Við flæðisferli vökva tapast nokkur vélræn orka vegna flæðisviðnámsins. Þess vegna, til að flytja vökvann frá einum stað til annars, hvort sem það er að flytja vökvann frá stað með minni heildar sérorku til stað með hærri heildar sérorku, eða bara til að sigrast á flæðisviðnáminu, verður að veita vélrænni orku til vökvans. Vélarnar sem notaðar eru til að flytja vökva kallast dæla (Pump). Dælur eru aðallega flokkaðar í þrjá flokka út frá byggingareiginleikum þeirra og starfsreglum:
I. Vane-dælur: Þessar dælur virka þannig að snúningarnir vinna á vökvanum og auka þannig vélræna orku vökvans. Sem dæmi má nefna ýmsar miðflótta dælur, hvirfildælur og axial flæðisdælur o.s.frv.
II Jákvætt tilfærsludælur: Þessar dælur nota fram og aftur hreyfingu stimpla eða snúningshreyfingu snúninga til að breyta rúmmáli vinnuhólfsins, þjappa vökvanum og vinna á vökvanum og auka þannig vélrænni orku vökvans. Sem dæmi má nefna fram og aftur dælur, gírdælur og skrúfudælur o.s.frv.
III Jet Pump: Hún virkar með því að nota háhraða strókinn sem myndast af vinnuvökvanum til að kasta vökvanum út og síðan með skriðþungaskiptum eykst orka vökvans sem kastast út.
Vegna einfaldrar uppbyggingar, auðveldrar framleiðslu, stöðugs flæðis, sterkrar aðlögunarhæfni og þægilegrar notkunar eru miðflóttadælur mikið notaðar í efnaframleiðslu. Þess vegna, í þessari grein, munum við einbeita okkur að því að kynna miðflótta dælur.
Vinnulag miðflótta dælu
Þegar miðflóttadæla er í gangi treystir hún á háhraða snúningshjólið til að gera vökvanum kleift að afla orku og auka þrýstingsgetu hans undir áhrifum tregðu miðflóttaaflsins. Áður en miðflóttadælan byrjar að virka verður að fylla dæluhlutann og inntaksleiðsluna með fljótandi miðli til að koma í veg fyrir að það komi fram kavitation.
Þegar hjólið snýst hratt, valda blöðin því að miðillinn snýst hratt. Snúningsmiðlinum er hent út úr hjólinu undir áhrifum miðflóttaaflsins. Eftir að vatninu inni í dælunni er hent út myndast tómarúmssvæði í miðju hjólsins. Á sama tíma sogar það stöðugt inn vökva og gefur stöðugt ákveðna orku til -vökvans sem sogast inn og losar síðan vökvann. Þannig virkar miðflóttadælan stöðugt á þennan hátt.
Uppbygging miðflótta dælu
Það eru margar gerðir af miðflótta dælum. Þrátt fyrir að uppbygging ýmissa tegunda dæla sé mismunandi, eru aðalhlutirnir í grundvallaratriðum þeir sömu.
Helstu þættir miðflótta dælu eru: hjól, dæluskaft, dæluhlíf, dælubotn, pakkningskassi (þéttibúnaður), þéttihringur, leguhús osfrv.
1. Hjólhjól
Hjólhjólið er vinnuhluti miðflótta dælu. Það nær að dæla vökva með því að snúa á miklum hraða og vinna á vökvanum. Það er mikilvægur hluti af miðflóttadælunni.
Hjólhjólið er almennt samsett úr miðstöðinni, blaðunum og hlífðarplötunni. Hlífðarplata hjólsins er skipt í framhliðarplötu og aftari hlífðarplötu. Hlífðarplatan á inntakshlið hjólsins er kölluð fremri hlífðarplata og hlífðarplata hinnar hliðarinnar er kölluð afturhlíf.
Þegar miðflóttadælan er ræst knýr dæluskaftið hjólið til að snúast á miklum hraða saman. Þetta þvingar vökvann sem hefur verið forfylltur á milli blaðanna til að snúast. Undir virkni tregðu miðflóttakraftsins færist vökvinn geislaður frá miðju að jaðri hjólsins.
Við flæðisferlið í gegnum hjólið fær vökvinn orku, stöðuþrýstingur hans eykst og flæðishraði eykst. Þegar vökvinn fer út úr hjólinu og inn í dæluhlífina hægir hann á sér vegna smám saman stækkandi flæðisrása inni í hlífinni. Hluti hreyfiorkunnar breytist í kyrrstöðuþrýstingsorku og rennur að lokum snertandi inn í losunarleiðsluna.
Samkvæmt burðarformi þeirra er hægt að flokka hjólin í eftirfarandi þrjár gerðir.
(1) Lokaða hjólið hefur hlífðarplötur á báðum hliðum. Það eru 4 til 6 blöð á milli hlífðarplötunnar. Lokaða hjólið hefur mikla afköst og er mest notaða tegundin. Það er hentugur til að flytja hreinan vökva án fastra agna eða trefja.
(2) Opið hjól af -gerð hefur engar hlífðarplötur á báðum hliðum blaðanna. Það er hentugur til að flytja vökva sem innihalda mikið magn af sviflausnum. Hins vegar er skilvirkni þess tiltölulega lág og þrýstingur flutts vökvans er ekki hár.
(3) Hálf-opið hjólið hefur aðeins hlífðarplötu að aftan. Það er hentugur til að flytja vökva sem eru viðkvæmir fyrir botnfalli eða innihalda sviflausn í föstu formi. Skilvirkni þess liggur á milli hjóla með opnum og lokuðum gerð.
2. Dæluskaft
Meginhlutverk dæluás miðflóttadælu er að senda kraft og styðja við hjólið til að halda því í vinnustöðu og virka eðlilega. Annar endi skaftsins er tengdur við mótorskaftið í gegnum tengi og hinn endinn styður hjólið fyrir snúningshreyfingu. Skaftið er búið íhlutum eins og legum og axial þéttingum.
Algeng efni fyrir dælustokka eru kolefnisstál og ryðfrítt stál.
Hjól og bol eru tengdir með lykli. Þar sem þessi tengiaðferð getur aðeins sent tog en getur ekki fest axial stöðu hjólsins, í dælunni, eru axial ermi og læsihneta notuð til að festa axial stöðu hjólsins.
Eftir að hjólið er komið fyrir áslega með læsihnetunni og bolshylkinu, til að koma í veg fyrir að læsihnetan losni, er nauðsynlegt að koma í veg fyrir að dælan snúist við. Sérstaklega fyrir nýuppsettar dælur eða dælur sem hafa verið teknar í sundur og viðgerð, ætti að framkvæma beygjustefnuprófun samkvæmt reglugerðum til að tryggja samræmi við tilgreinda stefnu.
3. Ermi
Hlutverk bolshylsunnar er að vernda dæluskaftið, umbreyta núningi milli pökkunar og dæluskafts í núning milli pökkunar og bolshylsunnar. Þess vegna er skafthylsan slit-hlutur miðflóttadælunnar.
Yfirborð skafthylsunnar getur einnig gengist undir meðhöndlun eins og uppkolun, nítrun, krómhúðun og úðun. Yfirleitt er krafan um yfirborðsgrófleika nauðsynleg til að ná Ra3,2μm - Ra0,8μm. Þetta getur dregið úr núningsstuðlinum og aukið endingartímann.
4. Legur
Legurnar gegna því hlutverki að styðja við þyngd og álag snúningsins. Í miðflóttadælum eru rúllulegur aðallega notaðar. Ytri hringur legsins er í grunnskaftskerfi með leguhúsi gatinu, en innri hringurinn er í grunnholakerfi með snúningsskaftinu. Samsvarandi flokkur landsstaðlar hafa ráðlögð gildi og hægt er að velja þau í samræmi við sérstakar aðstæður. Legur eru almennt smurðar með feiti og smurolíu.
5. Fyllibox
Þegar dæluskaftið stendur út úr dæluhylkinu er bil á milli skafts og hlífðar. Í miðflóttadælum fyrir stakar-sog, ef enginn skaftþéttibúnaður er notaður á þessum hluta, mun háþrýstingsvatnið inni í dæluhlífinni leka út í miklu magni. Pökkunarkassinn er einn af algengustu skaftþéttingartækjunum. Pökkunarkassinn er samsettur úr fimm hlutum: skaftþéttingarhylki, pakkningu, vatnsþéttingarpípunni, vatnsþéttingarhringnum og pökkunarhlífinni.
⒍蜗壳
Spólan er spírallaga-flæðisrás sem stækkar smám saman í þversniðsflatarmáli frá úttaki hjólsins að inntakinu á næsta þrepi hjólsins eða að úttaksrörinu á dælunni. Rennslisrásin stækkar smám saman og úttakið er í formi dreifingarrörs. Eftir að vökvinn flæðir út úr hjólinu er hægt að minnka flæðishraða hans mjúklega og breyta stórum hluta hreyfiorku hans í kyrrstöðuþrýstingsorku.
Kostir spólunnar eru að hún er auðveld í framleiðslu, hefur breitt nýtnisvæði og skilvirkni dælunnar breytist lítið eftir að hjólið er unnið.
Gallinn er sá að hvolfformið er ósamhverft. Þegar notaður er stakur bol er þrýstingurinn sem verkar á snúninginn í geislamynd ekki einsleitur, sem er líklegt til að valda því að skaftið beygist. Þess vegna, í fjölþrepa dælum, nota aðeins fyrsti og síðasti hlutinn rafhlöður, en miðhlutinn notar stýrihjól.
Efni hvolfsins er venjulega steypujárn. Kúla ryðfríu-tæringardælunnar er úr ryðfríu stáli eða öðrum tæringarvarnarefnum, svo sem plasti, trefjagleri o.s.frv. Fyrir fjöl-dælur, vegna háþrýstingsins, eru kröfur um styrkleika efnisins hærri og spólur þeirra eru yfirleitt úr steyptu stáli.
⒎ Drifhjól
Stýrihjólið er kyrrstæður skífa með framhliðarskífum vafðar utan um ytri brún þess á framhliðinni. Þessar stýrispinnar mynda röð dreifingarlaga-flæðisrása. Á bakhliðinni eru öfug stýrisskífur sem beina vökvanum að inntakinu á næsta þrepi hjólsins. Eftir að vökvanum hefur verið kastað út úr hjólinu, rennur hann mjúklega inn í stýrihjólið og heldur áfram að flæða út á við meðfram framstýrisskífunum, þar sem hraði hans minnkar smám saman og meirihluti hreyfiorku hans er breytt í kyrrstöðuþrýstingsorku.
Geislamyndað einhliða bil á milli hjólsins og stýrisskífanna er um það bil 1 mm. Ef úthreinsunin er of mikil mun skilvirknin minnka; ef það er of lítið mun það valda titringi og hávaða. Í samanburði við rafhlöðuna er dæluhlíf hinnar aðgreindu fjöl-þrepa miðflóttadælu með stýrihjólum auðveldara í framleiðslu og hefur meiri skilvirkni í orkuumbreytingu. Hins vegar er uppsetning hans og viðhald erfiðara en á volute.
16. Þéttihringur
Til að draga úr innri leka og vernda dæluhlífina er settur þéttihringur sem hægt er að skipta um á skel sem samsvarar inntaki hjólsins. Geislamyndabilið milli innra gats þéttihringsins og ytri hrings hjólsins er yfirleitt á milli 0,1 og 0,2 mm. Eftir að þéttihringurinn slitnar eykst geislamyndabilið, sem leiðir til lækkunar á vökvalosunarrúmmáli dælunnar og minnkunar á skilvirkni. Þegar þéttingarbilið fer yfir tilgreint gildi er nauðsynlegt að skipta um það í tíma.
Byggingarform þéttihringsins eru þrjár gerðir:
Flat-hringagerð, með einfalda uppbyggingu og auðveldri framleiðslu, en léleg þéttingaráhrif;
Réttur-þéttihringurinn gerir vökvaleka kleift að fara í gegnum 90 gráðu rás, sem leiðir til betri þéttingaráhrifa samanborið við flötu-hringagerðina. Það er mikið notað.
Völundarhúsþéttihringurinn hefur góð þéttingaráhrif, en uppbygging hans er flókin og framleiðsla hans er erfið. Þess vegna er það sjaldan notað í miðflótta dælur.
Vinnuferli miðflótta dælu
Áður en dælan er ræst skal fylla hana með vökvanum sem á að flytja fyrst.
2. Eftir að dælan er ræst, knýr dæluskaftið hjólið til að snúast á miklum hraða, sem myndar miðflóttakraft. Undir þessum krafti kastast vökvinn frá miðju hjólsins að jaðri hjólsins, þrýstingur hans eykst og hann flæðir inn í dæluhlífina á mjög miklum hraða (15-25 m/s).
3. Í 蜗形 dæluhlífinni, þar sem flæðisrásin stækkar stöðugt, hægir á flæðishraða vökvans, sem veldur því að megnið af hreyfiorkunni breytist í þrýstiorku. Að lokum flæðir vökvinn út úr losunarhöfninni með tiltölulega háum stöðuþrýstingi og fer inn í losunarleiðsluna.
4. Eftir að vökvinn inni í dælunni hefur verið rekinn út myndast lofttæmi í miðju hjólsins. Undir þrýstingsmuninum á milli yfirborðsþrýstings vökva (loftþrýstings) og þrýstings inni í dælunni (neikvæð þrýstingur), fer vökvinn inn í dæluna í gegnum sogrörið og fyllir stöðuna þar sem vökvinn var rekinn út.
Flokkun miðflótta dæla
Vörur með miðflóttadælu eru almennt flokkaðar í samræmi við byggingareiginleika þeirra. Það eru ýmsar flokkunaraðferðir, þar á meðal sex gerðir: flokkaðar eftir vinnuþrýstingi, eftir fjölda vinnandi hjóla, eftir því hvernig hjólið tekur inn vatn o.s.frv.
⒈ Samkvæmt vinnuþrýstingi:
Lág-þrýstingsdæla: Þrýstingurinn er lægri en 100 metrar af vatnssúlu.
Miðlungs-þrýstingsdæla: Þrýstingurinn er á bilinu 100 til 650 metrar af vatnssúlu.
Hár-þrýstidæla: Þrýstingurinn er hærri en 650 metrar af vatnssúlu.
2. Samkvæmt fjölda vinnandi hjóla:
Eins-þrepsdæla: Þetta vísar til dælu þar sem aðeins eitt hjól er á dæluásnum.
Fjölþrepa dæla: Þessi tegund dælu er með tvö eða fleiri hjól á skaftinu. Í þessu tilviki er heildarhaus dælunnar summan af hausunum sem myndast af hverju n hjólanna.
3. Samkvæmt vatnsinntökuaðferð hjólsins:
Ein-hliðar vatnsinntaksdæla-: Einnig þekkt sem ein-sogdæla, það þýðir að það er aðeins ein vatnsinntaksgátt á hjólinu.
Tvíátta sogdæla: Einnig þekkt sem tvöföld-sogdæla, hún er með inntaksgátt á báðum hliðum hjólsins. Rennslishraði hennar er tvöfalt meiri en einnar -sogdælu. Það má í grófum dráttum líta á það sem tvær stakar-sogdæluhjólar sem settar eru bak-í-bak.
4. Samkvæmt staðsetningu dæluskaftsins:
Lárétt dæla: Dæluskaftið er í láréttri stöðu.
Lóðrétt dæla: Dæluskaftið er í lóðréttri stöðu.
5. Samkvæmt formi dæluhlífarsamskeytisins:
Lárétt klofningsdæla: Það er dæla þar sem samsauminn er opnaður á lárétta planinu sem liggur í gegnum ásinn.
Lóðrétt liðyfirborðsdæla: Hér er átt við dælu þar sem liðyfirborðið er hornrétt á áslínuna.
6. Aðferðin við að beina vatninu sem kemur út úr hjólinu í átt að losunarhólfinu:
Hlífðardæla: Eftir að vatn fer út úr hjólinu fer það beint inn í dæluhlífina sem hefur spíralform.
Leiðskífudæla: Eftir að vatn fer út úr hjólinu, fer það inn í stýrisskífurnar sem eru settar fyrir utan hjólið og heldur síðan áfram á næsta stig eða rennur inn í úttaksrörið.
⒎ Samkvæmt mismunandi miðlum sem fluttir eru, er hægt að flokka miðflóttadælur sem: vatnsdælur, olíudælur, tæringarþolnar-dælur osfrv.
Kavitation og gufulæsing
Erosion fyrirbæri
Frá vinnureglu miðflótta dælunnar má vita að eftir að vökvinn á milli blaðanna hefur verið kastað út úr háhraða snúningshjólinu, myndast lág-þrýstingssvæði nálægt inntakinu á hjólhjólinu. Þegar þrýstingurinn við inntak hjólsins er jafn eða lægri en mettaður gufuþrýstingur pV vökvans sem fluttur er við rekstrarhitastig mun vökvinn á þessu svæði gufa upp og mynda loftbólur. Þegar loftbólurnar ferðast með vökvanum á háþrýstingssvæðið þéttast þær hratt vegna þrýstingsins.
Á því augnabliki sem þétting kúla myndast staðbundið lofttæmi. Vökvinn í kring hleypur á miklum hraða í átt að rýminu sem loftbólan hafði áður, sem veldur höggi og titringi, sem leiðir til verulegs höggkrafts. Sérstaklega þegar þéttingarpunktur kúla er nálægt yfirborði blaðsins, hafa fjölmargar vökvaagnir áhrif á blaðið með mikilli tíðni og þrýstingi; á sama tíma getur loftbólan einnig innihaldið lítið magn af súrefni og öðrum efnum sem hafa efnafræðileg ætandi áhrif á málmefni. Undir samsettri virkni stöðugrar höggs og efnatæringar skemmist yfirborð blaðsins, myndar bletti og sprungur, sem mun leiða til ótímabæra skemmda á blaðinu. Þetta fyrirbæri er kallað kavitation í miðflóttadælum.
Fyrirbærið gasbinding
Þegar miðflóttadæla er ræst, ef loft er í dælunni, vegna lágs þéttleika lofts, er miðflóttakrafturinn sem myndast eftir snúning lítill. Þess vegna er lágþrýstingurinn sem myndast í miðju svæði hjólsins ófullnægjandi til að soga vökvann inn. Jafnvel þótt miðflóttadælan sé ræst getur hún ekki klárað flutningsverkefnið. Þetta fyrirbæri er kallað "loftlás".
Þetta gefur til kynna að miðflóttadælan hafi enga sjálf-fræsingargetu. Þess vegna, áður en miðflóttadælan er ræst, verður að fylla hana með vökvanum sem á að flytja. Auðvitað, ef soginntak miðflótta dælunnar er komið fyrir neðan vökvastig flutningsvökvans, mun vökvinn sjálfkrafa renna inn í dæluna. Þetta er sérstakt tilfelli. Sogleiðsla miðflóttadælunnar er búin botnloka til að koma í veg fyrir að vökvinn sem var fylltur áður en hann byrjaði flæði út úr dælunni. Síuskjárinn getur komið í veg fyrir að fast efni í vökvanum sogast inn og stífli leiðslur og útblástursrör dæluhússins. Stýriventillinn sem settur er upp í útblástursrörinu er notaður til að ræsa dæluna, stöðva dæluna og stjórna flæðinu.
Frá sjónarhóli mismunandi orsakir kavitation og gufulás:
Loftbinding vísar til nærveru lofts inni í dæluhlutanum. Það gerist venjulega þegar dælan er ræst. Helsta birtingarmyndin er sú að loftið inni í dæluhúsinu hefur ekki verið fjarlægt að fullu. Þó að kavitation stafi af því að vökvinn nær uppgufunarþrýstingi sínum við ákveðið hitastig. Það má sjá að það er nátengt flutningsmiðlinum og vinnuskilyrðum.
Hægt er að nota eftirfarandi aðferðir til að koma í veg fyrir að loftlæsingin komi upp:
1. Áður en byrjað er skaltu fylla skelina af vökva. Gakktu úr skugga um þétt innsigli á skelinni. Vatnsáfyllingarventillinn og sturtuhausinn mega ekki leka. Þéttingarafköst ættu að vera góð.
2. Sogleiðsla miðflóttadælunnar er búin botnloka til að koma í veg fyrir að vökvinn sem var dælt inn fyrir gangsetningu flæði aftur inn í dæluna. Síuhlífin getur komið í veg fyrir að fastar agnir í vökvanum sogist inn. Útblástursleiðslurnar eru búnar stjórnloka sem er notaður til að ræsa og stöðva dæluna og stjórna rennsli.
3. Settu soginntak miðflóttadælunnar fyrir neðan vökvastigið þar sem flytja þarf vökvann. Vökvinn rennur sjálfkrafa inn í dæluna.
Orsakir og lausnir á kavitation
Helstu orsakir kavitation eru:
1. Viðnám inntaksleiðslunnar er of hátt eða leiðslan er of þunn.
2. Hitastig flutningsmiðilsins er of hátt;
3. Of mikið flæði, það er að segja að úttaksventillinn er opinn of breiður;
4. Uppsetningarhæðin er of há, sem hefur áhrif á vökvainntaksgetu dælunnar.
5. Valmál, þar á meðal val á dælum og val á dæluefni o.fl.
Lausn:
1. Fjarlægðu aðskotahluti úr inntaksleiðslunni til að tryggja slétt flæði, eða auka þvermál leiðslunnar.
2. Dragðu úr hitastigi flutningsmiðilsins;
3. Dragðu úr uppsetningarhæðinni;
4. Skiptu um dæluna eða gerðu endurbætur á ákveðnum íhlutum dælunnar, svo sem að nota efni sem eru ónæm fyrir kavitation.
