В областта на флуидните машини помпи със смесен поток ицентробежни помписа два често срещани типа помпи. Те играят важна роля в много индустриални и граждански области. Разбирането на техните съществени разлики е от решаващо значение за правилния избор и използване на тези устройства.
1, Структурни различия
(1) Структура на работното колело
Помпа със смесен поток
Формата на работното колело на помпа със смесен поток е между тази на центробежна помпа и помпа с аксиален поток. Нейните лопатки са усукани, както с радиално разширение на лопатките на центробежната помпа, така и с аксиално разширение на лопатките на помпата с аксиален поток. Тази форма на лопатката кара течността на помпата със смесен поток да бъде подложена както на центробежни, така и на аксиални сили по време на работа. Например, някои обичайни работни колела на помпи със смесен поток имат ъгли на разположение на изхода на лопатките обикновено между 20 градуса и 60 градуса, което може да повлияе на работните характеристики на помпата със смесен поток.
Лопатките на работното колело на центробежните помпи обикновено са радиални или извити назад. Лопатките генерират главно центробежна сила, която изхвърля течността от центъра на работното колело към ръба на работното колело. Ъгълът на поставяне на изхода на лопатката на работното колело на центробежната помпа обикновено е по-голям от 90 градуса, а някои дори близо до 180 градуса, което позволява на течността да получи голяма центробежна сила в работното колело.
(2) Структура на тялото на помпата
Помпа със смесен поток
Тялото на помпата на помпите със смесен поток е предимно спираловидна структура, но в сравнение със спиралата на центробежните помпи площта на гърлото е по-голяма. Тази структура помага за по-добро балансиране на радиалните и аксиалните сили по време на флуидния поток, като същевременно се адаптира към характеристиките както на радиалния, така и на аксиалния флуиден поток в помпите със смесен поток. В допълнение, входът и изходът на помпите със смесен поток обикновено са на една и съща ос или имат определен ъгъл, за да се адаптират към различните изисквания за монтаж и работа.
Тялото на центробежните помпи също е предимно спираловидна структура, но областта на гърлото е сравнително малка. Входът на центробежната помпа обикновено се намира отстрани на тялото на помпата, а изходът е разположен отгоре или отстрани на тялото на помпата, което е различно от оформлението на входящия и изходния тръбопровод на помпа със смесен поток.
2, Разлики в принципите на работа
(1) Принцип на работа на помпа със смесен поток
Преобразуване на енергия
Когато помпата със смесен поток работи, работното колело се върти, за да задвижи движението на течността. Поради усуканата форма на лопатките, течността изпитва комбиниран ефект на центробежни и аксиални сили в работното колело. Центробежната сила кара течността да се движи към ръба на работното колело, докато аксиалната сила избутва течността да тече в аксиална посока. По време на този процес както кинетичната енергия, така и енергията на налягането на течността се увеличават. Тъй като течността тече от центъра към ръба на работното колело, нейната скорост постепенно се увеличава и налягането също постепенно се увеличава.
Траектория на потока
Траекторията на флуидния поток в помпа със смесен поток е наклонен поток между радиалната и аксиалната посока. След като влезе в работното колело от входа, течността тече по наклонения канал на лопатката. При изтичане от работното колело има както радиални, така и аксиални компоненти на скоростта.
(2) Принцип на работа на центробежната помпа
Преобразуване на енергия
Центробежните помпи разчитат главно на центробежната сила, генерирана от въртенето на работното колело, за да работят. Когато работното колело се върти с висока скорост, течността се изхвърля към ръба на работното колело под действието на центробежна сила. По време на този процес скоростта на течността се увеличава и налягането също се повишава съответно. Центробежните помпи основно преобразуват входящата механична енергия от работното колело в кинетична енергия и енергия под налягане на флуида, като увеличението на кинетичната енергия представлява голяма част, и след това преобразуват кинетичната енергия в енергия под налягане чрез компоненти като спирала.
Траектория на потока
Траекторията на потока на течността вътре в центробежната помпа е радиална. Течността се изхвърля от центъра на работното колело към ръба на работното колело и след това постепенно променя посоката си по спираловиден канал на тялото на помпата, изтичайки от изхода.
3, Разлики в работните характеристики
(1) Характеристики на потока и напора
Помпа със смесен поток
Дебитът на помпите със смесен поток е сравнително голям, обикновено между 100-10000 кубични метра на час, в зависимост от модела на помпата и спецификациите. Обхватът на главата му е сравнително малък, обикновено между 10-100 метра. Кривата на напора на потока на помпа със смесен поток е сравнително плоска и в рамките на определен диапазон на напора влиянието на промените на потока върху напора е сравнително малко.
Диапазонът на дебита на центробежните помпи също е много широк, вариращ от няколко кубични метра на час до хиляди кубични метри на час. Диапазонът на напора на центробежните помпи е широк, вариращ от няколко метра до няколкостотин метра. Кривата на напора на потока на центробежна помпа обикновено показва форма на гърбица, с висока ефективност близо до отличната работна точка. След отклонение от отличната работна точка, ефективността бързо ще намалее.
(2) Ефективност
Помпа със смесен поток
Помпите със смесен поток имат по-висока ефективност при условия на среден поток и висок напор. Поради характеристиките на структурата и принципа на работа, помпите със смесен поток могат ефективно да преобразуват входящата енергия в ефективната енергия на флуида, когато работят с високи дебити и определени изисквания за напор, като ефективността обикновено достига около 70% -85%.
Ефективността на центробежните помпи в зоната с висока -ефективност също е относително висока, обикновено достигайки около 80% -90%. Но когато дебитът и напорът се отклоняват от оптималната работна точка, ефективността намалява бързо. Например, когато дебитът е под 50% от оптималната работна точка, ефективността на центробежната помпа може да намалее до под 50%.
(3) Изпълнение на кавитация
Помпа със смесен поток
Кавитационната производителност на помпите със смесен поток е относително лоша. Поради високия входящ дебит и големия входен ъгъл на лопатката на помпите със смесен поток, кавитацията е предразположена към поява на входа на лопатката. Особено при условия на нисък напор и висок поток, проблемите с кавитацията са по-тежки.
Кавитационната производителност на центробежните помпи е относително добра. Ъгълът на входа на лопатките на центробежната помпа е относително малък и скоростта на входния поток е относително бавна, което може да намали появата на кавитация до известна степен. Въпреки това центробежните помпи също могат да изпитват проблеми с кавитацията при условия на голяма надморска височина, висока температура или лошо засмукване.
4, Разлика в обхвата на приложението
(1) Обхват на приложение на помпа със смесен поток
Хидротехническо строителство
Помпите със смесен поток се използват широко в инженерството за напояване и дренаж. Например в широко{1}}мащабни селскостопански напоителни системи помпите със смесен поток могат да издигат вода от източника до по-високо място и след това да я транспортират до различни земеделски земи през канали. По отношение на дренажа, помпите със смесен поток могат да се използват за премахване на преовлажняване, особено в райони с относително равен терен. Помпите със смесен поток могат ефективно да изхвърлят натрупаната вода.
Градско водоснабдяване
В проектите за приемане и отклоняване на сурова вода в някои градове помпите със смесен поток могат също да се използват за транспортиране на вода от водоизточника до пречиствателните станции или градските водоснабдителни мрежи. Особено когато се изисква голям дебит и умерен напор, помпата със смесен поток е по-икономичен избор.
(2) Обхват на приложение на центробежната помпа
Индустриален сектор
Центробежните помпи се използват широко в индустрии като химическа, петролна и енергийна. В химическата промишленост центробежните помпи могат да се използват за транспортиране на различни химически среди като киселини, основи, солеви разтвори и др. В петролната промишленост центробежните помпи могат да се използват за процеси като транспортиране на суров нефт и инжектиране на вода. В енергетиката центробежните помпи могат да се използват за подаване на циркулираща охлаждаща вода и др.
Строителна сфера
Центробежните помпи играят важна роля в изграждането на водоснабдителни и дренажни системи. Например във водоснабдителната система на високи -сгради центробежните помпи могат да повдигат вода от басейна на дъното до високия{2}}резервоар за вода, за да отговорят на нуждите на потребителите от вода. В противопожарната система центробежните помпи също са важно оборудване за водоснабдяване, което може да осигури достатъчен обем и налягане на водата в случай на пожар.
В обобщение, има съществени разлики между помпите със смесен поток и центробежните помпи по отношение на структурата, принципа на работа, работните характеристики и обхвата на приложение. В практическите приложения е необходимо да се избере помпа със смесен поток или центробежна помпа разумно въз основа на специфични работни условия като дебит, напор, свойства на течността и други фактори. За ситуации с висок дебит, среден напор и не особено високи изисквания за кавитационна производителност, помпите със смесен поток са добър избор; За работни условия с широк диапазон на дебит и напор, високи изисквания за ефективност и чувствителност към кавитация, центробежните помпи имат повече предимства.
