La pompa è un'unità che, per aspirazione e iniezione di liquido, lo muove con l'aiuto dell'energia cinetica o potenziale. Tali dispositivi sono utilizzati oggi in vari campi dell'attività umana. Le unità del tipo presentato possono essere trovate sia nell'industria che nella vita di tutti i giorni.

I tipi esistenti di pompe sono vari. Differiscono per principio di funzionamento e portata. In vendita ci sono progetti che possono funzionare non solo con liquidi, ma anche con gas, sotto vuoto, per trasferire calore, flusso magnetico, ecc. Per comprendere questa varietà, è necessario considerare i principali tipi di dispositivi presentati. Ciò ti consentirà di scegliere la migliore opzione di equipaggiamento da un numero enorme di progetti esistenti.

Classificazione

Moderno pompe, tipi e principio di funzionamento che differiscono in vari criteri, differiscono per caratteristiche di progettazione, applicazione e una serie di altre caratteristiche. Per spostare i liquidi sotto una certa pressione, oggi vengono utilizzati 2 tipi di unità. La prima categoria comprende pompe-macchine e la seconda - pompe-apparati. Includono molti tipi di apparecchiature.

Le pompe della macchina sono azionate da un motore. Questi includono a lame, pistoni, rotanti e altre varietà.

I dispositivi delle pompe funzionano da altre fonti di energia. Non prevede la presenza di meccanismi di lavoro. Questo gruppo comprende pompe a getto, idrauliche, magnetoidrodinamiche, nonché sollevatori a gas, dislocatori, ecc.

Su appuntamento tipi di pompe dell'acqua diviso in diversi gruppi principali. Questi includono il sollevamento dell'acqua, la circolazione, le unità di drenaggio.

Tipo di camera di lavoro

Per comprendere la diversità dell'attrezzatura presentata, è necessario considerare foto di tipi di pompe(presentato di seguito). Secondo il principio delle caratteristiche della camera interna dell'unità, si distinguono due grandi gruppi di dispositivi. Si tratta di varietà volumetriche e dinamiche. Includono molte unità diverse.

Il liquido nella pompa volumetrica si muove sotto l'influenza di cambiamenti periodici nello spazio interno della camera. Questa categoria di dispositivi comprende dispositivi a palette, alternativi e rotanti. I dispositivi inclusi in questo gruppo sono classificati secondo una serie di criteri. Sono selezionati in base alle condizioni operative del dispositivo.

Nelle pompe dinamiche, il liquido viene trasportato sotto l'influenza delle forze all'interno della camera. Questa categoria comprende pompe a palette, elettromagnetiche e dispositivi di attrito. Tali dispositivi differiscono per il tipo di forze che agiscono sul liquido, la direzione del suo movimento, il tipo di uscita e anche il design della ruota.

Quando si sceglie l'uno o l'altro tipo di attrezzatura, il consumatore è guidato dalla classificazione in base alla caratteristica dell'obiettivo, al rispetto delle condizioni del settore e al funzionamento.

Scopo

Le varietà esistenti di pompe sono classificate in base alla loro applicazione in vari campi dell'attività umana. Esistono unità per il pompaggio di acqua pulita, acque reflue, che aumentano la pressione nel sistema e garantiscono una circolazione costante nelle comunicazioni di riscaldamento.

Separatamente, ci sono anche tipi di pompe antincendio. Usano apparecchiature ad alta potenza. Questo crea una grande pressione dell'acqua.

Le pompe di drenaggio sono progettate per spostare l'acqua piovana contaminata, le falde acquifere. Tali dispositivi prevedono la presenza di un sistema di macinazione, nonché componenti di filtraggio. Si tratta di dispositivi di piccole dimensioni e senza pretese, caratterizzati dalla loro disponibilità per gli acquirenti. Pertanto, sono usati ovunque.

L'attrezzatura fecale si distingue per un diametro maggiore dei fori e per la presenza di un meccanismo di taglio. Sono in grado di deviare sostanze di varia consistenza. Sono installati in una fossa o serbatoio, dove si trovano per tutto il tempo del loro funzionamento.

Le unità di aumento della pressione sono installate davanti al dispositivo, che richiede una pressione del fluido eccessiva durante il funzionamento.

Unità centrifughe

Descrivere tipi di pompe secondo il principio di funzionamento, dovremmo considerare i principali. Uno dei dispositivi più comunemente usati dall'umanità è un'unità centrifuga. Trova impiego negli impianti di alimentazione idrica, liquidi aggressivi, viscosi, liquami, falde acquifere.

Il dispositivo trasferisce l'energia cinetica dalla girante (ruota durante il funzionamento) alla sostanza che si trova tra le sue pale. La forza centrifuga generata in questo caso trasferisce il liquido nel corpo del dispositivo. Quindi si sposta ulteriormente attraverso il sistema. Un nuovo liquido entra al posto della sostanza spostata. Ciò garantisce il funzionamento continuo della pompa.

L'alimentazione del fluido alla ruota può essere effettuata non solo da un lato. Esistono progetti centrifughi più complessi. Sono forniti da due lati. Questo approccio permette di equalizzare la pressione della sostanza che essa esercita sulle pale delle ruote.

Una delle principali caratteristiche tecniche di tali pompe è il coefficiente di velocità. Quando si sceglie un modello particolare, è necessario tenere conto delle caratteristiche esistenti dell'attrezzatura. In questo caso, funzionerà a lungo ed efficacemente.

Disegni multistadio e assiali

studiando tipi di pompe, caratteristiche che differiscono nel principio del dispositivo, occorre prestare attenzione anche alle strutture assiali e multistadio. Sono anche abbastanza comuni nella produzione industriale e nella vita di tutti i giorni.

Le varietà multistadio consentono di creare una grande pressione del fluido. Passa successivamente attraverso diverse giranti. Ognuno di questi elementi strutturali trasmette una certa energia della sostanza.

Quando si scelgono tali apparecchiature, è importante prestare attenzione alla dipendenza degli indicatori di pressione e potenza, all'altezza di aspirazione nella fase di alimentazione e all'efficienza. Quest'ultima caratteristica raggiunge il suo massimo in una determinata modalità di funzionamento dell'apparecchiatura. All'aumentare del flusso, l'efficienza diminuisce. Tali strutture sono in grado di fornire una pressione dell'acqua di 65-138 mila m³ / h. Allo stesso tempo, l'altezza della colonna d'acqua può essere di 18,5-95 m È questa attrezzatura che viene utilizzata negli estinguenti grattacieli.

Considerando i tipi e i tipi di pompe, va detto anche sulla progettazione delle pompe assiali. Sono in grado di spostare un grande volume di liquido in breve tempo. La girante trasmette una certa energia della sostanza attraverso la superficie delle sue pale. È con questa forza che il liquido si muove nel sistema. Le sue particelle si muovono lungo una curva. Entrando nell'apparato di raddrizzatura, la loro traiettoria è allineata. Prima di lasciare l'unità, il liquido si muove lungo l'asse della pompa. Questo principio di circolazione servì a determinare il nome di tale tecnica.

Le pompe assiali possono avere pale rigide o elementi strutturali rotanti nel loro design. Nella prima versione, gli elementi dell'elica sono fissi. Nella seconda versione, nel sistema è integrato un meccanismo che fa ruotare le lame modificandone l'angolo di inclinazione.

Strutture a vortice e rotore

Comprendendo la classificazione delle moderne attrezzature a pressione, è necessario dire alcune parole su quali tipi di pompe sono ancora richiesti nell'attività economica umana. Secondo il principio del dispositivo del meccanismo interno, si distingue un tipo di costruzione a vortice.

Tali unità sono caratterizzate da buone prestazioni autoadescanti. Sono in grado di avviarsi senza prima aver riempito il tubo di liquido, presente nella custodia del dispositivo. Lo scopo principale di tali apparecchiature è il movimento di sostanze che evaporano rapidamente, facendo cadere liquidi saturi di gas. Sono utilizzati anche in combinazione con pompe centrifughe.

I dispositivi Vortex possono essere di classe aperta o chiusa. In quest'ultima versione, il liquido proveniente dalle celle della periferia della girante, quando si verifica la forza centrifuga, si sposta nel canale di alloggiamento. Quindi trasferisce parte della sua energia all'ambiente interno. Successivamente, il liquido si sposta nella cella successiva. Con una tale organizzazione, una pompa a vortice sviluppa una pressione molte volte maggiore di quella delle varietà centrifughe. Tuttavia, la loro efficienza sarà inferiore.

A principali tipi di pompe includeva anche varietà rotative. Forniscono una piccola quantità di liquido. Sono dentati, a leva, a vite, rotanti, a labirinto, ecc. Si differenziano tutti per lo stesso principio di funzionamento. Tali progetti non includono una valvola di scarico e aspirazione. Questo semplifica il design, rendendolo più resistente e pratico.

Strutture a pistoni

Sono in vendita anche tipi di pompe a pistoni. Differiscono in varie soluzioni di design. A causa di questa caratteristica, sono utilizzati in una vasta gamma di settori.

L'azione dell'unità avviene tramite periodica aspirazione ed iniezione all'interno del cilindro durante il movimento dell'elemento di lavoro. È uno stantuffo o pistone. Il volume del liquido in movimento non cambia. Accelera o rallenta periodicamente il tempo di movimento del meccanismo di lavoro.

Le pompe a pistoni possono essere azionate, ad azione diretta. Il design incorpora una valvola di scarico e aspirazione. La sostanza che si muove attraverso il sistema riceve energia cinetica. Il suo valore è proporzionale alla pressione durante la sua iniezione.

Le pompe a pistoni possono essere verticali, orizzontali, multiplo oa semplice effetto. Possono includere uno o più cilindri. Il design è caratterizzato da una notevole complessità organizzativa. Con dimensioni significative, questo è un dispositivo relativamente silenzioso. La loro efficienza è elevata e il lavoro è caratterizzato da un'elevata indipendenza dalla pressione.

Disegni a getto

Esistente tipi di pompe dell'acqua ci sono un gran numero di opzioni di progettazione. Uno dei tipi più popolari di equipaggiamento è un'unità jet. Appartiene al gruppo delle pompe. Questo design è molto versatile. La portata delle pompe a getto è ampia.

L'attrezzatura presentata ha un design semplice e pratico, è durevole nel funzionamento. La loro efficienza è bassa, solo circa il 30%. Un ottimo esempio di design a getto è una pompa a getto d'acqua. Converte l'energia potenziale del liquido in energia cinetica in un ugello conico convergente. Inoltre, la fornitura viene miscelata con la sostanza di lavoro nella camera. Dopodiché, l'energia cinetica si trasforma di nuovo in potenziale.

Pompe dell'acqua

studiando tipi di pompe dell'acqua, è opportuno distinguere diversi gruppi di tali apparecchiature. I dispositivi del tipo presentato possono essere di superficie o sommergibili.

La prima categoria comprende dispositivi montati al di fuori della superficie dell'acqua. Sono in grado di sollevare l'acqua in superficie da una profondità fino a 8 m.Questa è un'attrezzatura produttiva, praticità e manutenibilità. Durante il funzionamento, l'unità non fa rumore. Il suo costo è accettabile per quasi tutti gli acquirenti. Tali dispositivi includono tipi di costruzione centrifughi e a vortice.

Le varietà sommergibili sono sospese con un cavo direttamente sopra l'acqua. Toccano il liquido, trasferendolo in superficie. Tali dispositivi consentono il trasporto di acqua anche da grandi profondità. Questi dispositivi sono forniti negli edifici residenziali. Trovano impiego negli impianti di irrigazione, fornitura di acqua tecnica e potabile alla cisterna. Quando i locali sono allagati, anche le pompe sommerse vengono azionate efficacemente.

Il design in questo caso è complesso e impegnativo. Possono sorgere difficoltà durante la manutenzione delle apparecchiature. L'acqua in cui è immerso l'unità deve essere pulita, senza grandi quantità di impurità.

Strutture di circolazione

I tipi di circolazione delle pompe sono utilizzati negli impianti di riscaldamento. Il liquido di raffreddamento si muove a una determinata velocità attraverso il sistema. La sua temperatura sta gradualmente diminuendo. La stanza viene riscaldata a un certo livello di movimento del liquido di raffreddamento. Tali dispositivi sono utilizzati anche in edifici a più piani, in cui il sistema di tubi di riscaldamento e radiatori è caratterizzato da ramificazioni.

Più spesse sono le linee di alimentazione, maggiore è la potenza della pompa richiesta. Nel punto in cui la pompa viene inserita nell'impianto si verifica una caduta di pressione. Affinché l'attrezzatura funzioni in modo efficiente, è necessario fornire il livello di prestazioni necessario.

Dopo aver considerato i principali tipi di pompe, è possibile comprendere le caratteristiche di tali apparecchiature, le loro differenze e le caratteristiche di funzionamento. Una varietà di design consente l'uso dell'attrezzatura presentata in varie aree dell'attività economica umana.

Una pompa è una macchina idraulica progettata per spostare il fluido sotto pressione. L'energia meccanica fornita all'albero della pompa viene convertita nell'energia del flusso del fluido.

A causa dell'energia trasferita, il liquido può essere compreso a una data altezza, pompato su distanze considerevoli o fatto circolare in un circuito di lavoro.

A causa dell'ampia gamma di applicazioni e dell'ampia varietà di design, la classificazione delle pompe non è il compito più semplice e inequivocabile. Di conseguenza, le pompe sono classificate in base a vari criteri.

Classificazione delle pompe secondo il principio di funzionamento

La più comune è la classificazione delle pompe in base al principio di funzionamento. Secondo questa classificazione, l'intera varietà di modelli di pompe può essere suddivisa in due gruppi principali:

• volumetrico
  • ricambiare
  • Rotativo (rotonico)
    • traslativo rotatorio
      • Cancello scorrevole
      • Pistone rotante
    • Rotary-rotante
      • frastagliato

dinamico

• • Attrito

Classificazione secondo le pompe GOST 17398-72. Termini e definizioni

L'appendice a GOST 17398-72 presenta una classificazione delle pompe in base al principio di funzionamento e progettazione, in base alla quale le pompe sono divise in due classi principali, volumetriche e dinamiche. In ciascuna delle classi si possono distinguere più gruppi in base a diverse caratteristiche.




Tipi di pompe per dimensione

A seconda dei parametri principali - potenza, portata, si dividono i seguenti tipi di pompe:

Classificazione delle pompe per scopo

Le pompe utilizzate nell'approvvigionamento idrico, fognario, servizi pubblici sono classificate in base al loro scopo:

• Uso generale per acqua dolce
• Centrifugo
• Console
• Doppia entrata
• verticale
• Regolabile
• Non regolamentato
• Diagonale
• Assiale
• verticale
• Regolabile
• Non regolamentato
• Orizzontale
• Vortice
• Vortice centrifugo
• Multistadio
• pozzo trivellato
• Sommergibile da fondo
• Downhole con motore elettrico remoto (sopra pozzo)
• Per sistemi di alimentazione
• Nutrienti
• Condensatore
• Rete
• Per liquidi stagnanti
• Orizzontale
• verticale
• Per miscele abrasive
• Monoscafo orizzontale a terra
• Con alesaggio normale
• Con una maggiore area di flusso
• sabbioso
• Orizzontale
• verticale
• Per masse fibrose
• Centrifuga per polpa di carta
• Cantilever centrifugo
• Per liquidi con una concentrazione di solidi superiore allo 0,1% in volume
• Per liquidi con più dell'1,5% di solidi in volume
• Sigillata centrifuga
• Orizzontale
• verticale
• Fisso orizzontale assiale
• Far cadere
• Monoblocco per acque inquinate
• Dosaggio
• Pistone
• Stantuffo
• Soffietto

Questo tipo di classificazione di macchine di questo tipo viene solitamente utilizzato per pompare liquidi più viscosi. Il principio di funzionamento di una pompa volumetrica si basa sulla conversione dell'energia del motore in energia del fluido. Di solito sono alquanto sbilanciati e hanno vibrazioni elevate, quindi sono installati su fondamenta massicce.

Esistono diversi sottotipi di tali dispositivi:
- pompe a girante, utilizzate anche come dosatori;
- lamellari, che garantiscono una discreta aspirazione del prodotto. Tali pompe funzionano a causa delle variazioni del volume della camera di lavoro a causa del rotore e dello statore;
- vite;
- pistone, in cui si può creare una pressione abbastanza elevata. Tali pompe non sono adatte per liquidi abrasivi;
- pompe peristaltiche con proprietà di inerzia chimica e bassa pressione;
- membrana;
- pompe a girante oa palette, più utilizzate nell'industria alimentare.

Le proprietà comuni a tutti questi sottotipi includono il ciclo del processo di lavoro, la tenuta, la capacità di autoadescamento e l'indipendenza dalla pressione.

Tipo dinamico di pompe

Questo tipo di attrezzatura è suddivisa in tre categorie: a lame (azionate da una ruota a pale o da una vite poco profonda); dispositivi a getto (forniscono liquido a causa dell'energia ricevuta dal flusso di liquido ausiliario, vapore o persino gas), nonché pompe a pistone, che sono anche chiamate pompe hydroram (il loro principio di funzionamento si basa sullo shock idraulico, che provoca liquido iniezione).

A sua volta, la prima tipologia di pompe - a palette - è ulteriormente suddivisa in due differenti sottotipi in base al principio di funzionamento: dispositivi centrifughi che convertono gli azionamenti di energia meccanica in energia potenziale del flusso del fluido, e quelli a vortice, che sono un separato e non comune tipo di dispositivo operante per la formazione di vortici nel canale di lavoro della macchina.

Anche il sottotipo di pompe centrifughe è suddiviso in modo più dettagliato. Sul:
- pompe centrifughe a vite, in cui il fluido viene fornito al corpo di lavoro sotto forma di una vite fine con dischi di grande diametro;
- console, basata sul principio dell'alimentazione unilaterale del fluido alla girante;
- assiale (il secondo nome è elica), in cui il fluido è fornito da una ruota a pale del tipo ad elica;
- pompe semiassiali, dette anche diagonali e turbina;
- dispositivi radiali con giranti radiali.

Pompe- si tratta di macchine in cui l'energia meccanica dell'azionamento viene convertita in energia idraulica del liquido pompato, a seguito della quale si muove.

Nella produzione alimentare, le pompe sono uno dei tipi più comuni di apparecchiature, il cui funzionamento affidabile garantisce la continuità del processo. Le pompe sono utilizzate per pompare liquidi con diverse proprietà fisiche e chimiche (latticini, pasta, siero, alcol, ecc.) a diverse temperature.

Il tipo e l'affidabilità del funzionamento della pompa dipendono in gran parte dai parametri del liquido pompato.

Secondo il principio di funzionamento, tutte le pompe (Fig. 2.23) sono divise in due grandi gruppi: volumetrico, dinamico, nonché ponti aerei e installazioni, in cui l'energia dell'aria compressa viene utilizzata per spostare il fluido.

Pompe volumetriche. Le pompe volumetriche sono utilizzate per il trasporto di liquidi ad alta pressione. Sulla fig. 2.24 mostra i diagrammi delle pompe volumetriche. Le pompe volumetriche con movimento alternativo del corpo di lavoro includono pompe a pistoni, pistoni e pompe a membrana. Con movimento rotatorio del corpo di lavoro - rotante, a una, due e tre viti, ingranaggio.

Il principio di funzionamento delle pompe volumetriche consiste nello spostare una certa quantità di liquido dal volume di lavoro della macchina. L'energia del liquido in essi contenuto aumenta a causa dell'aumento della pressione. Nelle pompe volumetriche, la portata (portata) non dipende dalla pressione. L'avanzamento è proporzionale alla velocità di movimento del corpo di lavoro o al numero di cicli per unità di tempo. Le pompe volumetriche sono autoadescanti a differenza delle pompe dinamiche. Sono utilizzati per il pompaggio di liquidi altamente viscosi, liquidi ad alto contenuto di gas e prodotti poco scorrevoli.

pompe dinamiche. Nelle pompe di questo tipo, l'energia del liquido è aumentata a causa dell'interazione delle pale della girante e del flusso in movimento. Sotto l'azione delle lame rotanti, il fluido viene guidato in un movimento rotatorio e traslatorio. Allo stesso tempo, la sua pressione e velocità aumentano mentre si muove nella girante.

In una pompa dinamica, la quota di energia cinetica aumenta a causa dell'aumento della velocità del flusso all'uscita della girante.

Le pompe dinamiche includono pompe a vortice, centrifughe, diagonali e assiali. È in questo ordine che aumentano le portate della pompa e diminuiscono le pressioni generate.

Riso. 2.23. Classificazione della pompa

Riso. 2.24. Schemi di progettazione di pompe volumetriche:

a) pistone; b) diaframma; c) rotazionale; d) attrezzatura;

e) vite

Pompe centrifughe. Uno schema schematico di una pompa centrifuga è mostrato in fig. 2.25.

Una pompa centrifuga (o uno stadio di una pompa multistadio) è costituita da un ingresso 1, una girante 2, un rotore 3, un'uscita 4. Il liquido viene fornito all'ingresso della pompa e quindi alla girante, da dove viene iniettato l'uscita sotto l'azione di lame rotanti. In questo caso, la pressione del liquido all'uscita dell'uscita diventa maggiore rispetto all'ingresso a causa della decelerazione del flusso e della conversione dell'energia cinetica in energia di pressione potenziale.

Riso. 2.25. Schema di progetto di una pompa centrifuga

Tra i vantaggi delle pompe centrifughe vi sono l'assenza di pulsazioni del flusso del fluido e l'elevata adattabilità alle diverse condizioni di lavoro, grazie all'utilizzo di opportune tipologie di ruote.

Gli svantaggi delle pompe centrifughe sono: gamma limitata di alimentazioni e pressioni; bassa efficienza in caso di deviazione dalle modalità di funzionamento nominali; diminuzione dell'efficienza con un aumento della viscosità del liquido pompato; dipendenza dell'alimentazione dalla contropressione e dalla resistenza del sistema; l'impossibilità di fornire lavoro con autoadescamento del liquido durante il periodo di avviamento senza dispositivi speciali.

pompe a vortice. Una caratteristica distintiva di questo tipo di pompa è il movimento a vortice del liquido (Fig. 2.26). Il ripetuto contatto del flusso del fluido con la girante è accompagnato da maggiori perdite di energia, con il risultato che l'efficienza delle pompe non supera il 40 - 50%. Le pompe periferiche, rispetto alle pompe centrifughe, possono rimuovere i gas dalla linea di aspirazione, ad es. pompare su miscele gas-liquido e fornire autoadescante durante il periodo di avviamento.

Pompe assiali vengono utilizzati per creare grandi flussi durante il pompaggio di acqua contaminata, prodotti viscosi e a bassa viscosità, acqua di reintegro e ricircolo. Rispetto alle pompe centrifughe (Fig. 2.27), hanno grandi portate e pressioni inferiori.

Nell'industria alimentare sono ampiamente utilizzate pompe a pistoni, pistoni, rotative e centrifughe.

Le pompe a pistoni e pistoni hanno efficienze e pressioni più elevate, ma hanno prestazioni limitate.

Ampiamente usato per scopi di risparmio energetico pompe a getto, che competono con successo con le pompe a palette in presenza di flussi di rifiuti ad alto potenziale di gas, vapore e liquidi.

Riso. 2.26. Schema di progettazione della pompa a vortice:

1 - corpo; 2 - girante; 3 - lame; 4 - finestra di aspirazione; 5 - tubo di scarico; 6 - albero

Riso. 2.27. Schema di progettazione della pompa assiale:

1 - aletta guida ingresso; 2 - corpo; 3 – girante;

4 - diffusore

Parametri della pompa

Il funzionamento della pompa e dell'unità di pompaggio è caratterizzato da una serie di parametri, i più importanti dei quali sono:

mandata della pompa. Distinguere tra portata volumetrica e massica della pompa. Alla rinfusa (alla rinfusa ` M) alimentazione - il volume (massa) del liquido fornito dalla pompa al tubo di pressione per unità di tempo. Le alimentazioni volumetriche e di massa sono correlate dalla relazione

dove rè la densità del liquido.

Testa della pompa- rappresenta l'energia riportata dalla pompa al peso unitario del fluido in movimento. La prevalenza, secondo l'equazione di Bernoulli, è uguale alla differenza tra le prevalenze totali dietro la pompa nella linea di mandata e nella linea di aspirazione:

dove p n e p dom- pressioni assolute all'uscita e all'ingresso della pompa; w n e w sole- velocità del fluido all'uscita e all'ingresso della pompa; zn e z sole- altezze dei punti di misurazione della pressione misurate da un piano di confronto orizzontale arbitrario.

Potenza netta- la potenza riportata dalla pompa, il liquido movimentato:

Potenza all'albero (effettiva):

Efficienza rappresenta il prodotto di tre coefficienti che caratterizzano alcuni tipi di perdite di energia nella pompa:

,

dove - efficienza idraulica, volumetrica e meccanica della pompa, rispettivamente.

Pertanto, le perdite di energia nella pompa sono suddivise in idrauliche, volumetriche e meccaniche.

Le perdite di energia idraulica sono associate all'attrito del fluido e alla formazione di vortici nel percorso del flusso. Per le pompe a palette, questa è la resistenza dell'ingresso, della girante e dell'uscita.

testa teorica Ht creato dalla pompa è maggiore della prevalenza effettiva H sull'ammontare delle perdite idrauliche hg:

.

L'efficienza idraulica è il rapporto tra prevalenza effettiva e teorica:

Le perdite di volume sono associate al flusso di liquido attraverso gli spazi vuoti dall'area di alta pressione all'area di bassa pressione, nonché a perdite attraverso le guarnizioni. Parte dell'energia persa è presa in considerazione dal rendimento volumetrico:

dove Qt- prestazione teorica della pompa; Qut- perdite all'interno e perdite dalla pompa.

Le perdite meccaniche comprendono l'attrito nei cuscinetti, nelle guarnizioni dell'albero, le perdite dovute all'attrito del fluido sulle superfici non di lavoro delle giranti (attrito del disco). Il valore delle perdite meccaniche è stimato dal rendimento meccanico:

.

Solitamente per le moderne pompe centrifughe hg= 0,90-0,96; h circa= 0,96-0,98; h pelliccia= 0,80-0,94. I valori dell'efficienza delle pompe, quindi, sono compresi nell'intervallo 0,6-0,9.

Per valutare l'unità di pompaggio nel suo insieme, viene utilizzata l'efficienza dell'unità (unità di pompaggio). - ah, calcolata come rapporto tra la potenza utile della pompa e la potenza dell'unità (nel caso di azionamento elettrico della pompa, la potenza dell'unità è la potenza elettrica ai terminali del motore).

Pertanto, la potenza della pompa con un azionamento elettrico

La potenza del motore di azionamento viene selezionata tenendo conto della possibile deviazione della modalità operativa della pompa dalla sua modalità nominale (passaporto). Per non sovraccaricare il motore con eventuali deviazioni dalla modalità nominale e all'avvio, la sua potenza viene selezionata con un margine

dov'è il fattore di potenza K\u003d 1.1-1.5 (preso alla grande con una diminuzione della potenza della pompa).

Gruppo pompante

L'unità di pompaggio comprende una pompa, tubazioni di aspirazione e scarico, sistemi di regolazione, controllo e protezione.

Sulla fig. 2.28 mostra un gruppo pompante basato su una macchina a palette. Il liquido arriva alla pompa 1 dal serbatoio ricevente 2 attraverso la tubazione di aspirazione 3. Il liquido viene pompato dalla pompa nel serbatoio in pressione 4 attraverso la tubazione in pressione 5. C'è una valvola 6 allo scarico della pompa, con la quale è possibile modificare la portata della pompa. A volte una valvola di ritegno 7 è installata sulla tubazione 5, che chiude la tubazione di pressione quando la pompa si ferma e impedisce il flusso inverso di fluido dal serbatoio a pressione. Se la pressione nel serbatoio di ricezione è diversa da quella atmosferica o la pompa si trova al di sotto del livello del liquido nel serbatoio di ricezione, viene installata una valvola 8 sulla tubazione di aspirazione, che viene chiusa durante l'arresto o la riparazione.

All'inizio della tubazione di aspirazione è installata una rete filtrante 9, che protegge la pompa dall'ingresso di particelle solide, e una valvola 10, che consente di riempire la tubazione di aspirazione e la pompa prima dell'avvio.

Riso. 2.28. Gruppo pompante

Il funzionamento della pompa può essere controllato da un flussimetro che misura le prestazioni della pompa, un manometro 11 installato sulla tubazione di mandata e un misuratore di pressione e vuoto 12 installato sulla tubazione di aspirazione, che consente di determinare la testa della pompa.

Si consideri il caso in cui il liquido deve essere fornito ad un'altezza hg da un recipiente a pressione p1 in un contenitore pressurizzato p2. Scriviamo le equazioni di Bernoulli per le sezioni 1 - 1 e 0 - 0 (lato aspirazione):

e 0 - 0 e 2 - 2 (lato pressione):

La perdita di carico per vincere la resistenza idraulica in aspirazione e mandata è pari a:

, .

A causa del fatto che i serbatoi di ricezione e pressione hanno grandi volumi e le aree dei serbatoi sono molto più grandi dell'area delle condutture, si presume che w 1 = w 2 = 0 .

Quindi la testa della pompa è:

Pertanto, la prevalenza della pompa viene spesa per superare la differenza di pressione nei serbatoi di pressione e di ricezione, comunicando energia cinetica al flusso del fluido all'uscita della pompa (se i diametri delle tubazioni all'aspirazione e allo scarico delle pompe sono uguali d sole \u003d n, le velocità di aspirazione e di scarico sono le stesse w sole \u003d w n, in questo caso il secondo termine è uguale a zero), portando il liquido ad una quota e superando la resistenza idraulica nelle tubazioni di aspirazione e scarico.

Se le pressioni nei serbatoi sono uguali e la tubazione è orizzontale, la pressione generata dalla pompa viene utilizzata per vincere la resistenza idraulica nelle tubazioni di aspirazione e mandata.

La prevalenza della pompa può essere determinata sperimentalmente dalle letture di un manometro e di un manometro e di un misuratore di vuoto all'uscita e all'ingresso della pompa:

dove Dh- la differenza nelle altezze della posizione del manometro e del manometro.

Il parametro caratteristico che determina il funzionamento della pompa lato aspirazione è altezza di aspirazione consentita, che è determinato dall'equazione di Bernoulli per le sezioni 1 – 1 e 0 – 0:

dove r p- pressione del vapore saturo alla temperatura del liquido pompato; Dp Sun– perdita di carico nella tubazione di aspirazione.

Il valore dell'altezza di aspirazione del vuoto consentita è correlato all'altezza di aspirazione geometrica, che è la differenza tra le altezze del livello del liquido nel serbatoio di raccolta e l'asse del tubo di aspirazione della pompa. Se il livello del liquido nel serbatoio di ricezione si trova sopra l'asse del tubo di aspirazione della pompa, viene chiamato questo valore arretrato(rappresenta l'altezza di aspirazione geometrica negativa).

Tutti i dispositivi di pompaggio azionati sono progettati per interagire con il liquido e differiscono per la natura dell'impatto dei componenti funzionali sull'acqua.

Tutte le pompe sono suddivise in 2 categorie principali:

1. Dinamico.
2. volumetrico.

Nei dispositivi dinamici, il liquido viene pompato sotto l'azione di forze che interagiscono con l'acqua nelle cavità di lavoro tra l'ingresso e l'uscita del dispositivo. Le pompe centrifughe sono considerate rappresentanti caratteristici di questa categoria. Una descrizione dettagliata della classificazione di tali dispositivi è fornita in questo articolo.

Varietà di pompe centrifughe

Il principale componente funzionale di ciascuna pompa centrifuga è una ruota con pale situata su un albero speciale in un alloggiamento a forma di spirale. Tale pompa funziona a causa dell'azione della forza centrifuga. Il liquido entra nel corpo di lavoro in direzione assiale. Quando le lame ruotano, l'acqua viene premuta contro le pareti dell'alloggiamento, quindi esce sotto pressione attraverso il foro di iniezione. Nel punto in cui l'acqua entra nella pompa, il livello di pressione diminuisce e nell'area della girante aumenta. La principale caratteristica funzionale delle pompe centrifughe è la possibilità di approvvigionamento idrico continuo.

Esistono questi tipi di pompe centrifughe:

• Monostadio orizzontale. Le caratteristiche del design determinano il nome di questi meccanismi a sbalzo, in cui la girante è montata sulla punta dell'albero. In questa situazione, l'albero funge da console, a distanza tra il cuscinetto anteriore e la ruota. In questo caso la pompa è fissata sulla piastra di fondazione, che sostiene anche il motore elettrico;
• Orizzontale multistadio. Questi dispositivi hanno più giranti su un albero. Le caratteristiche funzionali di tali dispositivi sono paragonabili a più pompe installate su una rete idrica. Il compito principale di tali pompe è la formazione di alta pressione con forniture d'acqua relativamente piccole. Tali dispositivi creano una pressione approssimativamente corrispondente all'indicatore combinato della pressione di iniezione del flusso d'acqua nel sistema da parte di più dispositivi;
• Le pompe fecali vengono utilizzate per interagire con liquidi contenenti un'ampia varietà di impurità. L'alimentazione del fluido di lavoro viene effettuata in direzione assiale. Nella vita di tutti i giorni e nell'industria vengono utilizzati dispositivi verticali e orizzontali. La principale caratteristica distintiva di tali dispositivi è il numero relativamente piccolo di lame sulla ruota. Il corpo della pompa fecale è dotato di portelli speciali necessari per la manutenzione del dispositivo.
• Drage e dispositivi di sabbia vengono utilizzati per interagire con gli effluenti industriali contenenti molte impurità diverse. Tali modelli di pompe contribuiscono al pompaggio di liquame con una densità apparente normale di 3 kg/l.

Separatamente, dovrebbero essere considerate pompe centrifughe per l'estrazione dell'acqua dai pozzi.

Principio operativo

I canali tra le pale vengono riempiti d'acqua durante il funzionamento di una pompa centrifuga. Quando l'albero ruota, la forza centrifuga agisce sull'acqua che si trova tra le lame, che contribuisce alla rimozione del liquido da sotto la fase di lavoro. Pertanto, può verificarsi una rarefazione al centro del palco, accompagnata da un aumento dell'indice di pressione alla periferia. L'acqua viene pompata attraverso la tubazione di aspirazione, quindi attraverso il tubo viene inviata alla pompa.

Il fluido di lavoro si muove attraverso la tubazione, a causa della differenza di pressione nella parte centrale della ruota e del contenitore di raccolta utilizzato. L'acqua sotto pressione viene rimossa dalla girante, diretta alla camera a spirale, quindi entra nel tubo di pressione, attraverso il quale scorre nella tubazione di pressione. L'indice di forza centrifuga aumenta in modo significativo con l'aumento del numero di giri dell'albero, pertanto la pressione nel sistema aumenta. Le pompe centrifughe possono essere azionate da un motore elettrico convenzionale o da una turbina.

Oggi, tali dispositivi sono utilizzati in vari campi di attività. Esistono molte sottocategorie di pompe centrifughe molto richieste nel mercato interno.

Pompe centrifughe a fondo pozzo

I dispositivi di pompaggio a fondo pozzo si dividono in due sottocategorie principali:

1. Semisommergibile.
2. Sommergibile.

Le unità semisommergibili sono spesso del design multistadio, con tubazioni di pressione installate, un motore elettrico e un gruppo di supporto affidabile. Nelle traverse attrezzate del tubo di mandata utilizzato sono montati cuscinetti in gomma elastica o lignofoil, grazie ai quali l'albero della pompa può ruotare normalmente. Diverse sezioni dell'albero sono combinate con giunti a vite. Grazie al rivestimento cromato, le pareti dell'albero sono protette in modo affidabile dalla corrosione e la loro resistenza all'usura aumenta. Il meccanismo di inversione blocca l'eventuale rotazione dell'albero nella direzione opposta. Le giranti nei dispositivi sono di tipo aperto o chiuso. I meccanismi a ruote aperte sono molto meno sensibili a tutti i tipi di impurità. Tuttavia, le pompe con giranti chiuse hanno un aumento significativo dell'efficienza. La condotta in pressione nei dispositivi di tipo semi-sommergibile utilizzati è assemblata da più sezioni.

Il motore elettrico può essere riparato senza troppe difficoltà nei sistemi semi-sommergibili. Tuttavia, l'installazione di tali sistemi richiede il rispetto di alcune regole nel processo di perforazione di un pozzo, che deve essere verticale e rettilineo. Inoltre, le caratteristiche distintive di tali apparecchiature includono l'elevato consumo di metallo e la complessità dell'installazione.

La pompa sommersa che scende nel pozzo è dotata di un motore elettrico e di un sistema di aspirazione dell'acqua multistadio. Il dispositivo viene immerso nel tubo di rivestimento installato e fissato alla struttura del tubo in pressione mediante uno speciale giunto. La massa dell'unità di pompaggio viene trasferita alla piastra di base attraverso una tubazione composta da più sezioni. Un cavo elettrico che alimenta il motore è collegato alla tubazione di pressione mediante appositi morsetti. Il dispositivo di comando è controllato da un sistema automatizzato a distanza.

Rispetto ai sistemi semisommergibili, i sistemi sommergibili sono caratterizzati da un consumo di metallo insignificante, la loro installazione può essere eseguita in pozzi non rettilinei, l'installazione e lo smontaggio sono molto più semplici. Gli svantaggi di tali dispositivi includono un'elevata sensibilità alla presenza di massa sabbiosa nell'acqua pompata.

Vantaggi e svantaggi delle pompe centrifughe

Le pompe centrifughe sono dotate di molti vantaggi, grazie ai quali sono ampiamente popolari nel mercato interno.

Questi vantaggi includono:

• Numero di giri dell'albero relativamente elevato. Ciò consente di utilizzare motori elettrici e turbine come meccanismi di rotazione;
• La possibilità di riduzione o aumento graduale della potenza. Grazie a questa qualità, l'avvio del dispositivo può essere eseguito con la valvola in uscita chiusa;
• Quando più pompe sono installate sulla stessa condotta, il livello di pressione e l'intensità dell'approvvigionamento idrico aumentano in modo significativo;
• Semplicità di progettazione;
• Economicità comparativa;
• Possibilità di utilizzare un sistema di controllo automatizzato;
• Il fluido può essere aspirato nella pompa da una grande altezza;
• L'efficienza di tali dispositivi è di circa 0,6-0,8;
• Affidabilità di funzionamento.

Gli svantaggi di questa classe di pompe includono:

1. La probabilità di approvvigionamento idrico instabile, che cambia in caso di funzionamento instabile del circuito elettrico.
2. All'avvio, il serbatoio di lavoro della pompa centrifuga deve essere riempito d'acqua. Spesso è necessario versare acqua nel dispositivo se il livello del liquido non raggiunge il tubo di ingresso.
3. Le caratteristiche funzionali del meccanismo possono essere notevolmente ridotte in una situazione in cui la massa d'aria entra nella spirale, i cuscinetti e altri componenti si guastano più rapidamente.

Affinché l'aria possa essere rimossa in sicurezza dal sistema, sull'involucro sono installati speciali pistoni.

È necessario comprendere che le caratteristiche funzionali delle pompe sono influenzate da diversi fattori:

• Il verificarsi di blocchi nell'area di aspirazione. Per fare ciò, il filtro viene sostituito;
• Superamento del livello di temperatura consentito dell'acqua pompata. In questo caso è necessario spegnere la pompa e attendere che il liquido si sia raffreddato;
• Diametro del tubo troppo piccolo rispetto alla sua lunghezza. Difetti di progettazione del sistema che devono essere corretti;
• Depressurizzazione dei giunti su valvole di intercettazione e flange installate. In questi casi si individua la causa della depressurizzazione e si adottano misure di sigillatura adeguate.

L'autoassemblaggio di una pompa centrifuga non è difficile. Dovresti sempre capire quali difficoltà possono sorgere durante il funzionamento. È necessario monitorare costantemente il funzionamento del dispositivo per evitare problemi in futuro. Quando compaiono i primi segni caratteristici di una violazione della stabilità della fornitura del fluido di lavoro, è necessario identificare in modo indipendente il problema che si è verificato. Se le misure necessarie vengono prese in modo tempestivo, sarà possibile utilizzare la pompa più a lungo senza la necessità di lavori di riparazione.