У области машина за флуиде, пумпе мешовитог протока ицентрифугалне пумпесу два уобичајена типа пумпи. Они играју важну улогу у многим индустријским и цивилним областима. Разумевање њихових суштинских разлика је кључно за одабир и правилно коришћење ових уређаја.
1, Структурне разлике
(1) Структура радног кола
Пумпа са мешовитим протоком
Облик радног кола пумпе са мешовитим протоком је између центрифугалне пумпе и пумпе са аксијалним протоком. Његове лопатице су уврнуте, са радијалним проширењем лопатица центрифугалне пумпе и аксијалним проширењем лопатица пумпе са аксијалним протоком. Овај облик лопатице узрокује да течност пумпе са мешовитим протоком буде изложена и центрифугалним и аксијалним силама током рада. На пример, нека уобичајена радна кола пумпе са мешовитим протоком имају углове постављања лопатица углавном између 20 степени и 60 степени, што може утицати на карактеристике перформанси пумпе са мешовитим протоком.
Лопатице радног кола центрифугалних пумпи су обично радијалне или закривљене уназад. Лопатице углавном стварају центрифугалну силу, која избацује течност из центра радног кола ка ивици радног кола. Угао постављања излаза лопатице радног кола центрифугалне пумпе је генерално већи од 90 степени, а неки чак и близу 180 степени, што омогућава течности да добије велику центрифугалну силу у радном колу.
(2) Структура тела пумпе
Пумпа са мешовитим протоком
Тело пумпе пумпи са мешовитим протоком је углавном спиралне структуре, али у поређењу са волутом центрифугалних пумпи, њена површина грла је већа. Ова структура помаже у бољој равнотежи радијалних и аксијалних сила током протока течности, док се такође прилагођава карактеристикама радијалног и аксијалног протока флуида у пумпама са мешовитим протоком. Поред тога, улаз и излаз пумпи са мешовитим протоком су обично на истој оси или имају одређени угао да се прилагоде различитим захтевима за инсталацију и рад.
Тело пумпе центрифугалних пумпи је такође углавном спирална структура, али је површина грла релативно мала. Улаз центрифугалне пумпе се обично налази са стране тела пумпе, а излаз се налази на врху или са стране тела пумпе, што се разликује од распореда улазних и излазних цевовода пумпе са мешовитим протоком.
2, Разлике у принципима рада
(1) Принцип рада пумпе са мешовитим протоком
Конверзија енергије
Када је пумпа са мешовитим протоком у раду, радно коло се ротира да покреће кретање течности. Због уврнутог облика лопатица, течност доживљава комбиновани ефекат центрифугалних и аксијалних сила у радном колу. Центрифугална сила узрокује да се течност креће према ивици радног кола, док аксијална сила гура течност да тече у аксијалном правцу. Током овог процеса повећавају се и кинетичка енергија и енергија притиска течности. Како течност тече од центра ка ивици радног кола, њена брзина се постепено повећава, а притисак такође постепено расте.
Путања тока
Путања тока флуида у пумпи са мешовитим протоком је коси ток између радијалног и аксијалног правца. Након уласка у радно коло из улаза, течност тече дуж косог канала лопатице. Када излази из радног кола, постоје и радијалне и аксијалне компоненте брзине.
(2) Принцип рада центрифугалне пумпе
Конверзија енергије
Центрифугалне пумпе се углавном ослањају на центрифугалну силу коју ствара ротација радног кола. Када се радно коло ротира великом брзином, течност се избацује према ивици радног кола под дејством центрифугалне силе. Током овог процеса, брзина течности се повећава, а притисак такође расте у складу са тим. Центрифугалне пумпе углавном претварају механичку енергију коју уносе радно коло у кинетичку енергију и енергију притиска течности, при чему повећање кинетичке енергије чини велики део, а затим претварају кинетичку енергију у енергију притиска кроз компоненте као што је спирала.
Путања тока
Путања протока течности унутар центрифугалне пумпе је радијална. Течност се избацује из центра радног кола према ивици радног кола, а затим постепено мења правац дуж спиралног канала тела пумпе, истичући из излаза.
3, Разлике у карактеристикама перформанси
(1) Карактеристике протока и главе
Пумпа са мешовитим протоком
Брзина протока пумпи са мешовитим протоком је релативно велика, углавном између 100-10000 кубних метара на сат, у зависности од модела пумпе и спецификација. Опсег његове главе је релативно узак, обично између 10-100 метара. Крива главе протока пумпе са мешовитим протоком је релативно равна, а у оквиру одређеног опсега притиска, утицај промена протока на висину је релативно мали.
Опсег протока центрифугалних пумпи је такође веома широк, у распону од неколико кубних метара на сат до хиљада кубних метара на сат. Опсег главе центрифугалних пумпи је широк и креће се од неколико метара до неколико стотина метара. Крива главе протока центрифугалне пумпе генерално показује облик грба, са високом ефикасношћу близу одличне радне тачке. Након одступања од одличне радне тачке, ефикасност ће се брзо смањити.
(2) Ефикасност
Пумпа са мешовитим протоком
Пумпе са мешовитим протоком имају већу ефикасност у условима средњег протока и високог притиска. Због карактеристика своје структуре и принципа рада, пумпе са мешовитим протоком могу ефикасно да конвертују улазну енергију у ефективну енергију флуида када се баве високим протоком и одређеним захтевима за напоном, са ефикасношћу која генерално достиже око 70% -85%.
Ефикасност центрифугалних пумпи у зони високе{0}}ефикасности је такође релативно висока и обично достиже око 80% -90%. Али када брзина протока и глава одступе од оптималне радне тачке, ефикасност се брзо смањује. На пример, када је проток испод 50% оптималне радне тачке, ефикасност центрифугалне пумпе може се смањити на испод 50%.
(3) Перформансе кавитације
Пумпа са мешовитим протоком
Перформансе кавитације пумпи са мешовитим протоком су релативно лоше. Због великог улазног протока и великог улазног угла лопатице код пумпи са мешовитим протоком, кавитација је склона настајању на улазу лопатице. Нарочито у условима ниског напона и високог протока, проблеми са кавитацијом су озбиљнији.
Перформансе кавитације центрифугалних пумпи су релативно добре. Улазни угао лопатица центрифугалне пумпе је релативно мали, а улазни проток је релативно спор, што може у одређеној мери смањити појаву кавитације. Међутим, центрифугалне пумпе такође могу имати проблема са кавитацијом на великој надморској висини, високим температурама или лошим условима усисавања.
4, Разлика у обиму примене
(1) Обим примене пумпе са мешовитим протоком
Хидротехника
Пумпе са мешовитим протоком се широко користе у инжењерству за наводњавање и дренажу. На пример, у великим-системима за пољопривредно наводњавање, пумпе са мешовитим протоком могу да подигну воду са извора на вишу позицију, а затим да је транспортују до различитих пољопривредних површина кроз канале. Што се тиче дренаже, пумпе са мешовитим протоком могу се користити за уклањање заливања, посебно у областима са релативно равним тереном. Пумпе са мешовитим протоком могу ефикасно да испуштају акумулирану воду.
Градско водоснабдевање
У пројектима захватања и преусмјеравања сирове воде у неким градовима, пумпе са мјешовитим протоком могу се користити и за транспорт воде од извора воде до постројења за пречишћавање воде или градских водоводних мрежа. Нарочито када је потребан велики проток и умерена висина, пумпа са мешовитим протоком је економичнији избор.
(2) Обим примене центрифугалне пумпе
Индустријски сектор
Центрифугалне пумпе се широко користе у индустријама као што су хемијска, нафтна и енергетска. У хемијској индустрији, центрифугалне пумпе се могу користити за транспорт различитих хемијских медија као што су киселине, базе, раствори соли, итд. У нафтној индустрији, центрифугалне пумпе се могу користити за процесе као што су транспорт сирове нафте и убризгавање воде. У електроенергетици се центрифугалне пумпе могу користити за снабдевање циркулишуће расхладне воде итд.
Грађевинско поље
Центрифугалне пумпе играју важну улогу у изградњи система водоснабдевања и одводње. На пример, у систему за водоснабдевање високих-зграда, центрифугалне пумпе могу да подигну воду из базена на дну до високог-резервоара за воду да би задовољиле потребе корисника за водом. У систему заштите од пожара, центрифугалне пумпе су такође важна опрема за водоснабдевање која може да обезбеди довољну запремину и притисак воде у случају пожара.
Укратко, постоје суштинске разлике између пумпи мешовитог протока и центрифугалних пумпи у погледу структуре, принципа рада, карактеристика перформанси и обима примене. У практичним применама, неопходно је изабрати пумпу са мешовитим протоком или центрифугалну пумпу разумно на основу специфичних радних услова као што су брзина протока, висина, својства течности и други фактори. За ситуације са високим протоком, средњим напоном и не посебно високим захтевима за перформансе кавитације, пумпе са мешовитим протоком су добар избор; За радне услове са широким опсегом протока и главе, захтевима високе ефикасности и осетљивошћу на перформансе кавитације, центрифугалне пумпе имају више предности.
