Jaká je struktura, princip činnosti a hlavní součásti odstředivého čerpadla

Jan 30, 2025

Konstrukce a princip činnosti odstředivého čerpadla
Podle fyziky je objekt, který prochází kruhovým pohybem, vystaven odstředivé síle. Pokud je dostředivá síla nedostatečná nebo se ztratí, objekt vlivem setrvačnosti vyletí po tečném směru obvodu a vytvoří tzv. odstředivý pohyb. Odstředivá čerpadla pracují s využitím tohoto setrvačného odstředivého pohybu.
Schéma základní konstrukce jednostupňových odstředivých čerpadel běžně používaných ve vodárenství a kanalizaci. Jeho hlavními pracovními součástmi jsou oběžné kolo 1, těleso spirálního čerpadla 2 a hřídel čerpadla 3, která pohání oběžné kolo do otáčení. Sací port skříně čerpadla hlemýžďového tvaru je připojen k sacímu potrubí 4 vodního čerpadla a výstup je připojen k tlakovému potrubí 7 vodního čerpadla. Oběžné kolo se zakřivenými lopatkami je instalováno v pevné skříni čerpadla a vstup oběžného kola je napojen na sací potrubí vodního čerpadla. Před zahájením čerpání naplňte čerpadlo a sací potrubí vodou. Když hnací stroj pohání oběžné kolo, aby se otáčilo vysokou rychlostí přes hřídel čerpadla,
Voda v oběžném kole se otáčí vysokou rychlostí společně s oběžným kolem. V důsledku nedostatečné soudržnosti vody a třecí síly mezi lopatkami a vodou k vytvoření dostředivé síly, která udržuje rotační pohyb vodního proudu, proud vody v oběžném kole postupně proudí směrem k vnější hraně oběžného kola, je vymrštěný z oběžného kola a vstupuje do tělesa čerpadla a poté proudí do tlakového potrubí vodního čerpadla přes difuzní kuželovou trubku. Přes výtlačné potrubí je dopravován do potrubní sítě. Zároveň vzniká ve středu oběžného kola vlivem vymrštěné vody podtlak a na hladinu sacího bazénu působí atmosférický tlak. Voda v sacím potrubí pod tímto tlakovým rozdílem nepřetržitě proudí do oběžného kola podél sacího potrubí. Nepřetržité otáčení oběžného kola způsobuje, že voda je neustále vyhazována a nasávána dovnitř, čímž se vytváří nepřetržitý přívod vody do odstředivého čerpadla.
Jak již bylo zmíněno výše, pracovní proces odstředivého čerpadla je vlastně proces přenosu a přeměny energie. Přeměňuje mechanickou energii energetického stroje na kinetickou energii a tlakovou energii dopravované tekutiny. V procesu přenosu a přeměny energie dochází nevyhnutelně k mnoha energetickým ztrátám a čím větší ztráta, tím nižší účinnost práce a horší výkon čerpadla.

Hlavní součásti odstředivého čerpadla
Odstředivé čerpadlo se skládá z mnoha součástí. Vezmeme-li jako příklad jednostupňové jednosací odstředivé čerpadlo, probereme funkce, materiály a složení každé hlavní součásti.
1, Oběžné kolo
Oběžné kolo, známé také jako pracovní kolo nebo rotační kolo, se používá k přenosu mechanické energie pohonného stroje na čerpanou kapalinu, čímž se zvyšuje energie tekutiny protékající oběžným kolem. Při výběru materiálů oběžného kola by se kromě mechanické pevnosti při odstředivé síle měla vzít v úvahu také odolnost materiálu proti opotřebení a korozi. V současné době se oběžná kola vyrábí převážně z litiny, ocelolitiny a bronzu.
Oběžné kolo je rozděleno do dvou typů podle své konstrukce: jednoduché sání a dvojité sání. Na jedné straně absorbuje vodu a přední a zadní krycí desky oběžného kola jsou asymetrické. Jednosavé oběžné kolo se používá pro jednosání odstředivá čerpadla. Dvojité sací oběžné kolo, oboustranně absorbuje vodu a krycí deska oběžného kola je symetrická. Odstředivá čerpadla s dvojitým sáním používají oběžná kola s dvojitým sáním, která mají velký průtok a dokážou automaticky vyrovnávat axiální síly.
Oběžné kolo je rozděleno do tří forem podle krycí desky: uzavřené, otevřené a polootevřené. Oběžné kolo se dvěma krycími deskami se nazývá uzavřené oběžné kolo. Mezi krycími deskami jsou 6-12 čepele, které se ohýbají dozadu. Tento typ oběžného kola má vysokou účinnost a je široce používán. Oběžné kolo pouze se zadní krycí deskou a bez přední krycí desky se nazývá polootevřené oběžné kolo. Oběžné kolo pouze s lopatkami a bez krycí desky se nazývá otevřené oběžné kolo. Polootevřená a otevřená oběžná kola mají méně lopatek, obvykle pouze 2? 5 kusů, tyto dva typy oběžných kol mají nižší účinnost ve srovnání s uzavřenými oběžnými koly a jsou vhodné pro 6
Vypouštění kapalin, které jsou kontaminované nebo obsahují velké množství pevných částic.
2, Hřídel čerpadla
Funkcí hřídele čerpadla je podpírat a pohánět oběžné kolo k otáčení a přenášet energii hnacího stroje na oběžné kolo. Je požadováno, aby konec hřídele horizontálního odstředivého čerpadla byl rovný a měl dostatečnou pevnost a tuhost, aby se zabránilo výkyvům oběžného kola způsobenému ohýbáním hřídele během provozu čerpadla, které může způsobit poškození oběžného kola a skříně čerpadla v důsledku opotřebení. Hřídel čerpadla je obecně vyroben z uhlíkové oceli nebo nerezové oceli. Jeden konec hřídele čerpadla je připevněn k oběžnému kolu pomocí plochého pera a reverzní matice, což zajišťuje, že oběžné kolo je během otáčení utaženo; U velkých a středních vodních čerpadel se axiální poloha oběžného kola lokalizuje pomocí hřídelových pouzder a matic, které utahují hřídelová pouzdra. Nainstalujte spojku na druhý konec hřídele čerpadla.
3, Skříň čerpadla
Skříň čerpadla odstředivého čerpadla má tvar šnečí ulity, která obsahuje a dopravuje kapaliny. Skládá se z krytu čerpadla a těla šneka. Kryt čerpadla je sací komora čerpadla, která slouží k rovnoměrnému vedení vody v sacím potrubí směrem k oběžnému kolu s minimálními ztrátami. Podle konstrukce lze sací komory rozdělit na přímé kónické sací komory, prstencové sací komory a polospirálové sací komory. Tělo šneka se skládá z komory šneka a difuzního kužele. Hlavní funkcí hlemýždí komory je shromažďovat proud vody vyvržený oběžným kolem a udržovat konstantní rychlost proudění vody v hlemýždí komoře neustálým zvyšováním jejího průtokového průřezu, aby se snížila tlaková ztráta. Po vypuštění z komory šneku voda proudí do tlakové trubice přes trubici difuzního kužele. Funkcí difuzní kuželové trubice je snížit rychlost proudění vody a přeměnit část kinetické energie proudu vody na tlakovou energii.
U vstupní a výstupní příruby tělesa čerpadla jsou dva vyvrtané otvory, které slouží k instalaci vakuometrů a tlakoměrů pro měření vstupního a výstupního tlaku čerpadla. Horní část tělesa čerpadla je opatřena otvorem pro plnění vody (nebo odsávání vzduchu), který slouží k plnění vody nebo odsávání vzduchu z tělesa čerpadla před spuštěním vodního čerpadla. Spodní část tělesa čerpadla je vybavena vypouštěcím otvorem pro vyprázdnění nahromaděné vody uvnitř čerpadla po zastavení, aby se zabránilo zamrznutí v zimě. Spodní část tělesa čerpadla je opatřena otvory pro šrouby pro upevnění k základu. Kromě otvorů pro šrouby, které upevňují vodní čerpadlo, je třeba ostatní otvory pro šrouby ucpat zátkami se závitem, když se vodní čerpadlo dočasně nepoužívá.
Mezi výše uvedenými součástmi jsou oběžné kolo a hřídel čerpadla rotačními částmi vertikálního odstředivého čerpadla, zatímco těleso čerpadla je pevnou součástí. Mezi těmito dvěma jsou tři spoje: zařízení hřídelové ucpávky mezi hřídelí čerpadla a tělesem čerpadla, kroužek snižující netěsnost na spoji mezi oběžným kolem a vnitřní stěnou tělesa čerpadla a ložisko na rotačním spojení mezi čerpadlem. hřídel a sedlo čerpadla.