Kreiselpumpe verstehen

Kreiselpumpen gehören heute in der Industrie zu den am häufigsten verwendeten Typen. Es wird verwendet, um Fluid durch die Umwandlung von kinetischer Rotationsenergie in die hydrodynamische Energie des Fluidstroms zu transportieren. Diese Energie kommt normalerweise von einem Motor oder Elektromotor.

Heute lernen Sie Definition, Funktionen, Anwendungen, Komponenten, Klassifizierungen, Typen, Geschichte, Diagramm und Funktionsweise der Kreiselpumpe kennen. Außerdem lernen Sie die Vor- und Nachteile sowie Faktoren kennen, die bei der Auswahl einer Kreiselpumpe zu berücksichtigen sind.

Was ist eine Kreiselpumpe?

Wie in der Einleitung erwähnt, ist eine Kreiselpumpe eine mechanische Vorrichtung, die dazu bestimmt ist, Fluid durch die Übertragung von Rotationsenergie von einem oder mehreren angetriebenen Rotoren, die als Laufräder bekannt sind, zu bewegen oder zu transportieren.

Zentrifugalpumpen sind eine Unterklasse dynamischer, axialsymmetrischer, arbeitsaufnehmender Turbomaschinen. Das Fluid tritt entlang seiner Achse in das rotierende Laufrad ein und wird durch die Zentrifugalkraft entlang seines Umfangs durch die Schaufelspitzen des Laufrads ausgestoßen. Die Wirksamkeit des Laufrads erhöht die Geschwindigkeit und den Druck der Flüssigkeit, wodurch sie auch zum Pumpenauslass geleitet wird.

Bei der Konstruktion einer Zentrifugalpumpe ist das Gehäuse in der Lage, Fluid vom Pumpeneinlass einzuengen. Es leitet es in das Laufrad und verlangsamt und kontrolliert dann die Flüssigkeit, bevor es abgegeben wird.

Die erste Maschine, die als Kreiselpumpe galt, war zum Heben von Schlamm bestimmt. Es tauchte Anfang 1475 in einer Abhandlung des italienischen Renaissance-Ingenieurs auf. Die echte Zentrifugalpumpe wurde Ende des 17. ^. entwickelt Jahrhundert, als Denis Papin einen mit geraden Flügeln baute. 1851 führte John Appold, ein britischer Erfinder, die Version mit gebogenen Schaufeln ein. Dies ist eine kurze Geschichte einer Kreiselpumpe.

Die Funktion einer Kreiselpumpe ist für höhere Durchflüsse und das Pumpen von Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität spezifiziert. Er tut dies bis hinunter zu 0,1 cP. in den meisten Chemikalien

Anwendungen der Kreiselpumpe

In den meisten Chemieanlagen sind 90 % der eingesetzten Pumpen Kreiselpumpen. Obwohl es eine Reihe von Anwendungen gibt, für die Verdrängerpumpen bevorzugt werden. Unten sind einige Anwendungen von Zentrifugalpumpen.

1. Kreiselpumpen werden häufig in Öl- und Energiefabriken eingesetzt. Es wird zum Pumpen von Rohöl, Schlamm, Schlamm usw. verwendet. Es wird auch von Raffinerien und Kraftwerken verwendet.
2. Die Brandschutzindustrie nutzt diese Pumpe auch gerne für Heizungs- und Lüftungsanwendungen sowie Kesselspeiseanwendungen. es wird in Druckerhöhungs- und Brandschutz-Sprinkleranlagen eingesetzt.
3. Die Anwendungen einer Kreiselpumpe sind in der Abfallwirtschaft, Landwirtschaft und Fertigung vielfältig. Kläranlagen, kommunale Industrie, Entwässerung, Gasaufbereitung, Bewässerung und Hochwasserschutz.
4. Diese Pumpe wurde auch in der Pharma-, Chemie- und Lebensmittelindustrie eingesetzt. Es funktioniert bei Farben, Kohlenwasserstoffen, Petrochemie, Zuckerraffination, Lebensmittel- und Getränkeproduktion, Zellulose.
5. Schließlich verwenden verschiedene Branchen, darunter Fertigung, Industrie, Chemie, Pharmazie, Lebensmittelproduktion, Luft- und Raumfahrt usw., Kreiselpumpen für Kryo- und Kältemittel.

Hauptkomponenten der Kreiselpumpe

Nachfolgend sind die Hauptkomponenten einer Kreiselpumpe aufgeführt.

Laufrad

Das folgende Diagramm zeigt ein vollständiges Diagramm verschiedener Laufräder, einschließlich offener, halbgeschlossener und geschlossener Laufräder. Es ist ein Rad oder Rotor, das mit einer Reihe von rückwärts gekrümmten Schaufeln oder Flügeln konstruiert ist. Es ist auf einer Welle montiert, die von einer externen Energiequelle angetrieben wird. Diese externe Quelle überträgt die flüssige Energie auf das Laufrad, wodurch es sich dreht.

Gehäuse

Das Gehäuse ist ein weiterer wichtiger Bestandteil einer Kreiselpumpe. Es ist ein Rohr, das am oberen Ende mit dem Einlass der Pumpe zur Mitte des Laufrads verbunden ist. Dieser Teil wird auch als Auge bezeichnet. Bei der Doppelend-Reaktionspumpe sind zwei Saugrohre von beiden Seiten mit dem Auge verbunden. Die Flüssigkeit wird beim Eintauchen durch das untere Ende angehoben. Dieses untere Ende wird in das Fußventil und das Sieb eingepasst. Die drei üblicherweise in Kreiselpumpen verwendeten Gehäusetypen sind Spiralgehäuse, Wirbelgehäuse und Gehäuse mit Leitschaufeln.

Lieferrohr

Am unteren Ende des Auslasses der Pumpe ist ein Druckrohr angebracht. Es fördert die Flüssigkeit auf die erforderliche Höhe. In der Nähe des Auslasses der Pumpe an der Druckleitung befindet sich ein Ventil. Dieses Ventil regelt den Durchfluss von der Pumpe in die Druckleitung.

Saugrohr mit Fußventil und Sieb

Das Saugrohr ist mit dem Einlass des Flügelrads verbunden, während das andere Ende in die Flüssigkeitsquelle eingetaucht ist. Am Ende des Rohrs befindet sich ein Fußventil und ein Sieb. Dieses Fußventil ist ein nach oben öffnendes Einwegventil. Das Sieb wird verwendet, um die in der Flüssigkeit vorhandenen unerwünschten Partikel zu filtern, um ein Verstopfen der Kreiselpumpe zu verhindern.

Kreiselpumpendiagramm:

Klassifizierungen und Typen von Kreiselpumpen

Nachfolgend sind die Klassifikationen von Kreiselpumpen und ihre Typen aufgeführt:

Klassifizierung basierend auf einer Anzahl von Laufrädern in der Pumpe:

1. Einstufige Pumpe
2. Zweistufige Pumpe
3. Mehrstufige Pumpe

Basierend auf der Ausrichtung der Fallaufteilung:

1. Axial-Split-Pumpe
2. Radial-Split-Pumpe

Basierend auf der Art des Laufraddesigns

1. Einfache Saugpumpe
2. Doppelte Saugpumpe

Basierend auf dem Spiraltyp

1. Einzelspiralenpumpe
2. Doppelschneckenpumpe

Basierend darauf, wo die Lagerhalterung ist

1. Überhängend
2. Zwischenlager

Basierend auf Wellenausrichtung

1. Horizontale Pumpe
2. Vertikale Pumpe

Basierend auf der Einhaltung von Branchenstandards

1. ANSI-Pumpe – (American National Standards Institute)
2. API-Pumpe  – (American Petroleum Institute)
3. DIN-Pumpe – Spezifikationen nach DIN 24256
4. ISO-Pumpe – ISO 2858, 5199-Spezifikationen
5. Nuklearpumpe – ASME-Spezifikationen (American Society of Mechanical Engineers)

Funktionsprinzip

Wie bereits erwähnt, werden Zentrifugalpumpen verwendet, um eine Strömung zu induzieren oder Flüssigkeiten von einem niedrigen auf ein hohes Niveau zu heben. Seine Funktionsweise ist sehr einfach und kann leicht verstanden werden, da es einen sehr einfachen Mechanismus hat. Die Kreiselpumpe wandelt Rotationsenergie um, die oft vom Motor angetrieben wird. Diese Energie wird dann verwendet, um die Flüssigkeit zu bewegen.

Es gibt zwei wichtige Teile in der Kreiselpumpe, die für die Umwandlung von Energie verantwortlich sind. Diese Teile sind Laufrad und Gehäuse. Das Laufrad wurde früher als ein rotierender Teil der Pumpe und der luftdichte Durchgang, der das Laufrad umgibt, erklärt.

Beim Betrieb einer Kreiselpumpe tritt Flüssigkeit in das Gehäuse ein und fällt dann auf die Laufradschaufeln. Die Flüssigkeit tropft am Auge des Laufrads ab. Das Laufrad wird angetrieben tangential und radial nach außen gewirbelt, bis es das Laufrad zum Diffusorteil des Gehäuses verläßt. Wenn die Flüssigkeit durch das Laufrad strömt, gewinnt sie sowohl an Druck als auch an Geschwindigkeit.

Sehen Sie sich das Video unten an, um mehr über die Funktionsweise der Kreiselpumpe zu erfahren:

Faktoren, die die Leistung einer Kreiselpumpe beeinflussen können

Die folgenden Faktoren können die Leistung einer Kreiselpumpe beeinflussen. Diese Faktoren müssen bei der Auswahl oder Auswahl einer Kreiselpumpe berücksichtigt werden.

Viskosität der Arbeitsflüssigkeit:

Dies kann als Scherwiderstand bei Energieeinwirkung definiert werden. Im Allgemeinen sind Zentrifugalpumpen für Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität geeignet, da die Pumpwirkung eine hohe Flüssigkeitsscherung erzeugt.

Positive Netto-Saughöhe (NPSH) und Kavitation:

Der Begriff NPSH bezieht sich auf den Druck einer Flüssigkeit auf der Saugseite einer Pumpe. Dies hilft festzustellen, ob der Druck hoch genug ist, um Kavitation zu vermeiden. Kavitation ist die Bildung von Blasen oder Hohlräumen in einer Flüssigkeit, die sich in Bereichen mit relativ niedrigem Druck um ein Laufrad herum entwickeln. Dies kann zu schweren Schäden am Laufrad und zu verringerten Durchfluss-/Druckraten führen. Die verfügbare Netto-Saughöhe (NPSHA) muss größer sein als die erforderliche Netto-Saughöhe der Pumpe (NPSHR).

Dampfdruck des Arbeitsmediums:

Das Wort Dampfdruck des Arbeitsmediums bedeutet den Druck bei einer bestimmten Temperatur. Das ist der Druck, bei dem sich eine Flüssigkeit in Dampf umwandelt. Diese ist so festzulegen, dass Kavitation vermieden werden muss. Auch Lagerschäden entstehen durch Trockenlauf, wenn die Flüssigkeit verdunstet ist.

Betriebstemperatur und -druck:

Dies ist ein weiterer Faktor, der beim Pumpbetrieb berücksichtigt werden muss. Zum Beispiel kann Hochtemperaturpumpen spezielle Dichtungen, Dichtungen und Befestigungsdesigns erfordern. Außerdem kann für Hochdruckbedingungen ein richtig ausgelegtes Druckhaltegehäuse erforderlich sein.

Spezifische Dichte und Dichte des Arbeitsmediums:

Die Dichte einer Flüssigkeit wird durch ihre Masse pro Volumeneinheit bestimmt. Die Masse einer Flüssigkeit pro Volumeneinheit und die Schwerkraft einer Flüssigkeit ist also das Verhältnis der Dichte einer Flüssigkeit zur Dichte von Wasser. Dies wirkt sich direkt auf die Eingangsleistung aus, die zum Pumpen einer bestimmten Flüssigkeit erforderlich ist. Wenn eine Kreiselpumpe mit einer anderen Flüssigkeit als Wasser verwendet werden soll, müssen die spezifische Dichte und das Gewicht berücksichtigt werden. Denn das Gewicht wirkt sich direkt auf die Arbeitsleistung der Pumpe aus.

Vor- und Nachteile der Kreiselpumpe

Vorteile:

Nachfolgend sind die Vorteile von Kreiselpumpen in ihren verschiedenen Anwendungen aufgeführt.

• Zentrifugalpumpen eignen sich gut für den Transport großer Flüssigkeitsmengen – deshalb werden sie häufig zum Transport von Wasser, Chemikalien und leichten Brennstoffen verwendet. Das liegt daran, dass oft ein großer Betrag überwiesen wird.
• Einfachheit in Design, Funktion und Mechanismus. Die Zentrifugalpumpe benötigt kein Ventil und keinen Kolben und ihre beweglichen Teile sind minimal.
• Kreiselpumpen sind vergleichsweise kompakt. Bei diesem Konzept nimmt die Pumpe nicht viel Platz ein. Ich denke, das ist einer der Gründe, warum Zentrifugalpumpen weit verbreitet sind.

Nachteile:

Trotz der großen Vorteile von Kreiselpumpen treten dennoch einige Einschränkungen auf. Im Folgenden sind die Nachteile von Kreiselpumpen in ihren verschiedenen Anwendungen aufgeführt.

• Die Netto-Saughöhe (NPSH) des Systems ist zu niedrig. Dies wird als Kavitation bezeichnet.
• Verschleiß des Laufrades, der durch Schwebstoffe verschlimmert werden kann.
• Flüssigkeitseigenschaften können Korrosion innerhalb der Pumpe verursachen.
• Eine niedrige Durchflussrate führt zu Überhitzung.
• Leck entlang der rotierenden Welle.
• Zentrifugalpumpe muss mit Flüssigkeit gefüllt sein, um eine Pumpe zu sein, um zu funktionieren; andernfalls tritt ein Mangel an Primzahl auf.
• Viskose Flüssigkeiten können nicht verwendet werden
• Anstieg
• Für eine Anwendung mit sehr hoher Förderhöhe ist eine Zentrifugalpumpe nicht geeignet.

Schlussfolgerung

Die Zentrifugalpumpe ist eine großartige Pumpe, die heute weit verbreitet ist. Sie bietet eine Vielzahl von Vorteilen, auch wenn sich immer noch einige Einschränkungen zeigen. Die Pumpe ist jedoch immer noch die beste Wahl zum Pumpen in verschiedenen Bereichen. Es funktioniert mit Gehäuse und Laufrad. In diesem Artikel haben wir die Definition, Anwendungen, Funktion, Komponenten, Klassifizierungen und Typen von Kreiselpumpen untersucht. Wir haben auch die Faktoren untersucht, die vor der Auswahl dieser Pumpe zu berücksichtigen sind. Auch die Vor- und Nachteile der Kreiselpumpe wurden diskutiert.

Ich hoffe, Sie haben viel aus diesem Beitrag gelernt, wenn ja, teilen Sie ihn bitte mit anderen technischen Studenten. Danke fürs Lesen! Bis zum nächsten Mal.