Bơm ly tâm ống thép không gỉỨng dụng trong sản xuất hóa chất, điều này là do phạm vi ứng dụng hiệu suất rộng (bao gồm lưu lượng, đầu ép và khả năng thích ứng với tính chất của môi trường), kích thước nhỏ, cấu trúc đơn giản, hoạt động dễ dàng, lưu lượng đồng đều, ít thất bại, tuổi thọ cao, chi phí mua lại và chi phí vận hành thấp. Do đó, chương này tập trung vào máy bơm ly tâm như một ví dụ điển hình về việc áp dụng các nguyên tắc cơ học chất lỏng.

Một. Cấu trúc cơ bản và nguyên tắc làm việc của bơm ly tâm ống thép không gỉ

Thảo luận về cấu trúc cơ bản và nguyên lý làm việc của máy bơm ly tâm, phải giữ chặt chủ đề chuyển đổi động năng thành năng lượng tĩnh một cách hiệu quả để triển khai.

(I) Cấu trúc cơ bản của bơm ly tâm ống thép không gỉ

Các thành phần cơ bản của bơm ly tâm ống thép không gỉ là cánh quạt quay tốc độ cao và vỏ bơm hình ốc cố định. Cánh quạt với một số (thường là 4~12) cánh quạt uốn phía sau được buộc chặt vào trục bơm và được điều khiển bởi động cơ để quay tốc độ cao với trục bơm. Cánh quạt là bộ phận trực tiếp làm việc trên chất lỏng bên trong bơm, vìbơm ly tâmThiết bị cung cấp năng lượng. Đầu hút ở trung tâm của vỏ bơm được kết nối với đường hút, và đáy của đường hút được trang bị van chân một chiều. Đầu ra xả bên cạnh vỏ bơm được kết nối với đường xả được trang bị van điều chỉnh.

(II) Nguyên tắc làm việc của bơm ly tâm ống thép không gỉ

Khi máy bơm ly tâm được khởi động, trục bơm kéo bánh công tác cùng nhau làm chuyển động quay tốc độ cao, buộc chất lỏng giữa các cánh quạt phải được bơm đầy trước để xoay, dưới tác dụng của lực ly tâm quán tính, chất lỏng từ trung tâm bánh công tác làm chuyển động xuyên tâm ra ngoài. Chất lỏng thu được năng lượng trong quá trình chuyển động chảy qua cánh quạt, năng lượng tĩnh tăng lên và tốc độ dòng chảy tăng lên. Khi chất lỏng rời khỏi bánh công tác và đi vào vỏ máy bơm, nó bị chậm lại do sự mở rộng dần dần của dòng chảy bên trong vỏ, và một phần động năng được chuyển thành năng lượng áp suất tĩnh, sau zui chảy vào đường xả dọc theo tiếp tuyến. Vì vậy, vỏ máy bơm xoắn ốc không chỉ tập hợp các bộ phận của chất lỏng chảy ra từ bánh công tác, mà còn là một thiết bị chuyển đổi năng lượng. Khi chất lỏng từ trung tâm cánh quạt bay ra ngoài, trung tâm cánh quạt tạo thành vùng áp suất thấp, dưới tác dụng của bề mặt chất lỏng bể chứa và tổng năng lượng trung tâm cánh quạt khác nhau, chất lỏng được hút vào trung tâm cánh quạt. Dựa vào vận chuyển không ngừng của bánh công tác, chất lỏng liền liên tục bị hút vào và bài tiết. Chất lỏng trongbơm ly tâmNăng lượng cơ học thu được trong zui cuối cùng biểu hiện bằng sự gia tăng năng lượng áp suất tĩnh.

Cấu trúc cơ bản và nguyên tắc làm việc của bơm ly tâm

Cần nhấn mạnh rằng nếu trước khi khởi động bơm ly tâm không đổ đầy chất lỏng được vận chuyển vào vỏ bơm, do mật độ không khí thấp, lực ly tâm được tạo ra sau khi quay cánh quạt nhỏ, khu vực trung tâm của cánh quạt không đủ để hình thành áp suất thấp của chất lỏng trong bể chứa hút, do đó, mặc dù khởi động bơm ly tâm không thể truyền chất lỏng. Điều này cho thấy bơm ly tâm không có khả năng tự mồi, hiện tượng này được gọi là dây buộc không khí. Van chân một chiều được lắp đặt trên đường hút để ngăn chất lỏng đổ vào vỏ máy bơm trước khi bắt đầu chảy ra khỏi vỏ. Không khí từ đường ống hút vào vỏ máy bơm đều có thể gây trói buộc.

(III) Cánh quạt và các bộ phận khác của bơm ly tâm

1. Cánh quạt cho bơm ly tâm

Cánh quạt là một thành phần quan trọng của bơm ly tâm.

(1) Theo cấu trúc cơ học của nó có thể được chia thành ba loại: đóng, bán đóng và mở. Cánh quạt kín thích hợp để vận chuyển chất lỏng sạch; Cánh quạt bán kín và mở thích hợp để vận chuyển hệ thống treo có chứa các hạt rắn, loại bơm này không hiệu quả.

Trong quá trình hoạt động của cánh quạt kín và bán kín, một phần chất lỏng áp suất cao rời khỏi cánh quạt có thể rò rỉ vào khoang giữa cánh quạt và vỏ bơm. Do áp suất thấp ở miệng hút chất lỏng phía trước của cánh quạt, áp suất của chất lỏng tác động lên phía trước và phía sau của cánh quạt là khác nhau, nó tạo ra lực đẩy trục hướng về phía miệng hút của cánh quạt. Lực đẩy cánh quạt di chuyển về phía miệng hút, gây ra ma sát ở nơi tiếp xúc giữa cánh quạt và vỏ bơm, gây rung động của máy bơm trong trường hợp nghiêm trọng và phá vỡ hoạt động bình thường của máy bơm. Khoan một số lỗ nhỏ trên tấm bìa sau của cánh quạt có thể làm giảm chênh lệch áp suất ở cả hai bên của cánh quạt, do đó làm giảm tác động bất lợi của lực đẩy trục, nhưng đồng thời cũng làm giảm hiệu quả của máy bơm. Những lỗ nhỏ này được gọi là lỗ cân bằng.

(2) Theo cách hấp thụ khác nhau, cánh quạt có thể được chia thành hai loại hút đơn và hút đôi. Cấu trúc cánh quạt hút đơn giản, chất lỏng chỉ có thể được hút từ một bên. Cánh quạt hút kép có thể hút chất lỏng đối xứng từ cả hai mặt của cánh quạt cùng một lúc và nó không chỉ có khả năng hút chất lỏng lớn mà về cơ bản loại bỏ lực đẩy dọc trục.

(3) Theo hình dạng hình học trên cánh quạt trên cánh quạt, cánh quạt có thể được chia thành ba loại uốn sau, hướng tâm và uốn trước. Nó được sử dụng rộng rãi vì lưỡi uốn sau có lợi cho việc chuyển đổi động năng của chất lỏng thành năng lượng áp suất tĩnh.

2. Hướng dẫn bánh xe cho bơm ly tâm

Để giảm tổn thất năng lượng do tác động khi chất lỏng rời khỏi cánh quạt đi trực tiếp vào vỏ bơm, đôi khi một bánh xe dẫn hướng cố định với cánh quạt được thiết lập giữa cánh quạt và vỏ bơm. Các cánh quạt trong bánh xe dẫn hướng làm cho chất lỏng đi vào vỏ bơm dần dần chuyển hướng và đường dẫn được mở rộng liên tục, cho phép chuyển đổi một phần động năng thành năng lượng áp suất tĩnh một cách hiệu quả. Máy bơm ly tâm đa tầng thường được trang bị bánh xe dẫn hướng.

Vỏ bơm hình ốc sên, cánh quạt cong phía sau và bánh xe dẫn hướng đều có thể cải thiện tỷ lệ chuyển đổi động năng thành năng lượng tĩnh, vì vậy tất cả đều có thể được coi là thiết bị chuyển đổi năng lượng.

3. Thiết bị niêm phong trục

Vỏ máy bơm được cố định bất động do trục máy bơm quay, nhất thiết phải có một khoảng cách nhất định tại điểm tiếp xúc giữa trục và vỏ máy bơm. Để tránh rò rỉ chất lỏng áp suất cao bên trong máy bơm dọc theo khe hở hoặc để ngăn không khí bên ngoài xâm nhập vào máy bơm từ hướng ngược lại, thiết bị niêm phong trục phải được thiết lập. Thiết bị niêm phong trục của bơm ly tâm có hộp đóng gói và niêm phong cơ học (mặt cuối). Hộp đóng gói là để trục bơm đi qua khe hở của vỏ máy bơm làm vòng kín, trong đó nạp chất đóng gói mềm (ví dụ như dây amiăng ngâm dầu hoặc than chì). Con dấu cơ khí được tạo thành từ một vòng động gắn trên trục quay và một vòng tĩnh khác cố định trên vỏ bơm. Mặt cuối của hai vòng mượn lực lò xo dán chặt vào nhau mà chuyển động tương đối, có tác dụng bịt kín. Con dấu cơ khí thích hợp cho những dịp có độ kín cao hơn, chẳng hạn như vận chuyển axit, kiềm, chất lỏng dễ cháy, dễ nổ và độc hại.

Bản vẽ hiện vật của sản phẩm bơm ly tâm ống thép không gỉ