I. Definisyon ak Apèsi sou Ponp yo
Yon ponp, kòm yon aparèy mekanik lajman itilize nan divès domèn, fonksyon debaz li se transpòte likid (tankou dlo, lwil oliv, elatriye) soti nan yon kote nan yon lòt. Avèk kondwi a nan ponp lan, likid yo ka efektivman ak stab ranpli travay transpò a, satisfè divès pwodiksyon ak bezwen k ap viv.
Yon ponp se yon aparèy mekanik ki itilize pou transpòte plizyè likid. Dimansyon aplikasyon li se vaste, ki kouvri dlo, lwil oliv, asid ak solisyon alkali, emulsion, sispansyon, metal likid, elatriye. Anplis de sa, ponp lwil oliv Kovèti pou kapab tou transpòte melanj likid -gaz ak likid ki gen sibstans solid ki sispann.
Ponp yo ka klase nan twa kategori prensipal ki baze sou prensip k ap travay yo: ponp deplasman pozitif, ponp impeller, ak lòt kalite ponp. Li se vo anyen ke klasifikasyon an nan ponp submersible se pi divèsifye. Anplis ke yo te klase dapre prensip k ap travay la, yo kapab tou klase ak nonmen dapre metòd kondwi, estrikti, objektif, ak nati likid la transpòte.
Gen chanjman konplèks entèdepandan nan mitan divès paramèt pèfòmans nan ponp lan, ak relasyon sa yo ka entwitif parèt nan koub karakteristik. Chak ponp gen pwòp koub karakteristik inik li yo, ki reflete karakteristik pèfòmans espesifik li yo. Kòm yon aparèy mekanik pou transpòte likid oswa ogmante presyon likid la, ponp lan transfere enèji mekanik premye motè a oswa lòt enèji ekstèn nan likid la, kidonk reyalize yon ogmantasyon nan enèji likid la.
II. Definisyon ak orijin istorik ponp lan
Yon ponp, yon aparèy mekanik pou transpòte likid oswa ogmante presyon likid yo, gen yon istwa ki soti nan tan lontan. An jeneral, yon ponp pa sèlman itilize pou transpòte likid, men tou gen ladann sèten aparèy mekanik ki fèt espesyalman pou transpòte gaz. Lè w transfere enèji mekanik premye motè a oswa enèji lòt sous nan likid la, ponp lan reyalize yon ogmantasyon nan enèji likid la.
Demann nan ogmante pou leve dlo pa moun te mennen nan Aparisyon nan divès kalite aparèy leve dlo. Pou egzanp, ponp chèn nan peyi Lejip la te envante alantou 1700 BC, pandan y ap Lachin te gen ansyen zouti leve dlo tankou levye yo, windlasses ak wou dlo. Nan ansyen Lagrès, Archimedes envante baton an vis nan 3yèm syèk BC, mete fondasyon an pou pita teknoloji ponp.
Apre yon sèten tan, ansyen atizan grèk Ktesibius te envante ponp piston primitif - ponp pou etenn dife - anviwon 200 anvan epòk nou an. Lè sa a, nan 1588, te gen yon dosye sou 4-lam glisman vane ponp lan, ki make devlopman inisyal la nan ponp lan rotary. Rive 1689, D. Papan soti nan Lafrans plis inovasyon ak envante ponp lan santrifujeur volute ak 4-lam impellers.
Nan 18tyèm syèk la, ponp santrifujeur ak lam dwat radial, semi-ouvè doub-rope aspirasyon ak volute, osi byen ke ponp piston kondwi dirèkteman pa vapè, parèt youn apre lòt nan peyi Etazini. Inovasyon sa yo kontribye nan fòmasyon ak devlopman nan teknoloji ponp modèn.
Avèk avansman kontinyèl nan teknoloji, ant 1840 ak 1850, HR Worsington soti nan peyi Etazini envante yon ponp piston aksyon dirèk vapè -ak silenn ponp lan ak silenn vapè yo mete anfas youn ak lòt, mete fondasyon pou amelyorasyon nan ponp piston modèn. Ak soti 1851 rive 1875, nesans ponp santrifujeur milti-etap te fè devlopman ponp santrifujeur gwo -tèt posib.
Depi lè sa a, divès kalite nouvo ponp yo te parèt kontinyèlman, ak efikasite piti piti amelyore, ak seri a nan pèfòmans ak aplikasyon jaden yo te vin tou de pli zan pli vaste.
III. Klasifikasyon nan ponp
Ponp yo, ki lajman itilize nan divès domèn, vini nan yon gran varyete kalite epi yo klase nan plizyè fason. Dapre prensip k ap travay yo, ponp yo ka sitou divize an twa kategori:
Premyèman, gen ponp lan deplasman pozitif, ke yo rele tou ponp lan impeller oswa ponp lan vane. Sa a ki kalite ponp itilize yon roue wotasyon pou aplike fòs nan likid la, kontinyèlman transfere enèji nan likid la ak ogmante enèji sinetik li yo ak presyon. Imedyatman, enèji sinetik la konvèti nan enèji presyon atravè chanm egzeyat la. Ponp deplasman pozitif gen ladan ponp santrifujeur, ponp koule axial, ponp koule pasyèl, ak ponp toubiyon, pami lòt moun.
Kalite kap vini an se ponp volumetrik la. Kalite ponp sa a transmèt enèji pa chanje detanzantan volim espas k ap travay sele a, kidonk ogmante presyon likid la epi fòse li egzeyate. Ponp volumetrik ka plis klase nan ponp resipwòk ak ponp rotary ki baze sou fòm mouvman eleman k ap travay yo.
Anplis de sa, gen lòt kalite ponp ki transfere enèji nan fason inik. Pou egzanp, ponp jè yo konte sou gwo -vitès jè likid k ap travay la pou antre ak melanje likid yo dwe transpòte a, reyalize transfè enèji atravè echanj momantòm; ponp dyafram ak ponp mato dlo itilize efè mato dlo pandan frenaj pou transfere enèji; pandan y ap ponp elektwomayetik reyalize transpò likid atravè koule nan metal likid ki anba enfliyans a yon kouran elektrik ak fòs elektwomayetik.
Anplis de sa, ponp yo ka plis klase dapre pwopriyete yo nan likid la ke yo te transpòte, metòd la kondwi, estrikti a, ak objektif la.
IV. Aplikasyon pou ponp nan plizyè jaden
Ranje a pèfòmans nan ponp se vaste, sòti nan ponp jeyan ak yon pousantaj koule nan plizyè santèn mil mèt kib pou chak èdtan nan ponp miniature ak yon pousantaj koule nan mwens pase plizyè deciliter pou chak èdtan; ranje presyon yo ka varye tou de presyon nòmal jiska 19.61 Mpa (200 kgf/cm2) oswa pi wo. Anplis, tanperati a ak kalite likid yo transpòte yo diferan tou, tankou dlo (dlo klè, dlo egou, elatriye), lwil oliv, asid ak baz, sispansyon, ak metal likid, elatriye.
Nan pwodiksyon sektè chimik ak petwòl, ponp jwe yon wòl enpòtan. Piske matyè premyè yo, pwodwi semi-fini, ak pwodwi fini yo se sitou likid, nan pwosesis konplèks sa yo, ponp pa sèlman transpòte likid yo, men tou bay presyon ak koule ki nesesè pou reyaksyon chimik yo. An menm tan an, yo itilize tou nan anpil aparèy pou kontwole tanperati.
Nan pwodiksyon agrikòl, ponp yo se machin prensipal irigasyon ak drenaj. Zòn riral yo nan peyi nou an vas, ak yon gwo kantite ponp yo bezwen chak ane pou sipòte pwodiksyon agrikòl. Anjeneral pale, ponp agrikòl konte pou mwatye nan pwodiksyon total ponp yo.
Endistri min ak métallurgique yo tou se domèn aplikasyon enpòtan pou ponp yo. Nan endistri sa yo, pwosesis tankou drenaj m 'yo, pwosesis mineral, fusion ak woule tout bezwen sipò nan ponp.
Nan sektè pouvwa a, kit se yon plant nikleyè oswa yon plant tèmik, ponp jwe yon wòl enpòtan. Plant nikleyè yo bezwen ponp prensipal, ponp segondè, ak ponp siperyè pou asire operasyon ki estab nan reyaksyon nikleyè; pandan ke plant tèmik pouvwa konte sou yon gwo kantite ponp chodyè manje, ponp kondansasyon, ponp sikile ak ponp salop ak sann pou kenbe operasyon nòmal izin elektrik la.
Konstriksyon defans tou pa ka fè san aplikasyon ponp lan. Ajisteman nan volets avyon yo, rudders ak angrenaj aterisaj, wotasyon bato de gè ak tourèl tank yo, osi byen ke submersion a ak monte nan soumaren, tout mande pou ponp yo bay pouvwa ki nesesè yo ak fonksyon ajisteman. Anplis, pou sèten gwo -presyon ak likid radyo-aktif pandan transpò ak manyen, egzijans pou operasyon flit ponp-gratis trè wo.
Nan endistri konstriksyon bato, yo itilize plizyè santèn diferan kalite ponp sou chak veso oseyan-. Soti nan ponp elis ki kondwi bato a nan divès ponp ki kenbe anviwònman an nan kabin bato a, yo tout endispansab. Anplis, rezèv dlo a ak sistèm drenaj nan vil yo, dlo ki itilize pa locomotives vapè, lubrasyon ak refwadisman nan zouti machin, transpò koloran nan endistri twal la, ak transpò lèt ak pwodwi sik nan endistri manje, tout konte sou sipò nan ponp.
An konklizyon, ponp yo omniprésente nan divès domèn, tankou ayewospasyal, ekipman militè, pwodiksyon endistriyèl, ak lavi chak jou, epi jwe yon wòl endispansab. Se poutèt sa, ponp yo klase kòm machin jeneral epi yo vin yon pwodwi endispansab ak enpòtan nan endistri mekanik la.
V. Paramèt debaz nan ponp yo
Ponp, kòm yon eleman enpòtan nan machin jeneral, pèfòmans yo dirèkteman afekte efikasite operasyonèl la nan senaryo aplikasyon divès kalite. Pou byen konprann pèfòmans ponp yo, nou premye bezwen konsantre sou plizyè paramèt debaz kle. Paramèt sa yo pa sèlman reflete karakteristik nannan ponp yo, men tou bay konsèy enpòtan pou seleksyon ak aplikasyon yo.
1. Pousantaj koule Q
Pousantaj koule se yon endikatè enpòtan pou mezire konbyen likid yon ponp ka transmèt nan yon inite tan, anjeneral eksprime an tèm de volim oswa mas. Pousantaj koule volim deziye pa Q, ak inite li yo gen ladan m3/s, m3/h, ak l/s, elatriye. Pandan ke to koule mas yo reprezante pa Qm, ak inite li yo se t/h, kg/s, elatriye. Relasyon ant de sa yo ka etabli atravè fòmil Qm=ρQ, kote ρ reprezante dansite likid la. Pou dlo nan tanperati nòmal, dansite ρ li se apeprè 1000 kg/m3.
2. Tèt H
Head refere a ogmantasyon enèji nan yon pwa inite nan likid apre li ponpe pa ponp lan, soti nan inlet ponp lan (sa vle di, bride inlet ponp lan) nan priz la (sa vle di, bride priz ponp lan). Sa a ekivalan a enèji efikas ki genyen nan yon sèl Newton nan likid lè w ap pase nan ponp lan. Inite li se N·m/N, ki se tou souvan ke yo rekonèt kòm mèt. Li reprezante wotè kolòn likid ponp ponp lan, e se poutèt sa tou senpleman rele mèt.
3. wotasyon vitès n
Vitès refere a kantite wotasyon arbr ponp lan nan yon inite tan, anjeneral, senbòl n endike, ak inite li se revolisyon pou chak minit (r/min).
4. Marge tèt aspirasyon
Marge tèt aspirasyon, konnen tou kòm tèt aspirasyon net pozitif, se yon paramèt kle pou mezire pèfòmans kavitasyon. Nan Lachin, paramèt sa a te deja reprezante pa Δh.
5. Pouvwa ak efikasite
Pouvwa a nan yon ponp anjeneral refere yo kòm pouvwa a D ', ki se pouvwa a transfere soti nan motè a premye nan arbr a ponp epi li se konnen tou kòm pouvwa arbr, ki deziye pa P. Pouvwa a efikas nan ponp lan, oswa pouvwa a pwodiksyon, se reprezante pa Pe, epi li mezire enèji a efikas ki te jwenn nan likid la ke yo te egzeyate nan ponp lan nan yon inite tan.
Li se vo anyen ke tèt la jisteman reprezante enèji efikas sa a. Espesyalman, tèt la refere a enèji efikas ke yon inite likid lou resevwa lè li ponpe soti nan ponp lan. Se poutèt sa, lè nou miltipliye tèt la, pousantaj koule mas, ak akselerasyon gravitasyonèl, nou ka kalkile enèji efikas ke yon inite pwodiksyon likid soti nan ponp lan akeri nan yon tan bay, ki se pouvwa a efikas nan ponp lan:
Pe=ρgQH (W)=QH (W)
Pami yo, ρ reprezante dansite likid ponp lan ponpe (kg/m³), se pwa espesifik likid ponp lan ponpe (N/m³), Q se pousantaj koule ponp lan (m³/s), H se tèt ponp lan (m), ak g se akselerasyon akòz gravite (m/s²).
Diferans ki genyen ant pouvwa arbr P a ak pouvwa efikas Pe a reprezante pèt pouvwa a nan ponp lan. Pou mezire pèt sa a, nou prezante konsèp efikasite ponp lan, ki eksprime kòm rapò pouvwa efikas ak pouvwa arbr a epi li endike pa η.
VI. Definisyon ak konvèsyon nan trafik
Pousantaj koule, ki se volim likid ki egzeyate pa ponp lan pou chak inite tan, se Q. Inite li yo gen ladan mèt kib pou chak èdtan (m3 / h), lit pou chak segonn (l / s), elatriye Li vo anyen ke 1 lit pou chak segonn ekivalan a 3.6 mèt kib pou chak èdtan, ki se tou egal a 0.06 mèt kib pou chak minit oswa 60 lit pou chak minit. Anplis de sa, nou ka kalkile pwa ponpe pou chak èdtan lè l sèvi avèk to koule a ak gravite espesifik likid la, ki endike pa G, kote ρ reprezante gravite espesifik likid la. Pou egzanp, si yon ponp sèten gen yon pousantaj koule nan 50 mèt kib pou chak èdtan, lè ponpe dlo, nou vle konnen konbyen pwa yo ka ponpe pou chak èdtan? Si nou sipoze gravite espesifik dlo a ρ se 1000 kilogram pou chak mèt kib, nou ka kalkile avèk fòmil G=Qρ, sa ki lakòz yon rezilta 50,000 kilogram pou chak èdtan, oswa 50 tòn pou chak èdtan.
VII. Definisyon ak konvèsyon tèt
Tèt, ki se enèji ki genyen nan yon pwa inite nan likid ki pase nan yon ponp, yo endike pa H epi li mezire an mèt (m). Li gen ladan tèt aspirasyon an epi li apeprè egal a diferans presyon ant priz ponp lan ak inlet la. Pandan se tan, presyon ponp lan reprezante pa P epi li mezire an Mpa (megapascal). Li se vo anyen ke gen yon relasyon konvèsyon sèten ant tèt ak presyon. Fòmil espesifik la se H=P/ρ, kote ρ se gravite espesifik likid la. Pa egzanp, lè P se 1 kg/cm², nou ka itilize fòmil la pou kalkile H se apeprè 10 mèt.
1 Mpa egal a 10 kg/cm². Yo ka kalkile tèt H a lè l sèvi avèk fòmil H=(P2 - P1) / ρ, kote P2 reprezante presyon priz la, P1 reprezante presyon priz la, epi ρ se gravite espesifik likid la.
Apre sa, nou pral diskite sou konsèp maj kavitasyon ak leve pou aspirasyon, osi byen ke inite mezi yo. Kavitasyon refere a fenomèn nan kote, pandan operasyon an nan yon ponp, likid nan inlet la nan roue a jenere vapè akòz presyon an vakyòm. Ti boul vaporize sa yo, sou enpak ak patikil likid yo, lakòz ewozyon nan sifas metal yo tankou roue a, kidonk domaje eleman metal sa yo. Presyon vakyòm sa a ke yo rekonèt kòm presyon vaporizasyon. Marge kavitasyon an, nan lòt men an, refere a enèji ke yon pwa inite nan likid nan inlet aspirasyon ponp lan posede pi wo a presyon vaporizasyon an. Li mezire an mèt epi li anjeneral endike pa NPSHr.
Tèt aspirasyon, ke yo rele tou maj kavitasyon nesesè Δh, se degre vakyòm nan ki ponp lan ka souse nan likid. Li se wotè enstalasyon pèmèt pou ponp lan, ak inite li yo se mèt tou. Fòmil pou kalkile tèt aspirasyon an se: Tèt aspirasyon=Presyon atmosferik estanda - Marge kavitasyon - Marge sekirite. Pami yo, wotè vakyòm nan tiyo ki te pwodwi pa presyon atmosferik estanda a se 10.33 mèt, ak Marge sekirite a anjeneral pran kòm 0.5 mèt.
Pou egzanp, pou yon ponp sèten, leve pou aspirasyon nesesè li yo se 4.0 mèt. Nou ka itilize fòmil ki anwo a pou kalkile wotè aspirasyon li Δh. Rezilta kalkil la se: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.83 mèt.
VIII. Ponp Cavitation fenomèn ak kòz li yo
1. Definisyon Cavitation
Lè yon likid rive nan yon tanperati espesifik, presyon li desann nan presyon vaporizasyon ki koresponn ak tanperati sa a. Nan pwen sa a, bul ap fòme nan likid la. Fenomèn sa a ke yo rekonèt kòm kavitasyon.
2. Efondreman Kavitasyon
Pandan pwosesis kavitasyon an, bul yo pwodwi yo, pandan likid la ap koule nan zòn presyon ki wo -, yo pral retresi rapidman akòz ogmantasyon toudenkou nan presyon, epi evantyèlman pete nan likid la. Fenomèn sa a rele efondreman kavitasyon.
3. Kòz ak Danje Kavitasyon
Pandan operasyon an nan ponp lan, si sèten zòn nan pasaj la koule (tankou pozisyon an yon ti kras dèyè inlet la nan lam yo impeller) fè eksperyans yon rezon espesifik ki lakòz presyon an absoli nan likid la ke yo te ponpe tonbe anba presyon nan vaporizasyon nan tanperati sa a, likid la kòmanse vaporize nan pwen sa a, fòme yon gwo kantite bul. Pandan likid ki gen bul sa yo antre nan zòn presyon wo -rope a, bul yo rapidman kontraksyon anba aksyon likid presyon wo-evantyèlman pete. Pwosesis sa a se patikilyèman evidan nan ponp submersible. Kondansasyon an ak rupture nan bul yo akonpaye pa ranpli rapid nan vid pa patikil likid nan vitès trè wo, sa ki lakòz yon enpak dlo fò. Enpak dlo sa a frape sifas metal la ak frekans enpak segondè, ak estrès enpak la rive nan dè santèn a dè milye de atmosfè, ak frekans enpak la ka menm rive jwenn dè dizèn de milye de fwa pa segonn. Sifas miray yo ki sibi enpak sa yo pou yon tan long ka grav erode, e menm pèforasyon ka rive.
4. Pwosesis la ak efè Cavitation
Nan yon ponp, kavitasyon se yon pwosesis konplèks ki enplike fòmasyon, devlopman, ak efondreman nan bul. Lè sèten zòn nan seksyon koule ponp lan fè eksperyans kondisyon espesifik ki lakòz presyon absoli likid la tonbe anba presyon vaporizasyon an, likid la kòmanse vaporize, fòme yon gwo kantite bul. Ti boul sa yo, pandan likid la antre nan zòn presyon wo -rope a, rapidman kontraksyon anba efè presyon wo -e evantyèlman kraze. Seri pwosesis sa a pa sèlman lakòz gwo domaj nan eleman koule yo, men tou jenere bri dezagreyab ak Vibration, kidonk siyifikativman diminye pèfòmans ponp lan. Nan ka grav, kavitasyon ka menm lakòz entèripsyon rezèv likid nan ponp lan, ki afekte operasyon nòmal ponp lan.
IX. Ki koub karakteristik yon ponp?
Koub karakteristik yon ponp, ke yo rele tou koub pèfòmans, esansyèlman dekri relasyon ki genyen ant paramèt pèfòmans prensipal yo nan yon ponp santrifujeur. Koub sa yo jwenn nan mezi aktyèl yo epi yo reprezante vizyèlman modèl mouvman likid ki nan ponp lan. Koub karakteristik yo gen ladan koub vitès koule ak tèt (Q-H), to koule ak efikasite (Q-η), to koule ak pouvwa (Q{-N), ak pousantaj koule ak maj tèt vaporizasyon (Q{-NPSHr). Koub sa yo enpòtan anpil pou konprann eta k ap travay nan ponp lan paske pou nenpòt ki pwen pousantaj koule yo, yo ka jwenn yon seri valè korespondan pou tèt, pouvwa, efikasite, ak maj tèt vaporizasyon sou koub la, epi yo rele seri paramèt sa a eta k ap travay oswa pwen opere. Patikilyèman, pwen an fonksyone nan efikasite ki pi wo nan ponp santrifujeur la rele pwen an fonksyone optimal, epi li se anjeneral tou pwen an fonksyone konsepsyon. Konprann paramèt pèfòmans sa yo enpòtan anpil pou asire operasyon nòmal la ak efikasite ekonomize enèji-ponp lan.
11. Ki jan yo defini efikasite yon ponp? Ki fòmil li ye?
Efikasite yon ponp defini kòm rapò pouvwa efikas ak pouvwa arbr a, reprezante pa senbòl η, ak fòmil kalkil li se η=Pe/P. Isit la, Pe reprezante pouvwa efikas nan ponp lan, ak P refere a pouvwa a arbr nan ponp lan, se sa ki, pouvwa a transmèt soti nan motè a premye nan arbr a ponp. Pouvwa efikas se pwodwi tèt ponp lan, pousantaj koule mas, ak akselerasyon gravitasyonèl, ak fòmil li se Pe=ρg QH (an watt), oswa Pe=QH/1000 (an kilowat). Anplis de sa, ρ reprezante dansite likid ponp lan transpòte, se gravite espesifik likid la (= ρg), epi g se akselerasyon gravitasyonèl la. An menm tan an, pousantaj koule mas Qm ka jwenn nan miltipliye dansite ρ pa to koule Q a, ak inite tòn pou chak èdtan oswa kilogram pou chak segonn.
12. Ki sa ki se yon ban tès pèfòmans konplè pou yon ponp?
Ban an tès pèfòmans konplè pou ponp se yon ekipman avanse ki kapab jisteman tès divès kalite paramèt pèfòmans nan ponp. Li konfòm ak estanda nasyonal yo epi li gen presizyon nan nivo B-, ki asire presizyon rezilta tès yo. Ban tès sa a ekipe ak enstriman egzak, ki gen ladan yon debimètr Kovèti pou vè k'ap manje kadav pou mezi koule, yon kalib presyon presizyon pou mezi tèt, yon kalib vakyòm pou mezi tèt aspirasyon, ak yon machin pouvwa axial pou mezi pouvwa. Anplis de sa, yon kontè vitès yo itilize tou pou detèmine avèk presizyon vitès ponp lan. Atravè aksyon an kolaborasyon nan enstriman sa yo egzak, nou ka jwenn seri a konplè nan paramèt pèfòmans nan ponp lan, kidonk konplè evalye pèfòmans li yo.
