Conhecimento das Bombas Centrífugas

Jun 12, 2020 Deixe um recado

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Conteúdo inclui:

1. Diagrama esquemático da transmissão da cadeia da indústria química

2. Cadeia da indústria petroquímica

3. Cadeia da indústria química fina

4. Cadeia industrial da economia de reciclagem química cloro-alcalino

5. Cadeia da indústria química do carvão

6. Cadeia industrial da indústria química do gás natural

7. Cadeia da Indústria orgânica do Silício

8. Cadeia industrial da indústria de flúor

9. Cadeia industrial da indústria química do fósforo

10. Cadeia da indústria do metanol

11. Cadeia da indústria de polipropileno PP

12. Cadeia da indústria PTA

13. Cadeia da Indústria Química salgada

14. Lista das quatro cadeias da indústria de carbono

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Durante o fluxo do fluido, parte da energia mecânica será perdida devido à resistência ao fluxo. Portanto, de acordo com a vazão necessária para a produção, o fluido é enviado de um lugar para outro, seja para enviar o fluido da baixa energia específica para a alta energia específica, ou apenas para superar a resistência ao fluxo, ele deve fornecer energia mecânica ao fluido. O maquinário usado para transportar líquidos é chamado de bomba. As bombas são divididas principalmente em três categorias de acordo com suas características estruturais e princípios de trabalho:

Bomba de vândalo: Este tipo de bomba funciona dizendo ao propulsor rotativo para trabalhar no fluido, para que a energia mecânica do líquido seja aumentada, como várias bombas centrífugas, bombas de vórtice, bombas de fluxo axial, etc.

II. Bomba de deslocamento positivo (deslocamento positivo): Este tipo de bomba usa um pistão recíproco ou um rotor rotativo para alterar o volume da câmara de trabalho, espremer o líquido e trabalhar no líquido para aumentar a energia mecânica do líquido. Como bombas recíprocas, bombas de engrenagem, bombas de parafuso, etc.

III. Bomba de jato: É o jato de alta velocidade gerado pelo fluido de trabalho para injetar fluido, e, em seguida, através da troca de impulso para aumentar a energia do fluido injetado.

Devido à sua estrutura simples, fácil fabricação, fluxo estável, forte adaptabilidade e operação conveniente, é amplamente utilizado na produção química. Xiaoqi se concentra em bombas centrífugas.


Princípio de trabalho da bomba centrífuga

Quando a bomba centrífuga está funcionando, contando com o impulsor girando em alta velocidade, o líquido obtém energia sob a ação de força centrífuga inercial e melhora a energia de pressão. Antes que a bomba centrífuga funcione, o corpo da bomba e o gasoduto de entrada devem ser preenchidos com meio líquido para evitar a cavitação.

Quando o propulsor gira rapidamente, as lâminas fazem com que o meio gire rapidamente, e o meio rotativo voou para fora do impulsor sob a ação da força centrífuga. Depois que a água na bomba é jogada fora, a parte central do impulsor forma uma área de vácuo. Enquanto suga continuamente o líquido, por outro lado, ele continuamente dá ao líquido sugado uma certa quantidade de energia para expulsar o líquido. A bomba centrífuga funciona continuamente.


Estrutura da bomba centrífuga

Existem muitos tipos de bombas centrífugas. Embora as estruturas de vários tipos de bombas sejam diferentes, os principais componentes são basicamente os mesmos.

Os principais componentes da bomba centrífuga incluem: impulsor, eixo da bomba, invólucro da bomba, assento da bomba, caixa de embalagem (dispositivo de vedação do eixo), anel de redução de vazamento, assento de rolamento, etc.

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1.Impulsor

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O impulsor é a parte de trabalho da bomba centrífuga. Ele conta com sua rotação de alta velocidade para realizar o trabalho no líquido para realizar a entrega do líquido. É uma parte importante da bomba centrífuga.

O impulsor é geralmente composto de três partes: lâmina da roda, lâmina e tampa. A placa de cobertura do propulsor é dividida em uma placa de cobertura dianteira e uma placa de cobertura traseira. A placa de cobertura na lateral da porta do propulsor é chamada de placa de cobertura dianteira, e a placa de cobertura do outro lado é chamada de placa de cobertura traseira.

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Quando a bomba centrífuga é iniciada, o eixo da bomba conduz o impulsor para realizar movimentos de rotação de alta velocidade juntos, forçando o líquido pré-preenchido entre as lâminas a girar. Sob a ação da força centrífuga inercial, o líquido move-se radialmente do centro do impulsor para a periferia externa.


A energia adquirida pelo líquido que flui através do propulsor aumenta a energia de pressão estática e a velocidade de fluxo. Quando o líquido sai do propulsor e entra na carcaça da bomba, o caminho de fluxo no invólucro gradualmente se expande e desacelera, parte da energia cinética é convertida em energia de pressão estática, e finalmente flui para o tubo de descarga tangencialmente.


De acordo com a estrutura, o propulsor pode ser dividido entre os três tipos seguintes.

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(1) Há tampas em ambos os lados do impulsor fechado. Há 4-6 lâminas entre as tampas. O propulsor fechado tem alta eficiência e é o mais utilizado. É adequado para transportar líquidos limpos sem partículas sólidas e fibras.

(2)O propulsor aberto não tem placas de cobertura em ambos os lados da lâmina. É adequado para transportar líquidos contendo uma grande quantidade de sólidos suspensos. A eficiência é baixa e a pressão do líquido transportado não é alta.

(3)Impulsor semiaberto Este impulsor tem apenas uma placa de tampa traseira, que é adequada para transportar líquidos fáceis de resolver ou conter matéria suspensa sólida. Sua eficiência é entre impelidos abertos e fechados.


2.Eixo da bomba

A principal função do eixo da bomba da bomba centrífuga é transmitir energia e apoiar o propulsor para manter o funcionamento normal na posição de trabalho. Uma extremidade é conectada ao eixo do motor através de um acoplamento, a outra extremidade suporta o impulsor para o movimento rotacional, e o eixo é equipado com rolamentos, vedações axiais e outros componentes.

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Os materiais comuns para eixos de bomba são de aço carbono e aço inoxidável.

O propulsor e o eixo estão conectados por uma chave. Como este método de conexão só pode transmitir torque e não pode fixar a posição axial do propulsor, uma manga do eixo e uma porca de bloqueio também são usados para fixar a posição axial do propulsor na bomba de água.

Depois que o impulsor estiver posicionado axially com a porca de bloqueio e a manga, a fim de evitar que a porca de bloqueio recue, é necessário evitar que a bomba inverta, especialmente para a instalação inicial da bomba ou da bomba após a desmontagem e manutenção. Consistente.


3.Manga de eixo

O papel da manga do eixo é proteger o eixo da bomba, de modo que o atrito entre a embalagem e o eixo da bomba seja transformado no atrito entre a embalagem e a manga do eixo, de modo que a manga do eixo é uma parte fácil de usar da bomba centrífuga.

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A superfície da manga também pode ser tratada por carburizing, nitriding, revestimento cromado, pulverização e outros métodos de tratamento. A rugosidade da superfície geralmente precisa atingir Ra3.2μm-Ra0.8μm. Pode reduzir o coeficiente de atrito e aumentar a vida útil.


4. Rolamento

O rolamento desempenha o papel de suportar o peso e a capacidade de rolamento do rotor. Rolamentos de rolamento são usados principalmente em bombas centrífugas. O anel externo e os orifícios do assento de rolamento são feitos de eixos de base, e o anel interno e o eixo rotativo são feitos de orifícios de base. Os valores recomendados estão de acordo com as normas nacionais e podem ser selecionados de acordo com circunstâncias específicas. Os rolamentos são geralmente lubrificados com graxa e óleo.

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5. Caixa de embalagem

Quando o eixo da bomba passa pelo invólucro da bomba, há uma lacuna entre o eixo e o invólucro. Na bomba centrífuga de sucção única, se nenhum dispositivo de vedação do eixo for usado nesta parte, uma grande quantidade de água de alta pressão no invólucro da bomba vazará. A caixa de embalagem é um dispositivo de vedação de eixo comumente usado. A caixa de embalagem é composta por 5 partes: manga de vedação do eixo, embalagem, tubo de vedação de água, anel de vedação de água e glândula de embalagem.

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6.Caso caracol

O volute refere-se a um caminho de fluxo em espiral com uma área transversal gradualmente crescente entre a saída do impulsor para a entrada do impulsor do próximo estágio ou para o tubo de saída da bomba. O canal de fluxo se expande gradualmente, e a saída é um tubo difuso. Depois que o líquido flui para fora do impulsor, sua taxa de fluxo pode ser suavemente reduzida, de modo que grande parte da energia cinética é convertida em energia de pressão estática.

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A vantagem do volute é que é fácil de fabricar, a área de alta eficiência é larga, e a mudança de eficiência da bomba depois de girar o propulsor é pequena.

A desvantagem é que a forma do volute é assimétrica. Quando um único voluto é usado, a pressão na direção radial do rotor é desigual, o que é fácil de dobrar o eixo. Portanto, na bomba multi-estágio, apenas o volute é usado nas primeiras e caudas, e a roda guia é usada na seção do meio. Dispositivo.

O material do volute é geralmente ferro fundido. O voluto da bomba anticorrosão é de aço inoxidável ou outros materiais anticorrosão, como aço plástico. Devido à alta pressão da bomba multi-estágio, a força do material é maior, e o volute é geralmente feito de aço fundido.


7.Guia roda

A roda-guia é um disco fixo com uma palheta guia positiva enrolada na borda externa do propulsor na frente. Essas palhetas guia formam um canal de fluxo difuso, e uma palheta guia reversa na parte de trás guia o líquido para a população do próximo impulsor. . Depois que o líquido é jogado do propulsor, ele entra suavemente na roda guia e continua a fluir para fora ao longo da palheta guia positiva. A velocidade diminui gradualmente, e a maior parte da energia cinética é convertida em energia de pressão estática.

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A distância unilateral radial entre o propulsor e a palheta guia é de cerca de 1mm. Se a lacuna for muito grande, a eficiência diminuirá; se a lacuna for muito pequena, causará vibração e ruído. Comparado com o invólucro voluto, o invólucro da bomba centrífuga multiestárida segmentada usando rodas-guia é fácil de fabricar e a eficiência da conversão de energia também é maior. No entanto, a instalação e a manutenção são mais difíceis do que o volute.


8.Anel de vedação

Para reduzir o vazamento interno e proteger o invólucro da bomba, um anel de vedação removível é instalado na carcaça correspondente à entrada do propulsor. A folga radial entre o orifício interno do anel de vedação e o círculo externo do impulsor é geralmente entre 0,1-0,2mm. Após o desgaste do anel de vedação, a abertura radial aumenta, o volume de descarga da bomba diminui e a eficiência diminui. Quando a lacuna de vedação exceder o valor especificado, ela deve ser substituída a tempo.

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Existem três tipos de estrutura de anel de vedação:

Tipo de anel plano, estrutura simples, fácil de fabricar, mas efeito de vedação ruim;

Anel de vedação de ângulo reto, através de um canal de 90 ° quando o líquido vaza, o efeito de vedação é melhor do que o tipo de anel plano, e é amplamente utilizado;

O anel de vedação do labirinto tem bom efeito de vedação, mas a estrutura é complicada e a fabricação é difícil. Geralmente, raramente é usado em bombas centrífugas.


O processo de funcionamento da bomba centrífuga

1.Antes de ligar a bomba, encha a bomba com líquido a ser transportado.

2.Após ligar a bomba, o eixo da bomba conduz o propulsor a girar em alta velocidade para gerar força centrífuga. Sob esta ação, o líquido é jogado do centro do impulsor para a periferia externa do propulsor, a pressão aumenta e flui para dentro do invólucro da bomba a uma velocidade muito alta (15-25 m/s).

3.In o invólucro da bomba voluto, devido à contínua expansão do canal de fluxo, a taxa de fluxo do líquido desacelera, de modo que a maior parte da energia cinética seja convertida em energia de pressão. Finalmente, o líquido flui para o tubo de descarga da porta de descarga com maior pressão estática.

4.Depois que o líquido da bomba é jogado fora, um vácuo é formado no centro do impulsor. Sob a diferença de pressão entre a pressão da superfície líquida (pressão atmosférica) e a pressão na bomba (pressão negativa), o líquido entra na bomba através da linha de sucção e se enche. A localização do líquido sendo excluído.

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Classificação de bombas centrífugas

Os produtos de bomba centrífugas são geralmente divididos de acordo com suas características estruturais, e existem múltiplos métodos de divisão, incluindo seis métodos de classificação de acordo com a pressão de trabalho, de acordo com o número de impelidores de trabalho, e de acordo com o método de entrada de água propulsor.

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1.De acordo com a pressão de trabalho:

Bomba de baixa pressão: pressão abaixo de 100 metros de coluna de água;

Bomba de pressão média: a pressão está entre 100-650 metros de coluna de água;

Bomba de alta pressão: a pressão é superior a 650 metros de coluna de água.


2.De acordo com o número de impelidores de trabalho:

Bomba de estágio único: há apenas um impulsor no eixo da bomba.

Bomba multi-estágio.: Há dois ou mais propulsores no eixo da bomba. Neste momento, a cabeça total da bomba é a soma das cabeças geradas por n impellers.


3.De acordo com o método de entrada de água do propulsor:

Bomba de entrada de água unilateral: também chamada de bomba de sucção única, ou seja, há apenas uma entrada de água no propulsor.

Bomba de entrada de água de dois lados: também chamada de bomba de sucção dupla, ou seja, há uma entrada de água em ambos os lados do propulsor. Sua taxa de fluxo é o dobro da de uma bomba de sucção única, e pode ser aproximadamente considerada como dois propulsores de bomba de sucção única colocados de volta para voltar.


4.De acordo com a posição do eixo da bomba:

Bomba horizontal: O eixo da bomba está em posição horizontal.

Bomba vertical: O eixo da bomba está em posição vertical.


5.De acordo com a forma de costura conjunta do invólucro da bomba:

Bomba dividida horizontal: há uma costura articular no plano horizontal passando pela linha do eixo.

Bomba vertical de superfície articular: a superfície articular é perpendicular ao eixo.


6.De acordo com a forma como a água do propulsor leva à câmara de pressão:

Bomba de invólucro em espiral: Depois que a água sai do impulsor, ela entra diretamente na carcaça em espiral.

Bomba de palheta guia: Depois que a água sai do propulsor, ela entra na palheta guia fora dela e, em seguida, entra no próximo estágio ou flui para o tubo de saída.

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7.De acordo com o meio de transporte, ele é dividido em diferentes tipos de acordo com o meio transportado pela bomba centrífuga: bomba de água limpa, bomba de óleo, bomba resistente à corrosão, etc.

Cavitação e ligação de ar


Cavitação

De acordo com o princípio de trabalho da bomba centrífuga, quando o líquido entre as lâminas é jogado para fora do propulsor girando em alta velocidade, uma área de baixa pressão é formada perto da entrada do propulsor. Quando a pressão na entrada do propulsor for igual ou inferior ou inferior à pressão de vapor saturada do líquido que está sendo transportado na temperatura de operação, o líquido naquele local será vaporizado para gerar bolhas. Quando as bolhas fluem para a área de alta pressão com o líquido, as bolhas se condensam rapidamente devido à pressão.


Quando as bolhas se condensam, um vácuo parcial será gerado, e o líquido circundante corre para o espaço originalmente ocupado pelas bolhas em alta velocidade, causando choque e vibração, e gerando uma grande força de impacto. Especialmente quando o ponto de condensação da bolha está perto da superfície da lâmina, muitas partículas líquidas impactam a lâmina em uma frequência e pressão muito altas; ao mesmo tempo, uma pequena quantidade de oxigênio, etc. também pode ser entranada na bolha para corroer quimicamente o material metálico. Sob o efeito combinado de impacto contínuo e corrosão química da lâmina, a superfície é danificada e há marcas e rachaduras, que causarão danos prematuros à lâmina. Este fenômeno é chamado de cavitação da bomba centrífuga.

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Ligação de ar

Quando a bomba centrífuga começa, se houver ar na bomba, devido à pequena densidade do ar e à pequena força centrífuga gerada após a rotação, a baixa pressão formada na área central do propulsor não é suficiente para sugar líquido, portanto, mesmo que a bomba centrífuga seja iniciada, a tarefa de entrega não pode ser concluída. Este fenômeno é chamado de ligação de ar.

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Isso significa que a bomba centrífuga não tem capacidade de auto-escorraça, por isso a bomba centrífuga deve ser preenchida com o líquido entregue antes de começar. É claro que, se a porta de sucção da bomba centrífuga for colocada abaixo do nível do líquido que está sendo transportado, o líquido fluirá automaticamente para dentro da bomba, o que é um caso especial. A linha de sucção da bomba centrífuga é equipada com uma válvula inferior para evitar que o líquido injete antes de começar a fluir para fora da bomba. A tela do filtro pode bloquear os sólidos do líquido da inalação e bloquear o duto e a válvula reguladora instalada na linha de descarga do invólucro da bomba é para abertura. Usado durante o bombeamento, parando as bombas e ajustando o fluxo.


Das diferentes causas de cavitação e ligação de ar:

A ligação de ar é a presença de ar no corpo da bomba, que geralmente ocorre quando a bomba é iniciada, principalmente porque o ar no corpo da bomba não está esgotado; e cavitação é devido ao líquido atingir sua pressão de vaporização a uma certa temperatura, visível e transportador médio, trabalho A situação está intimamente relacionada.


Existem os seguintes métodos para evitar a ocorrência de fenômeno de ligação do ar:

1.Encha a casca com líquido antes de começar. Faça um bom trabalho na vedação da casca, a válvula de enchimento de água e o chuveiro não podem vazar, e a vedação é melhor.

2.A linha de sucção da bomba centrífuga é equipada com uma válvula inferior para evitar que o líquido seja preenchido antes de começar a fluir dentro da bomba. A tela do filtro evita que os sólidos do líquido sejam sugados. A linha de descarga é equipada com uma válvula reguladora para ligar e parar a bomba e ajustar a vazão.

3.Coloque a porta de sucção da bomba centrífuga sob a superfície líquida a ser transportada, e o líquido fluirá automaticamente para dentro da bomba.


Causas e soluções de cavitação

As principais causas da cavitação são:

1. A resistência do gasoduto de entrada é muito grande ou o gasoduto é muito fino

2. A temperatura do meio de transporte é muito alta;

3. A vazão é muito grande, o que significa que a válvula de saída está muito aberta;

4. A altura da instalação é muito alta, o que afeta a absorção líquida da bomba;

5. Tipo de seleção, incluindo seleção da bomba, seleção de material de bomba, etc.


Solução:

1. Limpe o material estranho no gasoduto de entrada para tornar a entrada lisa ou aumentar o tamanho do diâmetro da tubulação;

2. Reduzir a temperatura do meio de transporte;

3. Reduzir a altura da instalação;

4. Resmarque a bomba ou melhore algumas partes da bomba, como o uso de materiais resistentes à cavitação.

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