Rotodinamik pompa - Rotodynamic pump

Bir rotodinamik pompa , bir akışkanın sabit bir miktarda sıvıyı hapsederek hareket ettirildiği pozitif deplasmanlı bir pompanın aksine , dönen bir çark , pervane veya rotor vasıtasıyla pompalanan sıvıya sürekli olarak enerji verilen kinetik bir makinedir ve sıkışan hacmi pompanın tahliyesine zorlamak. Rotodinamik pompaların örnekleri, sıvı hızını veya basıncını artırmak için bir santrifüj pompa kullanmak gibi bir sıvıya kinetik enerji eklemeyi içerir .

Giriş

Bir pompa, genellikle sıvıyı daha düşük bir seviyeden daha yüksek olana yükseltmek için kullanılan mekanik bir cihazdır. Bu, pompanın girişinde düşük ve çıkışında yüksek basınç oluşturularak elde edilir. Düşük giriş basıncı nedeniyle sıvı, depolanacağı veya tedarik edileceği yerden yükselir. Bununla birlikte, nihayetinde basınç enerjisine dönüşen sıvıya mekanik enerji vermesini sağlamak için bir ana hareket ettirici tarafından iş yapılmalıdır.

Temel çalışma prensibi göz önüne alındığında, pompa iki kategoriye ayrılabilir:

Pozitif deplasmanlı pompalar.
Pozitif deplasmanlı pompalar.

Pompaların sınıflandırılması

Pompalar aşağıdaki gibi sınıflandırılır:

Pozitif deşarj pompası

Pozitif deplasmanlı bir pompa, pompanın giriş basıncı bölümünden pompanın tahliye bölgesine sabit bir hacimdeki sıvıyı zorlayarak çalışabilir. İki tipte sınıflandırılabilir:

Döner tip pozitif deplasmanlı pompa:
- İç dişli pompa
- Vidalı pompa
Pistonlu tip pozitif deplasmanlı pompa:
- Piston pompası
- Diyaframlı Pompa

Döner tip pozitif deplasmanlı pompa

Pozitif deplasmanlı döner pompa, sıvıyı yakalayan ve çeken bir vakum oluşturan döner bir mekanizma kullanarak sıvıyı hareket ettirebilir. Döner pozitif deplasmanlı pompa iki ana tipte sınıflandırılabilir:

Dişli pompalar
Döner kanatlı pompalar

Pistonlu tip pozitif deplasmanlı pompa

Pistonlu pompalar, bir veya daha fazla salınımlı piston, piston veya membran kullanarak sıvıyı hareket ettirirken, valfler sıvı hareketini istenen yöne sınırlar.

Bu kategorideki pompa, bir veya daha fazla silindirle basittir. Piston hareketinin bir yönü sırasında emme ve diğer yönde basma ile tek etkili veya her iki yönde emme ve basma ile çift etkili olabilirler.

Pozitif deplasmanlı olmayan pompa

Bu pompa ile her çevrim için verilen sıvının hacmi, akışa sunulan dirence bağlıdır. Bir pompa, sıvı üzerinde, pompanın her belirli hızı için sabit olan bir kuvvet üretir. Bir deşarj hattındaki direnç, ters yönde bir kuvvet üretir. Bu kuvvetler eşit olduğunda sıvı denge halindedir ve akmaz. Pozitif deplasmanlı olmayan bir pompanın çıkışı tamamen kapalıysa, maksimum hızda çalışan bir pompa için tahliye basıncı maksimuma yükselecektir.

Santrifüj pompalar

Santrifüj pompalar, sıvıları basınç geliştirerek daha düşük bir seviyeden daha yüksek bir seviyeye çıkarmak için merkezkaç kuvveti kullanan makinelerdir. En basit pompa tipi, bir salyangoz mahfaza içinde dönen bir şaft üzerine monte edilmiş bir pervane içerir. Sıvı, çarkın merkezine (pervanenin 'gözü' olarak bilinir) yönlendirilir ve çarkın kanatları tarafından alınır ve çarkın kanatları tarafından yüksek bir hıza hızlandırılır ve merkezkaç kuvveti tarafından sıvıya boşaltılır. muhafazayı ve ardından tahliye borusunu dışarı çıkarın. Sıvı merkezden uzaklaştırıldığında, bir vakum oluşur ve kanatlardan daha fazla sıvı enerji alır ve basınç enerjisi ve kinetik enerji kazanır. Çark çıkışında büyük miktarda kinetik enerji istenmediğinden, sıvı tahliye borusuna girmeden önce sıvının kinetik enerjisini basınç enerjisine dönüştürmek için tasarımda bir düzenleme yapılmıştır.

Rotodinamik pompa türleri

Rotodinamik pompalar tasarım, yapım, uygulama, servis vb. gibi çeşitli faktörlere göre sınıflandırılabilir.

Aşama türlerine göre:
- Tek kademeli pompalar:
  - Tek çarklı pompa olarak bilinir.
  - Tasarımda basit ve bakımı kolaydır.
  - Büyük akış hızları ve düşük basınçlı kurulumlar için idealdir.
- İki kademeli pompa:
  - Yan yana çalışan iki çarka sahiptir.
  - Orta kullanım uygulamaları için kullanılır.
- Çok Kademeli Pompalar:
  - Seri bağlı üç veya daha fazla çarka sahiptir.
  - Yüksek kafa uygulamaları için kullanılırlar.
Davanın türüne göre - bölünmüş:
- Eksenel bölme:
  - Bu tip pompalarda, salyangoz gövdesi eksenel olarak bölünmüştür ve pompa gövdesinin ayrıldığı bölünmüş hat, şaftın merkez hattındadır.
  - Kurulum ve bakım kolaylığı nedeniyle tipik olarak yatay olarak monte edilirler.
- Radyal bölme:
  - Pompa kasası radyal olarak bölündüğünde, salyangoz gövde bölünmesi şaft merkez hattına diktir.
Pervane tasarım çeşitlerine göre.
- Tek emiş:
  - Akışkanın kanatlara yalnızca tek bir açıklıktan girmesine izin veren tek emiş çarkına sahiptir.
  - Basit bir tasarıma sahiptir, ancak çarkın bir tarafından gelen akış nedeniyle çarkın eksenel itme dengesizliği daha yüksektir.
- Çift Emiş:
  - Sıvının kanatların her iki tarafından girmesine izin veren çift emiş çarkına sahiptir.
  - En yaygın pompa türleridir.
Salyangoz türüne göre:
- Tek sarmal pompa:
  - Küçük salyangoz boyutuna sahip olduğu için genellikle düşük kapasiteli pompalar için kullanılır.
  - Küçük boyutlu kıvrımlı döküm zordur ancak kalitesi iyidir.
  - Daha yüksek radyal yüklere sahiptirler.
- Çift kıvrımlı pompa:
  - 180 derece aralıklarla yerleştirilmiş iki kıvrımı vardır.
  - Radyal yükleri dengeleme konusunda iyi bir yeteneğe sahiptir.
  - Kullanılan en yaygın tasarımdır.
Mil yönüne göre:
- Yatay Santrifüj pompalar:
  - Kolayca kullanılabilir.
  - Kurulumu, muayenesi, bakımı ve servisi kolaydır.
  - Düşük basınç için uygundur.
- Dikey Santrifüj pompalar:
  - Kurulum, servis ve bakım için büyük boşluk payı gerektirir.
  - Daha yüksek basınç yüklerine kolayca dayanabilir.
  - Yatay pompalardan daha pahalıdır.

Rotodinamik pompanın çalışması

Santrifüj pompa , hidrolik dünyada en yaygın kullanılan pompalama cihazıdır . Suyun çarkın ortasındaki tanktan geldiği ve pompanın tepesinden çıktığı yer. Çark, sistemin kalbi olarak adlandırılır. Üç tipi olan 1. Açık çark , 2. Yarı açık çark , 3. Kapalı çarkın en iyi verimi verdiği kapalı çark. Kapalı çarklarda, iki plaka arasına yerleştirilmiş bir dizi geriye eğik kanat bulunur. Hep suda kalacak. Pervane dönmeye başladığında, sıvı içinde çark yalan da dönecektir. Akışkan dönmeye başladığında , akışkan parçacıklarında merkezkaç kuvveti indüklenecektir. Nedeniyle merkezkaç kuvveti, hem de basınç ve kinetik enerjinin sıvı irade artar. Akışkan partiküllerinde merkezkaç kuvveti meydana geldiğinden, giriş memesinde (emme tarafında) basınç düşecektir. Basınç, atmosfer basıncından nispeten daha az olacaktır. Bu kadar düşük basınç, sıvının depodan emilmesine yardımcı olacaktır. Ancak giriş ağzı (emmede) boşsa veya havayla doluysa, çarka zarar verir. Giriş nozulunda (emmede) oluşturulan basınç ile atmosferik basınç arasındaki fark, sıvıyı tanktan emmek için çok daha az olacaktır. Pervane, kasanın içine takılıysa. Yani sıvı kasanın içinde olmalıdır. Kasa, çıkışta maksimum basınç verecek şekilde tasarlanacaktır. Gövdede maksimum çap veya boşluk çıkıştadır (boşaltma nozulu) ve biz içeri girdikçe çap giderek azalacaktır. Bundan dolayı, boşaltma ağzındaki akışkanın hacmi daha fazladır, bu nedenle hız düşecek ve hız ve basınç ters orantılı olduğu için basınç artacaktır. Ve pompalama sisteminin direncinin üstesinden gelmek için basınç artışı gereklidir.

Giriş nozulundaki (emmedeki) basınç, sıvının buhar basıncının altına düşerse, gövde içinde hava kabarcıkları oluşur. Bu durum pompa için çok tehlikelidir çünkü sıvı kaynamaya ve kabarcıklar oluşturmaya başlar. Bu baloncuklar çarka çarpacak ve malzemesini bozacaktır. Bu durum kavitasyon olarak bilinir . Giriş nozulundaki (emme) basıncı artırmak için bölüm kafasını azaltmamız gerekir.

Bu üç tip çarkın farklı kullanımları vardır. Akışkan daha tıkalı ise yarı açık veya açık tip çark kullanılır. Ancak verimlilik sırasıyla düşecektir. Ayrıca pompanın mekanik tasarımı da zordur. Şaft, çarkı ve dönme hareketini çarka aktaracak motoru bağlamak için kullanılır. Gövde içindeki akışkan basıncı çok yüksektir, uygun bir sızdırmazlık düzenlemesi gereklidir.

Uygulamalar

Rotodinamik pompaların kullanıldığı ana endüstriler şunlardır:

Genel hizmetler: Soğutma suyu, servis suyu, yangınla mücadele, drenaj
Tarım: Sulama, sondaj, arazi drenajı
Kimya/Petrokimya: Transfer
İnşaat/inşa hizmetleri: Basınç yükseltme, drenaj, sıcak su sirkülasyonu, klima, kazan beslemesi
Süt Ürünleri/Bira Fabrikası: Fermantasyona transfer, 'wort', 'yıkama'
Merkezi sıcak su
Metal üretimi: Değirmen ölçeği, fırın gazı sürtme, kireç çözme
Madencilik/taş ocakçılığı: Kömür yıkama, cevher yıkama, katı madde taşıma, susuzlaştırma, su jeti
Petrol/gaz üretimi: Ana petrol hattı, tanker yükleme, su enjeksiyonu, deniz suyu kaldırma
Petrol/gaz arıtma: Hidrokarbon transferi, ham petrol temini, tanker yükleme, ürün boru hattı, reaktör şarjı
Kağıt/kağıt hamuru: Orta/düşük kıvamlı stok, talaş, likör/yoğun su, stoktan kafa kutusuna
Güç üretimi: Büyük soğutma suyu, kül işleme, baca gazı kükürt giderme işlemi, kondensat çıkarma, kazan besleme
Şeker üretimi: Misket limonu/şurup sütü, pancar artıkları, meyve suları, bütün pancar
Atıksu: Ham ve çökmüş kanalizasyon, kum yüklü akışlar, yağmur suyu
Su temini: Ham su çıkarma, tedarik dağıtımı, artırma

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar

Bir makine mühendisliği konusu ile ilgili bu madde bir taslaktır . Vikipedi'yi genişleterek yardımcı olabilirsiniz .

Languages

In other projects