Mehrstufige Pumpen verstehen: Funktion, Einsatz und Vorteile

Für den industriellen Aspekt kann die mehrstufige Pumpe in Kraftwerken eingesetzt werden. Kraftwerke wandeln die von ihnen genutzten Flüssigkeiten in elektrische Energie um, was im Vergleich zu anderen Methoden relativ umweltfreundlich ist. Für die Anwendung in der Landwirtschaft kann die mehrstufige Pumpe zur Bewässerung großer Ackerflächen verwendet werden.

Die Ackerflächen erhalten Bewässerung durch die standardisierte Wasserversorgung durch den Betrieb der mehrstufigen Pumpe, was nicht nur eine gleichmäßige Bewässerung der Felder ermöglicht, sondern auch die Zeit spart, die Landwirte manuell arbeiten würden. Beim täglichen Gebrauch wird die mehrstufige Pumpe häufig in Brandbekämpfungsoperationen eingesetzt. Wenn es in einem hohen Gebäude brennt, hält der Feuerwehrmann einen Sprinkler, der Wasser zum Löschen des Feuers liefert. Da der Wasserförderkanal auf große Länge ausgedehnt ist, ist der hohe Druck, der dem Wasser zugeführt wird, erforderlich – deshalb verwenden Brandbekämpfungsoperationen mehrstufige Pumpen.

Wie bildet sich eine mehrstufige Pumpe?

Eine mehrstufige Pumpe besteht aus mehreren Teilen, die sie zu einem effektiven Gerät machen, um den durch sie hindurchströmenden Flüssigkeiten Druck zu verleihen. Betrachten Sie die mehrstufige Pumpe im Querschnitt: Es gibt einen Sauganschluss über den Stufen. Unter dem Sauganschluss befindet sich ein Pumpengehäuse, das um die Pumpenwelle herumliegt und nicht rotiert. Zwischen Pumpengehäuse und Pumpenwelle befindet sich eine mechanische Dichtung.

Bewegen wir uns zum rechten Abschnitt der Pumpenwelle, gibt es zwei oder mehr Stufen, die in einer Reihe angeordnet sind, und jede Stufe besteht aus einem Laufrad und einem Diffusor. Am rechten Ende der Stufen befindet sich ein Druckrohr, das die Flüssigkeiten aus der mehrstufigen Pumpe ausleitet. Hier werden wir die Konstruktion einer mehrstufigen Pumpe genauer betrachten.

• Sauganschluss
  Der Sauganschluss ist der Eintritt der Flüssigkeiten und ist vertikal auf der linken Seite der Pumpe angeordnet, sodass die Flugrichtung der Flüssigkeiten nach unten gerichtet ist. Das Ende des Sauganschlusses würde in das Auge des ersten Laufrads eingespeist, wo die Flüssigkeiten hindurchgeleitet werden.
• Laufräder und Diffusoren
  Ein Laufrad und ein Diffusor bilden eine Stufe der Pumpe, und eine mehrstufige Pumpe umfasst zwei oder mehr Stufen. Ein Laufrad ist mit Schaufeln oder Flügeln ausgestattet, die Strömungsablenkung bewirken, was mechanische Leistung zur Förderung der Flüssigkeiten erzeugt. Ein Diffusor ist stationär und um das Außere eines Laufrads gewickelt und ist eine Komponente, die die Strömungsgeschwindigkeit verringert und den statischen Druck erhöht, um Kraft bereitzustellen, die stark genug ist, die Flüssigkeiten hinauszudrücken. Diese beiden Komponenten sollten zusammenarbeiten, um die optimale Wirksamkeit einer mehrstufigen Pumpe zu erzielen.
• Mechanische Dichtung
  Die mechanische Dichtung einer mehrstufigen Pumpe ist zwischen Pumpengehäuse und Pumpenwelle angeordnet. Sie dichtet die rotierende Welle ab, um zu verhindern, dass Flüssigkeiten aus dem Inneren in die Atmosphäre austreten oder Luft von außen in das Pumpengehäuse eindringt, was den Betrieb der mehrstufigen Pumpe beeinflussen könnte. Es mag wie eine winzige Komponente der mehrstufigen Pumpe erscheinen, spielt aber eine recht wichtige Rolle im Betrieb der mehrstufigen Pumpe.
• Kugellager
  Das Kugellager befindet sich am linken Ende der Pumpenwelle und dient dazu, die Welle in korrekter Ausrichtung mit den stationären Teilen unter dem Betrieb der Pumpe zu halten. Da sich die Pumpenwelle während des Betriebs der mehrstufigen Pumpe dreht, sollte sie durch das Kugellager in Verbindung mit der mechanischen Welle in Position gehalten werden, um Ausfälle bei der Flüssigkeitsförderung zu reduzieren. Daher ist das Kugellager auch eine kritische Rolle im Aufbau der mehrstufigen Pumpe.
• Druckrohr
  Das Druckrohr ist neben der letzten Stufe am rechten Ende der mehrstufigen Pumpe angeordnet und ist der Austritt der Flüssigkeiten. Wenn eine Flüssigkeit die mehreren Stufen durchläuft, würde sie aus dem Druckrohr nach oben austreten und den Vorgang abschließen.

Wie funktioniert eine mehrstufige Pumpe?

Die Richtung der Flüssigkeitsförderung ist von links nach rechts horizontal. Zuerst tritt die Flüssigkeit in den Sauganschluss ein und strömt nach unten durch das Auge des Laufrads. Dann wird die Flüssigkeit durch die Drehung der Pumpenwelle vorangetrieben, und das Kugellager hält die Pumpenwelle, um Ablenkung zu verhindern, während die mechanische Welle das Austreten der Flüssigkeit oder den Eintritt von Luft blockiert.

Wenn die Flüssigkeit das erste Laufrad durchläuft, bieten die Laufradschaufeln ein höheres Leistungsniveau, um die Flüssigkeit voranzutreiben, und der Diffusor im Inneren kontrolliert die Strömungsgeschwindigkeit und gibt gleichzeitig Druck auf die Flüssigkeit, um den Fluss stark genug für die Förderung der Flüssigkeit zu machen. Dieser Prozess würde sich mehrmals wiederholen, so oft wie die Anzahl der Stufen. Sobald die Flüssigkeit die letzte Stufe durchläuft, würde sie nach oben aus dem Druckrohr ausgestoßen, und der gesamte Vorgang ist beendet.

Welche Arten von mehrstufigen Pumpen gibt es?

Je nach unterschiedlicher Konstruktion der mehrstufigen Pumpen können sie in zwei Haupttypen unterteilt werden, einschließlich Fass-Mehrstufenpumpen und Ringabschnitt-Mehrstufenpumpen.

• Fass-Mehrstufenpumpen
  Die Fass-Mehrstufenpumpe wird für Hochtemperatur- und Hochdruckanwendungen verwendet und erscheint meist als kleinere Teile. Eine Fass-Mehrstufenpumpe würde von einem Gehäuse umschlossen, das wie ein Fass aussieht, und es ermöglicht, die Internals der Pumpe zu entfernen, ohne das äußere Gehäuse zu trennen, was relativ einfach zu warten ist, wenn sie nicht in Betrieb ist.
• Ringabschnitt-Mehrstufenpumpen
  Eine Ringabschnitt-Mehrstufenpumpe sind relativ größere Teile, da sie mehr Stufen hinzufügen oder entfernen lassen. Die mehreren Stufen sind in Tandem im Gehäuse angeordnet. Wenn die Flüssigkeit jede Stufe durchläuft, steigt der der Flüssigkeit zugeführte Druck an und erreicht den höchsten Druck bis zur letzten Stufe. Allerdings müssen beim Hinzufügen oder Entfernen der Internals der Ringabschnitt-Mehrstufenpumpe das äußere Gehäuse und die Rohrleitungen entfernt werden, was mehr Zeit und Arbeit bei der Wartung erfordert.