Wie funktioniert eine einstufige Kreiselpumpe?

Oct 18, 2024

Unter einer einstufigen Kreiselpumpe versteht man eine Kreiselpumpe mit Laufrad. Aufgrund ihrer hohen Effizienz, einfachen Struktur und vielen anderen Vorteilen werden einstufige Kreiselpumpen häufig in der Industrie, Landwirtschaft und im täglichen Leben zum Transport von Materialien wie sauberem Wasser, Schlamm, Säuren, Laugen, Salzlösungen und flüssigen organischen Stoffen eingesetzt Gegenstand.
1, Funktionsprinzip der einstufigen Kreiselpumpe:
Bevor wir das Funktionsprinzip einer einstufigen Kreiselpumpe vorstellen, führen wir zunächst ein einfaches Experiment durch. Benutzen Sie ein Becken, füllen Sie es mit Wasser und rühren Sie das Wasser im Becken mit der Hand in kreisenden Bewegungen um. Mit zunehmender Geschwindigkeit des Handrührens erhöht sich auch die Geschwindigkeit der kreisförmigen Bewegung des Wassers im Becken. Das Wasser in der Mitte des Beckens strömt zum Rand des Beckens und läuft schließlich aus diesem über. Warum läuft Wasser aus der Umgebung des Beckens über? Dies ist auf die Zentrifugalkraft zurückzuführen, die das Wasser bei seiner Kreisbewegung erzeugt. Jedes Objekt, das sich kreisförmig bewegt, erzeugt eine Zentrifugalkraft. Eine Kreiselpumpe ist ein Gerät, das die durch die Rotation einer Flüssigkeit erzeugte Zentrifugalkraft zu ihrem Transport nutzt.
Die Hauptarbeitskomponente einer Kreiselpumpe ist das Laufrad, das 6-8 rückwärtsgekrümmte Schaufeln enthält, die die Flüssigkeit in Rotation versetzen. Das Laufrad ist im Pumpengehäuse auf der Pumpenwelle befestigt. Der Sauganschluss der Pumpe befindet sich in der Mitte des Pumpengehäuses und ist mit der Saugleitung verbunden. Der Auslassanschluss der Pumpe ist in tangentialer Richtung des Pumpengehäuses mit dem Auslassrohr verbunden. Der Anfangspunkt der Saugleitung ist mit einem Bodenventil ausgestattet, um zu verhindern, dass die Flüssigkeit in der Pumpe beim Parken in den Vorratstank zurückfließt. Die Funktion des Filtersiebs unterhalb des Bodenventils besteht darin, das Eindringen von Schmutz in die Rohrleitung zu verhindern. An der Abflussleitung ist ein Regelventil installiert, um die Flüssigkeitsdurchflussrate anzupassen. Außerdem sollte ein Rückschlagventil installiert werden, um Unfälle durch Flüssigkeitsrückfluss beim Parken zu verhindern. Wenn der Elektromotor das Laufrad durch die Pumpenwelle rotieren lässt, wird die Flüssigkeit durch das Saugrohr von der Mitte des Pumpengehäuses in die Pumpe gesaugt, dann in tangentialer Richtung des Pumpengehäuses ausgestoßen und schließlich an den Bestimmungsort geleitet durch die Abflussleitung.
Vor dem Starten einer einstufigen Kreiselpumpe sollte die Pumpe mit der zu fördernden Flüssigkeit gefüllt werden, um die Saugleitung und das Pumpengehäuse zu füllen. Nach dem Start treibt das mit hoher Geschwindigkeit rotierende Laufrad die Flüssigkeit zwischen den Schaufeln an, so dass sie sich gemeinsam drehen. Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft bewegt sich die Flüssigkeit vom Laufrad entlang des Strömungskanals zwischen den Schaufeln nach außen, wird am Ende der Schaufeln herausgeschleudert und gelangt in das Spiralpumpengehäuse. Zu diesem Zeitpunkt ist die Strömungsgeschwindigkeit relativ hoch und erreicht 15-25m/s, was die kinetische Energie erhöht; Gleichzeitig erhöht sich aufgrund der Zentrifugalkraft der Flüssigkeit selbst auch die statische Druckenergie der Flüssigkeit. Nachdem die Flüssigkeit in das Pumpengehäuse gelangt ist, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit aufgrund der allmählichen Erweiterung des Strömungskanalbereichs im spiralförmigen Pumpengehäuse allmählich ab, wodurch ein Teil der kinetischen Energie in statische Druckenergie umgewandelt wird. Am Pumpenausgang erhöht sich die statische Druckenergie der Flüssigkeit weiter und wird schließlich aus dem Auslassrohr abgeführt. Gleichzeitig entsteht durch das Herausschleudern der Flüssigkeit in der Mitte des Laufrads eine Unterdruckzone, die zu einer Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck an der Flüssigkeitsoberfläche im Lagertank und dem lokalen Vakuum an der Oberfläche führt Mitte des Laufrads. Unter der Wirkung dieser Druckdifferenz gelangt die Flüssigkeit kontinuierlich entlang der Saugleitung in das Laufrad, um die abgegebene Flüssigkeit wieder aufzufüllen. Das Laufrad dreht sich weiter und die Flüssigkeit wird kontinuierlich abgegeben.
Zusammenfassend besteht das Funktionsprinzip einer einstufigen Kreiselpumpe darin, dass sich das mit Flüssigkeit gefüllte Laufrad im Pumpengehäuse mit hoher Geschwindigkeit dreht, wodurch die Flüssigkeit einer Zentrifugalkraft ausgesetzt wird und diese Kraft in kinetische Energie und statische Druckenergie umwandelt auf die Flüssigkeit übertragen werden, wodurch die Flüssigkeit angesaugt und abgegeben wird.
Wenn das Saugrohr oder das Pumpengehäuse einer Kreiselpumpe vor dem Start nicht mit Flüssigkeit gefüllt ist oder während des Betriebs Luft austritt, ist die erzeugte Zentrifugalkraft aufgrund der im Vergleich zur Flüssigkeit viel geringeren Dichte von Luft im Vergleich zu Flüssigkeit gering und es entsteht ein Vakuum am Sauganschluss ist niedrig, was nicht ausreicht, um die Flüssigkeit in die Pumpe zu saugen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Flüssigkeit nicht transportiert werden, obwohl sich das Laufrad dreht, und dieses Phänomen wird als „Luftbindung“ bezeichnet. Um das Phänomen der „Gasbindung“ zu beseitigen, ist es in der Regel erforderlich, die Pumpe vor dem Start zu füllen und das Saugrohr und das Pumpengehäuse unter der Wirkung des Bodenventils mit Flüssigkeit zu füllen; Um Widerstandsverluste zu reduzieren, werden bei Pumpen mit hohem Durchfluss häufig keine Bodenventile installiert und die Pumpen werden nicht befüllt. Stattdessen werden Vakuumpumpen verwendet, um Gas anzusaugen und dann zu starten; Liegt die Einbaulage der Kreiselpumpe tiefer als der Flüssigkeitsspiegel im Lagertank und ist der Auslass der Rohrleitung mit der Atmosphäre verbunden, können die Einlass- und Auslassventile der Pumpe geöffnet werden, um diese automatisch mit Flüssigkeit zu füllen.
Es ist zu beachten, dass bei der Installation und Verwendung einer einstufigen Kreiselpumpe der gesamte Einlass des Saugrohrs bis zum Einlass der Kreiselpumpe in einem nach oben gerichteten oder horizontalen Zustand gehalten werden sollte, ohne dass eine nach unten gerichtete Stufe vorhanden ist. Andernfalls bildet das Saugrohr eine Höckerform und beim Befüllen der Pumpe bildet sich am Höcker ein Airbag. Wenn die Kreiselpumpe läuft, dringt dieser Airbag in das Laufrad ein und bildet ebenfalls einen Airbag.