Le pompe centrifughe
Il pompe centrifughe sono uno degli elementi essenziali per il movimento efficace dei fluidi. Queste pompe funzionano grazie alla conversione dell'energia meccanica in energia cinetica per forzare il movimento del fluido attraverso il sistema. Imparare a conoscere il funzionamento di una pompa centrifuga è prezioso per chi lavora nell'approvvigionamento idrico e in altri settori come quello chimico e della raffinazione del petrolio. Queste pompe consentono di trasferire i fluidi in modo molto fluido ed efficace e trovano quindi ampie applicazioni. Inoltre, questo è uno dei motivi per cui questi tipi di pompe sono presenti in quasi tutti i settori, perché sono in grado di spostare un volume di fluido abbastanza elevato senza sforzo.
Componenti principali delle pompe centrifughe
Girante
Tipi di giranti
La girante è la parte più importante di ogni pompa centrifuga. I tipi di giranti sono i seguenti:
- Giranti aperte: Hanno entrambi i lati delle palette liberi. Vengono utilizzati in applicazioni con setacciatura di solidi a centro avido.
- Giranti semi-aperte: Sono note anche come giranti semi-chiuse. Questo tipo di girante ha un lato sigillato ed è quindi molto più resistente. Vengono utilizzate per liquidi con alcuni corpi solidi.
- Giranti chiuse: Questo tipo contiene pale incassate che separano percorsi di deflusso radiali. Si tratta di un design di pompa molto efficiente dal punto di vista energetico, utilizzato principalmente per il pompaggio di liquidi limpidi.
Funzione e design
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Chiamare la nascita nazionale. L'approssimazione D dovrebbe servire come strategia per gli elementi. Un buon percorso di flusso è diviso.
Involucro
Involucro della voluta
La voluta Mihri è stata descritta come velenosa, Le cavità corporee sono sviluppate per Namoe che P. Gravi considerazioni sull'involucro della voluta.
Diagrammi di applicazioni in parole prezzi di circa casi. L'inclusione di tubazioni esterne nella costruzione 565. I modelli sulla base di studi precedenti individuano altre strategie di miglioramento che "Motori esterni e fuller".
Albero
A un centro o albero anteriore per palloni puliti. Per sostenere recinzioni a rete di calcio a telaio anti-rigido, strutture o membri, ecc.
DPR per la manutenzione annuale in corso d'opera e per la rendicontazione periodica delle aree di avanzamento Considerazioni sull'estensione. I cuscinetti devono essere lubrificati per ridurre l'attrito che causa il calore. Al fine di garantire che l'usura dei componenti.
Principi di funzionamento
Conversione di energia
In primo luogo, consentendo il movimento di tali fluidi, le pompe centrifughe sono efficienti nella maggior parte delle forme di energia. In particolare, convertono l'energia meccanica in energia cinetica e idrodinamica per favorire il trasporto dei fluidi.
Energia cinetica rotazionale
Anche l'energia cinetica rotazionale viene percepita attraverso la girante dal motore che aziona la pompa. La girante o rotore ruota generando lavoro sul fluido. La rotazione veloce crea un attacco del fluido verso i bordi della girante, che è il suo centro. Questa azione centrifuga contribuisce ad aumentare la velocità del fluido, che è fondamentale per l'ulteriore conversione di energia.
Energia idrodinamica
La cinetica ha già avviato il flusso, prima che questa energia si trasformi in cinetica - cremagliera del sistema, l'azione della pompa sul fluido di lavoro cambia l'energia cinetica in energia idrodinamica. L'accelerazione del flusso del liquido pompato avviene nell'involucro - azione dinamica delle pareti e dei dispositivi di accelerazione. All'interno di questo involucro, tuttavia, si verifica una riduzione della velocità del fluido, ma un aumento della sua pressione. Questo aumento di pressione aiuta il movimento del fluido attraverso il sistema contro la resistenza e fino al punto designato.
Dinamica dei fluidi
Modelli di flusso
Il flusso del fluido nella pompa centrifuga è ordinato. La girante, ruotando, spinge il fluido a spirale, spingendolo verso l'esterno. Questo serve a bilanciare l'energia impartita al fluido. Il giusto grado di flusso riduce anche la turbolenza e le perdite di energia, aumentando così l'efficienza della pompa.
Variazioni di pressione
Le pompe funzionano in base alle variazioni di pressione. Quando il fluido viene espulso dalle pale della girante, si verifica una riduzione della velocità del fluido e quindi un aumento della pressione dello stesso fluido. Questa variazione di pressione è uno dei fattori che contribuiscono a spingere il fluido all'interno del sistema. Grazie alla struttura della pompa, questi cambiamenti di pressione e il flusso del fluido sono abbastanza fluidi, evitando improvvisi cambiamenti di pressione che potrebbero causare interruzioni del flusso e basse prestazioni.
Come funziona una pompa centrifuga
Processo di avvio
Le procedure di avviamento di una pompa centrifuga sono numerose. Per cominciare, gli operatori devono verificare che la pompa sia stata adescata. Ciò significa riempire la pompa di fluido per eliminare gli spazi d'aria. L'aria è uno dei fattori che possono diminuire l'efficienza di una pompa per quanto riguarda il movimento del liquido. Successivamente, si accende il motore, che inizia a ruotare la girante. Una volta ruotata, la girante induce il flusso di fluido nella pompa, avviando così il movimento del fluido.
Dinamica del flusso iniziale
Non appena la pompa si avvia, il fluido passa nell'occhio della girante. A causa della rotazione della girante, sul fluido agisce una forza radiale che lo fa muovere in quella particolare direzione. Questo movimento ha un effetto inverso: il fluido si riscalda aumentando la sua velocità e la sua pressione. In seguito, il fluido lascia la girante e va a finire nell'involucro, dal quale scorre attraverso il sistema.
Funzionamento continuo
Ottimizzazione
La turbopompa funziona con una certa efficienza che dipende da numerosi parametri. La velocità della pompa è uno dei parametri principali che deve essere tenuto sotto controllo dall'operatore e deve essere adattato in modo ottimale alle esigenze del sistema. Altrettanto importante è la corretta regolazione dei componenti della pompa. Qualsiasi forma di posizionamento improprio può causare sprechi di energia e scarsa efficienza. La manutenzione ordinaria contribuisce a garantire un'efficacia ottimale.
Monitoraggio delle prestazioni
Il monitoraggio delle prestazioni comporta la valutazione di molti parametri. Le osservazioni includono, ma non solo, la portata e la pressione che rientrano nei limiti stabiliti. I controlli operativi comprendono anche l'ascolto, in quanto l'operatore sente qualsiasi suono indesiderato proveniente dalla pompa, che potrebbe indicare il guasto di alcune parti. Poiché i parametri esistenti vengono osservati e rafforzati, gli operatori possono evitare alcuni ostacoli e garantire che la pompa funzioni in modo efficiente.
Consigli e considerazioni pratiche
Non lasciate che il gas si leghi
Il gas binding è un problema e una considerazione importante per il funzionamento di tutte le pompe centrifughe. Determinare le cause del gas binding e le misure correttive che possono prevenirlo è importante per ottenere un funzionamento efficiente.
Cause del legame con i gas
Il gas binding si verifica quando il flusso del fluido è ostacolato dall'aria o da uno strato di gas intrappolato all'interno della pompa. Le ragioni di questo fenomeno sono molteplici:
- Non adescamento corretto della pompa: Ciò significa che il processo è poco accurato e lascia all'interno sacche d'aria che provocano la formazione di legami di gas.
- Guarnizioni usurate: Le guarnizioni usurate a causa dell'eccessivo calore e dell'usura possono consentire l'ingresso di aria, provocando sacche di gas nella macchina.
- Livelli di fluido insufficienti: Si verifica quando il fluido all'interno del sistema è inadeguato, con conseguente introduzione di aria nella pompa e formazione di legami di gas.
Soluzioni e prevenzione
Per evitare o prevenire il problema del gas binding, è necessario individuarne la causa e applicare metodi più ragionevoli:
- Adescamento corretto della pompa: Il corretto funzionamento della pompa inizia sempre con un corretto riempimento del fluido e quindi con l'eliminazione dell'aria in eccesso.
- Affrontare le carenze di sigillatura: Controlli e sostituzioni regolari delle guarnizioni per tenere a bada lo sfiato improprio dell'aria.
- Controllo del fluido: Controllare sempre i livelli di fluido presenti nell'impianto per mantenere o prevenire l'inalazione di aria.
Manutenzione
Una corretta manutenzione delle pompe centrifughe ne migliora le prestazioni e la durata. Poiché queste pompe centrifughe sono dispositivi meccanici, è necessario seguire programmi di manutenzione preventiva di routine per evitare i guasti che spesso si ripetono nel tempo e i costi e i tempi di inattività dovuti alle riparazioni.
Ispezione di routine
L'uso di una routine di ispezione, in cui vengono eseguiti controlli periodici delle apparecchiature, consente di anticipare o evitare i problemi perché la routine comporta tutti i rischi. Le considerazioni critiche per l'esecuzione di una routine di ispezione riguardano i seguenti aspetti:
- Ispezione con mezzi visivi: Ad esempio, le pompe possono essere ispezionate visivamente per verificare la presenza di usura, corrosione o danni.
- Gestione della lubrificazione: È importante lubrificare tutte le parti mobili del sistema per ridurre l'attrito e l'usura.
- Allineamento della pompa: È importante verificare che le parti della pompa siano allineate correttamente per evitare perdite di energia e sollecitazioni meccaniche.
Problemi comuni, cause e possibili soluzioni
Se si affrontano correttamente questi problemi comuni, si ha la possibilità di non avere problemi troppo grandi. Alcuni problemi semplicistici e le loro risposte sono:
- Vibrazioni: Una vibrazione eccessiva può indicare una condizione di squilibrio o un allineamento errato. Questa situazione può essere corretta modificando l'allineamento o bilanciando la girante.
- Rumore: In molti casi, il rumore indica problemi meccanici. L'uso di un pompaggio eccessivo può causare danni ai cuscinetti o ad altri componenti in movimento; è necessario eseguire un'ispezione per sostituire le parti danneggiate.
- Prestazioni ridotte: In alcuni casi, le prestazioni possono diminuire a causa di componenti mal progettati, come le giranti, che possono anche essere intasate. Se queste sono la causa delle scarse prestazioni, la loro pulizia dovrebbe garantire prestazioni ottimali.
Tipi e applicazioni
Pompe centrifughe utilizzate in diverse applicazioni
Le pompe centrifughe possono essere definite in numerosi modi in base alle loro caratteristiche uniche. Tutti questi tipi di pompe aiutano a scegliere la pompa giusta in una determinata situazione.
Monostadio vs multistadio
- Pompe monostadio: Questo tipo di pompa ha una sola girante. È adatta per le aree a bassa pressione, dove una sola girante è sufficiente per;
- Pompe multistadio: Questi tipi di pompe hanno più di una girante. L'aggiunta di più obiettivi aumenta anche la pressione, quindi sono utili in aree ad alta pressione. Sono utili in settori come l'approvvigionamento idrico e l'alimentazione delle caldaie che richiedono una maggiore pressione.
Flusso assiale e radiale
- Pompe a flusso assiale: In questi tipi di pompe, il fluido scorre in una direzione parallela all'asse dell'albero della pompa. Vengono utilizzate al meglio nelle situazioni in cui si desidera una portata elevata e una bassa pressione. Ad esempio, per il controllo delle inondazioni e la circolazione dell'acqua in grandi laghi.
- Pompe a flusso radiale: D'altra parte, queste pompe realizzano la rotazione e la direzione del flusso dell'acqua in un angolo perpendicolare all'albero della pompa. Sono adatte a pressioni positive ma a portate moderate. La pompa viene utilizzata nel trattamento chimico dell'acqua e in altri processi.
Applicazioni industriali
Anche le pompe centrifughe occupano un posto di rilievo in diversi settori industriali. La loro applicazione in diversi processi è illimitata grazie alla loro efficacia.
Sistemi di approvvigionamento idrico
I sistemi di approvvigionamento idrico utilizzano ampiamente le pompe centrifughe. Esse contribuiscono a fornire un volume d'acqua costante nelle città e nelle abitazioni. Queste pompe sono utilizzate per garantire una certa pressione all'interno delle condutture, che aiuta a fornire acqua pulita a case e uffici. Questo è uno dei motivi per cui sono molto utili in questo ambito.
Trattamento chimico
Nel processo chimico, i fluidi vengono trasferiti utilizzando pompe centrifughe, una procedura facile e sicura. I liquidi caustici e nocivi vengono gestiti con o in base alle loro robuste prestazioni nel processo chimico. L'ottima costruzione e il buon uso dei materiali le rendono adatte a lavorare con molti tipi di sostanze chimiche. Poiché queste pompe sono in grado di ottenere una velocità di scarico fissa e desiderata, aiutano anche i processi chimici ad essere efficienti.
"Le pompe centrifughe sono la spina dorsale della movimentazione dei fluidi in molti settori industriali", sottolinea il padre delle tribù, John Smith. "In tutto il mondo gli ingegneri le preferiscono ad altre perché sono flessibili e affidabili".
Conoscere il tipo di pompa centrifuga e il suo campo di applicazione aiuta a fare una scelta prudente di una pompa in caso di esigenze specifiche. Tale conoscenza contribuisce al corretto utilizzo e alle prestazioni di molti processi industriali.
Risorse aggiuntive
Ulteriori letture
Libri e articoli
Cercando libri e articoli sarà possibile acquisire maggiori conoscenze sulle pompe centrifughe. Questi materiali contengono informazioni e idee più rilevanti e più pratiche.
- Pompe centrifughe: Progettazione e applicazione di Val S. Lobanoff e Robert R. Ross: Il titolo dovrebbe dire: questa guida tratta tutti gli aspetti delle pompe e della loro progettazione e applicazione.
- Manuale delle pompe di Igor J. Karassik: Questo manuale è stato preparato per gli ingegneri. Tratta i vari tipi di pompe e i settori in cui possono essere utilizzate.
- Riviste di settore: Gli articoli di tribologia in riviste simili o come "Pumps & Systems" includono articoli che incorporano le ultime innovazioni del settore.
Corsi online
La formazione avviene di solito attraverso un sistema flessibile di studio-lavoro. Il livello di competenza va da quello molto "elementare" a quello che può essere definito "esperto", orientato alla pratica dei corsi.
- Coursera: Relativo ai corsi di fluidodinamica e tecnologia delle pompe.
- Udemy: Naturalmente esistono corsi pratici di questo tipo e udemy è questo.
- edX: Questi includono corsi sui principi dell'ingegneria meccanica di altre istituzioni più rinomate.
Standard di settore
Organizzazioni rilevanti
Le pompe centrifughe dell'organizzazione di riferimento sono progettate e prodotte in conformità agli standard organizzativi stabiliti. La qualità e la sicurezza sono tenute in particolare considerazione per il funzionamento e la produzione delle pompe.
- Istituto nazionale americano delle norme (ANSI): L'ANSI Standards Center contiene vari tipi di norme applicabili alle pompe.
- Istituto Idraulico (HI): HI pubblica pubblicazioni relative alla pompa: Linee guida e standard.
- Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO): Lo standard ISO sarà la trasformazione strutturale della promozione commerciale internazionale.
Questi programmi sono utili per coloro che stanno già effettuando pratiche di pompaggio, ma allo stesso tempo forniscono un adeguato riconoscimento.
Tali programmi che portano alla certificazione in Pumps Approximately, several organizations partner with the Association for the Certified Pump System Auditor Certification by the Hydraulic Institute administrator aims at the improved pump system's performance and thus energy efficiency.
- Materia del sistema di pompaggio (PSM): Offre formazione e certificazione nella progettazione di sistemi di pompaggio con particolare attenzione all'efficienza energetica.
- Società americana degli ingegneri meccanici (ASME): Offre programmi di certificazione che includono le pompe come una delle discipline dell'ingegneria meccanica.
Queste risorse e standard preparano una persona sulle pompe centrifughe e le permettono di investire nel settore.
Conclusione
Le pompe classificate come centrifughe sono i cavalli di battaglia per il trasferimento dei fluidi in diverse applicazioni industriali. È molto più facile ottimizzare le prestazioni e l'affidabilità di alcune tecnologie se si comprendono a fondo i fattori che ne determinano la progettazione e il funzionamento. Il rispetto di questa importanza aiuta gli specialisti a fare scelte logiche in applicazioni come l'approvvigionamento idrico o i processi chimici. La curiosità potrebbe essere soddisfatta con altri materiali, come libri e corsi, che migliorerebbero le conoscenze e le abilità. In questo modo potranno ottenere il massimo dalle pompe e aiutare l'industria ingegneristica a crescere.
