1. Kas ir sūknis?
Atbilde: Parasti visas mašīnas, kas paceļ šķidrumus, transportē šķidrumus vai paaugstina šķidrumu spiedienu, tas ir, pārvērš galvenā dzinēja mehānisko enerģiju šķidrā enerģijā, tiek sauktas par sūkni.
2. Sūkņu klasifikācija?
Atbilde: Sūkņu izmantošanas veidi atšķiras. Saskaņā ar to darbības principiem tos var iedalīt trīs galvenajās kategorijās:
① Tilpuma sūknis ② Lāpstiņas sūknis ③ Cita veida sūkņi
3. Kā darbojas tilpuma sūknis? Vai varat sniegt piemēru?
Atbilde: izmantojiet periodiskas darba tilpuma izmaiņas šķidruma novadīšanai.
Piemēram: virzuļsūkņi, virzuļsūkņi, diafragmas sūkņi, zobratu sūkņi, virzuļsūkņi, skrūvsūkņi utt.
4. Kā darbojas lāpstiņu sūknis? Sniedziet piemēru?
Atbilde: Šķidruma mijiedarbības izmantošana asmeņos, lai transportētu šķidrumu.
Piemēram: centrbēdzes sūkņi, jauktas-plūsmas sūkņi, aksiālie-plūsmas sūkņi, virpuļsūkņi utt.
5. Kā darbojas centrbēdzes sūknis?
Atbilde: Centrbēdzes sūknis pārnes mehānisko enerģiju no galvenā dzinēja uz šķidrumu, izmantojot rotējošo lāpstiņriteni. Procesa laikā, kad šķidrums plūst no ieejas uz lāpstiņriteņa izeju, palielinās gan tā ātruma enerģija, gan spiediena enerģija. Šķidrums, ko izvada lāpstiņritenis, tiek pārveidots par spiediena enerģiju izplūdes kamerā un pēc tam tiek izvadīts pa izplūdes cauruļvadu. Šajā laikā lāpstiņriteņa ieplūdes malā šķidruma izplūdes dēļ veidojas vakuums vai zems spiediens. Šķidrums sūkšanas kamerā tiek iespiests lāpstiņriteņa ieplūdē šķidruma virsmas spiediena (atmosfēras spiediena) ietekmē. Tādējādi rotējošais lāpstiņritenis nepārtraukti iesūc un izvada šķidrumu.
6. Kādas ir centrbēdzes sūkņu īpašības?
Atbilde: Tās īpašības ir: liels rotācijas ātrums, mazs izmērs, viegls svars, augsta efektivitāte, liels plūsmas ātrums, vienkārša struktūra, stabila veiktspēja, vienkārša darbība un apkope. Trūkums ir tāds, ka pirms iedarbināšanas sūknis jāpiepilda ar šķidrumu. Augsta viskozitāte būtiski ietekmē sūkņa veiktspēju, un to var izmantot tikai šķidrumiem, kuru viskozitāte ir līdzīga ūdenim. Plūsmas diapazons: 5 - 20,000 kubikmetri stundā, augstuma diapazons: 8 - 2,800 metri.
7. Cik konstrukcijas formu veidu ir centrbēdzes sūknim? Kādas ir to īpašības un pielietojums?
Atbilde: Centrbēdzes sūkņi tiek klasificēti pēc to konstrukcijas: vertikālie sūkņi un horizontālie sūkņi. Vertikālo sūkņu īpašības ir šādas: maza grīdas platība, zemas būvniecības izmaksas un vienkārša uzstādīšana. Trūkumi ir: augsts smaguma centrs, nav piemērots ekspluatācijai situācijās bez fiksētiem pamatiem. Horizontālo sūkņu īpašības ir šādas: plašs pielietojuma diapazons, zems smaguma centrs un laba stabilitāte. Trūkumi ir: liela grīdas platība, augstas būvniecības izmaksas, liels apjoms un liels svars. Piemēram: vertikālie sūkņi ir cauruļvadu sūkņi, DL daudzpakāpju sūkņi, iegremdējamie elektriskie sūkņi utt. Horizontālie sūkņi ietver IS sūkņus, D-tipa daudzpakāpju sūkņus, SH tipa divpakāpju-iesūkšanas sūkņus, B-tipa, BAIR, IH tipa sūkņus. Atbilstoši spiediena augstuma un plūsmas ātruma prasībām un, pamatojoties uz lāpstiņriteņa struktūru un posmu skaitu, tos klasificē šādi:
①, vienpakāpes-vienpakāpes-iesūkšanas sūknis: sūknis sastāv no viena lāpstiņriteņa ar vienu sūkšanas portu. Vispārējais plūsmas ātruma diapazons ir: 5.5 - 2000 kubikmetri stundā, un spiediena diapazons ir: 8 - 150 metri. Raksturlielumi ir: mazs plūsmas ātrums un zems augstums.
②, vienpakāpes-dubultais-iesūkšanas sūknis: sūknim ir viens lāpstiņritenis ar divām ieplūdes sekcijām. Vispārējais plūsmas ātruma diapazons ir: 120 - 20 000 kubikmetru stundā, un spiediena diapazons ir: 10 - 110 metri. Tam ir liels plūsmas ātrums un zema galva.
② Vienas sūkšanas daudzpakāpju{0}}sūknis: sūknis sastāv no vairākiem lāpstiņriteņiem. Pirmajam lāpstiņritenim ir viens iesūkšanas ports, pirmā lāpstiņriteņa izplūdes kamera kalpo kā iesūkšanas atvere otrajam lāpstiņritenim un tā tālāk. Vispārējais plūsmas ātruma diapazons ir: 5 - 200 kubikmetri stundā, un augstums ir no 20 līdz 240 metriem. Tās īpašības ir zems plūsmas ātrums un augsts augstums.
8. Kas ir cauruļvada sūknis? Kādas ir tās struktūras iezīmes?
Atbilde. Cauruļu sūknis ir viena -iesūkšanas vienpakāpes-centrbēdzes sūkņa veids. Tam ir vertikāla struktūra. Tā kā tā ieplūde un izplūde atrodas uz vienas taisnas līnijas un ieplūdes un izplūdes diametri ir vienādi, tas atgādina caurules posmu un to var uzstādīt jebkurā cauruļvada vietā, tāpēc to sauc par "caurules sūkni".
Strukturālās iezīmes: tas ir vienas{0}}iesūkšanas vienpakāpes-centrbēdzes sūknis. Ieplūdes un izplūdes atvere ir vienāda un atrodas uz vienas taisnas līnijas, kas ir perpendikulāra vārpstas viduslīnijai, un tas ir vertikāls sūknis.
9. ISG tipa vienpakāpes-vienpakāpes-iesūkšanas vertikālā centrbēdzes sūkņa konstrukcijas iezīmes un priekšrocības ir šādas:
Pirmkārt, sūknim ir vertikāla struktūra. Motora pārsegs un sūkņa vāks ir veidoti kā viens vienums. Izskats ir kompakts un pievilcīgs, ar nelielu grīdas platību, zemām būvniecības izmaksām, un to var novietot ārpus telpām, ja tas ir aprīkots ar aizsargpārsegu.
Otrkārt, sūkņa ieplūdes un izplūdes diametri ir vienādi, un tie atrodas uz vienas centrālās līnijas. To var tieši uzstādīt uz platformas kā vārstu, un uzstādīšanas process ir ārkārtīgi vienkāršs.
Treškārt, ģeniālais pamatnes dizains atvieglo sūkņa stabilu uzstādīšanu.
Ceturtkārt, sūkņa vārpsta kalpo kā motora pagarinātā vārpsta. Tas atrisina nopietno vibrācijas problēmu, kas rodas, ja parastā centrbēdzes sūkņa vārpsta un motora vārpsta izmanto transmisijas savienojumu. Sūkņa vārpstas virsma ir hromēta-, kas ievērojami pagarina sūkņa kalpošanas laiku.
Piektkārt, lāpstiņritenis ir tieši uzstādīts uz motora pagarinātās vārpstas. Darbības laikā sūknis nerada troksni. Motora gultņos tiek izmantoti zema-trokšņa gultņi, kas nodrošina, ka mašīna kopumā darbojas ar ļoti zemu trokšņa līmeni, ievērojami uzlabojot lietošanas vidi.
Sestkārt, vārpstas blīvējums izmanto mehānisko blīvējumu, kas atrisina nopietno noplūdes problēmu, ko izraisa parastā centrbēdzes sūkņa blīvējuma mehānisms. Blīvējuma statiskais gredzens un kustīgais gredzens ir izgatavoti no silīcija karbīda, kas palielina blīvējuma kalpošanas laiku un nodrošina sausu un sakoptu darba vidi.
Septītkārt, uz sūkņa vāka ir ventilācijas atveres. Sūkņa korpusa apakšējā pusē un abās pusēs ir ūdens izplūdes atveres un manometra atveres, kas var nodrošināt normālu sūkņa darbību un apkopi.
Astotkārt, unikālā struktūra ļauj uzturēt cauruļvadu sistēmu bez nepieciešamības to izjaukt. Vajag tikai noņemt sūkņa vāka uzgriezni, pēc kā ļoti ērti var veikt apkopi.
10. Cik ir cauruļvadu sūkņu veidu un kādas ir to kopīgās iezīmes? Un kādi ir to attiecīgie pielietojumi?
Atbilde: ①, ISG tipa vienpakāpes-vienpakāpes-iesūkšanas centrbēdzes ūdens sūknis tīram ūdenim. To izmanto rūpnieciskai un sadzīves ūdens apgādei un kanalizācijai, augstceltņu spiediena paaugstināšanai-, ūdens apgādei, apkurei, dzesēšanai un gaisa kondicionēšanas cirkulācijai, rūpniecisko cauruļvadu spiediena palielināšanai, transportēšanai, tīrīšanai, ūdens apgādes aprīkojumam un katlu saskaņošanai. Darba temperatūra ir mazāka vai vienāda ar 80 grādiem.
②, IRG tipa vienpakāpes -vienpakāpes-iesūkšanas karstā ūdens cauruļvada sūknis tiek izmantots spiediena paaugstināšanai un karstā ūdens cirkulācijai no katliem tādās nozarēs kā metalurģija, ķīmijas inženierija, tekstilrūpniecība, kokapstrāde, papīra ražošana, kā arī tādās nodaļās kā viesnīcas, vannas istabas un viesu mājas. Maksimālā darba temperatūra ir mazāka vai vienāda ar 120 grādiem.
③, IHG vienpakāpes -vienpakāpes-sūkšanas ķīmisko cauruļvadu sūknis tiek izmantots ķīmiski kodīgu šķidrumu transportēšanai tādās nozarēs kā tekstilrūpniecība, nafta, ķīmijas inženierija, medicīna, higiēna, pārtika un naftas pārstrāde. Darba temperatūra ir mazāka vai vienāda ar 100 grādiem. Tas ir ideāls produkts parasto ķīmisko sūkņu nomaiņai.
④, YG tipa vienpakāpes-vienpakāpes-iesūkšanas caurules eļļas sūknis. Tas ir ideāls produkts parastajiem eļļas sūkņiem. Tas ir piemērots naftas bāzēm, pārstrādes rūpnīcām, ķīmiskajai rūpniecībai un uzņēmumu un iestāžu enerģētikas departamentiem naftas un viegli uzliesmojošu, sprādzienbīstamu šķidrumu transportēšanai. Darba temperatūrai jābūt zem 120 grādiem.
5. GRG, GHG un GYG vienpakāpes-vienpakāpes-sūkšanas augstas-temperatūras cauruļvadu sūkņi ir konstruēti, parastajam tipam pievienojot ūdens-dzesēšanas dzesēšanas ierīci. Darba temperatūra ir mazāka vai vienāda ar 185 grādiem. To pielietojuma joma ir līdzīga parastajam tipam.
GRG ir augstas -temperatūras karstā ūdens sūknis, GHG ir augstas-temperatūras ķīmisko vielu cauruļvadu sūknis, un GYG ir augstas-temperatūras cauruļvadu eļļas sūknis.
11. Sūkņa pamatparametri?
Atbilde: plūsmas ātrums Q (m³/h), augstums H (m), ātrums n (r/min), jauda (kopējā jauda un izmantojamā jauda) Pa (kW), efektivitāte h (%), iesūkšanas un izplūdes galvas atšķirība r (m), ieplūdes un izplūdes diametri φ (mm), lāpstiņriteņa diametrs D (mm), sūkņa svars W (kg).
12. Kas ir plūsma? Kurš burts tiek izmantots, lai to attēlotu? Cik mērvienību ir? Kā tas tiek pārveidots? Kā to var pārvērst svarā un kāda ir formula?
Atbilde: Šķidruma tilpumu, kas izplūst laika vienībā, sauc par plūsmas ātrumu. Plūsmas ātrumu apzīmē ar burtu Q.
Mērvienības: kubikmetri stundā (m3/h), litri minūtē (L/min), litri sekundē (L/s)
1 litrs sekundē=3.6 kubikmetri stundā=0.06 kubikmetri minūtē=60 litri minūtē
G=Qr G apzīmē svaru, r apzīmē šķidruma īpatnējo svaru
Piemērs: Noteikta sūkņa plūsmas ātrums ir 50 m³/h. Kāds ir svars stundā, sūknējot ūdeni? Ūdens īpatnējais svars r ir 1000 kilogrami/kubikmetrs (vai 1 g/cm³).
Risinājums: G=Qr=50 × 1000 (m³/h. kg/m³)=50000 kg/h=50 T/h
13. Kas ir galva? Kurš burts tiek izmantots, lai to attēlotu? Kas ir mērvienība? Kā tas ir saistīts ar spiediena pārveidošanu un atbilstošo formulu?
Atbilde: Enerģiju, ko iegūst šķidruma svara vienība pēc izlaišanas caur sūkni, sauc par galvu.
Sūkņa augstums, ieskaitot sūkšanas galvu, ir aptuveni vienāds ar spiediena starpību starp sūkņa izeju un ieplūdi. Galvu apzīmē ar "H" un mēra metros (m). Sūkņa spiedienu apzīmē ar "P", un to mēra Mpa (megapaskālos), kilogramos (kg)/cm, H=P/r
Piemēram, P=1 kilograms/cmH=P/r=(1 kilograms/cm) / (1000 kilogrami/m)=(10000 kilogrami/m) / (1000 kilogrami/m)=10 MPa=10 kilogrami (Kg) / cm H {=}} (P1}P1) izplūdes spiediens)
14. Kāda ir sūkņa efektivitāte? Kā tas tiek aprēķināts?
Atbilde: Tas attiecas uz sūkņa efektīvās jaudas attiecību pret tā vārpstas jaudu.
Efektīvā jauda attiecas uz sūkņa augstumu × plūsmas ātrumu × īpatnējo svaru (svara plūsmas ātrumu) Ne=rQH. Mērvienība ir kilovati.
1 kilovats=102 kilogrami metri sekundē 1 kilovats=75/102 zirgspēki
Vārpstas jauda un centrbēdzes sūkņa jauda attiecas uz jaudu, ko pārvada no galvenā dzinēja uz sūkni, tas ir, ievades jaudu. Mērvienība ir kilovati.
n=Ne/N=rQH / 102N kur r ir tonnās uz kubikmetru, Q ir litros sekundē un H ir metros.
n=Ne/N=rQH / (102 × 3,6N) r ir tonnās uz kubikmetru Q ir kubikmetros stundā H ir metros
15. Ko mēs domājam ar nominālo plūsmas ātrumu, nominālo rotācijas ātrumu un nominālo spiedienu?
Atbilde: Sūknis ir izstrādāts, pamatojoties uz norādītajiem tā darbības parametriem. Sasniegtā optimālā veiktspēja ir definēta kā sūkņa nominālie veiktspējas parametri. Parasti tās ir preču kataloga paraugā norādītās parametru vērtības.
Piemēram: plūsmas ātrums 50 - 125 ar 12,5 m3/h ir nominālais plūsmas ātrums, 20 m augstums ir nominālais ātrums un griešanās ātrums 2900 apgr./min ir nominālais rotācijas ātrums.
16. Kas ir termins "iesūkšanas galvas zudums"? Kas ir termins "iesūkšanas lifts"? Kādas ir to attiecīgās vienības un atbilstošie simboli?
Atbilde: Kad sūknis darbojas, noteikta vakuuma spiediena dēļ lāpstiņriteņa ieejā notiek šķidruma iztvaikošana. Iztvaicētie burbuļi šķidruma daļiņu trieciena kustībā izraisa metāla virsmu, piemēram, lāpstiņriteņa, lobīšanos, tādējādi sabojājot metālu. Šajā laikā vakuuma spiedienu sauc par iztvaikošanas spiedienu. Kavitācijas robeža attiecas uz enerģijas pārpalikumu, kas šķidruma masas vienībai pie sūkņa iesūkšanas atveres piemīt virs iztvaikošanas spiediena. Mērvienība ir šķidruma kolonnas metrs, un to attēlo (NPSH) r.
Sūkšanas galva ir nepieciešamā kavitācijas robeža Δ/h: tā ir vakuuma pakāpe, kurā sūknis var iesūkt šķidrumu, un tas ir arī pieļaujamais sūkņa ģeometriskais uzstādīšanas augstums. Mērvienība ir metros. Sūkšanas galva=standarta atmosfēras spiediens (10,33 metri) - kavitācijas robeža - drošības robeža (0,5). Standarta atmosfēras spiediens cauruļvadā var radīt 10,33 metru vakuuma augstumu.
Piemēram: Nepieciešamais sūkšanas pacēlums noteiktam sūknim ir 4,0 metri. Aprēķiniet sūkšanas galvu Δh.
Risinājums: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.67 metri
17. Kāda ir sūkņa raksturlīkne? Kādus aspektus tas ietver? Kāda ir tā funkcija?
Atbilde. Parasti līknes vai raksturlīknes, kas atspoguļo saistību starp galvenajiem veiktspējas parametriem, sauc par centrbēdzes sūkņa veiktspējas līknēm vai raksturlīknēm. Faktiski centrbēdzes sūkņa darbības līknes ir šķidruma kustības likumu ārējās izpausmes sūknī, un tās iegūst, veicot faktiskus mērījumus.
Raksturīgās līknes ietver: plūsmas-augstuma līkni (Q-H), plūsmas-jaudas līkni (Q-N), plūsmas-efektivitātes līkni (Q-η) un plūsmas-pieļaujamās iesūkšanas galvas kāpuma līkni (Q-(NPSH)r).
Veiktspējas līknes funkcija ir tāda, ka jebkuram sūkņa plūsmas punktam līknē var atrast atbilstošu augstuma, jaudas, efektivitātes un kavitācijas robežas vērtību kopu. Šo parametru kopu sauc par darba stāvokli, kas tiek saīsināts kā darba stāvoklis vai darba punkts. Darba stāvokli ar augstu efektivitāti sauc par optimālā darba stāvokļa punktu. Optimālais darba stāvokļa punkts parasti ir projektētais darba stāvokļa punkts. Parasti centrbēdzes sūkņa nominālie parametri, tas ir, projektētais darba stāvokļa punkts un optimālā darba stāvokļa punkts, sakrīt vai ir ļoti tuvu. Praksē, darbojoties augstā -efektivitātes diapazonā, var ietaupīt enerģiju, vienlaikus nodrošinot normālu sūkņa darbību. Tāpēc ir diezgan svarīgi saprast sūkņa darbības parametrus.
18. Kas ir sūkņa pilnas veiktspējas pārbaudes stends?
Atbilde. Aprīkojums, kas var precīzi pārbaudīt visus sūkņa veiktspējas parametrus, izmantojot precīzus instrumentus, ir pilna -veiktspējas pārbaudes platforma. Valsts standarta precizitāte šim aprīkojumam ir B līmenis.
Plūsmas ātrumu mēra, izmantojot precīzu rotametru.
Galvu mēra, izmantojot precīzu manometru.
Sūkšanas augstums tiek mērīts, izmantojot precīzu vakuuma mērītāju.
Jaudu mēra ar precīzu vārpstas jaudas mērītāju.
Rotācijas ātrumu mēra, izmantojot spidometru. Efektivitāti aprēķina, pamatojoties uz izmērīto vērtību: η=Rqn / 102N.
Veiktspējas līkne tiek uzzīmēta koordinātu sistēmā, pamatojoties uz izmērītajām vērtībām.
19. Saistība starp sūkņa vārpstas jaudu un motora jaudu
Atbilde: Sūkņa vārpstas jauda ir jauda, kas projektēšanas laikā tiek pārraidīta no galvenā dzinēja uz sūkni. Faktiskās darbības laikā darba apstākļi mainīsies. Tāpēc ir jābūt noteiktai jaudai, kas tiek pārsūtīta no galvenā dzinēja uz sūkni. Turklāt motora izejas jauda ir atkarīga no jaudas koeficienta un vārpstas, tāpēc ierastā prakse ir aprīkot motoru ar jaudu, kas ir lielāka par sūkņa vārpstas jaudu.
Aksiālā jauda:
0.1 - 0.55KW 1.3 - 1.5 reizes
0.75 - 2.2 kW 1.2 - 1.4 reizes
3.0 - 7.5 kW 1.15 - 1.25 reizes
11 KW un vairāk 1.1 - 1.15 reizes
Un tas ir pielāgots atbilstoši Y sērijas motoru jaudas specifikācijām atbilstoši valsts standartiem.
20. Modeļa nozīme: ISG50-160IA (B)?
Atbilde: ISG50-160 (I)A (B) Kur:
I: vienpakāpes-vienpakāpes-iesūkšanas centrbēdzes sūknis, kas atbilst starptautiskajam standartam ISO2858 un IS tipa vienpakāpes-vienpakāpes-iesūkšanas centrbēdzes sūkņa veiktspējas parametriem.
S: S Skaidrs veids
G: Cauruļvada tips
50: Nominālais diametrs (urbums) importam un eksportam (milimetros) 50 mm
160: sūkņa lāpstiņriteņa nominālais izmērs (attiecībā uz lāpstiņriteņa diametru, kas ir aptuveni 160 mm)
I: I klasificē plūsmu (bez I plūsmas pie 12,5 m³/h, ar I plūsmu pie 25 m³/h)
A (B): stāvoklis, kad sūkņa efektivitāte nav augsta, bet plūsmas ātrums, galvas un vārpstas jauda ir samazināta.
A: Pirmā lāpstiņriteņa griešana
B: lāpstiņriteņa otrā griešana
Kas ir kavitācijas parādība:
Atbilde 1. Zemākais spiediens iekārtas sūknī rodas netālu no lāpstiņriteņa ieplūdes. Kad spiediens šajā brīdī nokrītas līdz piesātinājuma spiedienam, kas atbilst pašreizējai temperatūrai, šķidrums sāk iztvaikot, un no šķidruma izplūst liels skaits burbuļu. Kad šie burbuļi kopā ar šķidrumu plūst uz sūkņa augsta spiediena zonu, ārēja spiediena ietekmē burbuļi pēkšņi kondensējas šķidrumā. Šajā laikā šķidrums, kas ieskauj burbuļus, tas ir, tas plūst uz vietu, kur sākotnēji bija burbuļi, un rada ļoti spēcīgu hidraulisku triecienu. Daudzu burbuļu kondensācijas dēļ sekundē atkārtoti tiek radīts liels trieciena spiediens. Šīs vietējās triecienslodzes nepārtrauktas darbības rezultātā sūkņa plūsmas komponentu virsmas pakāpeniski nolietojas, un parādās daudzi erodēti plankumi, pēc tam tie veido šūnveida{7}}veidu un galu galā noved pie nolobīšanās. Papildus trieciena radītajiem bojājumiem, šķidrumam iztvaikojot, tas izdala arī tajā izšķīdušo skābekli, izraisot plūsmas komponentu oksidēšanos un koroziju.
Šo parādību, kad plūsmas sastāvdaļas tiek bojātas mehāniskās erozijas un ķīmiskās korozijas kombinētās ietekmes dēļ, sauc par kavitāciju.
Atbilde 2. Kad šķidrums ir noteiktā temperatūrā un spiediens tiek samazināts līdz iztvaikošanas spiedienam šajā temperatūrā, šķidrumā veidojas burbuļi. Šo burbuļu veidošanās parādību sauc par kavitāciju.
Atbilde 3. Kavitācija attiecas uz situāciju, kad, spiedienam uz uzglabāšanas tvertnes virsmu paliekot nemainīgam, ja spiediens lāpstiņriteņa centrā nokrītas līdz vienādam ar transportējamā šķidruma pašreizējās temperatūras piesātinātā tvaika spiedienu, lāpstiņriteņa ieejā veidosies liels skaits burbuļu. Šie burbuļi kopā ar šķidrumu nonāk augstspiediena zonā un ātri tiek sasmalcināti un kondensēti, kā rezultātā zonā, kur atrodas burbuļi, veidojas vakuums. Apkārtējās šķidruma daļiņas ļoti lielā ātrumā steidzas uz burbuļu centru, radot momentānu trieciena spiedienu, tādējādi ātri sabojājot lāpstiņriteni. Tajā pašā laikā ir sūkņa vibrācija, troksnis un ievērojami samazinās sūkņa plūsmas ātrums, augstums un efektivitāte. Šo parādību sauc par kavitāciju.
Atbilde 4. Ja tas ir ūdens sūknis, ir jāsamazina augstums starp sūkni un ūdens virsmu. Hidrauliskā cilindra darbības laikā šķidrumā starp virzuli un vadošo uzmavu tiek iemaisīts noteikts gaisa daudzums. Pakāpeniski palielinoties spiedienam, gaiss šķidrumā pārvērtīsies burbuļos. Kad spiediens sasniegs noteiktu robežvērtību, šie burbuļi pārplīsīs zem augsta spiediena, tādējādi ātri izraisot augstas -temperatūras un augsta-spiediena gāzi uz detaļu virsmas, izraisot hidrauliskā cilindra kavitāciju un detaļu korozīvus bojājumus. Šo parādību sauc par kavitāciju.
Strūklas sūknis un kavitācija
Strūklas sūknis sasniedz transportēšanas mērķi, pārveidojot šķidruma plūsmas enerģiju. To var izmantot šķidrumu vai gāzu transportēšanai. Ķīmiskajā ražošanā tvaiku bieži izmanto kā strūklas sūkņa darba šķidrumu, ko izmanto, lai radītu vakuumu un radītu negatīvu spiedienu iekārtā. Tāpēc to parasti sauc par tvaika strūklas sūkni.
Darbības princips: zem augsta spiediena darba tvaiks tiek izvadīts no sprauslas ļoti lielā ātrumā, ienesot zema-spiediena gāzi vai tvaiku ātrgaitas šķidrumā. Ieelpotā gāze sajaucas ar tvaiku un nonāk izplešanās caurulē. Ātrums pakāpeniski samazinās, un attiecīgi palielinās statiskais spiediens. Visbeidzot, tas tiek izvadīts caur izeju.
Veicot divus darba apstākļus, mainot sajauktā šķidruma plūsmas ātrumu un mainot strūklas sūkņa rīkles un sprauslas spraugas garumu. Regulējot jauktā šķidruma plūsmas ātrumu, attiecīgi mainās arī jaudas šķidruma plūsmas ātrums, un mainās arī strāvas šķidruma ātrums, kas iet caur sprauslu. Tas noved pie kavitācijas parādības vājināšanās, samazinoties sajauktā šķidruma plūsmas ātrumam, līdz tas tiek pilnībā izvadīts. Pamatojoties uz trīs dažādu rīkles un sprauslu atstarpju garumu pieredzi, ir konstatēts, ka, palielinot rīkles un sprauslu spraugas, var palielināties gredzenveida plūsmas laukums starp sprauslu un rīkli. Kad tāds pats šķidruma daudzums iziet cauri lielākai platībai, plūsmas ātrums būs mazāks un spiediens būs lielāks, padarot kavitācijas parādības iespējamību mazāku.
Sūkņa kavitācijas fenomena analīze un vadība
I. Kavitācijas fenomens
Kad šķidrums ir noteiktā temperatūrā un spiediens tiek samazināts līdz iztvaikošanas spiedienam šajā temperatūrā, šķidrumā veidojas burbuļi. Šo burbuļu veidošanās parādību sauc par kavitāciju. Kavitācijas laikā radītie burbuļi plūst uz augsta spiediena apgabalu, un to apjoms samazinās, izraisot to pārsprāgšanu. Parādību, kad burbuļi šķidrumā pazūd spiediena palielināšanās dēļ, sauc par kavitācijas sabrukumu.
Sūkņa darbības laikā, ja kāda iemesla dēļ noteiktā lokālā plūsmas kanāla zonā (parasti kaut kur nedaudz pēc lāpstiņriteņa lāpstiņas ieplūdes) tiek novērots sūknējamā šķidruma absolūtā spiediena samazināšanās līdz šķidruma iztvaikošanas spiedienam šajā temperatūrā, šķidrums šajā brīdī sāk iztvaikot, radot lielu daudzumu tvaika un veidojot burbuļus. Kad šķidrums, kas satur lielu skaitu burbuļu, iziet cauri augsta spiediena zonai lāpstiņritenī, augsta spiediena šķidrums, kas ieskauj burbuļus, izraisa burbuļu strauju saraušanos un galu galā pārsprāgšanu. Tajā pašā laikā šķidrās daļiņas aizpilda tukšumus ļoti lielā ātrumā, radot ļoti spēcīgu ūdens trieciena efektu šajā brīdī. Šis burbuļu veidošanās un to plīšanas process, kas izraisa plūsmas komponentu bojājumus, ir kavitācijas process sūknī. Pēc tam, kad sūknis piedzīvo kavitāciju, papildus plūsmas komponentu bojājumiem tas radīs arī troksni un vibrāciju, kā arī samazinās sūkņa veiktspēju. Smagos gadījumos tas var izraisīt šķidruma pārtraukšanu sūknī un traucēt tam normāli darboties.
II. Sūkņa kavitācijas pamata attiecību formula
Sūkņa kavitācijas nosacījumus nosaka gan pats sūknis, gan sūkšanas ierīce. Tāpēc, pētot kavitācijas apstākļus, jāņem vērā gan pats sūknis, gan sūkšanas ierīce. Sūkņa kavitācijas pamata attiecību vienādojums ir
NPSHc Mazāks vai vienāds ar NPSHr Mazāks vai vienāds ar [NPSH] Mazāks vai vienāds ar NPSHa
NPSHa=NPSHr (NPSHc) — norāda sūkņa kavitācijas sākumu
NPSHa > NPSHa > NPSHr (NPSHc) — sūknim nav kavitācijas.
Formulā NPSHa - pieejamā neto pozitīvā sūkšanas galva, kas pazīstama arī kā efektīvā sūkšanas galva, jo lielāka vērtība, jo mazāka ir kavitācijas iespējamība.
NPSHr - Sūkņa sūkšanas iesūkšanas galvas robeža, kas pazīstama arī kā nepieciešamā sūkšanas augstuma robeža vai sūkņa ieplūdes dinamiskā spiediena kritums. Jo mazāks tas ir, jo labāka ir pret-sūkšanas kavitācijas veiktspēja.
NPSHc - Critical Suction Head Margin, attiecas uz sūkšanas galvas rezervi, kas atbilst noteiktai sūkņa veiktspējas samazināšanās pakāpei;
[NPSH] - Atļautais sūkšanas pacēlums, šī ir sūkšanas pacēluma robeža, ko izmanto, lai noteiktu sūkņa darbības apstākļus. Parasti [NPSH]=(1.1 - 1.5) NPSHc.
III. Ierīces kavitācijas robežas aprēķins
NPSHa=Ps/ρg + Vs/2g - Pc/ρg=Pc/ρg ± hg - hc - Ps/ρg
IV. Pasākumi kavitācijas rašanās novēršanai
Lai novērstu kavitāciju, ir nepieciešams palielināt NPSHa. Pasākumi kavitācijas novēršanai, nodrošinot, ka NPSHa ir lielāks par NPSHr, ir šādi:
1. Samaziniet ģeometrisko sūkšanas augstumu hg (vai palieliniet ģeometrisko atpakaļplūsmas augstumu).
2. Lai samazinātu sūkšanas zudumu hc, var mēģināt palielināt caurules diametru, samazināt cauruļvada garumu un samazināt līkumu un piederumu skaitu.
3. Novērst ilgstošu darbību augstas plūsmas apstākļos;
4. Ar vienādu rotācijas ātrumu un plūsmas ātrumu dubultā-iesūkšanas sūkņa izmantošana var samazināt ieplūdes plūsmas ātrumu, tādējādi padarot sūkni mazāk pakļautu kavitācijai.
5. Kad sūknis piedzīvo kavitāciju, darbības laikā ir jāsamazina plūsmas ātrums vai jāsamazina ātrums.
6. Sūkņa iesūkšanas tvertnes stāvoklis būtiski ietekmē sūkņa kavitāciju.
7. Sūkņiem, kas darbojas skarbos apstākļos, lai novērstu kavitācijas bojājumus, var izmantot pret kavitāciju izturīgus materiālus.
Sūkņu veidi un principi|Kavitācijas fenomens|Sūkņa kavitācijas pamata sakarību vienādojumi
Atbilde: 1. Sūkņu veidu un principu definīcija. Parasti visas mašīnas, kas paceļ šķidrumus, transportē šķidrumus vai paaugstina šķidrumu spiedienu, tas ir, jebkura mašīna, kas pārveido galvenā dzinēja mehānisko enerģiju šķidrā enerģijā, lai sasniegtu šķidrumu sūknēšanas mērķi, tiek saukta par sūkni.
II. Sūkņa darbības princips:
1. Tilpuma sūknis - Šķidruma iesūkšana, periodiski mainot darba kameras tilpumu.
2. Lāpstiņu sūknis - Šāda veida sūknis izmanto mijiedarbību starp lāpstiņām un šķidrumu, lai padotu šķidrumu.
3. Sūkņa īpašie lietojumi: Sūkņa dažādie lietojumi, dažādie šķidrie līdzekļi, ko tas transportē, dažādi plūsmas ātrumi un augstuma diapazoni, protams, rada arī dažādus konstrukcijas veidus un materiālus. Kopumā tās var klasificēt šādi: pilsētas ūdensapgāde, notekūdeņu sistēmas, civilās un būvniecības sistēmas, lauksaimniecības un ūdens taupīšanas sistēmas, spēkstaciju sistēmas, ķīmiskās sistēmas, naftas rūpniecības sistēmas, kalnrūpniecības un metalurģijas sistēmas, vieglās rūpniecības sistēmas un kuģu sistēmas.
4. Kavitācijas fenomens
Kad šķidrums ir noteiktā temperatūrā un spiediens tiek samazināts līdz iztvaikošanas spiedienam šajā temperatūrā, šķidrumā veidojas burbuļi. Šo burbuļu veidošanās parādību sauc par kavitāciju. Kavitācijas laikā radītie burbuļi plūst uz augsta spiediena apgabalu, un to apjoms samazinās, izraisot to pārsprāgšanu. Parādību, kad burbuļi šķidrumā pazūd spiediena palielināšanās dēļ, sauc par kavitācijas sabrukumu.
Ja sūkņa darbības laikā noteiktā lokālā plūsmas kanāla zonā (parasti noteiktā stāvoklī nedaudz aiz lāpstiņriteņa lāpstiņas ieplūdes) tiek samazināts sūknējamā šķidruma absolūtais spiediens līdz šķidruma iztvaikošanas spiedienam šajā temperatūrā, šķidrums šajā brīdī sāks iztvaikot, radot lielu daudzumu tvaika un veidojot burbuļus. Kad šķidrums, kas satur lielu skaitu burbuļu, iziet cauri augsta spiediena zonai lāpstiņritenī, augsta spiediena šķidrums, kas ieskauj burbuļus, izraisa burbuļu strauju saraušanos un galu galā pārsprāgšanu. Tajā pašā laikā šķidrās daļiņas aizpilda tukšumus ļoti lielā ātrumā, radot ļoti spēcīgu ūdens trieciena efektu šajā brīdī. Trieciena spēks sasniedz vairākus līdz vairākus tūkstošus atmosfēru sekundē, un trieciena biežums var sasniegt desmitiem tūkstošu reižu sekundē. Smagos gadījumos sienas biezums var tikt cauri.
Process, kurā sūknī rodas un plīst burbuļi, izraisot plūsmas komponentu bojājumus, ir zināms kā kavitācijas process sūknī. Pēc tam, kad sūknis piedzīvo kavitāciju, papildus plūsmas komponentu bojājumiem tas radīs arī troksni un vibrāciju, kā rezultātā samazināsies sūkņa veiktspēja. Smagos gadījumos tas var izraisīt šķidruma pārtraukšanu sūknī un neļaut tam normāli darboties.
Kā izvēlēties sūkni:
Atbilde. Pašlaik, izvēloties mikrosūkņus, piemēram, mikrovakuumsūkņus, mikro gaisa sūkņus, mikro gāzes paraugu ņemšanas sūkņus, mikro gāzes cirkulācijas sūkņus, mikro izplūdes sūkņus, mikro sūkņus, mikro sūkņu sūkņus, mikro gāzes uzpildes sūkņus un mikro augstspiediena gāzes sūkņus, tie bieži vien ietver šos trīs jēdzienus.
Vienkārši izsakoties, šie trīs jēdzieni attiecīgi atbilst gāzes atšķaidītajam, normālajam un blīvajam stāvoklim.
Atmosfēras spiediens: tas attiecas uz vienu spiediena atmosfēru, kas ir spiediens, ko rada gāzes atmosfērā, kurā mēs esam pieraduši dzīvot. Standarta atmosfēras spiediens ir 101325 Pa (paskāls - kopējā spiediena mērvienība) . 100,000 Pa=100 KPa, tātad "standarta atmosfēras spiediens ir arī 001 KPa vai1 Pa" ir arī 0001 KPa KPa. Tā kā katrā vietā atšķiras ģeogrāfiskais novietojums, augstums virs jūras līmeņa, temperatūra utt., faktiskais atmosfēras spiediens tur nav vienāds ar standarta atmosfēras spiedienu. Tomēr vienkāršības labad dažreiz var aptuveni uzskatīt, ka normālais spiediens ir standarta atmosfēras spiediens, tas ir, 100 KPa.
Negatīvs spiediens: tas attiecas uz gāzes stāvokli ar zemāku spiedienu nekā parastais atmosfēras spiediens, ko parasti sauc par "vakuumu". Piemēram, dzerot dzērienu caur cauruli, caurulē ir negatīvs spiediens; arī piesūcekņa iekšējā daļa, ko izmanto lietu pakarināšanai, ir zem negatīva spiediena.
Pozitīvs spiediens: tas attiecas uz gāzes stāvokli ar augstāku spiedienu nekā parastais atmosfēras spiediens. Piemēram, piepūšot velosipēda vai automašīnas riepas, gaisa sūkņa vai inflatora izplūdes gals rada pozitīvu spiedienu.
II. Daudzās jomās, piemēram, pētniecībā, bioinženierijā, automātiskajā kontrolē, vides aizsardzībā, ūdens attīrīšanā utt., bieži ir nepieciešama gāzes paraugu ņemšana, gāzes cirkulācija, objektu adsorbcija utt. Šādos gadījumos ir nepieciešams vakuumsūknis. Tās galvenie parametri ietver vakuuma pakāpi un plūsmas ātrumu utt.
(1) "Vakuuma pakāpe" parasti attiecas uz maksimālo spiedienu, ko sūknis var sasniegt darbības laikā. Tas ir, tā ir atlikušās gāzes plānāka pakāpe pēc tam, kad sūknis ir izņēmis visu gāzi no noslēgtā trauka.
Rūpniecībā terminam "ierobežotais spiediens" var būt divas nozīmes. Viens no tiem ir "absolūtais spiediens", kura nulles punkts ir "absolūtais vakuums" (teorētiskais absolūtais vakuums, kur viela nepastāv). Visas atzīmētās vērtības ir pozitīvi skaitļi. Jo mazāks skaitlis, jo tuvāk tas ir absolūtajam vakuumam un jo augstāka ir vakuuma pakāpe. Piemēram, mums ir "augsta vakuuma" mikrovakuuma sūknis VCH1028. Tā robežspiediens ir 10 KPa (0,01 MPa). Starp mikrovakuuma sūkņiem tiek uzskatīts, ka tiem ir ļoti augsta vakuuma pakāpe.
Otrs veids ir "relatīvais spiediens", kur par nulles punktu tiek ņemts atmosfēras spiediens. Viss, kas ir zemāks par atmosfēras spiedienu, tiek attēlots ar negatīvu vērtību, tāpēc to sauc par "negatīvo spiedienu". Jo lielāka ir šīs negatīvās vērtības absolūtā vērtība, jo augstāka ir vakuuma pakāpe. Piemēram, mums ir "augsta negatīvā spiediena mikrovakuuma sūknis" PH2506B ar negatīvo spiedienu -75KPa (-0,075MPa), savukārt VCH1028 ir augsts (VCH ir -90KPa (-0,09Mpa)). Tāpēc PH2506B sūkšanas spēks nav tik spēcīgs kā VCH.
Starptautiski pieņemtais un zinātniskākais veids, kā apzīmēt spiedienu vakuuma nozarē, ir izmantot "absolūto spiedienu"; tomēr, tā kā relatīvā spiediena mērīšanas metode ir vienkāršāka un mērinstrumenti ir izplatītāki (piemēram, parastie vakuuma mērītāji ir relatīvi spiediena mērītāji), Ķīnā ir pieņemts spiedienu apzīmēt kā "relatīvo spiedienu".
Saistība starp abiem: Relatīvais spiediens=Absolūtais spiediens - Vietējais atmosfēras spiediens.
Piemēram, VCH1028 absolūtais spiediens ir 10 Kpa. Tā relatīvais spiediens=10 - 100=-90 Kpa (-0,09 MPa).
(2) In fields such as research, laboratories, and medicine, there are often applications of gas pressurization, such as inflating a container that already has a positive pressure, or when the resistance within the system is high and a pump is needed to overcome the resistance to deliver gas. At such times, a pump that can output a positive pressure higher than atmospheric pressure is required. This is usually expressed as "relative pressure". Our high-pressure miniature air pump and miniature vacuum pump can output a maximum positive pressure of >100 Kpa (0,1 MPa). Tie ir sausā -tipa vakuumsūkņi, un tiem nav nepieciešama vakuumsūkņa eļļa vai smēreļļa, tādējādi nepiesārņojot darba vidi. Tie var darboties nepārtraukti 24 stundas, un izplūdes atvere var būt aizsērējusi, padarot tos īpaši piemērotus šādām situācijām.
Visaptverošs piemērs: (nav īpaši stingrs, tikai lai ilustrētu attiecības starp trim)
Pieņemot, ka gāzes spiediens noslēgtajā traukā ir normālā spiedienā, kas nozīmē, ka iekšpusē ir 100 gāzes molekulas. Izmantojot VCH1028 ar negatīvo spiedienu -90 Kpa, tas beidzot var noņemt 90 no tiem, atstājot 10. Šajā brīdī negatīvais spiediens konteinera iekšpusē ir -90 Kpa. Ja to nomaina pret PH2506B, tas var noņemt tikai 75 no tiem, atstājot 25. Attiecīgi negatīvais spiediens konteinera iekšpusē ir -75 Kpa.
Ja PCF5015N izmanto šī konteinera piepūšanai, konteinera beigās būs 200 gāzes molekulas. To attēlo absolūtais spiediens, tas ir 200 Kpa; ko attēlo relatīvais spiediens (pozitīvs spiediens), tas ir 100 Kpa.
Kādi ir sūkņa izvēles kritēriji?
Atbilde: Lai izvēlētos sūkņa veidu, ir jānosaka tā mērķis un veiktspēja. Šis atlases process sākas, izvēloties sūkņa veidu un formu. Tad pēc kāda principa izvēlēties sūkni? Un kas ir šīs atlases pamatā?
I. Atlases principi
Pārliecinieties, vai izvēlētais sūkņa veids un veiktspēja atbilst procesa parametru prasībām, piemēram, plūsmas ātrumam, spiedienam, spiedienam, temperatūrai, kavitācijas plūsmai un iekārtas sūkšanas augstumam.
2. Nepieciešams izpildīt vidēja raksturlielumu prasības. Sūkņiem, kas transportē uzliesmojošus, sprādzienbīstamus, toksiskus vai vērtīgus materiālus, ir nepieciešami uzticami vārpstas blīvējumi vai sūkņi bez noplūdēm, piemēram, magnētiskās piedziņas sūkņi, diafragmas sūkņi un ekranēti sūkņi. Sūkņiem, kas transportē korozīvu vielu, plūsmas komponentiem jābūt izgatavotiem no korozijizturīgiem{4}}materiāliem, piemēram, AFB nerūsējošā tērauda-korozijas izturīgiem sūkņiem un CQF inženierijas plastmasas magnētiskās piedziņas sūkņiem. Sūkņiem, kas transportē cietās daļiņas saturošu vielu, plūsmas komponentiem jābūt izgatavotiem no nodilumizturīgiem materiāliem, un dažos gadījumos vārpstas blīves ir jāizskalo ar tīru šķidrumu.
3. Augsta mehāniskā uzticamība, zems trokšņa līmenis un neliela vibrācija.
4. Ekonomiski nepieciešams vispusīgi izvērtēt iekārtu, ekspluatācijas, uzturēšanas un apsaimniekošanas kopējās izmaksas, nodrošinot, ka tās ir viszemākās.
5. Centrbēdzes sūkņiem ir augsta rotācijas ātruma, maza izmēra, viegla svara, augstas efektivitātes, liela plūsmas ātruma, vienkāršas struktūras īpašības, šķidruma padeves pulsācijas trūkums, stabila veiktspēja, viegla darbība un ērta apkope. Tāpēc, izņemot šādas situācijas, pēc iespējas jāizvēlas centrbēdzes sūkņi:
Ja ir mērīšanas prasības, dozēšanas sūkņa slodzes līmenis ir ļoti augsts, plūsmas ātrums ir ļoti mazs, un nav pieejams piemērots mazas -plūsmas augstas-galvas centrbēdzes sūknis. Šādos gadījumos var izvēlēties virzuļsūkni. Ja kavitācijas prasība nav augsta, var izvēlēties arī virpuļsūkni. Ja augstums ir ļoti zems un plūsmas ātrums ir ļoti liels, var izvēlēties aksiālās plūsmas sūkni un jauktas plūsmas sūkni. Ja vidējā viskozitāte ir salīdzinoši augsta (lielāka par 650 - 1000 mm2/s), var apsvērt rotora sūkni vai virzuļsūkni (piemēram, zobratu sūkni vai skrūvsūkni). Ja barotnē ir 75% gaisa un plūsmas ātrums ir mazs ar viskozitāti mazāku par 37,4 mm2/s, var izvēlēties virpuļsūkni. Gadījumos, kad ir nepieciešama bieža iedarbināšana vai ir neērti uzpildīt sūkni, ir jāizvēlas sūkņi ar paš-uzsūkšanas veiktspēju, piemēram, paš-uzsūkšanas centrbēdzes sūkņi, pašsūknēšanas virpuļsūkņi un pneimatiskie (elektriskie) diafragmas sūkņi.
II. Vispārīga sūkņa izvēles procedūra
Pamatojoties uz dažādiem faktoriem, piemēram, ierīces izkārtojumu, reljefa apstākļiem, ūdens līmeņa apstākļiem, ekspluatācijas apstākļiem un ekonomisko shēmu salīdzinājumu, horizontālo, vertikālo un citu veidu izvēli (caurules tips, taisnleņķa tips, mainīgs-leņķa tips, pagrieziena-leņķa veids, paralēlais tips, vertikālais tips, vertikālais tips, iegremdējamais tips, {apakšējais, noņemams, c) tips. Pašsūknēšanas veids, pārnesuma tips, eļļas-piepildīšanas veids, ūdens-temperatūras iepildīšanas veids). Horizontālie sūkņi ir ērti izjaukšanai un montāžai, viegli pārvaldāmi, taču tiem ir liels tilpums un salīdzinoši augsta cena, un tiem ir nepieciešama liela platība; vertikālie sūkņi bieži ir ar lāpstiņriteni, kas ir iegremdēti ūdenī, tos var iedarbināt jebkurā laikā, ir ērti automātiskai darbībai vai tālvadībai, un tie ir kompakti, ar nelielu uzstādīšanas laukumu un ir salīdzinoši lētāki.
2. Pamatojoties uz šķidrās vides īpašībām, izvēlieties atbilstošu sūkni, piemēram, ūdens sūkni, karstā ūdens sūkni, eļļas sūkni, ķīmisko vielu sūkni, korozijizturīgu -sūkni vai piemaisījumu sūkni, vai izmantojiet sūkni, kas neaizsprosto. Sūkņiem, kas uzstādīti sprādzienbīstamības zonās, ja ir zināms sprādzienbīstamības zonas līmenis, jāizmanto sprādziendrošs motors.
3. Vibrācijas lielumi tiek klasificēti: pneimatiskie un elektriskie (elektrisko tipu iedala 220 V sprieguma un 380 V sprieguma).
4. Izvēle starp viena-iesūkšanas sūkņiem un divkāršajiem-iesūkšanas sūkņiem, pamatojoties uz plūsmas ātrumu: atlasiet vienu-iesūkšanas sūkņus vai vairāku-iesūkšanas sūkņus, pamatojoties uz galvas augstumu. Ātrgaitas -sūkņiem vai zema ātruma -sūkņiem (gaisa kondicionēšanas sūkņiem) daudzpakāpju -sūkņu efektivitāte ir zemāka nekā vienpakāpes -sūkņiem. Ja var izmantot gan vienpakāpes -sūkņus, gan daudzpakāpju{12}}sūkņus, ieteicams izvēlēties vienpakāpes
5. Kad ir noteikts konkrētais sūkņa modelis un izvēlēts sūknis no noteiktas sērijas, konkrēto modeli var noteikt pēc tipa spektra vai sērijas raksturlīknes, pamatojoties uz diviem galvenajiem veiktspējas parametriem: maksimālo plūsmas ātrumu un augstumu, pievienojot 5% - 10% rezervi. Izmantojot sūkņa raksturlīkni, atrodiet nepieciešamo plūsmas ātruma vērtību uz horizontālās ass un vajadzīgo spiediena vērtību uz vertikālās ass. No šīm divām vērtībām novelciet vertikālas vai horizontālas līnijas attiecīgajos virzienos, un abu līniju krustošanās punkts precīzi iekrīt raksturlīknē. Tad šis sūknis ir jāizvēlas. Tomēr šī ideālā situācija ir reti sastopama. Parasti var rasties šādas situācijas:
A. Pirmais gadījums: krustošanās punkts atrodas virs raksturīgās līknes. Tas norāda, ka plūsmas ātrums atbilst prasībām, bet galva ir nepietiekama. Šobrīd, ja galvas atšķirības ir līdzīgas vai aptuveni 5% robežās, tās joprojām var atlasīt. Ja galvas atšķirības ir būtiskas, izvēlieties sūkni ar lielāku galvu. Vai arī mēģiniet samazināt cauruļvada pretestības zudumu.
B. Otrais veids: ja krustošanās punkts atrodas zem raksturlīknes un sūkņa raksturlīknes ventilatora formas trapecveida diapazonā, tad šo modeli var provizoriski noteikt. Pēc tam, pamatojoties uz galvas atšķirību, izlemiet, vai samazināt lāpstiņriteņa diametru. Ja galvas atšķirība ir ļoti maza, negrieziet; ja galvas starpība ir liela, aprēķiniet lāpstiņriteņa diametru atbilstoši vajadzīgajam Q, H, izmantojot tā ns un griešanas formulu. Ja krustošanās punkts neietilpst ventilatora{5}}trapeces formas diapazonā, izvēlieties sūkni ar zemāku galvu. Izvēloties sūkni, dažreiz ir jāņem vērā ražošanas procesa prasības un jāizvēlas dažādas Q-H raksturlīkņu formas.
Kavitācijas jēdziens centrbēdzes sūkņos
Būtībā kavitācijas parādība centrbēdzes sūkņos ir šķidruma dinamiskas kavitācijas efekts, kas saistīts ar virpuļiem. Tas attiecas uz situāciju, kad šķidruma spiediens nokrītas zem tā kritiskā spiediena (parasti piesātinātā tvaika spiediena) tā kustības laikā, izraisot šķidruma lokālo apgabalu iztvaikošanu un veidojot sīkas burbuļu kopas. Šīs burbuļu kopas zināmā mērā aug un pēc tam sabrūk un pazūd ārējo faktoru ietekmē (piemēram, gāzes izšķīšana, tvaika kondensācija utt.). Vietējā teritorijā tas izraisa ūdens āmura darbību, un spriedze sasniedz vairākus tūkstošus atmosfēru. Skaidrs, ka šī ietekme ir destruktīva. No makroskopiskā viedokļa kavitācijas parādība izraisa plūsmas kanāla virsmas erodēšanu un bojājumus (nepārtraukts augstas-frekvences trieciena bojājums), izraisot vibrācijas un radot troksni; smagos gadījumos notiek plūsmas pārtraukums, kā rezultātā plūsmas kanāls tiek bloķēts un izraisot sūkņa veiktspējas samazināšanos.
No iepriekš minētā apraksta var redzēt, ka kavitācija notiek plūsmas laukā esošā minimālā absolūtā spiediena dēļ. Ja absolūtais spiediens ir zems, kavitācijas rašanās ir lielāka. Tāpēc, kontrolējot minimālo absolūto spiedienu, var kontrolēt kavitācijas efektu un efektīvi samazināt kavitācijas parādību rašanos.
Sūknis ir iekārta, kas šķidrumam pievieno enerģiju. Šķidrums izplūst caur lāpstiņriteni, un tā spiediens parasti palielinās. Tāpēc vieta, kur šķidrumam ir viszemākais spiediens sūknī, parasti atrodas netālu no lāpstiņriteņa lāpstiņu ieplūdes. Tādējādi, lai nodrošinātu, ka šķidrumam ir pietiekams absolūtais spiediens pie lāpstiņriteņa lāpstiņu ieplūdes, tas kļūst par galveno, lai izvairītos no kavitācijas sūknī.
Nepieciešamā sūkņa sūkšanas galva (NPSH) sūknim
Šķidruma kustības sarežģītības dēļ turbomašīnās ir ārkārtīgi grūti teorētiski aprēķināt, kur plūsmas laukā varētu rasties kavitācija. Turklāt kavitācijas rašanās ir atkarīga ne tikai no šķidruma plūsmas īpašībām, bet arī no paša šķidruma termodinamiskajām īpašībām. Tāpēc vēl grūtāk ir teorētiski noteikt kavitācijas rašanās kritēriju. Tādējādi praksē, lai piedāvātu kavitācijas kritēriju, bieži tiek izmantota pieredzes apvienošanas metode ar eksperimentiem. Sūkņu kavitācijas robežas jēdziens ir viens no svarīgākajiem kritērijiem starp tiem. Tam ir ne tikai noteikta teorētiska nozīme, bet arī viens no produktu pieņemšanas standartiem.
Sūkņa kavitācijas robežai ir divi jēdzieni: pirmais ir saistīts ar uzstādīšanas metodi un tiek saukts par efektīvo kavitācijas robežu NPSHA. Tas attiecas uz enerģijas daļu, kas paliek virs kritiskā spiediena augstuma pēc tam, kad ūdens plūst pa iesūkšanas cauruļvadu un sasniedz sūkņa iesūkšanas atveri. Šī ir pieejamā kavitācijas robeža un pieder pie "lietotāja parametriem". Otrais ir saistīts ar pašu sūkni un tiek saukts par nepieciešamo kavitācijas rezervi NPSHR. Tā ir spiediena krituma vērtība no sūkņa iesūkšanas ieejas līdz minimālā spiediena punktam. Šī ir kritiskā kavitācijas robeža un pieder pie "rūpnīcas parametriem". Lai nodrošinātu, ka sūknis darbības laikā nekavitējas, ir jānodrošina, lai instalācijā NPSHA Lielāks vai vienāds ar K × NPSHR (K ir drošības rezerve), un ražotājs garantē pēdējo. No šī viedokļa sūkņa kavitācijas robežas samazināšana nozīmē sūkņa absolūtā pacelšanas augstuma nodrošināšanu un lietošanas prasību izpildi.
2NPSHR analīze
Acīmredzot NPSHR lielums ir atkarīgs no šķidruma plūsmas enerģijas zuduma sūkņa iesūkšanas atverē. Īsā procesa dēļ šis zudums galvenokārt izpaužas kā lokāli plūsmas zudumi. Ir vairāki šādi faktori:
(1) Sūkņa sūkšanas ieplūde saplūst ar lāpstiņriteņa ieplūdes plūsmas kanālu, kā rezultātā palielinās plūsmas ātrums un samazinās spiediens. Šķidruma kustība pagrieziena punktā mainās no aksiālas uz radiālu, un nevienmērīgais plūsmas lauks pagrieziena punktā izraisa spiediena zudumu.
(2) Plūsmas zudums, ko izraisa plūsmas ātruma izmaiņas, izpaužas kā spiediena samazināšanās;
(3) enerģijas zudumi, ko rada šķidrums, kas plūst ap lāpstiņas ieplūdes malu;
(4) Lāpstiņas biezuma saspiešanas efekts palielina ieplūdes ātrumu, kā rezultātā samazinās spiediens.
(5) plūstošā šķidruma trieciena zudums lāpstiņas priekšējā malā neparedzētos darbības apstākļos;
(6) Sliktā lāpstiņriteņa liešanas kvalitāte un plūsmas kanāla nelīdzenā virsma rada viskozitātes zudumus plūsmas laikā.
Starp iepriekšminētajiem faktoriem no pirmajiem diviem ir grūti pilnībā izvairīties; savukārt pēdējos var samazināt, uzlabojot dizaina un ražošanas kvalitāti. Tas paredz, ka projektētājiem jācenšas izveidot plūsmas eju no sūkņa ieplūdes uz lāpstiņriteņa ieplūdi pēc iespējas tuvāk šķidruma kustības plūsmai, lai samazinātu spiediena zudumu šajā plūsmas posmā; esoša produkta sūkņa kavitācijas veiktspējas analīze jāsāk ar plūsmas zuduma analīzi tā ieplūdes plūsmas kanālā.
3. Kavitācijas analīze centrbēdzes sūknī
Tagad veiksim iepriekš minētās centrbēdzes sūkņa kavitācijas problēmas kvalitatīvu analīzi. Šī sūkņa kavitācijas robeža ir salīdzinoši liela, un var uzskatīt, ka iemesls ir pārmērīgs spiediena zudums sūkņa iesūkšanas atverē. Tomēr šī sūkņa lielā kavitācijas robeža pie zemiem plūsmas ātrumiem atšķiras no parastajiem noteikšanas rezultātiem, kas var būt saistīti ar konstrukciju un ražošanu. Kavitācijas robežas palielināšanos pie zemiem plūsmas ātrumiem var saistīt ar šķidruma plūsmas ieplūdes leņķa palielināšanos, kā rezultātā rodas pārmērīgs pozitīvs trieciena leņķis lāpstiņas ieplūdē un pārmērīga noplūde, tādējādi radot lielus spiediena zudumus; kamēr pie lieliem plūsmas ātrumiem kavitācijas robežas pieaugums galvenokārt ir saistīts ar plūsmas ātruma palielināšanos, kas izraisa zudumu palielināšanos.
Gan no konstrukcijas, gan ražošanas viedokļa, izņemot spraugas kavitācijas cēloni, lāpstiņas ieplūdes novietojuma mazais leņķis (nepareizas konstrukcijas vai liešanas laikā), lielais lāpstiņas ieplūdes biezums un lāpstiņas virsmas sliktā liešanas kvalitāte var būt galvenie iemesli šāda veida sūkņa lielajai kavitācijas robežai.
4. Uzlabošanas pasākumi
Šim sūknim var veikt šādus atbilstošus pasākumus, lai samazinātu kavitācijas rašanās iespēju:
Ja iespējams, lāpstiņas ieplūdes malu var pārvietot uz priekšu, tas ir, pie ieplūdes malas var piestiprināt gabalu, lai šķidrums varētu agrāk saskarties ar asmeni, lai iegūtu enerģiju un izvairītos no situācijām, kas ir zemākas par kritisko spiedienu.
(2) Notīriet lāpstiņriteņa ieplūdes kanālu, padarot to pēc iespējas gludāku un plakanāku, lai uzlabotu ieplūdes atveres virsmas apdari un samazinātu plūsmas pretestību un spiediena zudumus.
(3) Noslīpējiet asmens galvu, uzasiniet to, lai samazinātu trieciena zudumus pie ieejas un samazinātu ieplūdes leņķa jutīgumu.
(4) Ja spraugas kavitācija ir smaga, risinājums var būt lāpstiņriteņa balansēšanas caurumu urbšana, lai samazinātu noplūdes plūsmas ātrumu, tādējādi mazinot kavitācijas pakāpi.
Jautājumi par sūkņiem
1. jautājums. Kādas ir sūkņu klasifikācijas?
Atbilde: Pamatojoties uz dažādiem darbības principiem, tos var iedalīt šādos veidos:
(1) Šķidruma sūkņi, piemēram, centrbēdzes sūkņi un aksiālās plūsmas sūkņi, paļaujas uz ātrgaitas{1}}sūkņa rotējošām lāpstiņām, kas atrodas sūknī.
1. (2) Tilpuma sūkņi: šie sūkņi paļaujas uz darba tilpuma izmaiņām sūknī, lai ievilktu vai izvadītu šķidrumus un palielinātu šķidrumu spiediena enerģiju. Piemēri ir virzuļsūkņi un rotācijas zobratu sūkņi.
(3) Strūklas sūknis: šāda veida sūkņi izmanto darba šķidruma (šķidruma vai gāzes) enerģiju, lai transportētu šķidrumus, piemēram, ūdens strūklas sūkņus un tvaika strūklas sūkņus utt.
2. Kādas ir centrbēdzes sūkņa sastāvdaļas?
Atbilde: Centrbēdzes sūkņa bloks sastāv no centrbēdzes sūkņa, elektromotora, ieplūdes caurules, izplūdes caurules un vārstiem utt. Mūsu uzņēmums izmanto kombinētu iekārtu un sūkņa konstrukciju, kas samazina laukumu par 30%.
3. Kāds ir centrbēdzes sūkņa darbības princips?
Atbilde: Pirms sūkņa iedarbināšanas iesūkšanas caurule un pats sūknis ir jāpiepilda ar šķidrumu. Pēc sūkņa iedarbināšanas lāpstiņritenis griežas ar lielu ātrumu. Šķidrums lāpstiņriteņa iekšpusē griežas kopā ar lāpstiņām. Centrbēdzes spēka iedarbībā šķidrums tiek izvadīts prom no lāpstiņriteņa un izplūst. Izplūstošais šķidrums pakāpeniski palēninās sūkņa korpusa difūzijas kamerā un pakāpeniski palielinās spiediens. Tad tas izplūst no sūkņa izplūdes atveres un izplūdes caurules. Šajā laikā lāpstiņu centrā, jo šķidrums tiek izspiests apkārtējās vietās, veidojas vakuuma zema spiediena zona bez gaisa vai šķidruma. Šķidruma baseinā esošais šķidrums tiek iesūkts sūknī pa iesūkšanas cauruli baseina virsmas atmosfēras spiediena ietekmē. Šķidrums tiek nepārtraukti iesūkts no šķidruma baseina un nepārtraukti izplūst pa izplūdes cauruli.
4. Kas ir "satiksme"? Kāda ir tā vienība?
Atbilde: Plūsmas ātrums q attiecas uz šķidruma tilpumu, kas tiek izvadīts no sūkņa izplūdes un nonāk cauruļvadā laika vienībā. Plūsmas ātruma mērvienība ir m/h, m/s vai L/s.
5. Kas ir galva? Kāda ir tā vienība?
Atbilde: Enerģiju, ko sūknis pievieno uz šķidruma masas vienību, kas ir kopējā sūkņa radītā slodze, sauc par galvu. Galvas mērvienība ir metri.
6. Kas ir kavitācija?
Atbilde: Kavitācija ir parādība, kurā šķidrums iztvaiko, izraisot sūkņa plūsmas komponentu bojājumus (komponentus, ar kuriem šķidrums saskaras, ejot cauri sūknim).
7. Kas ir kavitācija?
Atbilde: Zemākais spiediens sūknī ir pie lāpstiņriteņa ieplūdes. Kad spiediens šajā brīdī nokrītas līdz piesātinājuma spiedienam, kas atbilst pašreizējai temperatūrai, šķidrums sāk iztvaikot, un no šķidruma izplūst liels skaits burbuļu. Kad šie burbuļi kopā ar šķidrumu plūst uz sūkņa augsta spiediena zonu, ārēja spiediena ietekmē burbuļi pēkšņi kondensējas šķidrumā. Šajā laikā šķidrums, kas ieskauj burbuļus, plūst uz vietu, kur sākotnēji bija burbuļi, radot ļoti spēcīgu hidraulisku triecienu. Daudzu burbuļu kondensācijas dēļ sekundē atkārtoti rodas daudzi spēcīgi trieciena spiedieni. Šīs vietējās triecienslodzes nepārtrauktas darbības rezultātā sūkņa plūsmas komponentu virsmas pakāpeniski nolietojas, veidojot daudzus erozijas plankumus. Pēc tam tie tiek savienoti plāksteru veidā šūnveida-veidā, un galu galā rodas nolobīšanās parādība. Papildus trieciena radītajiem bojājumiem, šķidrumam iztvaikojot, tas izdala arī tajā izšķīdušo skābekli, izraisot plūsmas komponentu oksidēšanos un koroziju. Šo parādību, kad plūsmas sastāvdaļas tiek bojātas, kombinējot mehānisko eroziju un ķīmisko koroziju, sauc par kavitāciju.
8. Kāda ir centrbēdzes sūkņu klasifikācija?
Atbilde: (i) Atbilstoši centrbēdzes sūkņu pielietojumam tos var klasificēt kā: ⑴ tīra ūdens sūknis; ⑵ piemaisījumu sūknis; ⑶ Skābes{0}}izturīgs sūknis.
(II) Atbilstoši lāpstiņriteņa uzbūvei tos var klasificēt kā: ⑴ centrbēdzes sūkņus ar slēgtu lāpstiņriteni; ⑵ Atvērt lāpstiņriteņa centrbēdzes sūkņus; ⑶ Daļēji{0}}atvērti centrbēdzes sūkņi.
(3) Pēc lāpstiņriteņu skaita to var klasificēt kā: ⑴ vienpakāpes-centrbēdzes sūkni; ⑵ Daudzpakāpju centrbēdzes sūknis.
(4) Atkarībā no tā, kā sūknis iesūc šķidrumu, to var klasificēt kā: ⑴ vienas sūkšanas centrbēdzes sūknis; ⑵ Divkāršās sūkšanas centrbēdzes sūknis.
(5) Saskaņā ar sūkņa izlādes metodi tos klasificē kā: ⑴蜗壳式 centrbēdzes sūknis; ⑵ rokasgrāmata-plūsmas tipa centrbēdzes sūknis
㈥ Klasificēts pēc galvas: ⑴ zema-spiediena sūknis; ⑵ vidēja spiediena sūknis; ⑶ Augstspiediena -sūknis.
㈦ Atkarībā no sūkņa vārpstas stāvokļa tos klasificē kā: ⑴ vertikālos sūkņus; ⑵ Horizontālie sūkņi.
9. Kādas ir metodes centrbēdzes sūkņa aksiālā spēka līdzsvarošanai?
Atbilde: ⑴ Aksiālā spēka līdzsvars vienpakāpes -sūkņiem galvenokārt tiek panākts, izmantojot trīs metodes: atverot balansēšanas atveres, uzstādot līdzsvara caurules un izmantojot dubultās -iesūkšanas lāpstiņriteņus.
(2) Aksiālā spēka līdzsvars daudzpakāpju sūkņiem galvenokārt tiek panākts, simetriski izkārtojot lāpstiņriteņus un izmantojot tādas metodes kā līdzsvara diski un līdzsvara trumuļi.
Kondensāta ūdens reģenerācijas sistēmas atjaunošanas atslēga slēpjas tajā, kā novērst kavitācijas parādību, vienlaikus nodrošinot normālu ražošanu. Kavitācija attiecas uz parādību, kad karsts piesātināts ūdens, samazinot spiedienu, izdala tvaiku, un radītais tvaiks pēkšņi sašķidrināsies un kondensējas ūdenī, nonākot augsta spiediena zonā, izraisot burbuļu plīšanu. Ja šis process atkārtojas, tas izraisīs detaļu virsmas bojājumus šajā zonā, kā arī dažādus korozijas efektus, kas galu galā izraisīs sūkļa-vai šūnveida-kavitācijas bojājumus. Kavitācijas rezultātā tiek traucēta tvaika pārvades procesa nepārtrauktība, palielinās pretestība, tiek bloķēts plūsmas ceļš un nopietni tiek ietekmēta sūkņa efektivitāte un normāla ražošana. Agrāk ražotāji bieži samazināja spiedienu, lai atgūtu kondensāta ūdeni, lai atbrīvotu lielu daudzumu tvaika, lai samazinātu kavitācijas avotu. Tomēr šī pieeja neapšaubāmi noved pie enerģijas izšķērdēšanas. Tāpēc labākais veids, kā atrisināt sūkņa kavitācijas problēmu, ir panākt, lai sūknī ienākošais spiediens pārsniedz kavitācijas spiedienu, tādējādi būtiski izvairoties no kavitācijas rašanās. Slēgtās kondensāta ūdens reģenerācijas tehnoloģijas galvenais darbības princips ir izmantot strūklas sūkņa spiediena principu, izveidot kavitācijas novēršanas teoriju, kas piemērota karsta piesātināta ūdens transportēšanai, un visbeidzot saprātīgi izstrādāt strūklas sūkni, lai atrisinātu sūkņa kavitācijas problēmu.
Turklāt tvaika uztvērēja izvēle šajā sistēmā ir balstīta uz visnelabvēlīgākajiem ekspluatācijas apstākļiem, tādējādi izvairoties no enerģijas izšķērdēšanas, ko rada pretruna starp tvaika sūcēja izvēli un tā faktisko darbību sākotnējā sistēmā. Slēgtajam-tipa rekuperācijas sūknim paredzētā ūdens savākšanas tvertne ir aizvērta, kas ne tikai nodrošina kondensāta ūdens reģenerācijas temperatūru 120 grādus, bet arī pilnībā izmanto uzliesmojošo tvaiku.
Kā minēts iepriekš, slēgtās{0}}cikla kondensāta atgūšanas tehnoloģijas izmantošana, lai uzlabotu tvaika izmantošanas efektivitāti, ir ļoti efektīva un iespējama.
