Какова конструкция погружного вертикального осевого насоса?

Погружные вертикальные осевые насосы представляют собой специализированные гидравлические машины, предназначенные для эффективного перемещения больших объемов воды или других жидкостей в различных областях применения. Эти насосы широко используются в оросительных системах, системах борьбы с наводнениями, водоочистных сооружениях и промышленных процессах, где требуется высокая скорость потока и низкая-средняя температура. Уникальная вертикальная осевая конструкция этих насосов позволяет им полностью погружаться в жидкость, которую они перекачивают, что дает ряд преимуществ по сравнению с традиционными конфигурациями насосов.

Конструкция вертикального осевого потока характеризуется способностью перемещать жидкость параллельно валу насоса, используя специально разработанные ударные элементы для создания осевой тяги. Эта конструкция позволяет насосу обрабатывать большие объемы воды с минимальным потреблением энергии, что делает его идеальным выбором для применения, которые требуют непрерывной работы и высокой эффективности. Погружный характер этих насосов также способствует уменьшению их компактности и уровня шума, поскольку все они работают под поверхностью жидкости.

Принцип работы

Принцип работы погружных вертикальных осевых насосов основан на преобразовании вращательной механической энергии в кинетическую и потенциальную энергию перекачиваемой жидкости. Как следует из названия, эти насосы работают с вертикально ориентированной шахтой, и вся установка погружена в жидкость. Процесс начинается с того момента, когда электромотор, расположенный в верхней части блока насоса, начинает вращать вал.

Вращающийся вал подключен к ударному элементу, который является ключевым элементом, ответственным за перемещение жидкости. При вращении ударного элемента на входе в насос создается зона низкого давления, в которую поступает вода. Уникальная конструкция осевого токоприемника, с пропеллероподобными лезвиями, ускоряет аксиально-аксиально-параллельное движение воды. Это ускорение передает кинетическую энергию воде, увеличивая ее скорость при прохождении через насос.

Поскольку вода проходит через ударный элемент, она управляется стационарными ванами, известными как диффузер. Диффузер играет решающую роль в преобразовании кинетической энергии быстродействующей воды в энергию давления. Она постепенно увеличивает площадь потока, что снижает скорость воды при одновременном повышении ее давления. Это увеличение давления — то, что позволяет насосу преодолеть сопротивление головы и перемещать воду на более высокие высоты или через трубопроводную систему.

Затем под давлением вода выходит из насоса через выпускную сопло, которая, как правило, находится над поверхностью воды. Непрерывная работа этого процесса позволяет подводному вертикальному осевому насосу эффективно перемещать большие объемы воды, что делает его идеальным для применения с высоким расходом при относительно низком повышении давления.

Соображения, касающиеся конструкции

Конструкция погружных вертикальных осевых насосов требует тщательного учета различных факторов для обеспечения оптимальной производительности, эффективности и долговечности. Инженеры должны учитывать конкретные требования применения, такие как желаемый расход, давление и характеристики качаемой жидкости. Ниже приведены некоторые ключевые соображения по дизайну:

Размер и форма ударного элемента: ударный элемент является сердцевиной насоса, и его конструкция существенно влияет на эффективность насоса. В осевых насосах, как правило, ударный элемент напоминает винт с тщательно контурными лезвиями. Размер ударного элемента непосредственно влияет на расход, причем более крупные ударные элементы, как правило, способны перемещать больше воды. Форма лопастей оптимизирована таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективную передачу энергии в жидкость при сведении к минимуму турбулентности и кавитации. Инженеры используют усовершенствованные имитационные модели вычислительной жидкости (CFD) для доработки конструкции ударного элемента для достижения максимальной эффективности.

Диффузионная форма: диффузер, расположенный сразу после ударного элемента, играет решающую роль в преобразовании кинетической энергии воды в энергию давления. Его конструкция должна дополнять конструкцию ударного элемента для обеспечения плавного перехода потока и эффективного преобразования энергии. Форма и количество ванов в диффузере тщательно рассчитываются, чтобы минимизировать потери и оптимизировать восстановление давления. Хорошо спроектированный диффузер может значительно повысить общую эффективность насоса.

Корпус насоса, известный также как корпус, должен быть изготовлен из материалов, которые могут выдерживать коррозионную и эрозионную природу качаемых жидкостей, а также соответствующие давления. Распространенные материалы включают чугун, нержавеющую сталь, а в некоторых случаях специализированные сплавы или композиты. Выбор материала зависит от таких факторов, как химический состав жидкости, рабочие температуры и наличие абразивных частиц. Конструкция корпуса должна также способствовать легкому техническому обслуживанию и ремонту, обеспечивая при этом герметичную герметичность для защиты внутренних компонентов.

Мощность электродвигателя: электродвигатель, приводимый в действие насосом, должен иметь размеры, соответствующие требуемым требованиям в отношении расхода и нагрузки на голову. Малогабаритные двигатели могут приводить к снижению производительности и преждевременному выходу из строя, в то время как крупногабаритные двигатели приводят к излишнему потреблению энергии и более высоким затратам. Инженеры рассчитывают требуемую мощность двигателя на основе гидравлической мощности, необходимой для перемещения жидкости, с учетом эффективности насоса и двигателя. Кроме того, двигатель должен быть сконструирован таким образом, чтобы он надежно функционировал в погружной среде с соответствующими механизмами герметизации и охлаждения.

Другие важные соображения, связанные с проектированием, включают:

Конструкция вала: вал насоса должен быть достаточно прочным для передачи мощности двигателя на ударный элемент при сопротивлении смещению и вибрации.

Подшипники и уплотнения: эти компоненты должны выбираться таким образом, чтобы выдерживать погружные условия эксплуатации и обеспечивать долгосрочную надежность.

Конструкция входного отверстия: входное отверстие насоса должно быть сконструировано таким образом, чтобы обеспечить бесперебойный вход воды и свести к минимуму риск образования вихря, что может снизить эффективность и привести к повреждению.

Система охлаждения: надлежащее охлаждение двигателя и подшипников необходимо для долгосрочной работы, часто достигается за счет потока самой насосной жидкости.

Совместимость материалов: все компоненты должны быть совместимы с накачанной жидкостью для предотвращения коррозии или деградации с течением времени.

Внимательно изучая эти конструкционные факторы, инженеры могут создавать погружные вертикальные осевые насосы, которые обеспечивают высокую эффективность, надежность и длительный срок службы в сложных областях применения.

Поставщик погружного вертикального осевого насоса

Тяньцзинь кайрун создал комплексную систему обеспечения качества, которая охватывает все аспекты производства погружных вертикальных осевых насосов, начиная от начальной разработки и проектирования до производства, тестирования и послепродажного обслуживания. Такой целостный подход обеспечивает соответствие каждого насоса самым высоким стандартам качества и производительности.

Прежде чем какой-либо насос покинет завод, он проходит комплексные испытания для проверки его эксплуатационных характеристик, включая расход, давление и эффективность. Этот процесс проверки позволяет гарантировать, что каждый насос будет работать в соответствии с ожиданиями при установке на поле.

Для тех, кто ищет надежного поставщика погружных вертикальных осевых насосов, тяньцзинь кайрун предлагает сочетание технических знаний, обеспечения качества и поддержки клиентов. Заинтересованным сторонам предлагается связаться с компанией по адресу catherine@kairunpump.com для получения более подробной информации о предлагаемых ими продуктах и о Том, как они могут удовлетворить конкретные потребности в насосе.

Справочные материалы:

1. Karassik, I. J., Messina, J. P., Cooper, P., & Heald, C. C. (2008). Pump Handbook (4th ed.). McGrawHill Education.

2. Gülich, J. F. (2014). Centrifugal Pumps (3rd ed.). Springer.

3. Tuzson, J. (2000). Centrifugal Pump Design. John Wiley & Sons.

4. Lobanoff, V. S., & Ross, R. R. (2013). Centrifugal Pumps: Design and Application (2nd ed.). Elsevier.

5. Nelik, L. (1999). Centrifugal and Rotary Pumps: Fundamentals with Applications. CRC Press.