Construction et principe de fonctionnement de la pompe centrifuge
Selon la physique, un objet en mouvement circulaire est soumis à la force centrifuge. Si la force centripète est insuffisante ou perdue, l'objet s'envolera dans la direction tangente de la circonférence en raison de l'inertie, formant ce qu'on appelle un mouvement centrifuge. Les pompes centrifuges fonctionnent en utilisant ce mouvement centrifuge inertiel.
Diagramme schématique de la structure de base des pompes centrifuges à un étage couramment utilisées dans l'ingénierie de l'approvisionnement en eau et du drainage. Ses principaux composants de travail sont la roue 1, le corps de pompe à volute 2 et l'arbre de pompe 3 qui entraîne la rotation de la roue. L'orifice d'aspiration du corps de pompe en forme d'escargot est relié au tuyau d'aspiration 4 de la pompe à eau, et la sortie est reliée au tuyau de pression 7 de la pompe à eau. La roue à pales incurvées est installée dans un boîtier de pompe fixe et l'entrée de la roue est reliée au tuyau d'aspiration de la pompe à eau. Avant de commencer à pomper, remplissez la pompe et le tuyau d'aspiration avec de l'eau. Lorsque la machine électrique entraîne la turbine à tourner à grande vitesse à travers l'arbre de la pompe,
L'eau dans la turbine tourne à grande vitesse avec la turbine. En raison de la cohésion insuffisante de l'eau et de la force de friction entre les pales et l'eau pour former une force centripète qui maintient le mouvement de rotation du débit d'eau, le débit d'eau dans la turbine s'écoule progressivement vers le bord extérieur de la turbine. jeté hors de la roue et pénètre dans le corps de la pompe, puis s'écoule dans le tuyau de pression de la pompe à eau à travers le tuyau conique de diffusion. Il est transporté vers le réseau de canalisations via la conduite sous pression. Dans le même temps, un vide se forme au centre de la turbine en raison de l'eau rejetée et la pression atmosphérique agit sur la surface de la piscine d'aspiration. L'eau dans le tuyau d'aspiration s'écoule en continu dans la roue le long du tuyau d'aspiration sous cette différence de pression. La rotation continue de la roue fait que l'eau est constamment rejetée et aspirée, formant ainsi le débit d'eau continu de la pompe centrifuge.
Comme mentionné ci-dessus, le processus de fonctionnement d’une pompe centrifuge est en réalité un processus de transfert et de conversion d’énergie. Il convertit l'énergie mécanique de la machine électrique en énergie cinétique et en énergie de pression du fluide transporté. Dans le processus de transfert et de conversion d'énergie, il y a inévitablement de nombreuses pertes d'énergie, et plus la perte est importante, plus l'efficacité du travail est faible et plus les performances de la pompe sont mauvaises.
Principaux composants de la pompe centrifuge
Une pompe centrifuge est composée de nombreux composants. En prenant comme exemple une pompe centrifuge à un étage et à aspiration unique, nous discuterons des fonctions, des matériaux et de la composition de chaque composant principal.
1, turbine
La roue, également connue sous le nom de roue de travail ou roue rotative, est utilisée pour transférer l'énergie mécanique de la machine électrique au liquide pompé, augmentant ainsi l'énergie du fluide circulant à travers la roue. Lors de la sélection des matériaux de la roue, en plus de prendre en compte la résistance mécanique sous la force centrifuge, la résistance à l'usure et à la corrosion du matériau doit également être prise en compte. À l’heure actuelle, les roues sont principalement en fonte, en acier moulé et en bronze.
La turbine est divisée en deux types selon sa structure : simple aspiration et double aspiration. Il absorbe l'eau d'un côté et les plaques de recouvrement avant et arrière de la roue sont asymétriques. La roue à aspiration unique est utilisée pour les pompes centrifuges à aspiration unique. Roue à double aspiration, elle absorbe l'eau des deux côtés et la plaque de recouvrement de la roue est symétrique. Les pompes centrifuges à double aspiration utilisent des turbines à double aspiration, qui ont un débit important et peuvent équilibrer automatiquement les forces axiales.
La roue est divisée en trois formes en fonction de sa plaque de recouvrement : fermée, ouverte et semi-ouverte. Une roue avec deux plaques de recouvrement est appelée roue fermée. Entre les plaques de recouvrement, il y a 6-12 lames qui se plient vers l'arrière. Ce type de turbine a un rendement élevé et est largement utilisé. Une roue avec seulement une plaque de recouvrement arrière et aucune plaque de recouvrement avant est appelée roue semi-ouverte. Une roue avec uniquement des pales et sans plaque de recouvrement est appelée roue ouverte. Les turbines semi-ouvertes et ouvertes ont moins de pales, généralement seulement 2 ? 5 pièces, ces deux types de roues ont un rendement inférieur à celui des roues fermées et conviennent pour 6
Déchargement de liquides contaminés ou contenant une grande quantité de particules solides.
2, arbre de pompe
La fonction de l’arbre de la pompe est de soutenir et d’entraîner la roue en rotation, transférant ainsi l’énergie de la machine électrique à la roue. Il est nécessaire que l'extrémité de l'arbre de la pompe centrifuge horizontale soit droite et ait une résistance et une rigidité suffisantes pour éviter le balancement de la roue causé par la flexion de l'arbre pendant le fonctionnement de la pompe, ce qui pourrait endommager la roue et le corps de la pompe en raison de l'usure. L'arbre de la pompe est généralement en acier au carbone ou en acier inoxydable. Une extrémité de l'arbre de la pompe est fixée à la roue avec une clé plate et un écrou inversé, garantissant que la roue est serrée pendant la rotation ; Dans les pompes à eau de grande et moyenne taille, la position axiale de la roue est localisée à l'aide de manchons d'arbre et d'écrous qui serrent les manchons d'arbre. Installez un accouplement à l'autre extrémité de l'arbre de la pompe.
3, corps de pompe
Le corps de pompe d'une pompe centrifuge a la forme d'une coquille d'escargot qui contient et transporte des liquides. Il se compose d'un couvercle de pompe et d'un corps d'escargot. Le couvercle de la pompe est la chambre d'aspiration de la pompe, qui sert à guider uniformément l'eau dans le tuyau d'aspiration vers la roue avec une perte minimale. Selon la structure, les chambres d'aspiration peuvent être divisées en chambres d'aspiration coniques droites, chambres d'aspiration annulaires et chambres d'aspiration semi-spirales. Le corps de l'escargot est composé d'une chambre à escargot et d'un cône diffuseur. La fonction principale de la chambre à escargots est de collecter le débit d'eau rejeté par la roue et de maintenir une vitesse d'écoulement d'eau constante dans la chambre à escargots en augmentant continuellement sa section d'écoulement, afin de réduire la perte de charge. Après avoir été évacuée de la chambre à escargots, l'eau s'écoule dans le tube de pression à travers le tube conique de diffusion. La fonction du tube conique de diffusion est de réduire la vitesse du débit d’eau et de convertir une partie de l’énergie cinétique du débit d’eau en énergie de pression.
Il y a deux trous percés au niveau des brides d'entrée et de sortie du corps de pompe, qui sont utilisés pour installer des manomètres et des manomètres pour mesurer la pression d'entrée et de sortie de la pompe. Le dessus du corps de pompe est équipé d'un trou de remplissage d'eau (ou d'extraction d'air), qui est utilisé pour remplir d'eau ou extraire l'air du corps de pompe avant de démarrer la pompe à eau. Le fond du corps de la pompe est équipé d'un trou de vidange permettant de vider l'eau accumulée à l'intérieur de la pompe après l'arrêt, afin d'éviter le gel en hiver. Le fond du corps de la pompe est équipé de trous de boulons pour la fixation à la fondation. À l'exception des trous de boulons qui fixent la pompe à eau, les autres trous de vis doivent être bouchés avec des bouchons filetés lorsque la pompe à eau n'est pas utilisée temporairement.
Parmi les composants ci-dessus, la roue et l'arbre de la pompe sont les pièces rotatives d'une pompe centrifuge verticale, tandis que le corps de la pompe est un composant fixe. Il y a trois jonctions entre ces deux éléments : le dispositif d'étanchéité d'arbre entre l'arbre de la pompe et le corps de la pompe, la bague de réduction des fuites au niveau du joint entre la roue et la paroi interne du corps de la pompe, et le roulement au niveau de la liaison rotationnelle entre la pompe. l'arbre et le siège de la pompe.