Vertikaalsete turbiinpumpade tüübid ja nende tööpõhimõtted

Vertikaalseid turbiinpumpasid kasutatakse laialdaselt munitsipaalveevarustuse, tööstuslike jahutussüsteemide, niisutamise, üleujutuste kontrolli, tuletõrje ja jõgede, järvede, veehoidlate ja mere toorvee sissevõtu jaoks.

Need on eriti kasulikud, kui veetase oluliselt muutub või kui pump peab ammutama vett sügavast märjast kaevust, mahutist, veehoidlast või maa-alusest allikast. Pumpamiselement jääb veetasemest allapoole, samal ajal kui vertikaalne võll ja kolonni toru kannavad jõudu allapoole ja liigutavad pumbatavat vedelikku ülespoole.

Kui võrdlete erinevaid vertikaalse turbiinpumba tüüpe või proovite mõista vertikaalsete turbiinpumpade tööpõhimõtteid, on kõige olulisem vaadata hüdraulika konstruktsiooni, etappide arvu, paigalduskorraldust ja pumbatavat vedelikku.

A vertikaalne turbiinpumpon vertikaalse pika{0}}võlliga pump, mille tiivik on sukeldatud pumbatavasse vedelikku. Mootor paigaldatakse tavaliselt paigalduspõranda või tühjenduspea kohale. Mootori võimsus edastatakse vertikaalse võlli kaudu tiivikule allpool veetaset.

Vedelik siseneb pumba põhja kaudu, läbib tiiviku ja difuusori kaussi ning seejärel voolab kolonni toru kaudu ülespoole. Pumba ülaosas juhitakse vedelik tühjenduspea või põlve kaudu tühjendustorustikku.

LC vertikaalsed pika võlli pumbad

Tüüpiline vertikaalne turbiinpump sisaldab:

• Vertikaalne mootor ja mootori tugi
• Väljalaskepea või tühjendusküünarnukk
• Peavõll, liinivõllid ja tiiviku võll
• Võlli haakeseadised
• Kolonni torud
• Liinivõlli laagrid ja laagrihoidjad
• Hajuti kausid
• Üks või mitu tiivikut
• Imemiskell või sisselaskefilter

Kuna pump on paigaldatud vertikaalselt, vajab see suhteliselt vähe põrandapinda. Samuti saab kolonnitorude ja võlli sektsioonide arvu reguleerida vastavalt erinevatele paigaldussügavustele.

Vertikaalse turbiinipumba tööprotsessi saab jagada viieks põhietapiks: jõuülekanne, vedeliku sisenemine, energiaülekanne, rõhu taastamine ja tühjendamine.

1. Mootor ajab vertikaalset võlli

Kui mootor käivitub, kantakse pöördemoment läbi siduri peavõllile, liinivõllidele ja tiiviku võllile. See võllisüsteem juhib sukeldatud tiivikut.

Piki võlli paiknevad laagrid toetavad seda ja piiravad radiaalset liikumist. Õige võlli joondamine ja laagrite määrimine on olulised, eriti pika seadistussügavusega pumpade puhul.

2. Sukeldatud tiivik tõmbab vedelikku sisse

Tööratas on paigaldatud alla minimaalse töövee taseme. Kuna pumpamiselement on juba vee all, ei vaja pump tavaliselt sama vaakumtäitmissüsteemi, mida kasutab tavaline pinnale paigaldatav{1}}tsentrifugaalpump.

Vedelik siseneb vertikaalselt läbi imikella või sisselaskeava. Avatud-paagi paigaldamisel saab paigaldada kurna, mis takistab suurema prahi sisenemist ja kahjustamist tiiviku või hajuti kanalites.

3. Tööratas lisab vedelikule energiat

Kui tiivik pöörleb, kannab see mehaanilist energiat mootorist vedelikule. See suurendab vedeliku kiirust ja rõhku.

Tööratta konstruktsioon määrab, kuidas vedelik läbi pumba liigub ja kas seade sobib kõige paremini kõrgema, keskmise kõrgusega või suure{0}}voolu ja madala-kõrgusega hoolduseks.

4. Hajuti taastab rõhu

Pärast tiivikult lahkumist siseneb vedelik hajuti kaussi. Hajuti juhib voolu ja muudab osa selle kiirusest rõhuks.

Mitmeastmelises vertikaalses turbiinpumbas siseneb vedelik järgmisele tiivikule ja saab uue energia suurenemise. Iga täiendav etapp suurendab pumba koguvõimsust.

5. Kolonni toru viib vedelikku ülespoole

Rõhu all olev vedelik liigub kolonni toru kaudu ülespoole. Seejärel siseneb see tühjenduspeasse või põlve ja väljub pumbast läbi horisontaalse väljalaskeava, mis on ühendatud välise torusüsteemiga.

Lihtsamalt öeldes töötab turbiinpump nii: mootor ajab uputatud tiiviku läbi vertikaalse võlli, tiivik ja difuusor suurendavad vedeliku rõhku ning kolonni koost kannab vedeliku pinnale.

Üheastmeline{0}}vertikaalne turbiinpump

Üheastmelisel-pumbal on üks tiivik ja üks difuusori kauss. Sellel on vähem sisemisi komponente ja seda kasutatakse tavaliselt siis, kui nõutav tühjenduspea on madal või mõõdukas.

Selle peamised eelised hõlmavad järgmist:

• Suhteliselt lihtne konstruktsioon
• Lihtsam paigaldus ja hooldus
• Vähem kausikoostu komponente
• Sobib hästi suure-vooluga, madala- kuni-keskmise-koormusega rakenduste jaoks

Mitmeastmeline vertikaalne turbiinpump

Mitmeastmelisel pumbal on kaks või enam järjestikku paigutatud tiivikut ja hajutikaussi. Vedelik saab iga etapi läbimisel lisaenergiat, võimaldades pumbal genereerida suuremat kogukõrgust.

Mitmeastmelisi vertikaalseid turbiinpumpasid kasutatakse tavaliselt:

• Sügav{0}}kaevuvee ammutamine
• Kõrgendatud paagi täitmine
• Tööstuslik protsess vesi
• Kõrgsurve{0}}tulekustutussüsteemid
• Pika{0}}vee ülekandmine
• Rakendused, mis nõuavad suuremat tühjendusrõhku

Etappide lisamine suurendab peamiselt pea, mitte voolu. Lõplik etappide arv tuleks valida vastavalt nõutavale tööpunktile, pumba kiirusele, saadaolevale NPSH-le, minimaalsele veetasemele, kolonni toru kadudele ja mootori võimsusele.

1. Vertikaalne pika{1}}võlliga tsentrifugaalpump

Vertikaalne pika-võlliga tsentrifugaalpump on üks levinumaid vertikaalse turbiini konstruktsioone. Vedelik siseneb tiiviku keskpunkti lähedale ja liigub tsentrifugaaljõu mõjul väljapoole enne hajuti ja kolonni torusse suunamist.

Selle peamised omadused hõlmavad järgmist:

• Ühe- ja mitmeastmelised{0}}konfiguratsioonid
• Lai saadavalolev peavalik
• Reguleeritavad võlli ja samba pikkused
• Sobib puhta vee, tsirkuleeriva vee, jahutusvee, vihmavee ja valitud tööstuslike vedelike jaoks

Saadaolevad tööpunktid võivad katta voolukiirusi umbes 50–8400 m³/h ja kõrgusi 10–300 m. Lõplik mudel tuleb valida vastavalt nõutavale vooluhulgale, kogu dünaamilisele kõrgusele, vedeliku omadustele, tardumissügavusele ja paigaldustingimustele.

2. Vertikaalne sega-voolupump

Segavoolu{0}}pump toodab nii radiaalset kui ka aksiaalset voolu. Vedelik väljub tiivikust nurga all, mitte ei liiguks peamiselt väljapoole, nagu tsentrifugaalpumba puhul, või peaaegu täielikult piki võlli, nagu aksiaalvoolupumbas.

Segavoolupumbad{0}}valitakse sageli:

• Suure{0}}vooga rakendused
• Madalad-kuni-keskmised pead
• Munitsipaalkanalisatsioon
• Põllumajanduslik niisutus
• Ringlusveesüsteemid
• Üleujutuste kontroll ja vee ülekandmine

Need on praktiline keskmine valik, kui aksiaal{0}}voolupump ei suuda piisavalt tõsta, kuid tsentrifugaalkonstruktsioon piiraks tarbetult vajalikku voolu.

3. Vertikaalne aksiaal-voolupump

Vertikaalne aksiaal{0}}voolupump kasutab propeller-tüüpi tiivikut. Vedelik liigub peamiselt pumba võlli suunas ja pöörlevad labad tekitavad aksiaaljõu, mis on vajalik selle liigutamiseks läbi juhtlabade ja tühjenduskanali.

Aksiaal{0}}voolupumbad on mõeldud väga suure vooluhulga jaoks suhteliselt madalate tõstekõrgustega. Levinud rakendused hõlmavad järgmist:

• Üleujutuste äravool
• Suured niisutussüsteemid
• Sademevee pumpamine
• Jõe ja järve vee ülekanne
• Elektrijaama ringlusvesi
• Muud suure-voolu ja madala-pumpamiskõrgusega ülesanded

Kuigi vertikaalne aksiaal{0}}voolupump võib kasutada ka vertikaalset paigaldust ja pikka võlli, ei ole see täpselt sama, mis tavaline vertikaalne turbiinpump. Ingliskeelsel-veebisaidil tuleks vertikaalaksiaalvoolupump ja vertikaalturbiinpump esitada eraldi tooteterminitena, et kliendid saaksid tuvastada õige hüdrokonstruktsiooni.

4. Sukelaksiaal-voolu- ja torupumbad

Sukelaksiaal{0}}voolupump ühendab mootori ja pumba ühes veealuses seadmes. Torukujuline sukelpump paigaldatakse otse torusse või voolukanalisse, nii et vesi liigub läbi kogu pumbasõlme.

Nende peamised eelised hõlmavad järgmist:

• Suur vooluvõimsus madalal kõrgusel
• Tavalist pika{0}}võlli süsteemi pole
• Kompaktne pumbajaama paigutus
• Mitu paigaldusvõimalust
• Sobib sademevee, üleujutuste kontrolli, niisutamise ja suurte vee{0}}ülekandeprojektide jaoks

Sõltuvalt asukohast saab need pumbad paigaldada vertikaalsesse šahti, vundamendile, nurga all või otse torujuhtme sisse.

Sukelaksiaalvoolu-- ja torukujulisi pumpasid ei tohiks tavaliselt rühmitada standardsete vertikaalsete turbiinpumpade kategooriasse. Neid on parem esitleda kui seotud lahendusi suure-vooluga pumpamisprojektide jaoks.

Puhas-veetüüp

Tavalist puhta{0}}veepumpa kasutatakse vee või vedelike jaoks, mille füüsikalised ja keemilised omadused on sarnased veele. Tüüpilised rakendused hõlmavad olmeveevarustust, tööstuslikku veevõttu, jahutusvett ja põllumajanduslikku niisutust.

Kulumiskindel-tüüp

Hõõrdumiskindel-pump on mõeldud setteid või abrasiivseid osakesi sisaldavate vedelike jaoks, nagu jõevesi koos liivaga, veskikivi, tuhavesi või kristalliseeruvad vedelikud.

Olenevalt töötingimustest saab tiiviku, difuusori anumad, kulumisrõngad, võlli varrukad ja muud märjaks saanud osad valmistada kulumiskindlamatest{0}}materjalidest.

Korrosioonikindel-tüüp

Korrosioonikindlaid{0}}pumpasid kasutatakse merevee, happeliste või leeliseliste vedelike ja söövitava tööstusreovee pumpamiseks.

Materjali valik peaks põhinema vedeliku koostisel, kontsentratsioonil, temperatuuril, kloriidisisaldusel ja eeldataval korrosioonimehhanismil. Saadaolevate materjalide hulka võivad kuuluda roostevaba teras, roostevaba dupleksteras ja muud korrosioonikindlad sulamid.

Saab-tüüpi või tünni-tüüpi pumpa

Kann{0}}tüüpi vertikaalse turbiiniga pumbal on kausi ja kolonni koostu ümbritsev välimine silin. See paigutus parandab imemistingimusi ja seda kasutatakse sageli kondensaadi, naftatoodete ja vedelike jaoks, mis nõuavad paremat kavitatsiooni jõudlust.

See on kasulik ka siis, kui objektil ei ole avatud märgkaevu ja pump peab olema ühendatud suletud torustiku või surveanumaga.

Reovee{0}}tüüp vertikaalne turbiinpump

Reovee-tüüpi vertikaalne pika-võlliga pump peab olema konstrueeritud ümber tahkete ainete läbipääsu, laagrikaitse ja kulumiskindluse.

Võlli ja liinivõlli laagrite isoleerimiseks pumbatavast vedelikust saab kasutada võlli ümbritsevat toru. Seejärel võib laagritesse juhtida puhast välist loputusvett, et vältida reovee ja abrasiivsete osakeste sattumist laagrivahedesse.

Reovee puhul, mis sisaldab suuri tahkeid aineid või pikki kiude, tuleb hoolikalt kontrollida tiiviku tüüpi, läbipääsu suurust, sisselaskefiltrit, materjale ja ummistusvastast konstruktsiooni.

Tööratas ja difuusor

Tööratas kannab vedelikule mehaanilist energiat. Hajuti juhib tiivikust väljuvat voolu ja muundab kiiruse rõhuks.

Tööratas ja difuusor peavad vastama vajalikule vooluhulgale, kõrgusele, kiirusele ja tõhususe vahemikule. See kehtib nii ühe-etapilise kui ka mitmeastmeliste pumpade kohta.

Vertikaalne võll ja liitmikud

Võll edastab võimsuse mootorilt põranda tasandil sukeldatud tiivikule. Sügavamatel paigaldustel on võll jagatud mitmeks osaks, mis on ühendatud keermestatud või muhvmuhvidega.

See sektsioonkonstruktsioon muudab pumba valmistamise, transportimise, paigaldamise ja hooldamise lihtsamaks.

Line võlli laagrid

Liinivõlli laagrid paigaldatakse piki võlli teatud intervallidega, et juhtida radiaalset liikumist ja hoida pöörlevat sõlme stabiilsena.

Laagri materjal ja määrimismeetod sõltuvad pumbatavast vedelikust. Puhta-veepumbad võivad määrimiseks kasutada pumbatavat vedelikku. Reoveerakendused võivad vajada sulgevat toru ja välist puhta määrdeveevarustust.

Tõukejõu laager

Pump tekitab töö ajal aksiaalset tõukejõudu ja ka pöörleval sõlmel on oma kaal. Neid koormusi peab kandma tõukelaager.

Tõmbelaagri võib paigaldada mootoritoesse või pumbas võib kasutada integreeritud tõukelaagriga vertikaalset mootorit.

Võlli tihend ja varrukad

Pumba ülaosas olev võllitihend võib kasutada tihendit või muud projekti jaoks valitud tihendusseadet.

Tihendus- ja laagrikohtadesse paigaldatakse tavaliselt vahetatavad hülsid. Need varrukad kaitsevad peavõlli kulumise eest ja nende vahetamine on odavam kui võlli enda asendamine.

Enne vertikaalse turbiinpumba valimist kontrollige järgmisi töötingimusi.

1. Nõutav vool ja pea

Dünaamiline kogukõrgus peab sisaldama staatilist tõstejõudu, toru hõõrdumist, liitmike kadusid, klapikadusid ja nõutavat rõhku tühjenduspunktis. Pumba valimine ainult veetaseme erinevuse põhjal võib viia vale tööpunktini.

2. Minimaalne ja maksimaalne veetase

Minimaalne töötase määrab tiiviku nõutava sukeldumise ja mõjutab kavitatsiooni jõudlust, keeriste teket ja stabiilset tööd.

Maksimaalne veetase on oluline ka väljalaskepea, vundamendi, võlli pikkuse ja hoolduskorralduse kontrollimiseks.

3. Pumba seadistussügavus

Seadistussügavus määrab võlli sektsioonide, kolonnitorude ja liinivõlli laagrite arvu. Sügavam seadistus seab ka suuremad nõudmised võlli joondamisele, vibratsioonikontrollile ja paigaldustäpsusele.

4. Vedelad omadused

Pumba tarnija peaks teadma temperatuuri, tihedust, söövitust, tahkete ainete kontsentratsiooni, osakeste suurust ja seda, kas vedelik sisaldab kiude või kristalliseerivaid materjale.

5. Paigalduskorraldus

Paigaldamisel võib kasutada avatud märgkaevu, betoonšahti, teraspurki, survetünni või muud seadet. Enne pumba valimist tuleb kinnitada vundamendi kõrgus, sisselaske geomeetria, juurdepääsuruum ja tõstetingimused.

6. Hüdraulikapumba tüüp

Kõrgema-masina teenindamiseks on mitmeastmeline vertikaalne turbiinpump sageli kõige praktilisem valik. Suure -vooluhulga ja madala- tõstejõuga teenindamiseks võib paremini sobida aksiaal-vooluga, segavooluga- või sukelpumbaga torukujuline pump.

7. Materjalid ja laagrite määrimine

Puhas vesi, merevesi, tööstuslik reovesi ja abrasiivseid tahkeid aineid sisaldavad vedelikud nõuavad erinevaid niisutatud{0}}osamaterjale, laagrimaterjale, võlli kaitse- ja määrimissüsteeme.

8. Mootor ja juhtimissüsteem

Mootor ja kontroller peavad vastama saadaolevale toiteallikale, käivitusmeetodile, nõutavale kiiruse reguleerimisele ja töösagedusele. Muutuv-sagedusajam võib olla kasulik, kui süsteemi nõudlus muutub oluliselt.

Vertikaalsed turbiinpumbad pakuvad mitmeid praktilisi eeliseid:

• Sukeldatud tiivik välistab tavaliselt vajaduse vaakumkruntimise järele
• Pump saab hakkama muutuva veetasemega
• Vertikaalne paigaldus säästab põrandapinda
• Kõrgema pea saamiseks saab kasutada täiendavaid etappe
• Varre ja samba pikkusi saab reguleerida erinevate seadistussügavuste jaoks
• Saadaval on lai valik hüdraulilisi konstruktsioone ja materjale
• Pumpa saab konfigureerida veevarustuse, drenaaži, niisutamise, tulekustutus-, jahutusvee ja tööstusliku sisselaske jaoks.

Kas vertikaalne turbiinpump ja sügava kaevu pump on samad?

Nende rakendused kattuvad, kuid need ei ole alati sama tüüpi pumbad.

Süvakaevu pump on tavaliselt kompaktne ja suhteliselt väikese välisläbimõõduga. Selle saadaolevad voolu-, pea- ja mootorivõimsuse vahemikud on üldiselt madalamad. Neid pumpasid kasutatakse tavaliselt põllumajanduslikuks niisutamiseks, kodumajapidamiste veevarustuseks, kariloomade jootmiseks ja väikeste põhjaveevõtusüsteemide jaoks.

Mõned ökonoomsed süvakaevupumbad kasutavad kaalu ja tootmiskulude vähendamiseks tehnilisi{0}}plastist tiivikuid. Seetõttu on nende ostuhind sageli madalam. Olenevalt saadaolevast toiteallikast saavad kasutajad valida standardse elektrilise versiooni või päikese{3}}toitel töötava pumpamispaketi.

Vertikaalne turbiinpump on üldiselt ette nähtud nõudlikumate kommunaal- ja tööstuslike ülesannete jaoks. Seda kasutatakse tavaliselt suurte vee-varustussüsteemide, tööstusliku tsirkulatsioonivee, jahutusvee, tuletõrje, kaevanduste äravoolu, merevee sissevõtu ja suurte niisutusprojektide jaoks.

Vertikaalsed turbiinpumbad on saadaval palju laiemas suuruses, voolukiirustes, kõrgustes ja mootorivõimsustes. Neid saab ehitada ühe-etapilise või mitmeastmelise seadmena ning võlli ja samba pikkust saab reguleerida nii, et need vastaksid vajalikule seadistussügavusele.

Puhta vee, kanalisatsiooni, merevee, söövitavate vedelike või abrasiivse hoolduse jaoks võib niisutatud osi tarnida malmist, süsinikterasest, roostevabast terasest, kahepoolsest roostevabast terasest ja muudest kulumis-{0}}- või korrosioonikindlatest{1}}materjalidest.

Kuna vertikaalne turbiinpump on tavaliselt suurem, keerulisem ja paremini konfigureeritav, on selle ostu-, paigaldus- ja hoolduskulud tavaliselt suuremad kui tavalise süvakaevupumba omad.

Praktilise reeglina on süvakaevupump väikeste põhjavee- ja põllumajanduslike niisutusprojektide jaoks sageli ökonoomsem valik. Vertikaalne turbiinpump on tavaliselt parem valik, kui projekt nõuab suuremat võimsust, laiemat tõstekõrguste ulatust, erimaterjale, suuremat töökindlust või kohandatud-konstrueeritud konfiguratsiooni.

Kas rohkemate tiiviku etappide lisamine suurendab voolu?

Mitte tingimata. Tööratta etappide järjestikku lisamine suurendab peamiselt pumba tõstekõrgust. See ei suurenda voolu samas proportsioonis.

Tegeliku vooluhulga määrab iga etapi hüdraulika konstruktsioon, pumba kiirus, tiiviku läbimõõt ja torusüsteemi takistus.

Kas vertikaalne turbiinpump saab hakkama kanalisatsiooniga?

Jah, eeldusel, et pump on projekteeritud tegelike kanalisatsioonitingimuste jaoks.

Tööratas, läbipääsu suurus, märjad materjalid, võlli kaitse ja laagrite määrimissüsteem tuleb valida vastavalt tahkete ainete kogusele ja suurusele, kiudude olemasolule ning vedeliku abrasiivsusele või söövitavusele.

Tavalist puhta-vee konfiguratsiooni ei tohiks kasutada kanalisatsiooni puhul, mis sisaldab palju tahkeid aineid või materjale, mis võivad tiiviku ümber mähkida.

Kas vertikaalne aksiaal{0}}voolupump on vertikaalse turbiinpumba tüüp?

Mõlemat tüüpi pumbatüüpe kasutatakse sageli sarnastes projektides, kuid tavaliselt tuleks neid käsitleda eraldi tootekategooriatena.

Tavaline vertikaalne turbiinpump kasutab tavaliselt tsentrifugaal- või segavooluga{0}}tiivikut. Vertikaalne aksiaal-voolupump kasutab aksiaalse tõukejõu tekitamiseks propeller-tüüpi tiivikut ja on mõeldud peamiselt väga suure vooluhulga jaoks madalatel kõrgustel.

Õige ingliskeelse tootenime kasutamine aitab ostjatel võrrelda õiget jõudlusvahemikku ja hoiab ära segaduse pumba valikul.

Turbiinpumba tööpõhimõtete mõistmine algab sukeldatud tiiviku, vertikaalvõlli, difuusori ja kolonni toru vahelisest suhtest.

Mootor edastab jõu võlli kaudu tiivikule. Tööratas lisab vedelikule energiat, difuusor muudab osa voolukiirusest rõhuks ja kolonni toru kannab vedeliku väljalaskesüsteemi.

Igal pumbatüübil on erinev töötugevus. Üheastmeline-pump pakub lihtsamat konstruktsiooni, samas kui mitmeastmeline vertikaalne turbiinpump võib toota palju suuremat võimsust. Vertikaalsed pika-võlliga tsentrifugaalpumbad katavad laia valikut tööstuslikke ülesandeid, samas kui sega-voolu-, aksiaal-voolu- ja sukeltorukujulised pumbad sobivad sageli paremini suure-vooluhulga ja madala-peatusega rakendustesse.

Hea pumba valik ei tohiks kunagi põhineda ainult toote nimetusel. Toimivust mõjutavad vool, dünaamiline kogukõrgus, veetaseme kõikumine-, tardumise sügavus, vedeliku omadused, kavitatsioonitingimused, materjalid, sisselaskeava konstruktsioon ja paigalduskorraldus.

Kui neid tegureid õigesti kontrollida, võib vertikaalne turbiinpump tagada stabiilse, tõhusa ja usaldusväärse töö pika kasutusea jooksul.