1. Pompa nedir?
Cevap: Genel olarak sıvıları kaldıran, sıvıları taşıyan veya sıvıların basıncını artıran, yani ana taşıyıcının mekanik enerjisini sıvı enerjisine dönüştüren her türlü makineye toplu olarak pompa denir.
2. Pompaların sınıflandırılması?
Cevap: Pompaların kullanım alanları farklılık göstermektedir. Çalışma prensiplerine göre üç ana kategoriye ayrılabilirler:
① Hacim pompası ② Kanatlı pompa ③ Diğer pompa türleri
3. Hacimsel pompa nasıl çalışır? Bir örnek verebilir misiniz?
Cevap: Sıvıyı taşımak için çalışma hacmindeki periyodik değişikliklerden yararlanın.
Örneğin: Pistonlu pompalar, dalgıç pompalar, diyaframlı pompalar, dişli pompalar, dalgıç pompalar, vidalı pompalar vb.
4. Kanatlı pompa nasıl çalışır? Bir örnek ver?
Cevap: Sıvıyı taşımak için bıçaklar içindeki sıvı etkileşiminden yararlanmak.
Örneğin: Santrifüj pompalar, karışık-akışlı pompalar, eksenel-akışlı pompalar, girdaplı pompalar vb.
5. Santrifüj pompa nasıl çalışır?
Cevap: Santrifüj pompa, dönen pervanenin hareketi yoluyla mekanik enerjiyi ana taşıyıcıdan sıvıya aktarır. Sıvının pervane girişinden çıkışına doğru aktığı işlem sırasında hem hız enerjisi hem de basınç enerjisi artar. Pervane tarafından boşaltılan sıvı, çıkış odasında basınç enerjisine dönüştürülür ve daha sonra boşaltma boru hattı boyunca dışarı gönderilir. Bu esnada sıvı tahliyesinden dolayı pervane girişi tarafında bir vakum veya düşük basınç oluşur. Emme odasındaki sıvı, sıvı yüzey basıncının (atmosferik basınç) etkisi altında pervane girişine bastırılır. Böylece dönen pervane sürekli olarak sıvıyı emer ve dışarı atar.
6. Santrifüj pompaların özellikleri nelerdir?
Cevap: Özellikleri şunlardır: Yüksek dönme hızı, küçük boyut, hafiflik, yüksek verimlilik, büyük akış hızı, basit yapı, istikrarlı performans, kolay kullanım ve bakım. Dezavantajı, çalıştırmadan önce pompanın sıvı ile doldurulmasının gerekli olmasıdır. Yüksek viskozite, pompa performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve yalnızca suya benzer viskoziteye sahip sıvılar için kullanılabilir. Akış aralığı: Saatte 5 - 20.000 metreküp, basınç aralığı: 8 - 2.800 metre.
7. Santrifüj pompanın kaç tip yapısal formu vardır? Bunların özellikleri ve uygulamaları nelerdir?
Cevap: Santrifüj pompalar yapısal şekillerine göre dikey pompalar ve yatay pompalar olarak sınıflandırılır. Dikey pompaların özellikleri şunlardır: küçük taban alanı, düşük inşaat maliyeti ve kolay kurulum. Dezavantajları şunlardır: Yüksek ağırlık merkezi, sabit temellerin olmadığı durumlarda çalışmaya uygun değildir. Yatay pompaların özellikleri şunlardır: geniş uygulama aralığı, düşük ağırlık merkezi ve iyi stabilite. Dezavantajları ise geniş taban alanı, yüksek inşaat maliyeti, büyük hacim ve ağır ağırlıktır. Örneğin: dikey pompalar boru hattı pompaları, DL çok-kademeli pompalar, dalgıç elektrikli pompalar vb.'dir. Yatay pompalar arasında IS pompaları, D-tipi çok-kademeli pompalar, SH tipi çift-emme pompaları, B-tipi, BA tipi, IH tipi, IR tipi bulunur. Yük ve akış hızı gereksinimlerine ve pervane yapısına ve kademe sayısına bağlı olarak aşağıdaki şekilde sınıflandırılırlar:
①, Tek-kademeli tek-emme pompası: Pompa, bir emme portuna sahip bir pervaneden oluşur. Genel akış hızı aralığı: saatte 5.5 - 2000 metreküp ve basınç aralığı: 8 - 150 metredir. Özellikleri şunlardır: küçük akış hızı ve düşük basma yüksekliği.
②, Tek-kademeli çift-emme pompası: Pompada iki giriş bölümü olan bir pervane bulunur. Genel akış hızı aralığı: saatte 120 - 20.000 metreküp ve basınç aralığı: 10 - 110 metredir. Büyük bir akış hızına ve düşük bir kafaya sahiptir.
② Tek emmeli, çok{0}}kademeli pompa: Pompa birden fazla pervaneden oluşur. Birinci pervanenin bir emme kapısı vardır, birinci pervanenin boşaltma odası ikinci pervanenin emme kapısı olarak görev yapar ve bu böyle devam eder. Genel akış hızı aralığı: saatte 5 - 200 metreküp, basma yüksekliği ise 20 ila 240 metre arasındadır. Özellikleri düşük akış hızı ve yüksek kafadır.
8. Boru hattı pompası nedir? Yapısal özellikleri nelerdir?
Cevap: Boru pompası, bir tür tek-emmeli, tek-kademeli santrifüj pompadır. Dikey bir yapıya sahiptir. Giriş ve çıkışının aynı düz hat üzerinde olması ve giriş ve çıkış çaplarının aynı olması nedeniyle bir boru kesitine benzediğinden boru hattının herhangi bir yerine monte edilebildiğinden "boru pompası" adını almıştır.
Yapısal özellikleri: Tek-emmeli, tek-kademeli santrifüj pompadır. Giriş ve çıkış aynı olup, aynı düz hat üzerinde, şaftın merkez hattına dik olarak yerleştirilmiştir ve dikey bir pompadır.
9. ISG tipi tek-kademeli tek-emmeli dikey santrifüj pompanın yapısal özellikleri ve avantajları aşağıdaki gibidir:
İlk olarak pompa dikey bir yapıya sahiptir. Motor kapağı ve pompa kapağı tek ünite olarak tasarlanmıştır. Görünümü kompakt ve çekicidir, küçük taban alanına sahiptir, inşaat maliyeti düşüktür ve koruyucu bir kapakla donatıldığında dış mekana yerleştirilebilir.
İkincisi, pompanın giriş ve çıkış çapları aynıdır ve aynı merkez hattı üzerinde bulunmaktadırlar. Bir vana gibi doğrudan platforma monte edilebilir ve kurulum işlemi son derece basittir.
Üçüncüsü, ustaca tasarlanmış taban tasarımı, pompanın sağlam kurulumunu kolaylaştırır.
Dördüncüsü, pompa mili motorun uzatılmış mili görevi görür. Geleneksel santrifüj pompa mili ile motor milinin iletim için bir kaplin kullanması durumunda ortaya çıkan ciddi titreşim sorununu çözer. Pompa milinin yüzeyi krom-kaplıdır, bu da pompanın servis ömrünü önemli ölçüde uzatır.
Beşincisi, pervane doğrudan motorun uzatılmış miline monte edilir. Çalışma sırasında pompa ses çıkarmaz. Motor yataklarında düşük-gürültüye sahip yataklar kullanılır, bu da makinenin genel olarak çok düşük sesle çalışmasını sağlayarak kullanım ortamını önemli ölçüde iyileştirir.
Altıncı olarak, salmastra, geleneksel santrifüj pompanın sızdırmazlık mekanizmasının neden olduğu ciddi sızıntı problemini çözen mekanik bir salmastrayı benimser. Contanın statik halkası ve hareketli halkası, contanın servis ömrünü uzatan ve kuru ve düzenli bir çalışma ortamı sağlayan silisyum karbürden yapılmıştır.
Yedinci olarak pompa kapağında havalandırma delikleri bulunmaktadır. Pompa gövdesinin alt tarafında ve her iki yanında, pompanın normal çalışmasını ve bakımını sağlayabilecek su tahliye delikleri ve manometre delikleri bulunmaktadır.
Sekizincisi, benzersiz yapı, boru hattı sisteminin sökülmesine gerek kalmadan bakımının yapılabilmesini sağlar. Tek yapmanız gereken pompa kapak somununun sökülmesidir, bundan sonra bakım çok rahat bir şekilde yapılabilir.
10. Kaç çeşit boru hattı pompası vardır ve aralarındaki ortak özellikler nelerdir? Peki bunların ilgili uygulamaları nelerdir?
Cevap: ①, temiz su için ISG tipi tek-kademeli tek-emmeli santrifüj su pompası. Endüstriyel ve evsel su temini ve drenajı, yüksek-bina basınç yükseltme, su temini, ısıtma, soğutma ve iklimlendirme sirkülasyonu, endüstriyel boru hattı basınç yükseltme nakliyesi, temizlik, su tedarik ekipmanı ve kazan eşleştirme için kullanılır. Çalışma sıcaklığı 80 dereceden az veya eşittir.
②, IRG tipi tek-kademeli tek-emme sıcak su boru hattı pompası, metalurji, kimya mühendisliği, tekstil, ahşap işleme, kağıt yapımı gibi endüstrilerin yanı sıra oteller, banyolar ve misafirhaneler gibi bölümlerde basıncı artırmak ve kazanlardan gelen sıcak suyu dolaştırmak için kullanılır. Maksimum çalışma sıcaklığı 120 dereceye eşit veya daha azdır.
③, IHG tek-kademeli tek-emmeli kimyasal boru hattı pompası, tekstil, petrol, kimya mühendisliği, tıp, hijyen, gıda ve petrol rafinerisi gibi sektörlerde kimyasal olarak aşındırıcı sıvıların taşınmasında kullanılır. Çalışma sıcaklığı 100 dereceden az veya eşittir. Geleneksel kimyasal pompaların yerine geçmek için ideal bir üründür.
④, YG tipi tek-kademeli tek-emme borulu yağ pompası. Geleneksel yağ pompaları için ideal bir üründür. Petrol ve yanıcı, patlayıcı sıvıların taşınması için petrol depoları, rafineriler, kimya endüstrileri ve işletme ve kurumların enerji departmanları için uygundur. Çalışma sıcaklığı 120 derecenin altında olmalıdır.
5. GRG, GHG ve GYG tek-kademeli tek-emme yüksek-sıcaklık boru hattı pompaları, sıradan tipe bir su-soğutma soğutma cihazı eklenerek tasarlanmıştır. Çalışma sıcaklığı 185 dereceye eşit veya daha azdır. Uygulama kapsamları sıradan tiptekilere benzer.
GRG, yüksek-sıcaklıklı bir sıcak su pompasıdır, GHG, yüksek-sıcaklıklı bir kimyasal boru hattı pompasıdır ve GYG, yüksek-sıcaklıklı bir boru hattı yağ pompasıdır.
11. Pompanın temel parametreleri?
Cevap: Debi Q (m³/h), Basma Yüksekliği H (m), Hız n (dev/dak), Güç (toplam güç ve uygulanabilir güç) Pa (kW), Verim h (%), Emme ve basma yüksekliği farkı r (m), Giriş ve çıkış çapları φ (mm), Çark çapı D (mm), Pompa ağırlığı W (kg).
12. Akış nedir? Bunu temsil etmek için hangi harf kullanılır? Kaç ölçü birimi vardır? Nasıl dönüştürülür? Ağırlığa nasıl dönüştürülür ve formülü nedir?
Cevap: Birim zamanda boşaltılan sıvı hacmine akış hızı denir. Akış hızı Q harfiyle gösterilir.
Ölçüm birimleri: saatte metreküp (m3/saat), dakikada litre (L/dak), saniyede litre (L/s)
Saniyede 1 litre=3.6 saatte metreküp=0.06 dakikada metreküp=60 dakikada litre
G=Qr G ağırlığı temsil eder r sıvının özgül ağırlığını temsil eder
Örnek: Belirli bir pompanın akış hızı 50 m³/saattir. Su pompalarken saat başına ağırlık nedir? Suyun özgül ağırlığı r 1000 kilogram/metreküptür (veya 1 g/cm³).
Çözüm: G=Qr=50 × 1000 (m³/sa. kg/m³)=50000 kg/sa=50 T/sa
13. Kafa nedir? Bunu temsil etmek için hangi harf kullanılır? Ölçü birimi nedir? Basınç dönüşümü ve karşılık gelen formülle nasıl bir ilişkisi var?
Cevap: Birim ağırlıktaki sıvının pompadan geçtikten sonra kazandığı enerjiye yük denir.
Pompanın emme yüksekliği de dahil olmak üzere yüksekliği, pompa çıkışı ile giriş arasındaki basınç farkına yaklaşık olarak eşittir. Kafa "H" ile gösterilir ve metre (m) cinsinden ölçülür. Pompanın basıncı "P" ile temsil edilir ve Mpa (megapaskal), kilogram (Kg)/cm, H=P/r cinsinden ölçülür.
Örneğin, P=1 kilogram/cmH=P/r=(1 kilogram/cm) / (1000 kilogram/m)=(10000 kilogram/m) / (1000 kilogram/m)=10 MPa=10 kilogram (Kg) / cm H=(P2 - P1) r (P2 - çıkış basıncı)
14. Bir pompanın verimliliği nedir? Nasıl hesaplanır?
Cevap: Pompanın etkin gücünün mil gücüne oranını ifade eder.
Etkin güç, pompanın basma yüksekliği × akış hızı × özgül ağırlık (ağırlık akış hızı) Ne=rQH anlamına gelir. Birimi kilovattır.
1 kilovat=102 kilogram metre/saniye 1 kilovat=75/102 beygir gücü
Şaft gücü ve santrifüj pompa gücü, ana taşıyıcıdan pompaya iletilen gücü, yani giriş gücünü ifade eder. Birimi kilovattır.
n=Ne/N=rQH / 102N burada r metreküp başına ton cinsinden, Q saniyede litre cinsinden ve H metre cinsindendir.
n=Ne/N=rQH / (102 × 3,6N) r, metreküp başına ton cinsindendir Q, saatte metreküp cinsinden H metre cinsindendir
15. Nominal akış hızı, nominal dönüş hızı ve nominal yük ile neyi kastediyoruz?
Cevap: Pompa, çalışması için belirtilen performans parametrelerine göre tasarlanmıştır. Elde edilen optimum performans, pompanın nominal performans parametreleri olarak tanımlanır. Bunlar genellikle ürün kataloğu örneğinde belirtilen parametre değerleridir.
Örneğin: Nominal akış hızı 12,5 m3/saat, nominal yükseklik 20 m olan ve nominal dönüş hızı 2900 rpm'lik bir dönüş hızı olan 50 - 125 akış hızı.
16. "Emme yükü kaybı" terimi nedir? "Emme kaldırma" terimi nedir? İlgili birimleri ve karşılık gelen sembolleri nelerdir?
Cevap: Pompa çalışırken pervane girişindeki belirli bir vakum basıncından dolayı sıvı buharlaşması meydana gelir. Sıvı parçacıkların darbe hareketi sonucu buharlaşan kabarcıklar, pervane gibi metal yüzeylerde soyulmaya neden olarak metale zarar verir. Bu andaki vakum basıncına buharlaşma basıncı adı verilir. Kavitasyon marjı, pompa emme girişindeki sıvının birim ağırlığının buharlaşma basıncı üzerinde sahip olduğu fazla enerjiyi ifade eder. Birim sıvı kolonunun metresidir ve (NPSH) r ile temsil edilir.
Emme yüksekliği gerekli kavitasyon marjı Δ/h'dir: pompanın sıvıyı emebileceği vakum derecesidir ve aynı zamanda pompanın izin verilen geometrik kurulum yüksekliğidir. Birim metre cinsindendir. Emme yüksekliği=standart atmosferik basınç (10,33 metre) - kavitasyon marjı - güvenlik marjı (0,5). Standart atmosferik basınç, boru hattı üzerinde 10,33 metrelik bir vakum yüksekliği oluşturabilir.
Örneğin: Belirli bir pompa için gerekli emme yüksekliği 4,0 metredir. Emme yüksekliğini Δh hesaplayın.
Çözüm: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.67 metre
17. Bir pompanın karakteristik eğrisi nedir? Hangi yönleri içerir? İşlevi nedir?
Cevap: Genel olarak, ana performans parametreleri arasındaki ilişkileri temsil eden eğriler veya karakteristik eğrilere, santrifüj pompanın performans eğrileri veya karakteristik eğrileri adı verilir. Aslında santrifüj pompanın performans eğrileri, pompa içindeki sıvının hareket yasalarının dışsal belirtileridir ve gerçek ölçümlerle elde edilirler.
Karakteristik eğriler şunları içerir: akış-yük eğrisi (Q-H), akış-güç eğrisi (Q-N), akış-verimlilik eğrisi (Q-η) ve akış-izin verilen emme yüksekliği artış eğrisi (Q-(NPSH)r).
Performans eğrisinin işlevi, pompanın herhangi bir akış noktası için, eğri üzerinde basma yüksekliği, güç, verimlilik ve kavitasyon marjının karşılık gelen değerlerinin bir kümesinin bulunabilmesidir. Bu parametre kümesine çalışma durumu denir ve çalışma koşulu veya çalışma noktası olarak kısaltılır. Yüksek verimli çalışma koşuluna optimum çalışma koşulu noktası denir. Optimum çalışma koşulu noktası genellikle tasarım çalışma koşulu noktasıdır. Genel olarak bir santrifüj pompanın nominal parametreleri, yani tasarım çalışma koşulu noktası ile optimum çalışma koşulu noktası çakışır veya çok yakındır. Uygulamada, yüksek-verimlilik aralığında çalışmak, pompanın normal çalışmasını sağlarken enerji tasarrufu da sağlayabilir. Bu nedenle pompanın performans parametrelerinin anlaşılması oldukça önemlidir.
18. Bir pompanın tam performans test tezgahı nedir?
Cevap: Pompanın tüm performans parametrelerini hassas cihazlarla doğru bir şekilde test edebilen ekipman, tam-performans test platformudur. Bu ekipmanın ulusal standart doğruluğu B düzeyidir.
Akış hızı hassas bir rotametre kullanılarak ölçülür.
Kafa hassas bir basınç göstergesi kullanılarak ölçülür.
Emme yüksekliği hassas bir vakum ölçer kullanılarak ölçülür.
Güç, hassas bir şaft güç ölçer ile ölçülür.
Dönme hızı bir hız göstergesi kullanılarak ölçülür. Verimlilik, ölçülen değere göre hesaplanır: η=Rqn / 102N.
Performans eğrisi ölçülen değerlere göre koordinat sistemi üzerinde çizilir.
19. Pompa şaft gücü ile motor donanımlı güç arasındaki ilişki
Cevap: Pompa mil gücü, tasarım sırasında ana taşıyıcıdan pompaya iletilen güçtür. Gerçek çalışma sırasında çalışma koşulları değişecektir. Bu nedenle ana tahrikten pompaya iletilen güç için belli bir marjın olması gerekir. Ek olarak, motorun çıkış gücü, güç faktörüne ve mile bağlıdır; bu nedenle yaygın uygulama, motoru, pompa mil gücünden daha büyük bir güçle donatmaktır.
Eksenel güç:
0.1 - 0.55KW 1.3 - 1.5 kez
0.75 - 2.2 KW 1.2 - 1.4 kez
3.0 - 7.5 KW 1.15 - 1.25 kez
11KW ve üzeri 1.1 - 1.15 kez
Y serisi motorların güç özelliklerine göre ulusal standartlara göre özelleştirilmiştir.
20. Model anlamı: ISG50-160IA (B)?
Cevap: ISG50-160 (I)A (B) Burada:
I: ISO2858 uluslararası standardını ve IS tipi tek-kademeli tek-emme santrifüj pompasının performans parametrelerini benimseyen tek-kademeli tek-emmeli santrifüj pompa.
S: S Şeffaf Tip
G: Boru hattı tipi
50: İthalat ve ihracat için nominal çap (delik) (milimetre cinsinden) 50 mm
160: Pompa pervanesinin nominal boyutu (yaklaşık 160 mm olan pervanenin çapına atıfta bulunur)
I: Akışı sınıflandırırım (I olmadan 12,5 m³/h akış, I akışı 25 m³/h ile)
A (B): Pompa veriminin yüksek olmadığı, debi, basma yüksekliği ve şaft gücünün azaldığı durum.
A: Pervanenin ilk kesimi
B: Pervanenin ikinci kesilmesi
Kavitasyon fenomeni nedir:
Cevap 1. Ünite pompasındaki en düşük basınç, çarkın girişine yakın yerde meydana gelir. Bu noktadaki basınç mevcut sıcaklığa karşılık gelen doyma basıncına düştüğünde sıvı buharlaşmaya başlar ve sıvıdan çok sayıda kabarcık çıkar. Bu kabarcıklar sıvıyla birlikte pompanın yüksek-basınç alanına aktığında, dış basıncın etkisi altında kabarcıklar aniden sıvıya yoğunlaşır. Bu sırada kabarcıkları çevreleyen sıvı, yani kabarcıkların başlangıçta bulunduğu boşluğa doğru hızla hücum eder ve çok güçlü bir hidrolik darbe oluşturur. Saniyede çok sayıda kabarcığın yoğunlaşması nedeniyle tekrar tekrar çok sayıda büyük darbe basıncı üretilir. Bu yerel darbe yükünün sürekli etkisi altında, pompadaki akış bileşenlerinin yüzeyleri giderek aşınır ve birçok aşınmış nokta ortaya çıkar, ardından bal peteği benzeri bir desen oluşturur ve sonunda soyulmaya yol açar. Çarpmanın verdiği hasarın yanı sıra sıvı buharlaştığında içinde çözünmüş olan oksijeni de açığa çıkararak akış bileşenlerinin oksitlenmesine ve korozyona uğramasına neden olur.
Mekanik erozyon ve kimyasal korozyonun birleşik etkisi nedeniyle akış bileşenlerinin hasar gördüğü bu olay kavitasyon olarak bilinir.
Cevap 2. Bir sıvı belirli bir sıcaklıktayken basınç o sıcaklıktaki buharlaşma basıncına düştüğünde sıvı içinde kabarcıklar oluşur. Bu kabarcık oluşumu olayına kavitasyon denir.
Cevap 3. Kavitasyon, depolama tankı yüzeyindeki basınç sabit kaldığında, pervanenin merkezindeki basıncın, taşınan sıvının mevcut sıcaklığındaki doymuş buhar basıncına eşit olması durumunda pervane girişinde çok sayıda kabarcık oluşması durumudur. Bu kabarcıklar, sıvıyla birlikte yüksek-basınç bölgesine girer ve hızla ezilip yoğunlaşır, bu da kabarcıkların bulunduğu bölgede bir vakum oluşmasına neden olur. Çevredeki sıvı parçacıkları son derece yüksek bir hızla baloncukların merkezine doğru hücum ederek anlık bir darbe basıncına neden olur ve pervanenin hızla hasar görmesine neden olur. Aynı zamanda pompada titreşim, gürültü meydana gelir ve pompanın debisinde, yükünde ve veriminde önemli bir azalma olur. Bu olaya kavitasyon denir.
Cevap 4. Su pompası ise pompa ile su yüzeyi arasındaki yükseklik azaltılmalıdır. Hidrolik silindirin çalışması sırasında piston ile kılavuz manşon arasındaki sıvıya belli miktarda hava karışır. Basınç giderek arttıkça sıvının içindeki hava kabarcıklara dönüşecektir. Basınç belirli bir sınır değere ulaştığında, bu kabarcıklar yüksek basınç altında patlayacak ve böylece parçaların yüzeyine hızla yüksek-sıcaklık ve yüksek-basınçlı gaz uygulanarak hidrolik silindirin kavitasyona uğramasına ve parçaların korozyona uğramasına neden olacaktır. Bu olaya kavitasyon denir.
Jet Pompa ve Kavitasyon
Jet pompası, akışkan akışının enerjisini dönüştürerek taşıma amacına ulaşır. Sıvıları veya gazları taşımak için kullanılabilir. Kimyasal üretimde buhar genellikle jet pompasının çalışma sıvısı olarak kullanılır ve bu da ekipman içinde vakum oluşturmak ve negatif basınç oluşturmak için kullanılır. Bu nedenle genellikle buhar jeti pompası olarak anılır.
Çalışma prensibi: Yüksek basınç altında, çalışma buharı nozülden çok yüksek bir hızla dışarı atılır ve düşük-basınçlı gaz veya buharı yüksek-hızlı sıvıya getirir. Solunan gaz buharla karışarak genleşme tüpüne girer. Hız yavaş yavaş azalır ve buna bağlı olarak statik basınç artar. Son olarak çıkıştan boşaltılır.
Karışık sıvının akış hızının değiştirilmesi ve jet pompası için boğazın ve meme boşluğunun uzunluğunun değiştirilmesinden oluşan iki çalışma koşulu yürütülürken. Karışık sıvının akış hızı ayarlanırken güç akışkanının akış hızı da buna göre değişir ve nozuldan geçen güç akışkanının hızı da değişir. Bu durum, karışık sıvının akış hızı azaldıkça kavitasyon olgusunun tamamen ortadan kalkana kadar zayıflamasıyla sonuçlanır. Üç farklı boğaz ve lüle aralığı uzunluğundaki deneyime dayanarak, boğaz ve lüle aralığının arttırılmasının lüle ile boğaz arasındaki dairesel akış alanını artırabileceği bulunmuştur. Aynı miktarda sıvı daha geniş bir alandan geçtiğinde, akış hızı daha düşük ve basınç daha yüksek olacak, bu da kavitasyon olgusunun meydana gelme olasılığını azaltacaktır.
Pompa Kavitasyon Olayının Analizi ve Yönetimi
I. Kavitasyon Olgusu
Bir sıvı belirli bir sıcaklıktayken basınç o sıcaklıktaki buharlaşma basıncına düştüğünde sıvı içinde kabarcıklar oluşur. Bu kabarcık oluşumu olayına kavitasyon denir. Kavitasyon sırasında oluşan kabarcıklar yüksek-basınç alanına doğru akar ve hacimleri azalarak patlamalarına neden olur. Basıncın artması nedeniyle sıvı içindeki kabarcıkların kaybolması olayına kavitasyon çökmesi denir.
Pompanın çalışması sırasında, herhangi bir nedenle akış kanalının belirli bir yerel alanında (genellikle pervane kanadının girişinden biraz sonra bir yerde), pompalanan sıvının mutlak basıncında o sıcaklıktaki sıvının buharlaşma basıncına bir azalma meydana gelirse, sıvı bu noktada buharlaşmaya başlar, büyük miktarda buhar üretir ve kabarcıklar oluşturur. Çok sayıda kabarcık içeren sıvı, pervane içindeki yüksek-basınç alanından geçtiğinde, kabarcıkları çevreleyen yüksek-basınçlı sıvı, kabarcıkların hızla büzülmesine ve sonunda patlamasına neden olur. Aynı zamanda sıvı parçacıkları boşlukları çok yüksek bir hızla doldurarak bu anda çok güçlü bir su darbe etkisi yaratır. Kabarcıkların oluşması ve bunların patlayarak akış bileşenlerine zarar vermesi işlemi, pompadaki kavitasyon işlemidir. Pompada kavitasyon meydana geldikten sonra akış bileşenlerine zarar vermenin yanı sıra gürültü ve titreşim üreterek pompa performansının düşmesine neden olur. Ağır durumlarda pompadaki sıvının kesilmesine neden olabilir ve normal çalışmasını engelleyebilir.
II. Pompa Kavitasyonu için Temel İlişki Formülü
Pompa kavitasyonunun koşulları hem pompanın kendisi hem de emme cihazı tarafından belirlenir. Bu nedenle kavitasyon koşulları incelenirken hem pompanın kendisi hem de emme cihazı dikkate alınmalıdır. Pompa kavitasyonu için temel ilişki denklemi
NPSHc NPSHr'den küçük veya ona eşit [NPSH]'den küçük veya eşit NPSHa'dan küçük veya eşit
NPSHa=NPSHr (NPSHc) -- Pompa için kavitasyonun başlangıcını gösterir
NPSHa > NPSHa > NPSHr (NPSHc) -- Pompada kavitasyon yok.
Formülde, NPSHa - mevcut net pozitif emme yüksekliği, aynı zamanda etkili emme yüksekliği olarak da bilinir, değer ne kadar büyükse, kavitasyona o kadar az eğilimlidir.
NPSHr - Pompa Emme Emme Yüksekliği Marjı, aynı zamanda gerekli emme yüksekliği marjı veya pompa girişi dinamik basınç düşüşü olarak da bilinir. Ne kadar küçük olursa,-emme önleyici kavitasyon performansı da o kadar iyi olur.
NPSHc - Kritik Emme Yüksekliği Marjı, pompa performansında belirli bir dereceye kadar düşüşe karşılık gelen emme yüksekliği marjını ifade eder;
[NPSH] - İzin Verilen Emme Yüksekliği, bu, pompanın çalışma koşullarını belirlemek için kullanılan emme kaldırma marjıdır. Genellikle, [NPSH]=(1.1 - 1.5) NPSHc.
III. Cihazın Kavitasyon Marjının Hesaplanması
NPSHa=Ps/ρg + Vs/2g - Pc/ρg=Pc/ρg ± hg - hc - Ps/ρg
IV. Kavitasyon Oluşumunu Önlemeye Yönelik Önlemler
Kavitasyonu önlemek için NPSHa'yı arttırmak gerekir. NPSHa'nın NPSHr'den büyük olmasını sağlayarak kavitasyonu önlemeye yönelik önlemler aşağıdaki gibidir:
1. Geometrik emme yüksekliğini hg azaltın (veya geometrik geri akış yüksekliğini artırın).
2. Emme kaybı hc'yi azaltmak için boru çapının arttırılması, boru hattının uzunluğunun en aza indirilmesi ve dirsek ve aksesuar sayısının azaltılması denenebilir.
3. Yüksek akış koşullarında uzun süreli çalışmayı önleyin;
4. Aynı dönüş hızı ve akış hızı altında, çift-emmeli bir pompanın kullanılması, giriş akış hızını azaltabilir, böylece pompanın kavitasyona daha az eğilimli olmasını sağlayabilir.
5. Pompada kavitasyon meydana geldiğinde, çalışma için akış hızı azaltılmalı veya hız azaltılmalıdır.
6. Pompanın emme tankının durumu, pompanın kavitasyonu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
7. Zor şartlarda çalışan pompalarda kavitasyon hasarını önlemek için kavitasyona dayanıklı malzemeler kullanılabilir.
Pompa Çeşitleri ve Prensipleri|Kavitasyon Olayı|Pompa Kavitasyonunun Temel İlişki Denklemleri
Cevap: 1. Pompa çeşitlerinin ve prensiplerinin tanımı: Genel olarak sıvıları kaldıran, sıvıları taşıyan veya sıvıların basıncını artıran, yani sıvıları pompalama amacını gerçekleştirmek için ana taşıyıcının mekanik enerjisini sıvı enerjisine dönüştüren her türlü makineye toplu olarak pompa denir.
II. Pompanın Çalışma Prensibi:
1. Hacimsel pompa - Çalışma odasının hacmindeki periyodik değişim yoluyla sıvının emilmesi.
2. Kanatlı pompa - Bu tip pompa, sıvıyı taşımak için kanatlar ile sıvı arasındaki etkileşimi kullanır.
3. Pompanın Özel Kullanımları: Pompanın farklı kullanımları, taşıdığı farklı sıvı ortamlar, farklı akış hızları ve basınç aralıkları elbette farklı yapısal tipler ve malzemelerle de sonuçlanır. Özetle, bunlar genel olarak şu şekilde sınıflandırılabilir: kentsel su temini, kanalizasyon sistemleri, inşaat ve inşaat sistemleri, tarım ve su koruma sistemleri, enerji santrali sistemleri, kimyasal sistemler, petrol endüstrisi sistemleri, madencilik ve metalurji sistemleri, hafif sanayi sistemleri ve gemi sistemleri.
4. Kavitasyon Olayı
Bir sıvı belirli bir sıcaklıktayken basınç o sıcaklıktaki buharlaşma basıncına düştüğünde sıvı içinde kabarcıklar oluşur. Bu kabarcık oluşumu olayına kavitasyon denir. Kavitasyon sırasında oluşan kabarcıklar yüksek-basınç alanına doğru akar ve hacimleri azalarak patlamalarına neden olur. Basıncın artması nedeniyle sıvı içindeki kabarcıkların kaybolması olayına kavitasyon çökmesi denir.
Pompanın çalışması sırasında, akış kanalının belirli bir yerel alanında (genellikle pervane kanadı girişinin biraz arkasında belirli bir konum), pompalanan sıvının mutlak basıncında, o sıcaklıktaki sıvının buharlaşma basıncına bir azalma meydana gelirse, sıvı bu noktada buharlaşmaya başlayacak ve büyük miktarda buhar üretecek ve kabarcıklar oluşturacaktır. Çok sayıda kabarcık içeren sıvı, pervane içindeki yüksek-basınç alanından geçtiğinde, kabarcıkları çevreleyen yüksek-basınçlı sıvı, kabarcıkların hızla büzülmesine ve sonunda patlamasına neden olur. Aynı zamanda sıvı parçacıkları boşlukları çok yüksek bir hızla doldurarak bu anda çok güçlü bir su darbe etkisi yaratır. Çarpma kuvveti saniyede birkaç ila birkaç bin atmosfere ulaşır ve darbe frekansı saniyede onbinlerce kereye ulaşabilir. Ağır vakalarda duvar kalınlığına nüfuz edilebilir.
Pompada kabarcıkların üretilip patlayarak akış bileşenlerine zarar verdiği süreç, pompadaki kavitasyon süreci olarak bilinir. Pompa kavitasyona maruz kaldıktan sonra akış bileşenlerine zarar vermenin yanı sıra gürültü ve titreşim üreterek pompanın performansında düşüşe neden olur. Ağır durumlarda pompadaki sıvının kesilmesine neden olabilir ve normal çalışmasını engelleyebilir.
Bir pompa nasıl seçilir:
Cevap: Şu anda, mikro vakum pompaları, mikro hava pompaları, mikro gaz örnekleme pompaları, mikro gaz sirkülasyon pompaları, mikro egzoz pompaları, mikro emme pompaları, mikro pompalama pompaları, mikro gaz dolum pompaları ve mikro yüksek-basınçlı gaz pompaları gibi mikro pompaları seçerken bunlar genellikle bu üç kavramı içerir.
Basit bir ifadeyle bu üç kavram sırasıyla bir gazın seyreltik, normal ve yoğun hallerine karşılık gelir.
Atmosfer basıncı: İçinde yaşamaya alışık olduğumuz atmosferdeki gazların uyguladığı basınç olan bir atmosfer basıncı ifade eder. Standart atmosfer basıncı 101325 Pa'dır (paskal - ortak bir basınç birimi). 100,000 Pa=100 KPa, dolayısıyla "standart atmosferik basınç" da yaygın olarak 100 KPa veya 101 KPa olarak ifade edilir. Her yerdeki coğrafi konum, rakım, sıcaklık vb. farklılıklar nedeniyle oradaki gerçek atmosfer basıncı, standart atmosfer basıncına eşit değildir. Bununla birlikte, basitlik adına, bazen normal basıncın yaklaşık olarak standart bir atmosfer basıncı, yani 100 KPa olduğu düşünülebilir.
Negatif basınç: Bu, genellikle "vakum" olarak bilinen, normal atmosferik basınçtan daha düşük basınca sahip bir gaz durumunu ifade eder. Örneğin, bir içecek bir tüp aracılığıyla içildiğinde tüp negatif basınç içerir; Eşyaları asmak için kullanılan vantuzların iç kısmı da negatif basınç altındadır.
Pozitif basınç: Bu, normal atmosfer basıncından daha yüksek basınca sahip bir gaz durumunu ifade eder. Örneğin bir bisikletin veya arabanın lastiklerini şişirirken hava pompasının veya şişiricinin çıkış ucu pozitif basınç üretir.
II. Araştırma, biyomühendislik, otomatik kontrol, çevre koruma, su arıtma vb. gibi çok sayıda alanda gaz örneklemesi, gaz dolaşımı, nesne adsorpsiyonu vb. sıklıkla gereklidir. Böyle zamanlarda vakum pompasına ihtiyaç duyulur. Ana parametreleri arasında vakum derecesi ve akış hızı vb. bulunur.
(1) "Vakum derecesi" genellikle bir pompanın çalışma sırasında ulaşabileceği maksimum basıncı ifade eder. Yani, pompa kapalı bir kaptan gazın tamamını çıkardıktan sonra kalan gazın incelik derecesidir.
Endüstride "sınır basıncı" teriminin iki anlamı olabilir. Bunlardan biri, sıfır noktası olarak "mutlak vakum"a (hiçbir maddenin bulunmadığı teorik mutlak vakum) dayanan "mutlak basınç"tır. İşaretlenen değerlerin tümü pozitif sayılardır. Sayı ne kadar küçük olursa mutlak boşluğa o kadar yakın olur ve vakum derecesi de o kadar yüksek olur. Örneğin, "yüksek vakumlu" bir mikro vakum pompamız VCH1028 var. Sınır basıncı 10 KPa'dır (0,01 MPa). Mikro vakum pompaları arasında bunun çok yüksek vakum derecesine sahip olduğu kabul edilir.
Diğer tip ise atmosfer basıncının sıfır noktası olarak alındığı "bağıl basınç"tır. Atmosfer basıncının altındaki herhangi bir şey negatif bir değerle temsil edilir, dolayısıyla buna "negatif basınç" denir. Bu negatif değerin mutlak değeri ne kadar büyük olursa vakum derecesi de o kadar yüksek olur. Örneğin, -75KPa (-0,075MPa) negatif basınca sahip bir "yüksek negatif basınçlı mikro vakum pompamız" PH2506B var, VCH1028 ise yüksek (VCH -90KPa (-0,09Mpa) değerine sahip). Bu nedenle PH2506B'nin emme kuvveti VCH'ninki kadar güçlü değildir.
Vakum endüstrisindeki basıncı ifade etmenin uluslararası kabul görmüş ve en bilimsel yolu "mutlak basınç" kullanmaktır; bununla birlikte, bağıl basıncı ölçme yöntemi daha basit olduğundan ve ölçüm aletleri daha yaygın olduğundan (sıradan vakum göstergelerinin tümü göreceli basınç göstergeleri olduğu gibi), Çin'de basıncı "göreceli basınç" olarak belirtmek gelenekseldir.
İkisi arasındaki ilişki: Bağıl basınç=Mutlak basınç - Yerel atmosfer basıncı.
Örneğin VCH1028'in mutlak basıncı 10 Kpa'dır. Göreceli basıncı=10 - 100=-90 Kpa (-0,09 MPa).
(2) In fields such as research, laboratories, and medicine, there are often applications of gas pressurization, such as inflating a container that already has a positive pressure, or when the resistance within the system is high and a pump is needed to overcome the resistance to deliver gas. At such times, a pump that can output a positive pressure higher than atmospheric pressure is required. This is usually expressed as "relative pressure". Our high-pressure miniature air pump and miniature vacuum pump can output a maximum positive pressure of >100Kpa (0,1MPa). Kuru-tip vakum pompalarıdır ve vakum pompası yağı veya yağlama yağı gerektirmezler, dolayısıyla çalışma ortamını kirletmezler. 24 saat boyunca sürekli olarak çalışabilirler ve egzoz portu tıkanabilir, bu da onları özellikle bu durumlar için uygun kılar.
Kapsamlı örnek: (Özellikle kesin değil, sadece üçü arasındaki ilişkiyi göstermek için)
Kapalı kaptaki gazın basıncının normal basınçta olduğunu varsayarsak, bu da içeride 100 gaz molekülü olduğu anlamına gelir. VCH1028'i -90 Kpa'lık negatif basınçla kullanarak sonunda 90'ını çıkarabiliyor, geriye 10 tane kalıyor. Bu noktada konteynerin içindeki negatif basınç -90 Kpa'dır. PH2506B ile değiştirilirse bunlardan sadece 75 tanesini çıkarıp 25 tanesini çıkarabiliyor. Buna bağlı olarak konteynerin içindeki negatif basınç da -75 Kpa oluyor.
Bu kabı şişirmek için PCF5015N kullanılırsa, kabın sonunda 200 gaz molekülü bulunacaktır. Mutlak basınçla temsil edilen değer 200 Kpa'dır; bağıl basınç (pozitif basınç) ile temsil edilir, 100 Kpa'dır.
Pompa seçimi için kriterler nelerdir?
Cevap: Pompa tipini seçmek için amacını ve performansını belirlemek gerekir. Bu seçim süreci pompanın tipinin ve formunun seçilmesiyle başlar. O halde pompa hangi prensibe göre seçilmelidir? Peki bu seçimin temeli nedir?
I. Seçim Esasları
Seçilen pompa tipinin ve performansının, ekipmanın akış hızı, basma yüksekliği, basınç, sıcaklık, kavitasyon akışı ve emme yüksekliği gibi proses parametrelerinin gereksinimlerini karşıladığından emin olun.
2. Orta özelliklerin gerekliliklerini karşılamak gereklidir. Yanıcı, patlayıcı, zehirli veya değerli ortamları taşıyan pompalar için, manyetik tahrikli pompalar, diyaframlı pompalar ve korumalı pompalar gibi güvenilir salmastralar veya sızdırmaz-pompalar gereklidir. Aşındırıcı ortam taşıyan pompalar için akış bileşenlerinin, AFB paslanmaz çelik korozyona-dirençli pompalar ve CQF mühendislik plastiği manyetik tahrikli pompalar gibi korozyona-dirençli malzemelerden yapılması gerekir. Katı parçacıklar içeren medyayı taşıyan pompalar için akış bileşenlerinin aşınmaya- dayanıklı malzemelerden yapılması gerekir ve bazı durumlarda salmastraların temiz sıvılarla yıkanması gerekir.
3. Yüksek mekanik güvenilirlik, düşük gürültü ve küçük titreşim.
4. Ekonomik açıdan, toplam ekipman, işletme, bakım ve yönetim maliyetinin en düşük olmasını sağlayacak şekilde kapsamlı bir şekilde dikkate alınması gerekir.
5. Santrifüj pompalar, yüksek dönme hızı, küçük boyut, hafiflik, yüksek verimlilik, büyük akış hızı, basit yapı, sıvı dağıtımında titreşim olmaması, istikrarlı performans, kolay kullanım ve uygun bakım özelliklerine sahiptir. Bu nedenle aşağıdaki durumlar dışında mümkün olduğunca santrifüj pompalar seçilmelidir:
Ölçüm gereksinimleri olduğunda, ölçüm pompasının basma yüksekliği gereksinimi çok yüksektir, akış hızı çok küçüktür ve uygun küçük-akışlı yüksek-düşük kapasiteli santrifüj pompa mevcut değildir. Bu gibi durumlarda pistonlu pompa seçilebilir. Kavitasyon gereksinimi yüksek değilse vorteks pompası da seçilebilir. Basma yüksekliği çok düşük ve akış hızı çok yüksek olduğunda eksenel akışlı pompa ve karışık akışlı pompa seçilebilir. Orta viskozite nispeten yüksek olduğunda (650 - 1000 mm2/s'den büyük), bir rotorlu pompa veya pistonlu bir pompa (dişli pompa veya vidalı pompa gibi) düşünülebilir. Ortam %75 hava içerdiğinde ve akış hızı küçük olduğunda ve viskozitesi 37,4 mm2/s'den düşük olduğunda, bir vorteks pompası seçilebilir. Sık çalıştırmanın gerekli olduğu veya pompayı doldurmanın sakıncalı olduğu durumlarda, kendinden emişli santrifüj pompalar, kendinden emişli vorteks pompalar ve pnömatik (elektrikli) diyaframlı pompalar gibi kendinden emişli performansa sahip pompalar seçilmelidir.
II. Pompa Seçimine İlişkin Genel Prosedür
Cihazın düzeni, arazi koşulları, su seviyesi koşulları, çalışma koşulları ve ekonomik şema karşılaştırması gibi çeşitli faktörlere dayalı olarak, yatay, dikey ve diğer türlerin seçimi (boru türü, dik-açılı tür, değişken-açılı tür, döner-açılı tip, paralel tip, dikey tip, dik tip, suya daldırılabilir tip, sökülebilir tip, batık tip,-tıkanmayan tip, kendinden{-emişli tip, dişli tipi, yağ-dolu tip, su-sıcaklık dolu tip) dikkate alınmalıdır. Yatay pompalar sökülmeye ve takılmaya uygundur, yönetimi kolaydır, ancak büyük hacimli ve nispeten yüksek fiyatlıdır ve geniş bir alan gerektirir; Dikey pompalar genellikle pervanesi suya batırılmış halde bulunur, herhangi bir zamanda başlatılabilir, otomatik çalıştırma veya uzaktan kumanda için uygundur, kompakttır, küçük bir kurulum alanına sahiptir ve nispeten daha ucuzdur.
2. Sıvı ortamın özelliklerine bağlı olarak su pompası, sıcak su pompası, yağ pompası, kimyasal pompa, korozyona-dirençli pompa veya yabancı madde pompası gibi uygun pompayı seçin veya tıkanmayan- bir pompa kullanın. Patlama bölgelerine monte edilen pompalar için patlama bölgesi seviyesi biliniyorsa patlamaya- dayanıklı bir motor kullanılmalıdır.
3. Titreşim miktarları şu şekilde sınıflandırılır: pnömatik ve elektrikli (elektrikli tip ayrıca 220v voltaj ve 380v voltaj olarak ikiye ayrılır).
4. Akış hızına göre tek-emme pompaları ve çift-emme pompaları arasında seçim yapma: Kafanın yüksekliğine göre tek-emme pompalarını veya çoklu-emme pompalarını seçin. Yüksek-hızlı pompalar veya düşük-hızlı pompalar (klima pompaları) için, çok-kademeli pompalar, tek-kademeli pompalardan daha düşük verimliliğe sahiptir. Hem tek-kademeli pompalar, hem de çok-kademeli pompalar kullanılabiliyorsa, tek-kademeli pompaların seçilmesi tavsiye edilir.
5. Pompanın spesifik modeli belirlendiğinde ve belirli bir seriden bir pompa seçildiğinde, iki ana performans parametresine dayalı olarak tip spektrumu veya seri karakteristik eğrisi üzerinde spesifik model belirlenebilir: maksimum akış hızı ve %5 - 10% marj eklendikten sonra basma yüksekliği. Pompa karakteristik eğrisini kullanarak yatay eksende gerekli debi değerini, dikey eksende gerekli yük değerini bulun. Bu iki değerden ilgili yönlerde dikey veya yatay çizgiler çizin; iki çizginin kesişme noktası tam olarak karakteristik eğrinin üzerine düşer. O zaman bu pompa seçilecek olanıdır. Ancak bu ideal durumla nadiren karşılaşılmaktadır. Genellikle aşağıdaki durumlar meydana gelebilir:
A. İlk durum: Kesişme noktası karakteristik eğrinin üzerindedir. Bu, debinin gereksinimleri karşıladığını ancak basma yüksekliğinin yetersiz olduğunu gösterir. Şu anda, kafa farklılıkları benzerse veya yaklaşık %5 dahilindeyse bunlar yine de seçilebilir. Basınç farklılıkları önemliyse, daha büyük basma yüksekliğine sahip pompayı seçin. Veya boru hattının direnç kaybını azaltmaya çalışın.
B. İkinci tür: Kesişme noktası karakteristik eğrinin altındaysa ve pompa karakteristik eğrisinin yelpaze-trapezoidal aralığı içindeyse, bu model ön olarak belirlenebilir. Daha sonra, yükseklik farkına göre pervane çapının kesilip kesilmeyeceğine karar verin. Kafa farkı çok küçükse kesmeyin; Yükseklik farkı büyükse, pervane çapını gerekli Q, H'ye göre ns ve kesme formülünü kullanarak hesaplayın. Kesişme noktası yelpaze şeklindeki trapez aralığına girmiyorsa-, daha düşük basınçlı bir pompa seçin. Bir pompa seçerken bazen üretim prosesi gereksinimlerini göz önünde bulundurmak ve Q-H karakteristik eğrilerinin farklı şekillerini seçmek gerekir.
Santrifüj pompalarda kavitasyon kavramı
Esasen, santrifüj pompalardaki kavitasyon olgusu, girdaplarla ilgili bir tür akışkan dinamiği kavitasyon etkisidir. Sıvının hareketi sırasında basıncının kritik basıncının (genellikle doymuş buhar basıncı) altına düşmesi, sıvının yerel alanlarının buharlaşmasına ve küçük kabarcık kümeleri oluşturmasına neden olduğu durumu ifade eder. Bu kabarcık kümeleri belli bir dereceye kadar büyür ve daha sonra dış etkenlerin (gazın çözünmesi, buharın yoğunlaşması vb.) etkisiyle çökerek yok olur. Yerel bölgede bu durum, stresin birkaç bin atmosfere ulaşmasıyla birlikte su darbesi etkisine neden oluyor. Bu etkinin yıkıcı olduğu açıktır. Makroskobik bir perspektiften bakıldığında kavitasyon olgusu, akış kanalı yüzeyinin aşınmasına ve hasar görmesine (sürekli yüksek-frekans darbe hasarı) neden olur, titreşimleri tetikler ve gürültü üretir; Ağır vakalarda akışta bir kesinti meydana gelir, bu da akış kanalının tıkanmasına neden olur ve pompanın performansında düşüşe neden olur.
Yukarıdaki açıklamadan, akış alanında mevcut minimum mutlak basınçtan dolayı kavitasyonun meydana geldiği görülebilir. Mutlak basıncın düşük olduğu yerlerde kavitasyonun meydana gelme olasılığı daha yüksektir. Bu nedenle, minimum mutlak basıncın kontrol edilmesi, kavitasyon etkisini kontrol edebilir ve kavitasyon olgusunun oluşumunu etkili bir şekilde azaltabilir.
Pompa, bir akışkana enerji katan bir makinedir. Sıvı pervaneden dışarı akar ve basıncı genellikle artar. Bu nedenle bir pompada akışkanın en düşük basınca sahip olduğu yer genellikle pervane kanatlarının girişine yakındır. Bu nedenle, pervane kanatlarının girişinde akışkanın yeterli mutlak basınca sahip olmasını sağlamak, pompada kavitasyonu önlemenin anahtarı haline gelir.
Pompa için gerekli emme yüksekliği (NPSH)
Türbomakinelerdeki akışkan hareketinin karmaşıklığından dolayı, akış alanında kavitasyonun nerede oluşabileceğini teorik olarak hesaplamak son derece zordur. Üstelik kavitasyonun oluşması sadece akışkanın akış özelliklerine değil aynı zamanda akışkanın kendisinin termodinamik özelliklerine de bağlıdır. Bu nedenle kavitasyonun oluşumuna ilişkin teorik olarak bir kriter oluşturmak daha da zordur. Bu nedenle pratikte, kavitasyon kriterini önermek için sıklıkla tecrübeyi deneylerle birleştirme yöntemi kullanılır. Pompaların kavitasyon marjı kavramı bunlar arasında önemli kriterlerden biridir. Sadece belirli bir teorik öneme sahip değildir, aynı zamanda ürün kabulüne ilişkin standartlardan biridir.
Bir pompanın kavitasyon marjının iki kavramı vardır: Birincisi kurulum yöntemiyle ilgilidir ve etkin kavitasyon marjı NPSHA olarak adlandırılır. Suyun emme boru hattından geçip pompa emme girişine ulaşmasından sonra enerjinin kritik basınç yükünün üzerinde kalan kısmını ifade eder. Bu, mevcut kavitasyon marjıdır ve "kullanıcı parametrelerine" aittir. İkincisi ise pompanın kendisiyle ilgilidir ve gerekli kavitasyon marjı NPSHR olarak adlandırılır. Pompa emiş girişinden minimum basınç noktasına kadar olan basınç düşüş değeridir. Bu kritik kavitasyon marjıdır ve "fabrika parametrelerine" aittir. Pompanın çalışma sırasında kavitasyon yapmamasını sağlamak için kurulumda NPSHA'nın K × NPSHR'den büyük veya ona eşit olmasını sağlamak gerekir (K güvenlik marjıdır) ve ikincisi üretici tarafından garanti edilir. Bu açıdan bakıldığında pompanın kavitasyon marjının azaltılması, pompanın mutlak kaldırma yüksekliğinin sağlanması ve kullanım gereksinimlerinin karşılanması anlamına gelmektedir.
2NPSHR'nin analizi
Açıkçası, NPSHR'nin boyutu, pompa emme girişindeki sıvı akışındaki enerji kaybına bağlıdır. Sürecin kısa olması nedeniyle bu kayıp çoğunlukla yerel akış kayıpları olarak ortaya çıkar. Aşağıdaki gibi çeşitli faktörler vardır:
(1) Pompa emme girişi pervane giriş akış kanalına yaklaşarak akış hızında artışa ve basınç kaybına neden olur. Dönüş noktasında akışkan hareketi eksenelden radyal yönde değişir ve dönüş noktasındaki eşit olmayan akış alanı basınç kaybına neden olur.
(2) Akış hızındaki değişikliklerin neden olduğu akış kaybı, basınçta bir azalma olarak kendini gösterir;
(3) Bıçağın giriş kenarı çevresinden akan sıvının oluşturduğu enerji kaybı;
(4) Kanat kalınlığının sıkıştırma etkisi, giriş hızında bir artışa neden olur ve bu da basınç kaybına neden olur.
(5) Tasarım dışı çalışma koşullarında bıçağın ön kenarında akan sıvının darbe kaybı-;
(6) Pervanenin zayıf döküm kalitesi ve akış kanalının düzgün olmayan yüzeyi, akış sırasında viskoz kayıplara neden olur.
Yukarıdaki faktörler arasında ilk ikisinden tamamen kaçınmak zordur; ikincisi ise tasarım ve üretim kalitesinin iyileştirilmesiyle azaltılabilir. Bu, tasarımcıların, akışın bu bölümündeki basınç kaybını azaltmak amacıyla, pompa girişinden pervane girişine akış geçişini sıvı hareketinin akış çizgisine mümkün olduğu kadar yakın yapmaya çalışmasını gerektirir; Mevcut bir ürün pompası için kavitasyon performansının analizi, giriş akış kanalındaki akış kaybının analiz edilmesiyle başlamalıdır.
3 Santrifüj Pompada Kavitasyonun Analizi
Şimdi daha önce bahsettiğimiz santrifüj pompanın kavitasyon probleminin niteliksel bir analizini yapalım. Bu pompanın kavitasyon marjı nispeten büyük olup, sebebinin pompanın emme girişindeki aşırı basınç kaybından kaynaklandığı düşünülebilir. Ancak bu pompanın düşük akış hızlarındaki büyük kavitasyon marjı, tasarım ve üretimle ilgili olabilecek olağan tespit sonuçlarından farklıdır. Düşük akış hızlarında kavitasyon marjındaki artış, sıvı akışının giriş açısındaki artışa bağlanabilir, bu da kanat girişinde aşırı pozitif darbe açısına ve aşırı sızıntıya neden olarak büyük bir basınç kaybına neden olur; yüksek akış hızlarında kavitasyon marjındaki artış esas olarak akış hızındaki artıştan kaynaklanmaktadır ve bu da kayıpların artmasına neden olmaktadır.
Hem tasarım hem de üretim açısından bakıldığında, boşluk kavitasyonunun nedeninin yanı sıra, kanat girişinin küçük açısı (yanlış tasarım nedeniyle veya döküm sırasında), kanat girişinin büyük kalınlığı ve kanat yüzeyinin zayıf döküm kalitesi, bu tip pompanın büyük kavitasyon marjının ana nedenleri olabilir.
4. İyileştirme Önlemleri
Mümkünse bıçağın giriş kenarı ileri doğru hareket ettirilebilir, yani giriş kenarına bir parça takılabilir, böylece akışkanın kanatla daha erken temas etmesi ve enerji elde edilmesi ve kritik basıncın altında durumların oluşmasının önüne geçilebilir.
(2) Pervanenin giriş kanalını temizleyin, girişin yüzey kaplamasını iyileştirmek ve akış direncini ve basınç kaybını azaltmak için mümkün olduğunca pürüzsüz ve düz hale getirin.
(3) Girişteki darbe kaybını azaltmak ve giriş açısının hassasiyetini azaltmak için bıçak kafasını taşlayın, keskinleştirin.
(4) Boşluk kavitasyonu ciddiyse, sızıntı akış hızını azaltmak için pervane üzerinde denge delikleri açmak ve böylece kavitasyonun derecesini hafifletmek bir çözüm olabilir.
Pompalarla ilgili sorular
Soru 1: Pompaların sınıflandırılması nelerdir?
Cevap: Farklı çalışma prensiplerine göre aşağıdaki tiplere ayrılabilirler:
(1) Kanatlı pompalar, santrifüj pompalar ve eksenel akış pompaları vb. gibi sıvıları taşımak için pompa içindeki yüksek-hızda dönen kanatlara dayanır.
1. (2) Hacim pompaları: Bu pompalar, sıvıları çekmek veya boşaltmak ve sıvıların basınç enerjisini arttırmak için pompa içindeki çalışma hacmindeki değişikliklere dayanır. Örnekler arasında pistonlu pompalar ve döner dişli pompalar yer alır.
(3) Jet pompası: Bu tip pompa, su jeti pompaları ve buhar jeti pompaları vb. gibi sıvıları taşımak için çalışma akışkanının (sıvı veya gaz) enerjisini kullanır.
2. Santrifüj pompanın bileşenleri nelerdir?
Cevap: Santrifüj pompa ünitesi bir santrifüj pompa, bir elektrik motoru, bir giriş borusu, bir çıkış borusu ve vanalar vb.'den oluşur. Şirketimiz, alanı %30 oranında azaltan kombine bir makine ve pompa tasarımı benimsemiştir.
3. Santrifüj pompanın çalışma prensibi nedir?
Cevap: Pompayı çalıştırmadan önce emme borusu ve pompanın kendisi sıvı ile doldurulmalıdır. Pompayı çalıştırdıktan sonra pervane yüksek hızda döner. Pervanenin içindeki sıvı kanatlarla birlikte döner. Merkezkaç kuvvetinin etkisi altında sıvı, pervaneden dışarı atılır ve dışarı fırlar. Fırlatılan sıvı, pompa gövdesinin difüzyon odasında kademeli olarak yavaşlar ve basıncı kademeli olarak artar. Daha sonra pompa çıkışından ve tahliye borusundan dışarı akar. Bu sırada kanatların merkezinde sıvının çevreye püskürtülmesi nedeniyle hava veya sıvı içermeyen vakumlu bir düşük-basınç alanı oluşur. Sıvı havuzundaki sıvı, havuz yüzeyinin atmosferik basıncının etkisi altında emme borusu yoluyla pompaya emilir. Sıvı sürekli olarak sıvı havuzundan emilir ve sürekli olarak boşaltma borusundan dışarı akar.
4. "Trafik" nedir? Birimi nedir?
Cevap: Akış hızı q, birim zamanda pompa çıkışından boşaltılan ve boru hattına giren sıvının hacmini ifade eder. Akış hızının birimi m/h, m/s veya L/s'dir.
5. Kafa nedir? Birimi nedir?
Cevap: Pompanın ürettiği toplam yük olan, pompanın birim sıvı kütlesi başına ilave ettiği enerjiye yük denir. Başın birimi metredir.
6. Kavitasyon nedir?
Cevap: Kavitasyon, sıvının buharlaşarak pompanın akış bileşenlerine (sıvının pompadan geçerken temas ettiği bileşenler) zarar vermesine neden olan bir olgudur.
7. Kavitasyon nedir?
Cevap: Pompadaki en düşük basınç çarkın girişine yakındır. Bu noktadaki basınç mevcut sıcaklığa karşılık gelen doyma basıncına düştüğünde sıvı buharlaşmaya başlar ve sıvıdan çok sayıda kabarcık çıkar. Bu kabarcıklar sıvıyla birlikte pompanın yüksek-basınç alanına aktığında, dış basıncın etkisi altında kabarcıklar aniden sıvıya yoğunlaşır. Bu sırada kabarcıkları çevreleyen sıvı, kabarcıkların başlangıçta bulunduğu alana doğru hücum ederek çok güçlü bir hidrolik etki yaratır. Saniyede çok sayıda kabarcığın yoğunlaşması nedeniyle, tekrar tekrar birçok güçlü darbe basıncı meydana gelir. Bu yerel darbe yükünün sürekli etkisi altında, pompadaki akış bileşenlerinin yüzeyleri giderek aşınır ve birçok aşınmış nokta oluşur. Daha sonra, bal peteğine benzer bir desenle-parçalar halinde birbirine bağlanırlar ve sonunda soyulma olgusu ortaya çıkar. Çarpmanın verdiği hasarın yanı sıra sıvı buharlaştığında içinde çözünmüş olan oksijeni de açığa çıkararak akış bileşenlerinin oksitlenmesine ve korozyona uğramasına neden olur. Akış bileşenlerinin mekanik erozyon ve kimyasal korozyonun birleşik etkisiyle hasar gördüğü bu olaya kavitasyon denir.
8. Santrifüj pompaların sınıflandırılması nelerdir?
Cevap: (i) Santrifüj pompalar uygulama alanlarına göre şu şekilde sınıflandırılabilir: ⑴ Temiz su pompası; ⑵ Kirlilik pompası; ⑶ Aside-dirençli pompa.
(II) Çarkın yapısına göre şu şekilde sınıflandırılabilirler: ⑴ Kapalı çarklı santrifüj pompalar; ⑵ Çarklı santrifüj pompaları açın; ⑶ Yarı-açık santrifüj pompalar.
(3) Çark sayısına göre şu şekilde sınıflandırılabilir: ⑴ Tek-kademeli santrifüj pompa; ⑵ Çok-kademeli santrifüj pompa.
(4) Pompanın sıvıyı emme şekline göre şu şekilde sınıflandırılabilir: ⑴ Tek emmeli santrifüj pompa; ⑵ Çift emişli santrifüj pompa.
(5) Pompa boşaltma yöntemine göre bunlar şu şekilde sınıflandırılır: ⑴蜗壳式 santrifüj pompa; ⑵ kılavuz-akış tipi santrifüj pompa
㈥ Kafaya göre sınıflandırılmıştır: ⑴ Düşük-basınç pompası; ⑵ Orta-basınç pompası; ⑶ Yüksek-basınç pompası.
㈦ Pompa milinin konumuna göre şu şekilde sınıflandırılırlar: ⑴ Dikey pompalar; ⑵ Yatay pompalar.
9. Santrifüj pompanın eksenel kuvvetini dengelemenin yöntemleri nelerdir?
Cevap: ⑴ Tek-kademeli pompalar için eksenel kuvvet dengesi temel olarak üç yöntemle elde edilir: denge deliklerinin açılması, denge borularının takılması ve çift-emme pervanelerinin kullanılması.
(2) Çok kademeli pompalar için eksenel kuvvet dengesi esas olarak pervanelerin simetrik düzenlenmesi yoluyla ve denge diskleri ve denge tamburları gibi yöntemler kullanılarak elde edilir.
Yoğuşma suyu geri kazanım sisteminin yenilenmesinin anahtarı, normal üretim sağlanırken kavitasyon olgusunun nasıl ortadan kaldırılacağıdır. Kavitasyon, sıcak doymuş suyun basınç düşüşü altında buhar saldığı ve üretilen buharın yüksek-basınç alanına girdiğinde aniden sıvılaşıp yoğunlaşarak kabarcıkların patlamasına neden olduğu olguyu ifade eder. Bu işlem tekrarlanırsa, bu bölgedeki parçaların yüzeyinde hasara ve ilgili çeşitli korozyon etkilerine neden olacak ve sonuçta sünger-benzeri veya bal peteği-benzeri kavitasyon hasarına yol açacaktır. Kavitasyonun sonucu buhar iletim sürecinin sürekliliğini bozmak, direnci arttırmak, akış yolunu tıkamak ve pompanın verimliliğini ve normal üretimini ciddi şekilde etkilemektir. Geçmişte üreticiler, kavitasyon kaynağını azaltmak amacıyla büyük miktarda flaş buharı serbest bırakmak amacıyla yoğuşma suyunu geri kazanmak için basıncı sıklıkla azaltıyorlardı. Ancak bu yaklaşım şüphesiz enerji israfına yol açmaktadır. Bu nedenle, pompanın kavitasyon problemini çözmenin en iyi yolu, pompaya giren basıncın kavitasyon basıncını aşmasını sağlamak, böylece temel olarak kavitasyonun oluşmasını önlemektir. Kapalı yoğuşma suyu geri kazanım teknolojisinin ana çalışma prensibi, jet pompasının basınçlandırma prensibini kullanmak, sıcak doymuş suyun taşınmasına uygun bir kavitasyon önleme teorisi oluşturmak ve son olarak jet pompasını, pompanın kavitasyon problemini çözecek şekilde makul bir şekilde tasarlamaktır.
Ayrıca bu sistemdeki buhar kapanının seçimi en elverişsiz çalışma koşullarına dayanılarak, buhar kapanının seçimi ile orijinal sistemdeki fiili çalışması arasındaki çelişkiden kaynaklanan enerji israfının önüne geçilmektedir. Kapalı-tip geri kazanım pompası için tasarlanan su toplama tankının kapalı olması, hem yoğuşma suyunun geri kazanım sıcaklığının 120 derece olmasını sağlamakta hem de flaş buhardan tam olarak faydalanılmasını sağlamaktadır.
Yukarıda bahsedildiği gibi, buharın kullanım verimliliğini artırmak için kapalı-döngü yoğuşma suyu geri kazanım teknolojisinin benimsenmesi çok etkili ve uygulanabilirdir.
