Principio de construcción y funcionamiento de la bomba centrífuga.
Según la física, un objeto que se mueve circularmente está sometido a una fuerza centrífuga. Si la fuerza centrípeta es insuficiente o se pierde, el objeto saldrá volando en la dirección tangente de la circunferencia debido a la inercia, formando el llamado movimiento centrífugo. Las bombas centrífugas funcionan utilizando este movimiento centrífugo inercial.
Diagrama esquemático de la estructura básica de las bombas centrífugas de una etapa comúnmente utilizadas en la ingeniería de suministro y drenaje de agua. Sus principales componentes de trabajo son el impulsor 1, la carcasa de la bomba de voluta 2 y el eje de la bomba 3 que hace girar el impulsor. El puerto de succión de la carcasa de la bomba con forma de caracol está conectado al tubo de succión 4 de la bomba de agua y la salida está conectada al tubo de presión 7 de la bomba de agua. El impulsor con palas curvas se instala en una carcasa de bomba fija y la entrada del impulsor está conectada a la tubería de succión de la bomba de agua. Antes de comenzar a bombear, llene la bomba y el tubo de succión con agua. Cuando la máquina eléctrica hace que el impulsor gire a alta velocidad a través del eje de la bomba,
El agua en el impulsor gira a alta velocidad junto con el impulsor. Debido a la insuficiente cohesión del agua y la fuerza de fricción entre las palas y el agua para formar una fuerza centrípeta que mantiene el movimiento de rotación del flujo de agua, el flujo de agua en el impulsor fluye gradualmente hacia el borde exterior del impulsor, es Sale del impulsor y entra en la carcasa de la bomba, y luego fluye hacia la tubería de presión de la bomba de agua a través de la tubería del cono de difusión. Se transporta a la red de tuberías a través de la tubería de presión. Al mismo tiempo, se forma un vacío en el centro del impulsor debido al agua que se expulsa y la presión atmosférica actúa sobre la superficie de la piscina de succión. El agua en la tubería de succión fluye continuamente hacia el impulsor a lo largo de la tubería de succión bajo esta diferencia de presión. La rotación continua del impulsor hace que el agua sea expulsada y aspirada constantemente, formando el suministro continuo de agua de la bomba centrífuga.
Como se mencionó anteriormente, el proceso de funcionamiento de una bomba centrífuga es en realidad un proceso de transferencia y conversión de energía. Convierte la energía mecánica de la máquina motriz en energía cinética y energía de presión del fluido transportado. En el proceso de transferencia y conversión de energía, inevitablemente se producen muchas pérdidas de energía, y cuanto mayor es la pérdida, menor es la eficiencia del trabajo y peor es el rendimiento de la bomba.
Componentes principales de la bomba centrífuga.
Una bomba centrífuga se compone de muchos componentes. Tomando como ejemplo una bomba centrífuga de succión simple de una sola etapa, discutiremos las funciones, materiales y composición de cada componente principal.
1, impulsor
El impulsor, también conocido como rueda de trabajo o rueda giratoria, se utiliza para transferir la energía mecánica de la máquina motriz al líquido que se bombea, aumentando la energía del fluido que fluye a través del impulsor. Al seleccionar los materiales del impulsor, además de considerar la resistencia mecánica bajo fuerza centrífuga, también se debe tener en cuenta la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión del material. En la actualidad, los impulsores están hechos principalmente de hierro fundido, acero fundido y bronce.
El impulsor se divide en dos tipos según su estructura: aspiración simple y aspiración doble. Absorbe agua por un lado y las placas de cubierta delantera y trasera del impulsor son asimétricas. El impulsor de succión simple se utiliza para bombas centrífugas de succión simple. Impulsor de doble succión, absorbe agua por ambos lados y la placa de cubierta del impulsor es simétrica. Las bombas centrífugas de doble succión utilizan impulsores de doble succión, que tienen un gran caudal y pueden equilibrar automáticamente las fuerzas axiales.
El impulsor se divide en tres formas según su placa de cubierta: cerrado, abierto y semiabierto. Un impulsor con dos placas de cubierta se llama impulsor cerrado. Entre las placas de cubierta hay 6-12 láminas que se doblan hacia atrás. Este tipo de impulsor tiene una alta eficiencia y se usa ampliamente. Un impulsor con solo una placa de cubierta trasera y sin placa de cubierta frontal se llama impulsor semiabierto. Un impulsor que solo tiene palas y sin placa de cubierta se llama impulsor abierto. Los impulsores semiabiertos y abiertos tienen menos palas, normalmente sólo 2? 5 piezas, estos dos tipos de impulsores tienen una eficiencia menor en comparación con los impulsores cerrados y son adecuados para 6
Vertido de líquidos que estén contaminados o contengan gran cantidad de partículas sólidas.
2, eje de la bomba
La función del eje de la bomba es soportar e impulsar el impulsor para que gire, transfiriendo la energía de la máquina motriz al impulsor. Se requiere que el extremo del eje de la bomba centrífuga horizontal sea recto y tenga suficiente resistencia y rigidez para evitar la oscilación del impulsor causada por la flexión del eje durante el funcionamiento de la bomba, lo que puede causar daños al impulsor y a la carcasa de la bomba debido al desgaste. El eje de la bomba generalmente está hecho de acero al carbono o acero inoxidable. Un extremo del eje de la bomba se fija al impulsor con una llave plana y una tuerca inversa, asegurando que el impulsor esté apretado durante la rotación; En bombas de agua grandes y medianas, la posición axial del impulsor se localiza mediante manguitos de eje y tuercas que aprietan los manguitos del eje. Instale un acoplamiento en el otro extremo del eje de la bomba.
3, carcasa de la bomba
La carcasa de una bomba centrífuga tiene forma de concha de caracol y contiene y transporta líquidos. Consta de tapa de bomba y cuerpo de caracol. La cubierta de la bomba es la cámara de succión de la bomba, que funciona para guiar uniformemente el agua en la tubería de succión hacia el impulsor con una pérdida mínima. Según la estructura, las cámaras de succión se pueden dividir en cámaras de succión cónicas rectas, cámaras de succión anulares y cámaras de succión semiespirales. El cuerpo del caracol está compuesto por una cámara de caracol y un cono difusor. La función principal de la cámara de caracol es recolectar el flujo de agua expulsado por el impulsor y mantener una velocidad de flujo de agua constante en la cámara de caracol aumentando continuamente su sección transversal de flujo, para reducir la pérdida de carga. Después de ser descargada de la cámara del caracol, el agua fluye hacia el tubo de presión a través del tubo del cono de difusión. La función del tubo cónico de difusión es reducir la velocidad del flujo de agua y convertir parte de la energía cinética del flujo de agua en energía de presión.
Hay dos orificios perforados en las bridas de entrada y salida de la carcasa de la bomba, que se utilizan para instalar vacuómetros y manómetros para medir la presión de entrada y salida de la bomba. La parte superior de la carcasa de la bomba está equipada con un orificio de llenado de agua (o extracción de aire), que se utiliza para llenar agua o extraer aire de la carcasa de la bomba antes de arrancar la bomba de agua. La parte inferior de la carcasa de la bomba está equipada con un orificio de drenaje para vaciar el agua acumulada dentro de la bomba después de detenerse, para evitar la congelación en invierno. La parte inferior de la carcasa de la bomba está equipada con orificios para pernos para la fijación a la base. Excepto los orificios para tornillos que fijan la bomba de agua, otros orificios para tornillos deben taparse con tapones roscados cuando la bomba de agua no esté en uso temporalmente.
Entre los componentes anteriores, el impulsor y el eje de la bomba son las partes giratorias de una bomba centrífuga vertical, mientras que la carcasa de la bomba es un componente fijo. Hay tres uniones entre estos dos: el dispositivo de sellado del eje entre el eje de la bomba y la carcasa de la bomba, el anillo reductor de fugas en la unión entre el impulsor y la pared interior de la carcasa de la bomba y el cojinete en la conexión rotacional entre la bomba. eje y el asiento de la bomba.