La pompa a flusso misto è un macchinario fluido tra la pompa centrifuga e la pompa a flusso assiale, che combina i vantaggi di entrambe ed è stata ampiamente utilizzata in molti campi dell'ingegneria idraulica e industriale. Le caratteristiche di progettazione uniche delle pompe a flusso misto consentono loro di offrire prestazioni di alta-qualità in condizioni di lavoro specifiche. Di seguito verranno approfondite le caratteristiche progettuali uniche delle pompe a flusso misto.
1, progettazione della girante
Forma e angolazione della lama
La forma della pala di una pompa a flusso misto è unica e solitamente ritorta. Questa forma consente alle lame di avere angoli di posizionamento diversi a raggi diversi. All'ingresso della girante, l'angolo di posizionamento delle pale è piccolo per ridurre la perdita d'impatto del flusso d'acqua in ingresso e migliorare le prestazioni di aspirazione della pompa dell'acqua. All'aumentare del raggio, l'angolo di posizionamento delle pale aumenta gradualmente, il che può consentire al flusso d'acqua di ottenere un adeguato aumento di energia nella girante. Ad esempio, in alcune grandi pompe a flusso misto, l'angolo di posizionamento della pala all'ingresso può essere compreso tra 10 e 20 gradi, mentre in uscita può raggiungere i 30-40 gradi.
Il design ritorto delle pale rende inoltre più uniforme il flusso dell'acqua nella girante, riducendo il verificarsi di vortici e fenomeni di distacco. Ciò aiuta a migliorare l'efficienza idraulica della pompa dell'acqua e a ridurre la perdita di energia.
Numero e distribuzione delle foglie
Il numero di pale in una pompa a flusso misto è generalmente compreso tra 3 e 6. Il numero di pale influirà sulle prestazioni della pompa dell'acqua. Un numero inferiore di pale può ridurre la perdita di attrito del disco della girante, ma può aumentare le irregolarità del flusso d'acqua; Un numero maggiore di pale può migliorare la prevalenza e l’efficienza della pompa dell’acqua, ma può anche aumentare la difficoltà e il costo di produzione della girante.
Anche la distribuzione delle pale sulla girante è attentamente studiata. Solitamente viene utilizzata una distribuzione simmetrica per garantire l'equilibrio dinamico della girante durante la rotazione. Questa distribuzione simmetrica aiuta a ridurre le vibrazioni e il rumore durante il funzionamento della pompa e a migliorare la stabilità del funzionamento della pompa.
2, struttura del corpo della pompa
Forma a conchiglia a spirale
La forma della voluta di una pompa a flusso misto è diversa da quella di una pompa centrifuga e di una pompa a flusso assiale. La sua voluta è solitamente a forma di spirale, ma l'angolo dell'elica è compreso tra quello di una pompa centrifuga e quello di una pompa a flusso assiale. Questa forma a guscio di chiocciola può adattarsi meglio ai cambiamenti di velocità e direzione del flusso d'acqua all'uscita della girante della pompa a flusso misto, trasformando gradualmente il flusso d'acqua ad alta-velocità all'uscita della girante in energia di pressione.
La parete interna del guscio della lumaca è progettata per essere liscia per ridurre la perdita di attrito tra il flusso d'acqua e la parete del guscio della lumaca. Allo stesso tempo, la larghezza di uscita del guscio della lumaca aumenta gradualmente per adattarsi alla diffusione del flusso d'acqua e migliorare ulteriormente l'efficienza della pompa dell'acqua.
Progettazione di ingressi e uscite
L'ingresso di una pompa a flusso misto è solitamente rettangolare o circolare e il suo design dovrebbe garantire che il flusso d'acqua possa entrare senza problemi nella girante. La forma e le dimensioni del canale di ingresso devono essere ottimizzate per ridurre la resistenza del flusso d'acqua in ingresso e migliorare le prestazioni di aspirazione della pompa dell'acqua.
La progettazione dell'uscita dovrebbe tenere conto della direzione dello scarico del flusso d'acqua e dei requisiti di pressione. L'uscita è generalmente rettangolare o rastremata, con un certo angolo tra la sua direzione e la direzione di rotazione e la direzione assiale della girante, per adattarsi ai diversi collegamenti delle tubazioni e ai requisiti ingegneristici.
3, disegno della pala di guida
Forma e quantità delle palette guida
Le palette guida delle pompe a flusso misto sono generalmente strutture anulari ritorte. La forma e la quantità delle palette guida hanno un impatto significativo sulle prestazioni della pompa dell'acqua. Il numero di palette guida è generalmente compreso tra 4 e 8 e la loro forma dovrebbe garantire che possano guidare efficacemente il flusso d'acqua all'uscita della girante, facendolo scorrere lungo la direzione assiale e aumentando ulteriormente la pressione del flusso d'acqua.
La distanza tra il bordo di ingresso della pala di guida e il bordo di uscita della girante deve essere adeguata per evitare l'impatto e il distacco del flusso d'acqua. Allo stesso tempo, il bordo di uscita della pala guida dovrebbe ridursi gradualmente per ridurre la velocità di uscita del flusso d'acqua e migliorare l'efficienza della pompa dell'acqua.
Funzione delle palette direttrici
Le palette guida svolgono un ruolo importante nelle pompe a flusso misto. Non solo può guidare il flusso d'acqua, ma anche recuperare l'energia cinetica del flusso d'acqua in uscita dalla girante e convertirla in energia di pressione. Inoltre, le palette guida possono anche svolgere un ruolo nel bilanciamento delle forze assiali, nella riduzione della spinta assiale durante il funzionamento della pompa e nel miglioramento della stabilità del funzionamento della pompa.
4, Progettazione di tenute e cuscinetti
disegno di tenuta
Il design della tenuta delle pompe a flusso misto dovrebbe garantire che non si verifichino perdite durante il funzionamento. Per le pompe ad acqua miste vengono solitamente utilizzate tenute meccaniche o tenute a baderna. Le tenute meccaniche presentano i vantaggi di buone prestazioni di tenuta e lunga durata, ma il costo è relativamente elevato; La sigillatura dell'imballaggio ha una struttura semplice e un costo contenuto, ma le sue prestazioni di tenuta sono relativamente scarse.
In alcune condizioni di lavoro speciali, come le pompe a flusso misto che trasportano fluidi corrosivi o ad alta-temperatura, sono necessari materiali e strutture di tenuta speciali. Ad esempio, per le pompe a flusso misto che trasportano mezzi corrosivi, è possibile utilizzare materiali di tenuta resistenti alla corrosione-come la gomma fluorurata; Per le pompe a flusso misto con fluidi ad alta-temperatura, è possibile utilizzare tenute meccaniche di raffreddamento per prevenire guasti alle tenute dovuti alle alte temperature.
progettazione dei cuscinetti
I cuscinetti di una pompa a flusso misto devono sopportare il peso della girante e dell'albero della pompa, nonché le forze assiali e radiali durante il funzionamento. Pertanto, la progettazione dei cuscinetti dovrebbe avere capacità di carico-e affidabilità sufficienti. Di solito vengono utilizzati cuscinetti volventi o cuscinetti scorrevoli.
I cuscinetti volventi presentano i vantaggi di un basso coefficiente di attrito e di un avviamento flessibile, ma richiedono lubrificazione e sostituzione regolari; I cuscinetti scorrevoli presentano i vantaggi di un'elevata capacità di carico-e di un funzionamento regolare, ma richiedono lubrificazione e raffreddamento elevati. Nella progettazione delle pompe a flusso misto, dovrebbero essere selezionati i tipi di cuscinetti appropriati in base alle condizioni e ai requisiti operativi specifici, e dovrebbero essere realizzati progetti ragionevoli di lubrificazione e raffreddamento.
5, selezione del materiale
Materiale della girante
La scelta del materiale della girante della pompa a flusso misto deve essere determinata in base alle proprietà del mezzo di trasporto e alle condizioni di lavoro. Per le pompe a flusso misto che trasportano acqua pulita o fluidi leggermente corrosivi, vengono solitamente utilizzati materiali come ghisa, acciaio fuso o acciaio inossidabile. Le giranti in ghisa presentano i vantaggi di un basso costo e di buone prestazioni di fusione, ma la loro resistenza alla corrosione è scarsa; La resistenza e la tenacità delle giranti in acciaio fuso sono buone, adatte a condizioni di lavoro con alta pressione; Le giranti in acciaio inossidabile hanno una buona resistenza alla corrosione e all'usura e sono adatte al trasporto di fluidi con forte corrosività o contenenti particelle solide.
Per alcune condizioni di lavoro speciali, come il trasporto di mezzi ad alta temperatura, alta pressione o altamente corrosivi, possono essere utilizzati anche materiali in lega speciale come leghe a base di nichel, leghe di titanio, ecc.
Materiali del corpo pompa e delle palette guida
Anche i materiali del corpo della pompa e delle palette guida devono essere selezionati in base alle proprietà del fluido e alle condizioni di lavoro. Per le pompe generiche per acqua mista, è possibile utilizzare ghisa o acciaio fuso per realizzare il corpo della pompa e le palette guida; Per le pompe a flusso misto che trasportano sostanze corrosive, è possibile utilizzare materiali come acciaio inossidabile, fibra di vetro o plastica. La plastica rinforzata con fibra di vetro presenta i vantaggi di leggerezza e buona resistenza alla corrosione ed è adatta per alcune pompe a flusso misto piccole e leggere; La plastica ha una buona resistenza alla corrosione e proprietà isolanti, che la rendono adatta ad alcune condizioni di lavoro speciali.
6, Caratteristiche operative
Curva della portata
La curva della prevalenza di una pompa a flusso misto mostra una forma a gobba. Quando la portata è bassa, la prevalenza è alta. All'aumentare della portata la prevalenza diminuisce gradualmente. Quando la portata raggiunge un certo valore, la prevalenza ricomincia a salire. Questa curva di prevalenza consente alle pompe a flusso misto di mantenere un certo livello di efficienza in diverse condizioni operative.
Rispetto alle pompe centrifughe, le pompe a flusso misto hanno prevalenza maggiore alle basse portate e sono più adatte a condizioni di lavoro che richiedono prevalenza maggiore; Rispetto alle pompe a flusso assiale, le pompe a flusso misto hanno una caduta di prevalenza più lenta a portate elevate e una migliore stabilità.
Caratteristiche di efficienza
La curva di efficienza di una pompa a flusso misto è relativamente piatta e può mantenere un'efficienza elevata su un ampio intervallo di portata. Ciò consente alle pompe a flusso misto di avere una buona adattabilità in condizioni con grandi variazioni di flusso. Ad esempio, nei sistemi di irrigazione dei terreni agricoli, a causa delle diverse esigenze di irrigazione nelle diverse stagioni e appezzamenti, la portata varierà notevolmente. In questa situazione le pompe a flusso misto possono mantenere un'elevata efficienza operativa e risparmiare energia.
Le caratteristiche progettuali uniche delle pompe a flusso misto le rendono ampiamente applicabili in campi quali la tutela dell'acqua, l'agricoltura e l'industria. Con il continuo sviluppo della tecnologia, la tecnologia di progettazione e produzione delle pompe a flusso misto continuerà a innovarsi e migliorare, fornendo apparecchiature di trasporto dei fluidi più efficienti e affidabili per lo sviluppo di vari settori.