atmosfeer waarin we gewend zijn te leven. Een standaard atmosferische druk is 101325 Pa (pascal - een gebruikelijke drukeenheid). 100.000 Pa=100 KPa, dus "een standaard atmosferische druk" wordt ook gewoonlijk uitgedrukt als 100 KPa of 101 KPa. Vanwege verschillen in geografische ligging, hoogte, temperatuur, etc. op elke plaats is de werkelijke atmosferische druk daar niet gelijk aan de standaard atmosferische druk. Eenvoudigheidshalve kan echter soms bij benadering worden aangenomen dat de normale druk een standaard atmosferische druk is, dat wil zeggen 100 KPa.
Negatieve druk: Dit verwijst naar een gastoestand met een lagere druk dan de normale atmosferische druk, die algemeen bekend staat als "vacuüm". Wanneer u bijvoorbeeld een drank via een slangetje drinkt, bevat de slang onderdruk; het binnenste gedeelte van een zuignap waarmee dingen worden opgehangen, staat ook onder negatieve druk.
Positieve druk: Dit verwijst naar een gastoestand met een hogere druk dan de normale atmosferische druk. Wanneer u bijvoorbeeld de banden van een fiets of auto oppompt, genereert het uitlaatuiteinde van de luchtpomp of inflator positieve druk.
II. Op tal van gebieden, zoals onderzoek, bio-engineering, automatische controle, milieubescherming, waterbehandeling, enz., zijn gasbemonstering, gascirculatie, objectadsorptie enz. vaak vereist. Op zulke momenten is een vacuümpomp nodig. De belangrijkste parameters zijn onder meer de vacuümgraad en het debiet, enz.
(1) "Vacuümgraad" verwijst doorgaans naar de maximale druk die een pomp tijdens bedrijf kan bereiken. Dat wil zeggen, het is de mate van dunheid van het resterende gas nadat de pomp al het gas uit een afgesloten container heeft verwijderd.
In de industrie kan de term "limietdruk" twee betekenissen hebben. Een daarvan is de "absolute druk", die is gebaseerd op het "absolute vacuüm" (het theoretische absolute vacuüm waarin geen substantie bestaat) als nulpunt. De gemarkeerde waarden zijn allemaal positieve getallen. Hoe kleiner het getal, hoe dichter het bij het absolute vacuüm ligt, en hoe hoger de vacuümgraad. Zo hebben wij een “hoogvacuüm” microvacuümpomp VCH1028. De grensdruk bedraagt 10 KPa (0,01 MPa). Bij microvacuümpompen wordt aangenomen dat deze een zeer hoge vacuümgraad hebben.
Het andere type is "relatieve druk", waarbij de atmosferische druk als nulpunt wordt genomen. Alles onder de atmosferische druk wordt weergegeven met een negatieve waarde en wordt daarom "negatieve druk" genoemd. Hoe groter de absolute waarde van deze negatieve waarde, hoe hoger de vacuümgraad. We hebben bijvoorbeeld een "microvacuümpomp met hoge negatieve druk" PH2506B met een negatieve druk van -75KPa (-0,075MPa), terwijl VCH1028 hoog is (VCH heeft -90KPa (-0,09Mpa)). Daarom is de zuigkracht van PH2506B niet zo sterk als die van VCH.
De internationaal aanvaarde en meest wetenschappelijke manier om druk in de vacuümindustrie aan te duiden is het gebruik van ‘absolute druk’; Omdat de methode voor het meten van de relatieve druk echter eenvoudiger is en de meetinstrumenten vaker voorkomen (zoals gewone vacuümmeters allemaal relatieve drukmeters zijn), is het in China gebruikelijk om druk aan te duiden als "relatieve druk".
De relatie tussen de twee: Relatieve druk=Absolute druk - Lokale atmosferische druk.
De absolute druk van VCH1028 is bijvoorbeeld 10 Kpa. De relatieve druk=10 - 100=-90 Kpa (-0,09 MPa).
(2) In fields such as research, laboratories, and medicine, there are often applications of gas pressurization, such as inflating a container that already has a positive pressure, or when the resistance within the system is high and a pump is needed to overcome the resistance to deliver gas. At such times, a pump that can output a positive pressure higher than atmospheric pressure is required. This is usually expressed as "relative pressure". Our high-pressure miniature air pump and miniature vacuum pump can output a maximum positive pressure of >100Kpa (0,1 MPa). Het zijn droge-vacuümpompen en vereisen geen vacuümpompolie of smeerolie, waardoor het werkmedium niet wordt vervuild. Ze kunnen 24 uur onafgebroken werken en de uitlaatpoort kan verstopt raken, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor deze situaties.
Uitgebreid voorbeeld: (Niet bijzonder rigoureus, alleen om de relatie tussen de drie te illustreren)
Ervan uitgaande dat de druk van het gas in de afgesloten container een normale druk heeft, wat betekent dat er 100 gasmoleculen in zitten. Met behulp van de VCH1028 met een onderdruk van -90 Kpa kan hij er uiteindelijk 90 verwijderen, waardoor er 10 overblijven. Op dit punt is de onderdruk in de container -90 Kpa. Als hij wordt vervangen door de PH2506B, kan hij er slechts 75 verwijderen, waardoor er 25 overblijven. Dienovereenkomstig is de onderdruk in de container -75 Kpa.
Als de PCF5015N wordt gebruikt om deze container op te blazen, zullen er aan het eind 200 gasmoleculen in de container zitten. Vertegenwoordigd door absolute druk is het 200 Kpa; weergegeven door relatieve druk (positieve druk), is deze 100 Kpa.
Wat zijn de criteria voor het selecteren van de pomp?
Antwoord: Om het type pomp te selecteren, is het noodzakelijk om het doel en de prestaties ervan te bepalen. Dit selectieproces begint met het kiezen van het type en de vorm van de pomp. Op basis van welk principe moet de pomp dan worden geselecteerd? En wat is de basis voor deze selectie?
I. Selectieprincipes
Zorg ervoor dat het geselecteerde pomptype en de prestaties voldoen aan de vereisten van de procesparameters zoals stroomsnelheid, opvoerhoogte, druk, temperatuur, cavitatiestroom en aanzuighoogte van de apparatuur.
2. Het is noodzakelijk om aan de eisen van de mediumkenmerken te voldoen. Voor pompen die brandbare, explosieve, giftige of waardevolle media transporteren, zijn betrouwbare asafdichtingen of lekvrije-pompen vereist, zoals magnetisch aangedreven pompen, membraanpompen en afgeschermde pompen. Voor pompen die corrosieve media transporteren, moeten de stroomcomponenten zijn gemaakt van corrosie-bestendige materialen, zoals AFB roestvrijstalen corrosie-bestendige pompen en CQF technische kunststof magnetische aandrijfpompen. Voor pompen die media transporteren die vaste deeltjes bevatten, moeten de stroomcomponenten zijn gemaakt van slijtvaste materialen, en in sommige gevallen moeten de asafdichtingen worden gespoeld met schone vloeistoffen.
3. Hoge mechanische betrouwbaarheid, laag geluidsniveau en kleine trillingen.
4. Economisch gezien is het noodzakelijk om de totale kosten van apparatuur, bediening, onderhoud en beheer uitgebreid in overweging te nemen, en ervoor te zorgen dat deze zo laag mogelijk zijn.
5. Centrifugaalpompen hebben de kenmerken van hoge rotatiesnelheid, klein formaat, lichtgewicht, hoog rendement, groot debiet, eenvoudige structuur, geen pulsatie in vloeistoftoevoer, stabiele prestaties, eenvoudige bediening en gemakkelijk onderhoud. Daarom moeten, met uitzondering van de volgende situaties, zoveel mogelijk centrifugaalpompen worden geselecteerd:
Als er meetvereisten zijn, is de opvoerhoogte van de doseerpomp erg hoog, is de stroomsnelheid erg klein en is er geen geschikte centrifugaalpomp met kleine -stroom en hoge- opvoerhoogte beschikbaar. In dergelijke gevallen kan voor een zuigerpomp worden gekozen. Indien de cavitatiebehoefte niet hoog is, kan er ook voor een vortexpomp gekozen worden. Wanneer de opvoerhoogte erg laag is en het debiet erg hoog, kan er worden gekozen voor een axiale stromingspomp en een gemengde stromingspomp. Wanneer de mediumviscositeit relatief hoog is (groter dan 650 - 1000 mm2/s), kan een rotorpomp of een zuigerpomp (zoals een tandwielpomp of een schroefpomp) worden overwogen. Wanneer het medium 75% lucht bevat en het debiet klein is met een viscositeit van minder dan 37,4 mm2/s, kan een vortexpomp worden geselecteerd. Voor situaties waarin frequent starten vereist is of het lastig is om de pomp te vullen, moeten pompen met zelfaanzuigende prestaties worden geselecteerd, zoals zelfaanzuigende centrifugaalpompen, zelfaanzuigende vortexpompen en pneumatische (elektrische) membraanpompen.
II. Algemene procedure voor pompselectie
Gebaseerd op verschillende factoren, zoals de indeling van het apparaat, terreinomstandigheden, waterstanden, bedrijfsomstandigheden en vergelijking van economische schema's, de selectie van horizontale, verticale en andere typen (buistype, haaks-hoektype, variabel-hoektype, draai-hoektype, parallel type, verticaal type, rechtopstaand type, onderdompelbaar type, afneembaar type, ondergedompeld type, niet-verstoppingstype, zelf-aanzuigend type, tandwieltype, olie-gevuld type, water-temperatuur gevuld type) moeten worden overwogen. Horizontale pompen zijn handig voor demontage en montage, gemakkelijk te beheren, maar hebben een groot volume en een relatief hoge prijs, en vereisen een groot oppervlak; Verticale pompen worden vaak met de waaier in water ondergedompeld, kunnen op elk moment worden gestart, zijn handig voor automatische bediening of afstandsbediening, zijn compact, hebben een klein installatieoppervlak en zijn relatief goedkoper.
2. Selecteer op basis van de eigenschappen van het vloeibare medium de juiste pomp, zoals een waterpomp, een warmwaterpomp, een oliepomp, een chemicaliënpomp, een corrosie-bestendige pomp of een onzuiverheidspomp, of gebruik een- niet-verstoppingspomp. Voor pompen die in explosiezones zijn geïnstalleerd, moet, als het niveau van de explosiezone bekend is, een explosie-beveiligde motor worden gebruikt.
3. De trillingsgrootheden zijn geclassificeerd als: pneumatisch en elektrisch (het elektrische type is verder onderverdeeld in 220V-spanning en 380V-spanning).
4. Kiezen tussen enkele-zuigpompen en dubbele-zuigpompen op basis van debiet: Selecteer enkele-zuigpompen of multi-zuigpompen op basis van de hoogte van de opvoerhoogte. Voor pompen met hoge-snelheid of pompen met lage-snelheid (airconditioningpompen) hebben meer-pompen een lager rendement dan enkel-pompen. Als zowel enkel-trapspompen als meer-trapspompen kunnen worden gebruikt, is het raadzaam om de enkel-trapspompen te kiezen.
5. Zodra het specifieke model van de pomp is bepaald en een pomp uit een bepaalde serie is geselecteerd, kan het specifieke model worden bepaald op basis van het typespectrum of de seriekarakteristiek, op basis van de twee belangrijkste prestatieparameters: het maximale debiet en de opvoerhoogte na toevoeging van een marge van 5% - 10%. Zoek met behulp van de pompkarakteristiek de vereiste debietwaarde op de horizontale as en de vereiste opvoerhoogte op de verticale as. Trek verticale of horizontale lijnen uit deze twee waarden in de respectievelijke richtingen, en het snijpunt van de twee lijnen valt precies op de karakteristieke curve. Dan moet u voor deze pomp kiezen. Deze ideale situatie komt echter zelden voor. Meestal kunnen de volgende situaties voorkomen:
A. Het eerste geval: het snijpunt ligt boven de karakteristieke curve. Dit geeft aan dat het debiet voldoet aan de eisen, maar de opvoerhoogte onvoldoende is. Op dit moment kunnen ze nog steeds worden geselecteerd als de hoofdverschillen vergelijkbaar zijn of binnen ongeveer 5% liggen. Zijn de opvoerhoogteverschillen groot, kies dan voor de pomp met een grotere opvoerhoogte. Of probeer het weerstandsverlies van de pijpleiding te verminderen.
B. Het tweede type: als het snijpunt onder de karakteristieke curve ligt en binnen het waaier-vormige trapeziumvormige bereik van de pompkarakteristiek ligt, kan dit model voorlopig worden bepaald. Beslis vervolgens op basis van het verschil in opvoerhoogte of de waaierdiameter moet worden verkleind. Als het kopverschil erg klein is, knip dan niet; als het drukverschil groot is, bereken dan de waaierdiameter volgens de vereiste Q, H, met behulp van de ns en snijformule. Als het snijpunt niet binnen het waaiervormige- trapeziumvormige bereik valt, selecteert u een pomp met een lagere opvoerhoogte. Bij het selecteren van een pomp is het soms nodig om rekening te houden met de vereisten van het productieproces en verschillende vormen van Q-H-karakteristieken te kiezen.
Het concept van cavitatie in centrifugaalpompen
In wezen is het cavitatiefenomeen in centrifugaalpompen een soort vloeistofdynamisch cavitatie-effect, gerelateerd aan wervels. Het verwijst naar de situatie waarin de druk van de vloeistof tijdens de beweging onder de kritische druk (meestal de verzadigde dampdruk) daalt, waardoor lokale delen van de vloeistof verdampen en kleine bellenclusters ontstaan. Deze bellenclusters groeien tot op zekere hoogte en storten vervolgens in en verdwijnen onder invloed van externe factoren (zoals het oplossen van gas, stoomcondensatie, enz.). In de lokale omgeving veroorzaakt dit waterslag, waarbij de spanning enkele duizenden atmosfeer bereikt. Het is duidelijk dat dit effect destructief is. Vanuit macroscopisch perspectief zorgt het cavitatiefenomeen ervoor dat het oppervlak van het stroomkanaal wordt geërodeerd en beschadigd (een continue hoogfrequente impactschade), waardoor trillingen worden veroorzaakt en geluid wordt gegenereerd; in ernstige gevallen is er sprake van een onderbreking in de stroom, wat resulteert in verstopping van het stroomkanaal en een afname van de prestaties van de pomp.
Uit de bovenstaande beschrijving blijkt dat cavitatie optreedt als gevolg van de minimale absolute druk die aanwezig is in het stromingsveld. Wanneer de absolute druk laag is, is de kans groter dat cavitatie optreedt. Daarom kan het beheersen van de minimale absolute druk het cavitatie-effect beheersen en het optreden van cavitatieverschijnselen effectief verminderen.
Een pomp is een machine die energie aan een vloeistof toevoegt. De vloeistof stroomt door de waaier naar buiten en de druk ervan neemt over het algemeen toe. Daarom bevindt de plaats waar de vloeistof in een pomp de laagste druk heeft zich gewoonlijk dichtbij de inlaat van de waaierbladen. Het garanderen dat de vloeistof voldoende absolute druk heeft bij de inlaat van de waaierbladen wordt dus de sleutel tot het vermijden van cavitatie in de pomp.
De vereiste zuighoogte (NPSH) voor de pomp
Vanwege de complexiteit van vloeistofbewegingen in turbomachines is het uiterst moeilijk om theoretisch te berekenen waar cavitatie zou kunnen optreden in het stromingsveld. Bovendien is het optreden van cavitatie niet alleen afhankelijk van de stromingseigenschappen van de vloeistof, maar ook van de thermodynamische eigenschappen van de vloeistof zelf. Daarom is het zelfs nog uitdagender om theoretisch een criterium vast te stellen voor het optreden van cavitatie. In de praktijk wordt de methode van het combineren van ervaring met experimenten dus vaak gebruikt om het criterium voor cavitatie voor te stellen. Het concept van de cavitatiemarge van pompen is een van de belangrijke criteria onder hen. Het heeft niet alleen een zekere theoretische betekenis, maar is ook een van de normen voor productacceptatie.
De cavitatiemarge van een pomp kent twee concepten: het eerste houdt verband met de installatiemethode en wordt de effectieve cavitatiemarge NPSHA genoemd. Het verwijst naar het deel van de energie dat boven de kritische drukhoogte blijft nadat het water door de zuigleiding stroomt en de zuiginlaat van de pomp bereikt. Dit is de beschikbare cavitatiemarge en behoort tot "gebruikersparameters". De tweede heeft betrekking op de pomp zelf en wordt de noodzakelijke cavitatiemarge NPSHR genoemd. Het is de drukvalwaarde vanaf de zuiginlaat van de pomp tot het punt van minimale druk. Dit is de kritische cavitatiemarge en behoort tot "fabrieksparameters". Om ervoor te zorgen dat de pomp tijdens bedrijf niet caviteert, moet ervoor worden gezorgd dat NPSHA Groter dan of gelijk aan K × NPSHR in de installatie (K is de veiligheidsmarge), en dit laatste wordt gegarandeerd door de fabrikant. Vanuit dit perspectief betekent het verkleinen van de cavitatiemarge van de pomp het garanderen van de absolute hefhoogte van de pomp en het voldoen aan de gebruikseisen.
Analyse van 2NPSHR
Uiteraard hangt de grootte van NPSHR af van het energieverlies van de vloeistofstroom bij de zuiginlaat van de pomp. Door het korte traject manifesteert dit verlies zich vooral als lokale stromingsverliezen. Er zijn verschillende factoren:
(1) De zuiginlaat van de pomp convergeert naar het stroomkanaal van de waaierinlaat, wat resulteert in een toename van de stroomsnelheid en een drukverlies. De vloeistofbeweging verandert op het keerpunt van axiaal naar radiaal, en het ongelijkmatige stromingsveld op het keerpunt veroorzaakt drukverlies.
(2) Het stroomverlies veroorzaakt door veranderingen in de stroomsnelheid manifesteert zich als een drukverlaging;
(3) Het energieverlies dat wordt gegenereerd door de vloeistof die rond de inlaatrand van het blad stroomt;
(4) Het knijpeffect van de bladdikte veroorzaakt een toename van de inlaatsnelheid, wat resulteert in drukverlies.
(5) Het impactverlies van de stromende vloeistof aan de voorrand van het blad onder niet-ontwerpomstandigheden;
(6) De slechte gietkwaliteit van de waaier en het oneffen oppervlak van het stromingskanaal resulteren in viskeuze verliezen tijdens de stroming.
Van de bovengenoemde factoren zijn de eerste twee moeilijk volledig te vermijden; terwijl deze laatste kunnen worden verminderd door de ontwerp- en productiekwaliteit te verbeteren. Dit vereist dat ontwerpers ernaar streven om de stroomdoorgang van de pompinlaat naar de waaierinlaat zo dicht mogelijk bij de stroomlijn van de vloeistofbeweging te brengen, om het drukverlies van dit stroomgedeelte te verminderen; voor een bestaande productpomp moet het analyseren van de cavitatieprestaties beginnen met het analyseren van het stroomverlies van de inlaatstroomdoorgang.
3 Analyse van cavitatie in een centrifugaalpomp
Laten we nu een kwalitatieve analyse uitvoeren van het cavitatieprobleem van de eerder genoemde centrifugaalpomp. De cavitatiemarge van deze pomp is relatief groot, en er kan worden aangenomen dat de reden wordt veroorzaakt door het overmatige drukverlies bij de zuiginlaat van de pomp. De grote cavitatiemarge van deze pomp bij lage stroomsnelheden wijkt echter af van de gebruikelijke detectieresultaten, die mogelijk verband houden met het ontwerp en de fabricage. De toename van de cavitatiemarge bij lage stroomsnelheden kan worden toegeschreven aan de toename van de inlaathoek van de vloeistofstroom, resulterend in een excessieve positieve impacthoek bij de bladinlaat en excessieve lekkage, waardoor een groot drukverlies ontstaat; terwijl bij hoge stroomsnelheden de toename van de cavitatiemarge voornamelijk te wijten is aan de toename van de stroomsnelheid, wat leidt tot een toename van de verliezen.
Vanuit zowel het ontwerp- als het fabricageperspectief kunnen, afgezien van de oorzaak van spleetcavitatie, de kleine hoek van de plaatsing van de bladinlaat (hetzij als gevolg van een onjuist ontwerp of tijdens het gieten), de grote dikte van de bladinlaat en de slechte gietkwaliteit van het bladoppervlak de belangrijkste redenen zijn voor de grote cavitatiemarge van dit type pomp.
4. Verbetermaatregelen
Voor deze pomp kunnen de volgende passende maatregelen worden genomen om de kans op cavitatie te verminderen:
Indien mogelijk kan de inlaatrand van het blad naar voren worden verplaatst, dat wil zeggen dat er een stuk aan de inlaatrand kan worden bevestigd, zodat de vloeistof eerder in contact kan komen met het blad om energie te verkrijgen en het optreden van situaties onder de kritische druk wordt vermeden.
(2) Reinig het inlaatkanaal van de waaier en maak het zo glad en vlak mogelijk om de oppervlakteafwerking van de inlaat te verbeteren en de stromingsweerstand en het drukverlies te verminderen.
(3) Slijp de meskop en slijp deze om het impactverlies bij de inlaat te verminderen en de gevoeligheid van de inlaathoek te verlagen.
(4) Als de spleetcavitatie ernstig is, kan een oplossing bestaan uit het boren van balansgaten in de waaier om de lekstroomsnelheid te verminderen, waardoor de mate van cavitatie wordt verminderd.
Vragen met betrekking tot pompen
Vraag 1: Wat zijn de classificaties van pompen?
Antwoord: Op basis van de verschillende werkingsprincipes kunnen ze in de volgende typen worden ingedeeld:
(1) Schoepenpompen zijn afhankelijk van de hoge-roterende schoepen in de pomp om vloeistoffen te transporteren, zoals centrifugaalpompen en axiale stromingspompen, enz.
1. (2) Volumepompen: Deze pompen zijn afhankelijk van de veranderingen in het werkvolume binnen de pomp om vloeistoffen aan te zuigen of af te voeren en de drukenergie van de vloeistoffen te verhogen. Voorbeelden hiervan zijn zuigerpompen en roterende tandwielpompen.
(3) Jetpomp: Dit type pomp gebruikt de energie van de werkvloeistof (vloeistof of gas) om vloeistoffen te transporteren, zoals waterstraalpompen en stoomstraalpompen, enz.
2. Wat zijn de componenten van een centrifugaalpomp?
Antwoord: De centrifugaalpompeenheid bestaat uit een centrifugaalpomp, een elektromotor, een inlaatleiding, een uitlaatleiding en kleppen, enz. Ons bedrijf hanteert een gecombineerd ontwerp van machines en pomp, waardoor het oppervlak met 30% wordt verkleind.
3. Wat is het werkingsprincipe van een centrifugaalpomp?
Antwoord: Voordat de pomp wordt gestart, moeten de aanzuigleiding en de pomp zelf met vloeistof worden gevuld. Na het starten van de pomp draait de waaier met hoge snelheid. De vloeistof in de waaier draait mee met de bladen. Onder invloed van de middelpuntvliedende kracht wordt de vloeistof uit de waaier geworpen en schiet naar buiten. De uitgeworpen vloeistof vertraagt geleidelijk in de diffusiekamer van het pomphuis en neemt geleidelijk in druk toe. Vervolgens stroomt het uit de pompuitlaat en de afvoerleiding. Op dit moment wordt in het midden van de bladen, doordat de vloeistof naar de omringende gebieden wordt gespoten, een vacuüm-lage-drukgebied zonder lucht of vloeistof gevormd. De vloeistof in het vloeistofbad wordt via de zuigleiding in de pomp gezogen onder invloed van de atmosferische druk van het zwembadoppervlak. De vloeistof wordt continu uit de vloeistofplas opgezogen en stroomt continu via de afvoerleiding naar buiten.
4. Wat is "verkeer"? Wat is zijn eenheid?
Antwoord: Het debiet q heeft betrekking op het vloeistofvolume dat binnen een tijdseenheid uit de pompuitlaat wordt afgevoerd en de pijpleiding binnenkomt. De eenheid van debiet is m/h, m/s of L/s.
5. Wat is hoofd? Wat is zijn eenheid?
Antwoord: De energie die per massa-eenheid vloeistof door de pomp wordt toegevoegd, wat de totale opvoerhoogte is die door de pomp wordt gegenereerd, wordt de opvoerhoogte genoemd. De eenheid van hoofd is meter.
6. Wat is cavitatie?
Antwoord: Cavitatie is een fenomeen waarbij vloeistof verdampt, waardoor schade ontstaat aan de stromingscomponenten van de pomp (de componenten waarmee de vloeistof in contact komt als deze door de pomp stroomt).
7. Wat is cavitatie?
Antwoord: De laagste druk in de pomp bevindt zich nabij de inlaat van de waaier. Wanneer de druk op dit punt daalt tot de verzadigingsdruk die overeenkomt met de huidige temperatuur, begint de vloeistof te verdampen en ontsnapt een groot aantal bellen uit de vloeistof. Wanneer deze belletjes met de vloeistof naar het hogedrukgebied van de pomp stromen, onder invloed van externe druk, condenseren de belletjes plotseling tot vloeistof. Op dit moment stroomt de vloeistof rond de bellen naar de ruimte waar de bellen zich oorspronkelijk bevonden, waardoor een zeer sterke hydraulische impact ontstaat. Door de condensatie van vele bellen per seconde ontstaan herhaaldelijk veel sterke klapdrukken. Onder de voortdurende werking van deze lokale schokbelasting raken de oppervlakken van de stromingscomponenten in de pomp geleidelijk versleten, waardoor veel geërodeerde plekken ontstaan. Vervolgens worden ze in stukjes met elkaar verbonden in een honingraat-achtig patroon, en uiteindelijk ontstaat er een fenomeen van loslaten. Naast de schade die door de impact wordt veroorzaakt, komt bij het verdampen van de vloeistof ook de daarin opgeloste zuurstof vrij, waardoor de stromingscomponenten gaan oxideren en corroderen. Dit fenomeen waarbij de stromingscomponenten worden beschadigd door de gecombineerde werking van mechanische erosie en chemische corrosie wordt cavitatie genoemd.
8. Wat zijn de classificaties van centrifugaalpompen?
Antwoord: (i) Afhankelijk van de toepassing van centrifugaalpompen kunnen ze worden geclassificeerd als: ⑴ Helderwaterpomp; ⑵ Onzuiverheidspomp; ⑶ Zuur-bestendige pomp.
(II) Volgens de structuur van de waaier kunnen ze worden geclassificeerd als: ⑴ Centrifugaalpompen met gesloten waaier; ⑵ Centrifugaalpompen met open waaier; ⑶ Half-open centrifugaalpompen.
(3) Afhankelijk van het aantal waaiers kan deze worden geclassificeerd als: ⑴ Enkel-traps centrifugaalpomp; ⑵ Meer-traps centrifugaalpomp.
(4) Afhankelijk van de manier waarop de pomp de vloeistof aanzuigt, kan deze worden geclassificeerd als: ⑴ Centrifugaalpomp met enkele aanzuiging; ⑵ Centrifugaalpomp met dubbele aanzuiging.
(5) Volgens de pompafvoermethode worden ze geclassificeerd als: ⑴蜗壳式 centrifugaalpomp; ⑵ centrifugaalpomp met gids-stroomtype
㈥ Geclassificeerd per opvoerhoogte: ⑴ Lage-drukpomp; ⑵ Midden-drukpomp; ⑶ Hogedruk-pomp.
㈦ Afhankelijk van de positie van de pompas worden ze geclassificeerd als: ⑴ Verticale pompen; ⑵ Horizontale pompen.
9. Wat zijn de methoden om de axiale kracht van een centrifugaalpomp te balanceren?
Antwoord: ⑴ Het evenwicht van de axiale kracht voor enkel-trapspompen wordt voornamelijk bereikt via drie methoden: het openen van balansgaten, het installeren van balanspijpen en het gebruik van dubbele- zuigwaaiers.
(2) Het evenwicht van de axiale kracht voor meer-trapspompen wordt voornamelijk bereikt door de symmetrische opstelling van de waaiers en door het gebruik van methoden zoals balansschijven en balanstrommels.
De sleutel tot de renovatie van het condenswaterterugwinningssysteem ligt in de manier waarop cavitatieverschijnselen kunnen worden geëlimineerd en tegelijkertijd een normale productie kan worden gewaarborgd. Cavitatie verwijst naar het fenomeen waarbij heet, verzadigd water stoom vrijgeeft onder drukverlaging, en de gegenereerde stoom plotseling vloeibaar wordt en condenseert tot water wanneer het hogedrukgebied- binnenkomt, waardoor de bellen barsten. Als dit proces zich herhaalt, zal dit schade veroorzaken aan het oppervlak van de onderdelen in dit gebied, samen met verschillende daarmee samenhangende corrosie-effecten, wat uiteindelijk resulteert in spons-achtige of honingraat-achtige cavitatieschade. Het gevolg van cavitatie is het verstoren van de continuïteit van het stoomtransmissieproces, het vergroten van de weerstand, het blokkeren van het stroompad en het ernstig beïnvloeden van de efficiëntie en normale productie van de pomp. In het verleden verlaagden fabrikanten vaak de druk om condensaatwater terug te winnen om zo een grote hoeveelheid flitsstoom vrij te laten komen om de bron van cavitatie te verminderen. Deze aanpak leidt echter ongetwijfeld tot energieverspilling. Daarom is de beste manier om het cavitatieprobleem van de pomp op te lossen, door de druk die de pomp binnenkomt groter te maken dan de cavitatiedruk, waardoor het optreden van cavitatie fundamenteel wordt vermeden. Het belangrijkste werkingsprincipe van de gesloten condensaatwaterterugwinningstechnologie is om het drukprincipe van de jetpomp te gebruiken, een cavitatiepreventietheorie op te stellen die geschikt is voor het transport van heet verzadigd water, en uiteindelijk de jetpomp redelijk te ontwerpen om het cavitatieprobleem van de pomp op te lossen.
Bovendien is de selectie van de condenspot in dit systeem gebaseerd op de meest ongunstige bedrijfsomstandigheden, waardoor energieverspilling wordt vermeden die wordt veroorzaakt door de tegenstrijdigheid tussen de selectie van de condenspot en de daadwerkelijke werking ervan in het oorspronkelijke systeem. De wateropvangtank die is ontworpen voor de gesloten-terugwinningspomp is gesloten, wat er niet alleen voor zorgt dat de terugwinningstemperatuur van het condenswater 120 graden bedraagt, maar ook volledig gebruik maakt van de flitsstoom.
Zoals hierboven vermeld is het toepassen van de gesloten-condensaatterugwinningstechnologie om de benuttingsefficiëntie van stoom te verbeteren zeer effectief en haalbaar.
