1. Prinsip kerja pam emparan
Apabila pam emparan berfungsi, ia bergantung pada pendesak berputar berkelajuan tinggi untuk meningkatkan tenaga tekanan cecair di bawah tindakan daya emparan inersia. Sebelum pam emparan mula berfungsi, badan pam dan saluran paip masuk mesti diisi dengan medium cecair untuk mengelakkan peronggaan.
Apabila pendesak berputar dengan cepat, bilah menggalakkan medium berputar dengan cepat. Medium berputar terbang keluar dari pendesak di bawah tindakan daya empar, dan air di dalam pam dibuang keluar, membentuk kawasan vakum di tengah pendesak. Menyedut cecair secara berterusan sambil terus membekalkan sejumlah tenaga tertentu kepada cecair yang disedut untuk mengeluarkannya. Pam emparan beroperasi secara berterusan seperti ini.
2. Struktur pam emparan
Terdapat banyak jenis pam emparan, dan walaupun struktur setiap jenis pam adalah berbeza, komponen utama pada dasarnya adalah sama.
Komponen utama pam emparan termasuk: pendesak, aci pam, selongsong pam, tempat duduk pam, kotak pembungkusan (alat pengedap aci), cincin pengurangan kebocoran, tempat duduk galas, dsb.
Pendesak ialah komponen kerja pam emparan, yang bergantung pada putaran berkelajuan tinggi untuk melakukan kerja pada cecair dan mencapai pengangkutan cecair. Ia adalah komponen penting dalam pam emparan.
Pendesak biasanya terdiri daripada tiga bahagian: hab, bilah, dan plat penutup. Plat penutup pendesak boleh dibahagikan kepada plat penutup hadapan dan plat penutup belakang. Plat penutup pada bahagian port pendesak dipanggil plat penutup hadapan, dan plat penutup di sebelah lain dipanggil plat penutup belakang.
Selepas pam emparan dimulakan, aci pam memacu pendesak untuk berputar pada kelajuan tinggi, memaksa cecair yang diisi di antara bilah untuk berputar. Di bawah tindakan daya emparan inersia, cecair bergerak secara jejari dari pusat pendesak ke lilitan luar.
Cecair mendapat tenaga semasa pergerakannya melalui pendesak, mengakibatkan peningkatan tenaga tekanan statik dan peningkatan dalam halaju aliran. Apabila cecair meninggalkan pendesak dan memasuki selongsong pam, ia menjadi perlahan kerana pengembangan secara beransur-ansur saluran aliran di dalam selongsong. Sebahagian daripada tenaga kinetik ditukar kepada tenaga tekanan statik, dan akhirnya mengalir ke saluran paip nyahcas sepanjang arah tangen.
Mengikut bentuk struktur, pendesak boleh dibahagikan kepada tiga jenis berikut.
(1)Pendesak tertutup mempunyai plat penutup pada kedua-dua belah pendesak, dengan 4-6 bilah di antara plat penutup. Pendesak tertutup mempunyai kecekapan tinggi dan digunakan secara meluas, sesuai untuk menyampaikan cecair bersih tanpa zarah pepejal dan gentian.
(2) Pendesak terbuka tidak mempunyai plat penutup pada kedua-dua belah bilah, yang sesuai untuk menyampaikan cecair yang mengandungi sejumlah besar pepejal terampai. Ia mempunyai kecekapan yang rendah dan tekanan cecair yang disampaikan tidak tinggi.
Pendesak separuh terbuka hanya mempunyai plat penutup belakang dan sesuai untuk menghantar cecair yang mudah mendap atau mengandungi pepejal terampai pepejal. Kecekapannya adalah antara pendesak terbuka dan tertutup.
Fungsi utama aci pam pam emparan adalah untuk menghantar kuasa dan menyokong pendesak untuk mengekalkan operasi normal dalam kedudukan kerja. Ia disambungkan kepada aci motor melalui gandingan pada satu hujung dan menyokong pendesak untuk gerakan putaran di hujung yang lain. Aci dilengkapi dengan galas, pengedap paksi, dan komponen lain.
Bahan yang biasa digunakan untuk aci pam ialah keluli karbon dan keluli tahan karat.
Pendesak dan aci disambungkan dengan kekunci. Oleh kerana kaedah sambungan ini hanya boleh menghantar tork dan tidak dapat menetapkan kedudukan paksi pendesak, lengan aci dan nat pengunci juga digunakan dalam pam air untuk menetapkan kedudukan paksi pendesak.
Selepas pendesak diposisikan secara paksi dengan nat pengunci dan lengan aci, untuk mengelakkan nat pengunci daripada ditarik balik, adalah perlu untuk mengelakkan pam air daripada terbalik, terutamanya untuk pemasangan awal pam air atau pam air selepas pembongkaran. dan penyelenggaraan, pemeriksaan stereng hendaklah dijalankan mengikut peraturan untuk memastikan konsistensi dengan stereng yang ditetapkan.
Fungsi lengan aci adalah untuk melindungi aci pam, mengubah geseran antara pembungkusan dan aci pam menjadi geseran antara pembungkusan dan lengan aci. Oleh itu, lengan aci adalah bahagian pam emparan yang mudah haus.
Permukaan lengan aci secara amnya boleh dirawat dengan kaedah seperti pengkarbonan, nitriding, penyaduran krom, penyemburan, dll. Keperluan kekasaran permukaan secara amnya ialah Ra3.2 μ m hingga Ra0.8 μ m. Ia boleh mengurangkan pekali geseran dan meningkatkan hayat perkhidmatan.
Galas memainkan peranan dalam menyokong berat dan kapasiti galas beban rotor. Galas bergolek biasanya digunakan pada pam emparan, dengan cincin luar dan lubang tempat duduk galas menggunakan sistem aci asas, dan cincin dalam dan aci menggunakan sistem lubang asas. Galas biasanya dilincirkan dengan gris dan minyak.
Apabila aci pam melalui selongsong pam, terdapat jurang antara aci dan selongsong. Dalam pam emparan sedutan tunggal, jika peranti pengedap aci tidak digunakan di lokasi ini, air tekanan tinggi di dalam selongsong pam akan bocor keluar dalam kuantiti yang banyak. Kotak pembungkusan ialah peranti pengedap aci yang biasa digunakan. Kotak pembungkusan terdiri daripada lima komponen: meterai aci, pembungkusan, paip meterai air, cincin meterai air, dan kelenjar pembungkusan.
Volut merujuk kepada saluran aliran lingkaran dengan luas keratan rentas yang semakin meningkat dari alur keluar pendesak ke salur masuk pendesak peringkat seterusnya atau ke paip keluar pam. Saluran aliran secara beransur-ansur mengembang dan alur keluar adalah dalam bentuk tiub resapan. Selepas cecair mengalir keluar dari pendesak, kadar alirannya perlahan-lahan boleh menurun, menukar sebahagian besar tenaga kinetik kepada tenaga tekanan statik.
Kelebihan volute adalah pembuatan mudah, zon kecekapan yang luas, dan perubahan kecekapan minimum dalam pam selepas memutar pendesak.
Kelemahannya ialah bentuk volut tidak simetri, dan apabila menggunakan volut tunggal, tekanan yang bertindak pada arah jejari pemutar adalah tidak sekata, yang boleh menyebabkan aci bengkok dengan mudah. Oleh itu, dalam pam berbilang peringkat, hanya bahagian pertama dan terakhir menggunakan volut, manakala di bahagian tengah, peranti roda panduan digunakan.
Bahan cengkerang siput umumnya adalah besi tuang. Volute pam anti-karat diperbuat daripada keluli tahan karat atau bahan anti-karat lain, seperti plastik, gentian kaca, dan lain-lain. Disebabkan tekanan tinggi, pam pelbagai peringkat memerlukan kekuatan bahan yang tinggi, dan volutnya biasanya diperbuat daripada keluli tuang.
Roda panduan ialah cakera tetap dengan ram pemandu hadapan dililit di sekeliling pinggir luar pendesak di hadapan, membentuk saluran aliran berbentuk resapan. Di bahagian belakang, terdapat ram pemandu terbalik yang memandu cecair ke peringkat seterusnya pendesak. Selepas dibuang keluar dari pendesak, cecair perlahan-lahan memasuki ram pandu dan terus mengalir keluar sepanjang ram pandu hadapan. Halaju secara beransur-ansur berkurangan, dan kebanyakan tenaga kinetik ditukar kepada tenaga tekanan statik.
Kelegaan unilateral jejari antara pendesak dan ram pemandu adalah lebih kurang 1mm. Jika jurang terlalu besar, kecekapan akan berkurangan; Jika jurang terlalu kecil, ia akan menyebabkan getaran dan bunyi. Berbanding dengan volute, selongsong pam empar berbilang peringkat bersegmen dengan roda pemandu lebih mudah untuk dihasilkan dan mempunyai kecekapan yang lebih tinggi dalam penukaran tenaga. Tetapi pemasangan dan penyelenggaraan lebih sukar daripada cangkerang siput.
Untuk mengurangkan kebocoran dalaman dan melindungi selongsong pam, gelang pengedap yang boleh diganti dipasang pada selongsong yang sepadan dengan salur masuk pendesak. Kelegaan jejari antara lubang dalam gelang pengedap dan bulatan luar pendesak biasanya antara 0.1-0.2mm. Selepas haus cincin pengedap, kelegaan jejarian meningkat, volum nyahcas pam berkurangan, dan kecekapan berkurangan. Apabila kelegaan pengedap melebihi nilai yang ditentukan, ia harus diganti tepat pada masanya.
Terdapat tiga bentuk struktur cincin pengedap:
Pertama, jenis gelang rata mempunyai struktur yang ringkas dan mudah untuk dihasilkan, tetapi kesan pengedapnya kurang baik. Kedua, cincin pengedap sudut kanan menyediakan saluran 90 darjah untuk kebocoran cecair, menghasilkan prestasi pengedap yang lebih baik daripada jenis cincin rata dan digunakan secara meluas. Ketiga, cincin pengedap labirin mempunyai kesan pengedap yang baik, tetapi strukturnya adalah kompleks dan sukar untuk dihasilkan, yang jarang digunakan dalam pam emparan.
3. Proses kerja pam emparan
(1) Sebelum memulakan pam, isikan pam dengan cecair yang akan dihantar.
(2) Selepas memulakan pam, aci pam memacu pendesak untuk berputar pada kelajuan tinggi bersama-sama, menghasilkan daya emparan. Di bawah tindakan ini, cecair dibuang ke arah lilitan luar pendesak dari tengah, menyebabkan peningkatan tekanan dan mengalir ke dalam selongsong pam pada kelajuan tinggi (15-25 m/s).
(3) Dalam selongsong pam volut, disebabkan oleh pengembangan berterusan saluran aliran, kadar aliran cecair menjadi perlahan, menukarkan sebahagian besar tenaga kinetik kepada tenaga tekanan. Akhir sekali, cecair mengalir ke saluran paip pelepasan pada tekanan statik yang lebih tinggi dari port pelepasan.
(4) Selepas cecair di dalam pam dibuang keluar, vakum terbentuk di tengah pendesak. Di bawah perbezaan tekanan antara tekanan paras cecair (tekanan atmosfera) dan tekanan pam (tekanan negatif), cecair memasuki pam melalui saluran paip sedutan, mengisi kedudukan di mana cecair dilepaskan.
4. Klasifikasi pam emparan
Produk pam emparan biasanya dikelaskan mengikut ciri strukturnya, dengan pelbagai kaedah pengelasan termasuk tekanan kerja, bilangan pendesak kerja, dan kaedah masuk pendesak.
(1) Mengikut tekanan kerja:
Pam tekanan rendah: tekanan di bawah 100 meter tiang air;
Pam tekanan sederhana: tekanan antara 100-650 meter lajur air;
Pam tekanan tinggi: Tekanan lebih tinggi daripada 650 meter lajur air.
(2) Mengikut bilangan pendesak yang berfungsi:
Pam satu peringkat: merujuk kepada hanya mempunyai satu pendesak pada aci pam.
Pam berbilang peringkat.: Terdapat dua atau lebih pendesak pada aci pam, dan jumlah kepala pam ialah jumlah kepala yang dijana oleh n pendesak.
(3) Mengikut kaedah masuk pendesak:
Pam salur masuk tunggal: juga dikenali sebagai pam sedutan tunggal, yang bermaksud hanya terdapat satu salur masuk pada pendesak.
Pam masuk dua sisi: juga dikenali sebagai pam sedutan berganda, yang bermaksud terdapat salur masuk pada kedua-dua belah pendesak. Kadar alirnya adalah dua kali ganda berbanding pam sedutan tunggal, yang boleh dianggarkan sebagai dua pendesak pam sedutan tunggal diletakkan bersebelahan.
(4) Mengikut kedudukan aci pam:
Pam mendatar: Aci pam terletak dalam kedudukan mendatar.
Pam menegak: Aci pam terletak dalam kedudukan menegak.
(5) Mengikut bentuk sambungan selongsong pam:
Pam jenis terbuka mendatar: merujuk kepada jahitan sendi yang dibuka pada satah mendatar yang melalui paksi.
Pam permukaan sendi menegak: iaitu, permukaan sendi berserenjang dengan paksi.
(6) Kaedah membimbing air dari pendesak ke arah kebuk tekanan adalah seperti berikut:
Pam kotak lingkaran: Selepas air keluar dari pendesak, ia terus memasuki selongsong pam dengan bentuk lingkaran.
Pam ram pemandu: Selepas air keluar dari pendesak, ia memasuki ram pemandu yang ditetapkan di luarnya, dan kemudian memasuki peringkat seterusnya atau mengalir ke dalam paip keluar.
(7) Mengikut media berbeza yang disampaikan oleh pam empar, ia boleh dibahagikan kepada pam air bersih, pam minyak, pam tahan kakisan, dll.
5. Peronggaan dan pengikatan gas
Menurut prinsip kerja pam emparan, apabila cecair di antara bilah dibuang keluar dari pendesak berputar berkelajuan tinggi, zon tekanan rendah terbentuk berhampiran salur masuk pendesak. Apabila tekanan pada salur masuk pendesak adalah sama atau lebih rendah daripada tekanan wap tepu pV cecair yang diangkut pada suhu operasi, cecair di lokasi tersebut akan mengewap dan menghasilkan buih. Apabila gelembung mengalir bersama cecair ke zon tekanan tinggi, ia cepat terpeluwap di bawah tekanan.
Pada saat pemeluwapan gelembung, vakum tempatan dijana, dan cecair di sekeliling meluru ke arah ruang yang diduduki oleh gelembung pada kelajuan tinggi, menyebabkan kejutan dan getaran, mengakibatkan daya hentaman yang ketara. Terutama apabila titik pemeluwapan buih terletak berhampiran permukaan bilah, banyak zarah cecair memberi kesan kepada bilah pada frekuensi dan tekanan tinggi; Pada masa yang sama, gelembung juga mungkin mengandungi sejumlah kecil oksigen, yang boleh menyebabkan kakisan kimia kepada bahan logam. Di bawah tindakan gabungan kesan berterusan dan kakisan kimia, permukaan bilah rosak, mengakibatkan bintik-bintik dan retak, yang akan membawa kepada kerosakan pramatang bilah. Fenomena ini dipanggil peronggaan dalam pam emparan.
Apabila pam emparan dimulakan, jika terdapat udara di dalam pam, disebabkan ketumpatan udara yang rendah, daya emparan yang dihasilkan selepas putaran adalah kecil, dan tekanan rendah yang terbentuk di kawasan tengah pendesak tidak mencukupi untuk menghisap dalam cecair. Walaupun pam emparan dimulakan, ia tidak dapat menyelesaikan tugas menyampaikan. Fenomena ini dipanggil pengikatan udara.
Ini menunjukkan bahawa pam empar tidak mempunyai kapasiti sedutan sendiri, jadi pam mesti diisi dengan cecair yang dihantar sebelum dimulakan. Sudah tentu, jika port sedutan pam emparan diletakkan di bawah paras cecair cecair yang disampaikan, cecair akan secara automatik mengalir ke dalam pam, yang merupakan kes khas. Saluran paip sedutan pam emparan dilengkapi dengan injap bawah untuk menghalang cecair yang disuntik sebelum mula mengalir keluar dari pam. Penapis boleh menyekat sedutan pepejal dalam cecair dan menyekat saluran paip dan injap pengawal selia yang dipasang dalam saluran paip pelepasan selongsong pam digunakan untuk memulakan, menghentikan dan mengawal kadar aliran pam.
Daripada punca peronggaan dan pengikatan gas yang berbeza:
Pengikatan udara merujuk kepada kehadiran udara dalam badan pam, yang biasanya berlaku apabila pam dimulakan dan terutamanya ditunjukkan sebagai udara di dalam badan pam tidak dilepaskan sepenuhnya; Dan peronggaan disebabkan oleh cecair mencapai tekanan pengewapannya pada suhu tertentu, yang berkait rapat dengan medium penyampaian dan keadaan operasi.
Terdapat kaedah berikut untuk mengelakkan berlakunya fenomena pengikatan gas:
(1) Isi cangkerang dengan cecair sebelum memulakan. Pastikan pengedap selongsong yang betul, dan pastikan injap dan kepala pancuran mandian untuk mengisi air tidak bocor. Pastikan prestasi pengedap yang baik.
(2) Saluran paip sedutan pam emparan dilengkapi dengan injap bawah untuk mengelakkan cecair yang disuntik sebelum mula mengalir keluar dari pam. Penapis boleh menghalang pepejal dalam cecair daripada disedut masuk. Saluran paip pelepasan dilengkapi dengan injap kawal selia untuk digunakan semasa memulakan, menghentikan dan mengawal kadar aliran pam.
(3) Letakkan port sedutan pam emparan di bawah paras cecair yang akan diangkut, dan cecair secara automatik akan mengalir ke dalam pam.
Penyebab utama peronggaan adalah:
(1) Saluran paip masuk mempunyai rintangan yang berlebihan atau saluran paip terlalu nipis
(2) Suhu medium penghantar terlalu tinggi;
(3) Aliran berlebihan, yang bermaksud injap keluar dibuka terlalu luas;
(4) Ketinggian pemasangan terlalu tinggi, yang menjejaskan kapasiti sedutan pam;
(5) Isu pemilihan, termasuk pemilihan pam, pemilihan bahan pam, dsb
syarat penyelesaian:
(1) Bersihkan objek asing dalam saluran paip masuk untuk membuat saluran masuk tidak terhalang, atau meningkatkan saiz diameter paip;
(2) Kurangkan suhu medium penghantar;
(3) Kurangkan ketinggian pemasangan;
(4) Pilih semula pam atau buat penambahbaikan pada komponen tertentu pam, seperti menggunakan bahan tahan kakisan.