En el campo de la maquinaria de fluidos, bombas de flujo mixto ybombas centrífugasHay dos tipos de bombas comunes. Desempeñan papeles importantes en muchos campos industriales y civiles. Comprender sus diferencias esenciales es crucial para seleccionar y utilizar estos dispositivos correctamente.
1, diferencias estructurales
(1) Estructura del impulsor
Bomba de flujo mixto
La forma del impulsor de una bomba de flujo mixto se encuentra entre la de una bomba centrífuga y la de una bomba de flujo axial. Sus palas son torcidas, tanto con la extensión radial de las palas de las bombas centrífugas como con la extensión axial de las palas de las bombas de flujo axial. Esta forma de pala hace que el fluido de la bomba de flujo mixto esté sujeto a fuerzas tanto centrífugas como axiales durante el funcionamiento. Por ejemplo, algunos impulsores de bombas de flujo mixto comunes tienen ángulos de colocación de salida de palas generalmente entre 20 grados y 60 grados, lo que puede afectar las características de rendimiento de la bomba de flujo mixto.
Las palas del impulsor de las bombas centrífugas suelen ser radiales o curvadas hacia atrás. Las palas generan principalmente fuerza centrífuga, que lanza el fluido desde el centro del impulsor hacia el borde del impulsor. El ángulo de colocación de la salida de la pala del impulsor de la bomba centrífuga es generalmente superior a 90 grados, y algunos incluso cerca de 180 grados, lo que permite que el fluido obtenga una gran fuerza centrífuga en el impulsor.
(2) Estructura del cuerpo de la bomba
Bomba de flujo mixto
El cuerpo de la bomba de las bombas de flujo mixto es principalmente una estructura de voluta, pero en comparación con la voluta de las bombas centrífugas, el área de su garganta es mayor. Esta estructura ayuda a equilibrar mejor las fuerzas radiales y axiales durante el flujo de fluido, al mismo tiempo que se adapta a las características del flujo de fluido radial y axial en bombas de flujo mixto. Además, la entrada y salida de las bombas de flujo mixto suelen estar en el mismo eje o tener cierto ángulo para adaptarse a diferentes requisitos de instalación y operación.
El cuerpo de la bomba de las bombas centrífugas también es principalmente una estructura de voluta, pero el área de la garganta es relativamente pequeña. La entrada de una bomba centrífuga generalmente está ubicada en el costado del cuerpo de la bomba y la salida está ubicada en la parte superior o lateral del cuerpo de la bomba, lo que es diferente del diseño de las tuberías de entrada y salida de una bomba de flujo mixto.
2, diferencias en los principios de funcionamiento
(1) Principio de funcionamiento de la bomba de flujo mixto
Conversión de energía
Cuando una bomba de flujo mixto está en funcionamiento, el impulsor gira para impulsar el movimiento del fluido. Debido a la forma retorcida de las palas, el fluido experimenta un efecto combinado de fuerzas centrífugas y axiales en el impulsor. La fuerza centrífuga hace que el fluido se mueva hacia el borde del impulsor, mientras que la fuerza axial empuja el fluido a fluir en la dirección axial. Durante este proceso, aumentan tanto la energía cinética como la energía de presión del fluido. A medida que el fluido fluye desde el centro hasta el borde del impulsor, su velocidad aumenta gradualmente y la presión también aumenta gradualmente.
Trayectoria del flujo
La trayectoria del flujo de fluido en una bomba de flujo mixto es un flujo oblicuo entre las direcciones radial y axial. Después de ingresar al impulsor desde la entrada, el fluido fluye a lo largo del canal inclinado de la pala. Cuando sale del impulsor, hay componentes de velocidad tanto radiales como axiales.
(2) Principio de funcionamiento de la bomba centrífuga
Conversión de energía
Las bombas centrífugas dependen principalmente de la fuerza centrífuga generada por la rotación del impulsor para funcionar. Cuando el impulsor gira a alta velocidad, el fluido es lanzado hacia el borde del impulsor bajo la acción de la fuerza centrífuga. Durante este proceso, la velocidad del fluido aumenta y la presión también aumenta en consecuencia. Las bombas centrífugas convierten principalmente la energía mecánica ingresada por el impulsor en energía cinética y energía de presión del fluido, siendo el aumento de la energía cinética una gran proporción, y luego convierten la energía cinética en energía de presión a través de componentes como la voluta.
Trayectoria del flujo
La trayectoria del flujo de fluido dentro de una bomba centrífuga es radial. El fluido se lanza desde el centro del impulsor hacia el borde del impulsor y luego cambia gradualmente de dirección a lo largo del canal de voluta del cuerpo de la bomba, saliendo por la salida.
3, diferencias en las características de rendimiento
(1) Características de flujo y altura.
Bomba de flujo mixto
El caudal de las bombas de flujo mixto es relativamente grande, generalmente entre 100 y 10000 metros cúbicos por hora, según el modelo y las especificaciones de la bomba. Su rango de cabeza es relativamente estrecho, generalmente entre 10 y 100 metros. La curva de altura de flujo de una bomba de flujo mixto es relativamente plana y, dentro de un cierto rango de altura, el impacto de los cambios de flujo en la altura es relativamente pequeño.
El rango de caudal de las bombas centrífugas también es muy amplio, desde unos pocos metros cúbicos por hora hasta miles de metros cúbicos por hora. El rango de altura de las bombas centrífugas es amplio, desde unos pocos metros hasta varios cientos de metros. La curva de caudal de una bomba centrífuga generalmente muestra una forma de joroba, con una alta eficiencia cerca del punto de funcionamiento excelente. Después de desviarse del excelente punto de funcionamiento, la eficiencia disminuirá rápidamente.
(2) Eficiencia
Bomba de flujo mixto
Las bombas de flujo mixto tienen mayor eficiencia en condiciones de flujo medio y altura alta. Debido a las características de su estructura y principio de funcionamiento, las bombas de flujo mixto pueden convertir eficazmente la energía de entrada en energía efectiva del fluido cuando se trata de altos caudales y ciertos requisitos de altura, con una eficiencia que generalmente alcanza alrededor del 70% -85%.
La eficiencia de las bombas centrífugas en la zona de alta-eficiencia también es relativamente alta, alcanzando generalmente alrededor del 80 % -90 %. Pero cuando el caudal y la altura se desvían del punto de funcionamiento óptimo, la eficiencia disminuye rápidamente. Por ejemplo, cuando el caudal está por debajo del 50% del punto de funcionamiento óptimo, la eficiencia de la bomba centrífuga puede disminuir por debajo del 50%.
(3) Rendimiento de cavitación
Bomba de flujo mixto
El rendimiento de cavitación de las bombas de flujo mixto es relativamente pobre. Debido al alto caudal de entrada y al gran ángulo de entrada de las palas de las bombas de flujo mixto, es probable que se produzca cavitación en la entrada de las palas. Especialmente en condiciones de baja altura y alto flujo, los problemas de cavitación son más graves.
El rendimiento de cavitación de las bombas centrífugas es relativamente bueno. El ángulo de entrada de las palas de la bomba centrífuga es relativamente pequeño y el caudal de entrada es relativamente lento, lo que puede reducir la aparición de cavitación hasta cierto punto. Sin embargo, las bombas centrífugas también pueden experimentar problemas de cavitación a gran altitud, alta temperatura o malas condiciones de succión.
4, diferencia en el alcance de la aplicación
(1) Ámbito de aplicación de la bomba de flujo mixto
ingeniería hidráulica
Las bombas de flujo mixto se utilizan ampliamente en ingeniería de riego y drenaje. Por ejemplo, en los sistemas de riego agrícola-a gran escala, las bombas de flujo mixto pueden elevar el agua desde la fuente a una posición más alta y luego transportarla a varias tierras de cultivo a través de canales. En términos de drenaje, se pueden utilizar bombas de flujo mixto para eliminar el encharcamiento, especialmente en áreas con terreno relativamente plano. Las bombas de flujo mixto pueden descargar eficazmente el agua acumulada.
Abastecimiento de agua urbana
En los proyectos de toma y desviación de agua cruda de algunas ciudades, también se pueden utilizar bombas de flujo mixto para transportar agua desde la fuente de agua hasta las plantas de tratamiento de agua o las redes de suministro de agua urbana. Especialmente cuando se requiere un caudal grande y una altura moderada, una bomba de flujo mixto es una opción más económica.
(2) Ámbito de aplicación de la bomba centrífuga
sector industrial
Las bombas centrífugas se utilizan ampliamente en industrias como la química, la petrolera y la eléctrica. En la industria química, las bombas centrífugas se pueden utilizar para transportar diversos medios químicos como ácidos, bases, soluciones salinas, etc. En la industria petrolera, las bombas centrífugas se pueden utilizar para procesos como el transporte de petróleo crudo y la inyección de agua. En la industria energética, las bombas centrífugas se pueden utilizar para suministrar agua de refrigeración en circulación, etc.
campo de construcción
Las bombas centrífugas desempeñan un papel importante en la construcción de sistemas de suministro y drenaje de agua. Por ejemplo, en el sistema de suministro de agua de edificios de gran-arriba, las bombas centrífugas pueden elevar el agua desde la piscina del nivel inferior hasta el tanque de agua de gran-raza para satisfacer las necesidades de agua de los usuarios. En el sistema de protección contra incendios, las bombas centrífugas también son equipos de suministro de agua importantes que pueden proporcionar suficiente volumen y presión de agua en caso de incendio.
En resumen, existen diferencias esenciales entre las bombas de flujo mixto y las bombas centrífugas en términos de estructura, principio de funcionamiento, características de rendimiento y alcance de aplicación. En aplicaciones prácticas, es necesario elegir razonablemente una bomba de flujo mixto o una bomba centrífuga en función de las condiciones operativas específicas, como el caudal, la altura, las propiedades del líquido y otros factores. Para situaciones con caudales altos, altura media y requisitos no particularmente altos de rendimiento de cavitación, las bombas de flujo mixto son una buena opción; Para condiciones de trabajo con una amplia gama de flujo y altura, requisitos de alta eficiencia y sensibilidad al rendimiento de la cavitación, las bombas centrífugas tienen más ventajas.
