1.Qu'est-ce qu'une pompe ?
Réponse : Généralement, toute machine qui soulève des liquides, transporte des liquides ou augmente la pression des liquides, c'est-à-dire convertit l'énergie mécanique du moteur principal en énergie liquide, est collectivement appelée pompe.
2. Classification des pompes ?
Réponse : Les utilisations des pompes varient. Selon leurs principes de fonctionnement, ils peuvent être classés en trois grandes catégories :
① Pompe volumétrique ② Pompe à palettes ③ Autres types de pompes
3. Comment fonctionne une pompe volumétrique ? Pouvez-vous donner un exemple ?
Réponse : Utilisez les changements périodiques du volume de travail pour transporter le liquide.
Par exemple : pompes à piston, pompes à piston, pompes à membrane, pompes à engrenages, pompes à piston, pompes à vis, etc.
4. Comment fonctionne une pompe à palettes ? Donnez un exemple ?
Réponse : Utiliser l’interaction liquide à l’intérieur des pales pour transporter le liquide.
Par exemple : pompes centrifuges, pompes à débit mixte-, pompes à débit axial-, pompes vortex, etc.
5. Comment fonctionne une pompe centrifuge ?
Réponse : La pompe centrifuge transfère l’énergie mécanique du moteur principal au liquide grâce à l’action de la roue rotative. Au cours du processus, lorsque le liquide s'écoule de l'entrée à la sortie de la roue, son énergie de vitesse et son énergie de pression augmentent. Le liquide déchargé par la roue est converti en énergie de pression dans la chambre de sortie puis envoyé le long du pipeline de décharge. À ce moment, un vide ou une basse pression se forme du côté de l’entrée de la roue en raison de la décharge du liquide. Le liquide dans la chambre d'aspiration est pressé dans l'entrée de la roue sous l'action de la pression superficielle du liquide (pression atmosphérique). Ainsi, la turbine rotative aspire et évacue en permanence le liquide.
6. Quelles sont les caractéristiques des pompes centrifuges ?
Réponse : Ses caractéristiques sont les suivantes : vitesse de rotation élevée, petite taille, poids léger, rendement élevé, débit important, structure simple, performances stables, utilisation et maintenance faciles. L'inconvénient est qu'avant de démarrer, la pompe doit être remplie de liquide. Une viscosité élevée a un impact significatif sur les performances de la pompe et ne peut être utilisée que pour des liquides ayant une viscosité similaire à celle de l'eau. Plage de débit : 5 - 20 000 mètres cubes par heure, plage de hauteur : 8 - 2 800 mètres.
7. Combien de types de formes structurelles la pompe centrifuge possède-t-elle ? Quelles sont leurs caractéristiques et applications respectives ?
Réponse : Les pompes centrifuges sont classées selon leurs formes structurelles en : pompes verticales et pompes horizontales. Les caractéristiques des pompes verticales sont : une petite surface au sol, un faible coût de construction et une installation facile. Les inconvénients sont : un centre de gravité élevé, non adapté à un fonctionnement dans des situations sans fondations fixes. Les caractéristiques des pompes horizontales sont : une large plage d’applications, un centre de gravité bas et une bonne stabilité. Les inconvénients sont : une grande surface au sol, un coût de construction élevé, un volume important et un poids élevé. Par exemple : les pompes verticales sont des pompes de pipeline, des pompes multicellulaires DL-, des pompes électriques submersibles, etc. Les pompes horizontales comprennent les pompes IS, les pompes multicellulaires-de type D-, les pompes à double-aspiration de type SH, le type B-, le type BA, le type IH, le type IR. Selon les exigences de hauteur et de débit et en fonction de la structure de la roue et du nombre d'étages, ils sont classés comme :
①, Pompe d'aspiration à un étage-à un étage- : la pompe se compose d'une turbine avec un orifice d'aspiration. La plage générale de débit est : 5.5 - 2000 mètres cubes par heure, et la plage de chute est : 8 - 150 mètres. Les caractéristiques sont : petit débit et faible hauteur de chute.
②, Pompe à aspiration simple-double- : la pompe est dotée d'une turbine avec deux sections d'entrée. La plage générale de débit est : 120 - 20 000 mètres cubes par heure, et la plage de chute est : 10 - 110 mètres. Il a un débit important et une faible hauteur de chute.
② Pompe à plusieurs étages à aspiration unique : la pompe se compose de plusieurs roues. La première roue a un orifice d'aspiration, la chambre de refoulement de la première roue sert d'orifice d'aspiration pour la deuxième roue, et ainsi de suite. La plage générale de débit est de : 5 - 200 mètres cubes par heure, et la hauteur de chute est comprise entre 20 et 240 mètres. Ses caractéristiques sont un faible débit et une hauteur de chute élevée.
8. Qu'est-ce qu'une pompe pour pipeline ? Quelles sont ses caractéristiques structurelles ?
Réponse : La pompe à tuyau est un type de pompe centrifuge à un seul étage-à aspiration unique-. Il a une structure verticale. Parce que son entrée et sa sortie sont sur la même ligne droite et que les diamètres d'entrée et de sortie sont les mêmes, elle ressemble à une section de tuyau et peut être installée à n'importe quelle position sur le pipeline, d'où son nom de « pompe à tuyau ».
Caractéristiques structurelles : il s'agit d'une pompe centrifuge à un seul étage-aspirante-. L'entrée et la sortie sont identiques et situées sur la même ligne droite, perpendiculaire à la ligne médiane de l'arbre, et il s'agit d'une pompe verticale.
9. Les caractéristiques structurelles et les avantages de la pompe centrifuge verticale à aspiration unique à un étage-à un étage-de type ISG sont les suivants :
Premièrement, la pompe est de structure verticale. Le couvercle du moteur et le couvercle de la pompe sont conçus comme une seule unité. L'apparence est compacte et attrayante, avec une petite surface au sol, un faible coût de construction et il peut être placé à l'extérieur lorsqu'il est équipé d'une housse de protection.
Deuxièmement, les diamètres d'entrée et de sortie de la pompe sont les mêmes et ils sont situés sur la même ligne centrale. Il peut être directement installé sur la plateforme comme une vanne, et le processus d'installation est extrêmement simple.
Troisièmement, la conception ingénieuse de la base facilite l’installation stable de la pompe.
Quatrièmement, l’arbre de la pompe sert d’arbre prolongé du moteur. Il résout le grave problème de vibration qui se produit lorsque l'arbre de la pompe centrifuge conventionnelle et l'arbre du moteur utilisent un accouplement pour la transmission. La surface de l'arbre de la pompe est chromée-, ce qui prolonge considérablement la durée de vie de la pompe.
Cinquièmement, la roue est directement installée sur l’arbre étendu du moteur. Pendant le fonctionnement, la pompe ne produit aucun bruit. Les roulements du moteur utilisent des roulements à faible bruit-, garantissant que l'ensemble de la machine fonctionne avec un très faible bruit, améliorant ainsi considérablement l'environnement d'utilisation.
Sixièmement, le joint d'arbre adopte un joint mécanique, qui résout le grave problème de fuite causé par le mécanisme d'étanchéité de la pompe centrifuge conventionnelle. L'anneau statique et l'anneau mobile du joint sont en carbure de silicium, ce qui améliore la durée de vie du joint et garantit un environnement de travail sec et bien rangé.
Septièmement, il y a des trous d'aération sur le couvercle de la pompe. Sur le côté inférieur et des deux côtés du corps de la pompe, il y a des trous d'évacuation d'eau et des trous de manomètre, qui peuvent assurer le fonctionnement et l'entretien normaux de la pompe.
Huitièmement, la structure unique permet d'entretenir le système de pipelines sans avoir à le démonter. Il suffit de retirer l'écrou du couvercle de la pompe, après quoi l'entretien peut être effectué très facilement.
10. Combien de types de pompes pour pipelines existe-t-il et quelles sont leurs caractéristiques communes ? Et quelles sont leurs applications respectives ?
Réponse : ①, pompe à eau centrifuge à aspiration simple-à un étage-de type ISG pour l'eau claire. Il est utilisé pour l'approvisionnement en eau et le drainage industriels et domestiques, la surpression des immeubles de grande hauteur, l'approvisionnement en eau, la circulation du chauffage, de la réfrigération et de la climatisation, le transport surpression des pipelines industriels, le nettoyage, les équipements d'approvisionnement en eau et l'adaptation des chaudières. La température de fonctionnement est inférieure ou égale à 80 degrés.
②, La pompe de canalisation d'eau chaude à aspiration simple-à un étage-de type IRG est utilisée pour augmenter la pression et faire circuler l'eau chaude des chaudières dans des industries telles que la métallurgie, l'ingénierie chimique, le textile, la transformation du bois, la fabrication du papier, ainsi que dans des départements tels que les hôtels, les salles de bains et les maisons d'hôtes. La température de fonctionnement maximale est inférieure ou égale à 120 degrés.
③, La pompe pour pipeline chimique à aspiration unique-à un étage-d'IHG est utilisée pour le transport de liquides chimiquement corrosifs dans des industries telles que le textile, le pétrole, l'ingénierie chimique, la médecine, l'hygiène, l'alimentation et le raffinage du pétrole. La température de fonctionnement est inférieure ou égale à 100 degrés. C'est un produit idéal pour remplacer les pompes chimiques conventionnelles.
④, pompe à huile à tuyau d'aspiration à un seul étage-à un étage-de type YG. C'est un produit idéal pour les pompes à huile conventionnelles. Il convient aux dépôts pétroliers, aux raffineries, aux industries chimiques et aux services électriques des entreprises et des institutions de transport de pétrole et de liquides inflammables et explosifs. La température de fonctionnement doit être inférieure à 120 degrés.
5. Les pompes de pipeline à haute température-à aspiration unique-à un étage-à aspiration unique GRG, GHG et GYG sont conçues en ajoutant un dispositif de refroidissement par eau-au type ordinaire. La température de fonctionnement est inférieure ou égale à 185 degrés. Leur champ d'application est similaire à celui du type ordinaire.
GRG est une pompe à eau chaude-à haute température, GHG est une pompe pour pipeline chimique à haute-et GYG est une pompe à huile pour pipeline à haute-température.
11. Paramètres de base de la pompe ?
Réponse : Débit Q (m³/h), hauteur H (m), vitesse n (r/min), puissance (puissance totale et puissance applicable) Pa (kW), efficacité h (%), différence de hauteur d'aspiration et de refoulement r (m), diamètres d'entrée et de sortie φ (mm), diamètre de roue D (mm), poids de la pompe W (kg).
12. Qu'est-ce que le flux ? Quelle lettre est utilisée pour le représenter ? Combien y a-t-il d’unités de mesure ? Comment est-il converti ? Comment peut-on le convertir en poids et quelle est la formule ?
Réponse : Le volume de liquide déchargé par unité de temps est appelé débit. Le débit est désigné par la lettre Q.
Unités de mesure : mètres cubes par heure (m3/h), litres par minute (L/min), litres par seconde (L/s)
1 litre par seconde=3.6 mètres cubes par heure=0.06 mètres cubes par minute=60 litres par minute
G=Qr G représente le poids r représente la densité du liquide
Exemple : Le débit d'une certaine pompe est de 50 m³/h. Quel est le poids par heure lors du pompage de l'eau ? La densité de l'eau r est de 1 000 kilogrammes/mètre cube (ou 1 g/cm³).
Solution : G=Qr=50 × 1000 (m³/h. kg/m³)=50000 kg/h=50 T/h
13. Qu'est-ce que la tête ? Quelle lettre est utilisée pour le représenter ? Quelle est l'unité de mesure ? Quel est le rapport avec la conversion de pression et la formule correspondante ?
Réponse : L'énergie gagnée par une unité de poids de liquide après avoir traversé la pompe est appelée hauteur.
La hauteur manométrique de la pompe, y compris la hauteur d'aspiration, est approximativement égale à la différence de pression entre la sortie et l'entrée de la pompe. La tête est désignée par « H » et se mesure en mètres (m). La pression de la pompe est représentée par "P" et se mesure en Mpa (mégapascals), kilogrammes (Kg)/cm, H=P/r
Par exemple, P=1 kilogramme/cmH=P/r=(1 kilogramme/cm) / (1 000 kilogrammes/m)=(10 000 kilogrammes/m) / (1 000 kilogrammes/m)=10 MPa=10 kilogrammes (Kg) / cm H=(P2 - P1) r (P2 - pression de sortie)
14. Quelle est l’efficacité d’une pompe ? Comment est-il calculé ?
Réponse : Il s’agit du rapport entre la puissance effective de la pompe et sa puissance à l’arbre.
La puissance effective fait référence à la hauteur manométrique de la pompe × débit × densité spécifique (débit pondéral) Ne=rQH. L'unité est le kilowatt.
1 kilowatt=102 kilogrammes mètres par seconde 1 kilowatt=75/102 chevaux
La puissance à l'arbre et la puissance de la pompe centrifuge font référence à la puissance transmise du moteur principal à la pompe, c'est-à-dire la puissance d'entrée. L'unité est le kilowatt.
n=Ne/N=rQH / 102N où r est en tonnes par mètre cube, Q est en litres par seconde et H est en mètres.
n=Ne/N=rQH / (102 × 3,6N) r est en tonnes par mètre cube Q est en mètres cubes par heure H est en mètres
15. Qu'entendons-nous par débit nominal, vitesse de rotation nominale et hauteur nominale ?
Réponse : La pompe est conçue sur la base des paramètres de performances spécifiés pour son fonctionnement. La performance optimale obtenue est définie comme les paramètres de performance nominale de la pompe. Il s'agit généralement des valeurs de paramètre spécifiées dans l'exemple du catalogue de produits.
Par exemple : un débit de 50 - 125 avec 12,5 m3/h comme débit nominal, une hauteur de chute de 20 m comme hauteur nominale et une vitesse de rotation de 2 900 tr/min comme vitesse de rotation nominale.
16. Quel est le terme « perte de charge d'aspiration » ? Quel est le terme « ascenseur à succion » ? Quelles sont leurs unités respectives et les symboles correspondants ?
Réponse : Lorsque la pompe fonctionne, en raison d’une certaine pression de vide à l’entrée de la roue, une vaporisation du liquide se produit. Les bulles vaporisées, sous le mouvement d'impact des particules liquides, provoquent un pelage des surfaces métalliques telles que la roue, endommageant ainsi le métal. A ce moment, la pression du vide est appelée pression de vaporisation. La marge de cavitation fait référence à l’excès d’énergie que possède l’unité de poids de liquide à l’entrée d’aspiration de la pompe par rapport à la pression de vaporisation. L'unité est le mètre de colonne de liquide, et elle est représentée par (NPSH) r.
La hauteur d'aspiration est la marge de cavitation nécessaire Δ/h : c'est le degré de vide auquel la pompe peut aspirer du liquide, et c'est également la hauteur géométrique d'installation autorisée de la pompe. L'unité est en mètres. Hauteur d'aspiration=pression atmosphérique standard (10,33 mètres) - marge de cavitation - marge de sécurité (0,5). La pression atmosphérique standard peut créer une hauteur de vide de 10,33 mètres sur le pipeline.
Par exemple : La hauteur d'aspiration nécessaire pour une certaine pompe est de 4,0 mètres. Calculez la hauteur d’aspiration Δh.
Solution : Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.67 mètres
17. Quelle est la courbe caractéristique d’une pompe ? Quels aspects comprend-il ? Quelle est sa fonction ?
Réponse : Généralement, les courbes ou courbes caractéristiques qui représentent les relations entre les principaux paramètres de performance sont appelées courbes de performance ou courbes caractéristiques de la pompe centrifuge. En fait, les courbes de performances de la pompe centrifuge sont les manifestations externes des lois de mouvement du liquide à l'intérieur de la pompe, et elles sont obtenues par des mesures réelles.
Les courbes caractéristiques comprennent : le débit-courbe de hauteur (Q-H), le débit-courbe de puissance (Q-N), le débit-courbe d'efficacité (Q-η) et le débit-courbe d'augmentation de la hauteur d'aspiration admissible (Q-(NPSH)r).
La fonction de la courbe de performance est que pour tout point de débit de la pompe, un ensemble de valeurs correspondantes de hauteur, de puissance, d'efficacité et de marge de cavitation peuvent être trouvées sur la courbe. Cet ensemble de paramètres est appelé état de fonctionnement, qui est abrégé en condition de travail ou point de travail. Les conditions de travail à haute efficacité sont appelées points de conditions de travail optimales. Le point de condition de travail optimal est généralement le point de condition de travail de conception. Généralement, les paramètres évalués d'une pompe centrifuge, c'est-à-dire le point de condition de fonctionnement de conception et le point de condition de fonctionnement optimal, coïncident ou sont très proches. En pratique, un fonctionnement dans la plage de rendement élevé-peut permettre de réaliser des économies d'énergie tout en garantissant le fonctionnement normal de la pompe. Il est donc très important de comprendre les paramètres de performance de la pompe.
18. Qu'est-ce qu'un banc d'essai complet de performances d'une pompe ?
Réponse : L'équipement capable de tester avec précision tous les paramètres de performance de la pompe grâce à des instruments précis est la plate-forme complète de test de performances-. La précision standard nationale pour cet équipement est le niveau B.
Le débit est mesuré à l'aide d'un rotamètre de précision.
La tête est mesurée à l'aide d'un manomètre précis.
La hauteur d'aspiration est mesurée à l'aide d'un vacuomètre précis.
La puissance est mesurée par un capteur de puissance d'arbre précis.
La vitesse de rotation est mesurée à l'aide d'un compteur de vitesse. L'efficacité est calculée en fonction de la valeur mesurée : η=Rqn / 102N.
La courbe de performance est tracée sur le système de coordonnées en fonction des valeurs mesurées.
19. Relation entre la puissance de l'arbre de la pompe et la puissance équipée du moteur
Réponse : La puissance à l’arbre de la pompe est la puissance transmise du moteur principal à la pompe pendant la conception. Pendant le fonctionnement réel, les conditions de travail changeront. Par conséquent, il devrait y avoir une certaine marge pour la puissance transmise du moteur principal à la pompe. De plus, la puissance de sortie du moteur dépend du facteur de puissance et de l'arbre, c'est pourquoi la pratique courante consiste à équiper le moteur d'une puissance supérieure à la puissance de l'arbre de la pompe.
Puissance axiale :
0.1 - 0.55KW 1.3 - 1.5 fois
0.75 - 2.2 KW 1.2 - 1.4 fois
3.0 - 7.5 KW 1.15 - 1.25 fois
11 KW et plus 1.1 - 1.15 fois
Et il est personnalisé en fonction des spécifications de puissance des moteurs de la série Y conformément aux normes nationales.
20. Signification du modèle : ISG50-160IA (B) ?
Réponse : ISG50-160 (I)A (B) Où :
I : Une pompe centrifuge à aspiration unique-à un étage-qui adopte la norme internationale ISO2858 et les paramètres de performance de la pompe centrifuge à aspiration simple-à un étage-de type IS.
S : S Type clair
G : Type de canalisation
50 : Diamètre nominal (alésage) pour l'import et l'export (en millimètres) 50 mm
160 : Taille nominale de la roue de la pompe (se référant au diamètre de la roue qui est d'environ 160 mm)
I : Je classe le débit (sans je débite à 12,5 m³/h, avec je débite à 25 m³/h)
A (B) : Une condition dans laquelle l'efficacité de la pompe n'est pas élevée, tandis que le débit, la hauteur de tête et la puissance de l'arbre sont tous réduits.
A : La première coupe de la roue
B : Deuxième coupe de la roue
Qu'est-ce que le phénomène de cavitation :
Réponse 1. La pression la plus basse dans la pompe unitaire se produit près de l'entrée de la roue. Lorsque la pression à ce stade chute jusqu'à la pression de saturation correspondant à la température actuelle, le liquide commence à se vaporiser et un grand nombre de bulles s'échappent du liquide. Lorsque ces bulles s'écoulent avec le liquide vers la zone haute-pression de la pompe, sous l'action d'une pression externe, les bulles se condensent soudainement en liquide. A ce moment, le liquide entourant les bulles, c'est-à-dire qu'il se précipite vers l'espace où se trouvaient initialement les bulles, et génère un impact hydraulique très fort. En raison de la condensation de nombreuses bulles par seconde, de nombreuses pressions d'impact importantes sont générées de manière répétée. Sous l'action continue de cette charge d'impact locale, les surfaces des composants d'écoulement dans la pompe s'usent progressivement et de nombreuses taches érodées apparaissent, puis elles forment un motif en forme de nid d'abeille- et finissent par se décoller. En plus des dommages causés par l'impact, lorsque le liquide se vaporise, il libère également l'oxygène dissous, provoquant l'oxydation et la corrosion des composants du flux.
Ce phénomène où les composants de l'écoulement sont endommagés en raison de l'effet combiné de l'érosion mécanique et de la corrosion chimique est connu sous le nom de cavitation.
Réponse 2. Lorsqu'un liquide est à une certaine température et que la pression est réduite à la pression de vaporisation à cette température, des bulles se forment dans le liquide. Ce phénomène de formation de bulles est appelé cavitation.
Réponse 3. La cavitation fait référence à la situation où, lorsque la pression à la surface du réservoir de stockage reste constante, si la pression au centre de la roue chute pour être égale à la pression de vapeur saturante de la température actuelle du liquide transporté, un grand nombre de bulles se formeront à l'entrée de la roue. Ces bulles, ainsi que le liquide, pénètrent dans la zone à haute-pression et sont rapidement écrasées et condensées, créant ainsi un vide dans la zone où se trouvent les bulles. Les particules de liquide environnantes se précipitent vers le centre des bulles à une vitesse extrêmement élevée, provoquant une pression d'impact instantanée, provoquant ainsi un endommagement rapide de la turbine. Dans le même temps, la pompe subit des vibrations, du bruit et une diminution significative du débit, de la hauteur et de l'efficacité de la pompe. Ce phénomène est appelé cavitation.
Réponse 4. S'il s'agit d'une pompe à eau, la hauteur entre la pompe et la surface de l'eau doit être réduite. Lors du fonctionnement du vérin hydraulique, une certaine quantité d'air est mélangée au liquide entre le piston et le manchon de guidage. À mesure que la pression augmente progressivement, l’air contenu dans le liquide se transforme en bulles. Lorsque la pression atteint une certaine valeur limite, ces bulles éclatent sous la haute pression, appliquant ainsi rapidement du gaz à haute -température et haute -pression à la surface des pièces, provoquant une cavitation du vérin hydraulique et entraînant des dommages corrosifs aux pièces. Ce phénomène est appelé cavitation.
Pompe à jet et cavitation
La pompe à jet atteint l'objectif de transport en convertissant l'énergie du flux de fluide. Il peut être utilisé pour transporter des liquides ou des gaz. Dans la production chimique, la vapeur est souvent utilisée comme fluide de travail de la pompe à jet, qui est utilisée pour créer un vide et générer une pression négative au sein de l'équipement. C’est pourquoi on l’appelle communément pompe à jet de vapeur.
Principe de fonctionnement : sous haute pression, la vapeur de travail est éjectée de la buse à très grande vitesse, amenant du gaz ou de la vapeur à basse-pression dans le fluide à grande vitesse-. Le gaz inhalé se mélange à la vapeur et pénètre dans le tube d'expansion. La vitesse diminue progressivement et la pression statique augmente en conséquence. Enfin, il est évacué par la sortie.
Lors de la réalisation des deux conditions de travail consistant à modifier le débit du liquide mélangé et à modifier la longueur de la gorge et de l'espace de la buse de la pompe à jet. Lors du réglage du débit du liquide mélangé, le débit du fluide moteur change également en conséquence, et la vitesse du fluide moteur traversant la buse change également. Il en résulte l'affaiblissement du phénomène de cavitation au fur et à mesure que le débit du liquide mélangé diminue, jusqu'à être totalement éliminé. Sur la base de l'expérience de trois longueurs différentes d'espace de gorge et de buse, il s'avère que l'augmentation de l'espace de gorge et de buse peut augmenter la zone d'écoulement annulaire entre la buse et la gorge. Lorsque la même quantité de fluide traverse une plus grande surface, la vitesse d’écoulement sera plus faible et la pression sera plus élevée, ce qui rendra le phénomène de cavitation moins susceptible de se produire.
Analyse et gestion du phénomène de cavitation des pompes
I. Phénomène de cavitation
Lorsqu'un liquide est à une certaine température et que la pression est réduite à la pression de vaporisation à cette température, des bulles se forment dans le liquide. Ce phénomène de formation de bulles est appelé cavitation. Les bulles générées lors de la cavitation s'écoulent vers la zone à haute-pression et leur volume diminue, les faisant éclater. Le phénomène de disparition des bulles dans le liquide en raison de l’augmentation de la pression est appelé effondrement de cavitation.
Pendant le fonctionnement de la pompe, si, pour une raison quelconque, une certaine zone locale du passage d'écoulement (généralement quelque part légèrement après l'entrée de l'aube de la turbine) subit une diminution de la pression absolue du liquide pompé jusqu'à la pression de vaporisation du liquide à cette température, le liquide commence à se vaporiser à ce stade, générant une grande quantité de vapeur et formant des bulles. Lorsque le liquide contenant un grand nombre de bulles traverse la zone à haute-pression à l'intérieur de la turbine, le liquide à haute-pression entourant les bulles provoque un rétrécissement rapide des bulles et finit par éclater. Dans le même temps, les particules liquides remplissent les vides à une vitesse très élevée, générant à cet instant un très fort effet d’impact de l’eau. Ce processus de formation de bulles et leur éclatement causant des dommages aux composants du flux est le processus de cavitation dans la pompe. Une fois que la pompe subit une cavitation, en plus d'endommager les composants d'écoulement, elle génère également du bruit et des vibrations, ce qui entraîne une diminution des performances de la pompe. Dans les cas graves, cela peut provoquer l’interruption du liquide dans la pompe et l’empêcher de fonctionner normalement.
II. Formule de relation de base pour la cavitation de la pompe
Les conditions de cavitation de la pompe sont déterminées à la fois par la pompe elle-même et par le dispositif d'aspiration. Par conséquent, lors de l’étude des conditions de cavitation, il convient de prendre en compte à la fois la pompe elle-même et le dispositif d’aspiration. L'équation de base de la relation pour la cavitation de la pompe est
NPSHc Inférieur ou égal à NPSHr Inférieur ou égal à [NPSH] Inférieur ou égal à NPSHa
NPSHa=NPSHr (NPSHc) -- Indique le début de la cavitation pour la pompe
NPSHa > NPSHa > NPSHr (NPSHc) -- La pompe n'a pas de cavitation.
Dans la formule, NPSHa - la hauteur d'aspiration positive nette disponible, également connue sous le nom de hauteur d'aspiration efficace, plus la valeur est grande, moins elle est sujette à la cavitation.
NPSHr - Marge de hauteur d'aspiration de la pompe, également connue sous le nom de marge de hauteur d'aspiration nécessaire ou chute de pression dynamique à l'entrée de la pompe. Plus il est petit, meilleures sont les performances de cavitation anti-aspiration.
NPSHc - Marge de hauteur d'aspiration critique, fait référence à la marge de hauteur d'aspiration correspondant à un certain degré de baisse des performances de la pompe ;
[NPSH] - Hauteur d'aspiration admissible : il s'agit de la marge de hauteur d'aspiration utilisée pour déterminer les conditions de fonctionnement de la pompe. Habituellement, [NPSH]=(1.1 - 1.5) NPSHc.
III. Calcul de la marge de cavitation de l'appareil
NPSHa=Ps/ρg + Vs/2g - Pc/ρg=Pc/ρg ± hg - hc - Ps/ρg
IV. Mesures pour prévenir l'apparition de cavitation
Pour éviter la cavitation, il est nécessaire d’augmenter le NPSHa. Les mesures pour prévenir la cavitation en garantissant que NPSHa est supérieur à NPSHr sont les suivantes :
1. Réduisez la hauteur géométrique d'aspiration hg (ou augmentez la hauteur géométrique du reflux).
2. Pour réduire la perte d'aspiration hc, on peut essayer d'augmenter le diamètre du tuyau, de minimiser la longueur du pipeline et de réduire le nombre de coudes et d'accessoires.
3. Empêcher un fonctionnement prolongé dans des conditions de débit élevé ;
4. À vitesse de rotation et débit identiques, l'utilisation d'une pompe à double aspiration peut réduire la vitesse du débit d'entrée, rendant ainsi la pompe moins sujette à la cavitation.
5. Lorsque la pompe subit une cavitation, le débit doit être réduit ou la vitesse doit être diminuée pour fonctionner.
6. L'état du réservoir d'aspiration de la pompe a un impact significatif sur la cavitation de la pompe.
7. Pour les pompes fonctionnant dans des conditions difficiles, afin d'éviter les dommages dus à la cavitation, des matériaux résistants à la cavitation peuvent être utilisés.
Types et principes de pompes|Phénomène de cavitation|Équations relationnelles de base de la cavitation de la pompe
Réponse : 1. Définition des types et principes de pompe : Généralement, toute machine qui soulève des liquides, transporte des liquides ou augmente la pression de liquides, c'est-à-dire toute machine qui convertit l'énergie mécanique du moteur principal en énergie liquide pour atteindre l'objectif de pomper des liquides, est collectivement appelée pompe.
II. Principe de fonctionnement de la pompe :
1. Pompe volumétrique - Aspiration de liquide grâce au changement périodique du volume de la chambre de travail.
2. Pompe à palettes - Ce type de pompe utilise l'interaction entre les palettes et le liquide pour transporter le liquide.
3. Utilisations spécifiques de la pompe : Les différentes utilisations de la pompe, les différents fluides liquides qu'elle transporte, les différents débits et plages de hauteur, entraînent bien sûr également différents types de structure et de matériaux. En résumé, ils peuvent être globalement classés comme suit : approvisionnement en eau urbain, systèmes d'égouts, systèmes civils et de construction, systèmes agricoles et de conservation de l'eau, systèmes de centrales électriques, systèmes chimiques, systèmes de l'industrie pétrolière, systèmes miniers et métallurgiques, systèmes d'industrie légère et systèmes de navires.
4. Phénomène de cavitation
Lorsqu'un liquide est à une certaine température et que la pression est réduite à la pression de vaporisation à cette température, des bulles se forment dans le liquide. Ce phénomène de formation de bulles est appelé cavitation. Les bulles générées lors de la cavitation s'écoulent vers la zone à haute-pression et leur volume diminue, les faisant éclater. Le phénomène de disparition des bulles dans le liquide en raison de l’augmentation de la pression est appelé effondrement de cavitation.
Pendant le fonctionnement de la pompe, si une certaine zone locale du passage d'écoulement (généralement une certaine position légèrement derrière l'entrée de la pale de la turbine) subit une réduction de la pression absolue du liquide pompé jusqu'à la pression de vaporisation du liquide à cette température, le liquide commencera à se vaporiser à ce stade, générant une grande quantité de vapeur et formant des bulles. Lorsque le liquide contenant un grand nombre de bulles traverse la zone à haute-pression à l'intérieur de la turbine, le liquide à haute-pression entourant les bulles provoque un rétrécissement rapide des bulles et finit par éclater. Dans le même temps, les particules liquides remplissent les vides à une vitesse très élevée, générant à cet instant un très fort effet d’impact de l’eau. La force d'impact atteint plusieurs à plusieurs milliers d'atmosphères par seconde et la fréquence d'impact peut atteindre des dizaines de milliers de fois par seconde. Dans les cas graves, l'épaisseur de la paroi peut être pénétrée.
Le processus par lequel des bulles sont générées et éclatent dans la pompe, endommageant les composants du débit, est connu sous le nom de processus de cavitation dans la pompe. Une fois que la pompe subit une cavitation, en plus d'endommager les composants d'écoulement, elle produira également du bruit et des vibrations, entraînant une baisse des performances de la pompe. Dans les cas graves, cela peut provoquer l’interruption du liquide dans la pompe et l’empêcher de fonctionner normalement.
Comment choisir une pompe :
Réponse : Actuellement, lors de la sélection de micropompes, telles que des micropompes à vide, des micropompes à air, des micropompes d'échantillonnage de gaz, des micropompes de circulation de gaz, des micropompes d'échappement, des micropompes d'aspiration, des micropompes de pompage, des micropompes de remplissage de gaz et des micropompes à gaz-haute pression, celles-ci impliquent souvent ces trois concepts.
En termes simples, ces trois notions correspondent respectivement aux états dilué, normal et dense d'un gaz.
Pression atmosphérique : elle fait référence à une atmosphère de pression, qui est la pression exercée par les gaz dans l'atmosphère dans laquelle nous sommes habitués à vivre. Une pression atmosphérique standard est de 101 325 Pa (pascal - une unité de pression courante). 100, 000 Pa=100 KPa, donc « une pression atmosphérique standard » est également communément exprimée par 100 KPa ou 101 KPa. En raison des différences de situation géographique, d'altitude, de température, etc. à chaque endroit, la pression atmosphérique réelle n'est pas égale à la pression atmosphérique standard. Cependant, par souci de simplicité, on peut parfois considérer approximativement que la pression normale est une pression atmosphérique standard, c'est-à-dire 100 KPa.
Pression négative : Il s'agit d'un état gazeux avec une pression inférieure à la pression atmosphérique normale, communément appelée « vide ». Par exemple, lorsque vous buvez une boisson dans un tube, le tube contient une pression négative ; la partie intérieure d’une ventouse utilisée pour suspendre des objets est également sous pression négative.
Pression positive : Il s'agit d'un état gazeux avec une pression supérieure à la pression atmosphérique normale. Par exemple, lors du gonflage des pneus d'un vélo ou d'une voiture, l'extrémité de sortie de la pompe à air ou du gonfleur génère une pression positive.
II. Dans de nombreux domaines tels que la recherche, la bio-ingénierie, l'automatique, la protection de l'environnement, le traitement de l'eau, etc., l'échantillonnage de gaz, la circulation des gaz, l'adsorption d'objets, etc. sont souvent nécessaires. Dans de tels cas, une pompe à vide est nécessaire. Ses principaux paramètres incluent le degré de vide et le débit, etc.
(1) Le « degré de vide » fait généralement référence à la pression maximale qu'une pompe peut atteindre pendant son fonctionnement. C'est-à-dire qu'il s'agit du degré de finesse du gaz restant une fois que la pompe a retiré tout le gaz d'un récipient scellé.
Dans l'industrie, le terme « pression limite » peut avoir deux significations. L'une est la « pression absolue », qui est basée sur le « vide absolu » (le vide absolu théorique où aucune substance n'existe) comme point zéro. Les valeurs marquées sont toutes des nombres positifs. Plus le nombre est petit, plus il se rapproche du vide absolu et plus le degré de vide est élevé. Par exemple, nous avons une micro pompe à vide « vide poussé » VCH1028. Sa pression limite est de 10 KPa (0,01 MPa). Parmi les micropompes à vide, celle-ci est considérée comme ayant un degré de vide très élevé.
L'autre type est la « pression relative », où la pression atmosphérique est prise comme point zéro. Tout ce qui se trouve en dessous de la pression atmosphérique est représenté par une valeur négative, c'est pourquoi on l'appelle « pression négative ». Plus la valeur absolue de cette valeur négative est grande, plus le degré de vide est élevé. Par exemple, nous avons une "micropompe à vide haute pression négative" PH2506B avec une pression négative de -75KPa (-0,075MPa), tandis que la VCH1028 est élevée (VCH a -90KPa (-0,09Mpa)). Par conséquent, la force d’aspiration du PH2506B n’est pas aussi forte que celle du VCH.
La manière internationalement acceptée et la plus scientifique de désigner la pression dans l'industrie du vide est d'utiliser la « pression absolue » ; cependant, comme la méthode de mesure de la pression relative est plus simple et que les instruments de mesure sont plus courants (comme les jauges à vide ordinaires sont toutes des jauges de pression relative), il est d'usage en Chine de désigner la pression comme « pression relative ».
La relation entre les deux : Pression relative=Pression absolue - Pression atmosphérique locale.
Par exemple, la pression absolue du VCH1028 est de 10 Kpa. Sa pression relative=10 - 100=-90 Kpa (-0,09 MPa).
(2) In fields such as research, laboratories, and medicine, there are often applications of gas pressurization, such as inflating a container that already has a positive pressure, or when the resistance within the system is high and a pump is needed to overcome the resistance to deliver gas. At such times, a pump that can output a positive pressure higher than atmospheric pressure is required. This is usually expressed as "relative pressure". Our high-pressure miniature air pump and miniature vacuum pump can output a maximum positive pressure of >100 Kpa (0,1 MPa). Ce sont des pompes à vide de type sec- et ne nécessitent pas d'huile de pompe à vide ni d'huile lubrifiante, ne polluant ainsi pas le fluide de travail. Ils peuvent fonctionner en continu pendant 24 heures et l’orifice d’échappement peut être obstrué, ce qui les rend particulièrement adaptés à ces situations.
Exemple complet : (Pas particulièrement rigoureux, juste pour illustrer la relation entre les trois)
En supposant que la pression du gaz dans le récipient scellé est normale, cela signifie qu’il y a 100 molécules de gaz à l’intérieur. En utilisant le VCH1028 avec une pression négative de -90 Kpa, il peut finalement en éliminer 90, n'en laissant que 10. À ce stade, la pression négative à l'intérieur du conteneur est de -90 Kpa. S'il est remplacé par le PH2506B, il ne pourra en retirer que 75, ce qui en laissera 25. En conséquence, la pression négative à l'intérieur du conteneur est de -75 Kpa.
Si le PCF5015N est utilisé pour gonfler ce conteneur, il y aura 200 molécules de gaz à l'intérieur du conteneur à la fin. Représentée par la pression absolue, elle est de 200 Kpa ; représentée par la pression relative (pression positive), elle est de 100 Kpa.
Quels sont les critères de choix de la pompe ?
Réponse : Pour sélectionner le type de pompe, il est nécessaire de déterminer son objectif et ses performances. Ce processus de sélection commence par le choix du type et de la forme de la pompe. Alors, sur quel principe choisir la pompe ? Et quelle est la base de cette sélection ?
I. Principes de sélection
Assurez-vous que le type de pompe sélectionné et ses performances répondent aux exigences des paramètres de processus tels que le débit, la hauteur manométrique, la pression, la température, le débit de cavitation et la hauteur d'aspiration de l'équipement.
2. Il est nécessaire de répondre aux exigences des caractéristiques du support. Pour les pompes qui transportent des fluides inflammables, explosifs, toxiques ou précieux, des joints d'arbre fiables ou des pompes-sans fuite sont nécessaires, telles que des pompes à entraînement magnétique, des pompes à membrane et des pompes blindées. Pour les pompes qui transportent des fluides corrosifs, les composants d'écoulement doivent être constitués de matériaux résistants à la corrosion-, tels que les pompes AFB en acier inoxydable-résistantes à la corrosion et les pompes à entraînement magnétique en plastique technique CQF. Pour les pompes qui transportent des fluides contenant des particules solides, les composants d'écoulement doivent être constitués de matériaux résistants à l'usure et, dans certains cas, les joints d'arbre doivent être rincés avec des liquides propres.
3. Fiabilité mécanique élevée, faible bruit et petites vibrations.
4. D'un point de vue économique, il est nécessaire de considérer de manière globale le coût total de l'équipement, de son fonctionnement, de sa maintenance et de sa gestion, en veillant à ce qu'il soit le plus bas possible.
5. Les pompes centrifuges ont les caractéristiques d'une vitesse de rotation élevée, d'une petite taille, d'un poids léger, d'un rendement élevé, d'un débit important, d'une structure simple, d'aucune pulsation dans la distribution de liquide, de performances stables, d'un fonctionnement facile et d'un entretien pratique. Par conséquent, sauf dans les situations suivantes, les pompes centrifuges doivent être sélectionnées autant que possible :
Lorsqu'il y a des exigences de mesure, la hauteur requise de la pompe doseuse est très élevée, le débit est très faible et il n'existe pas de pompe centrifuge appropriée à petit -débit élevé-hauteur de tête disponible. Dans de tels cas, une pompe alternative peut être sélectionnée. Si les besoins en cavitation ne sont pas élevés, une pompe vortex peut également être choisie. Lorsque la hauteur manométrique est très faible et le débit très élevé, une pompe à débit axial et une pompe à débit mixte peuvent être sélectionnées. Lorsque la viscosité du fluide est relativement élevée (supérieure à 650 - 1000 mm2/s), une pompe à rotor ou une pompe alternative (telle qu'une pompe à engrenages ou une pompe à vis) peut être envisagée. Lorsque le fluide contient 75 % d'air et que le débit est faible avec une viscosité inférieure à 37,4 mm2/s, une pompe vortex peut être sélectionnée. Pour les occasions où des démarrages fréquents sont nécessaires ou où il n'est pas pratique de remplir la pompe, des pompes avec des performances d'auto-amorçage doivent être sélectionnées, telles que des pompes centrifuges à amorçage automatique, des pompes vortex à amorçage automatique et des pompes pneumatiques (électriques) à membrane.
II. Procédure générale de sélection de la pompe
En fonction de divers facteurs tels que la disposition de l'appareil, les conditions du terrain, les conditions de niveau d'eau, les conditions de fonctionnement et la comparaison des schémas économiques, la sélection des types horizontaux, verticaux et autres (type de tuyau, type à angle droit, type à angle variable, type à angle de braquage, type parallèle, type vertical, type vertical, type submersible, type détachable, type immergé, type non colmatant, type auto-amorçant, type à engrenage, type rempli d'huile-type rempli d'eau-type rempli de température) doit être envisagé. Les pompes horizontales sont pratiques pour le démontage et le montage, faciles à gérer, mais ont un volume important et un prix relativement élevé, et nécessitent une grande surface ; les pompes verticales ont souvent la roue immergée dans l'eau, peuvent être démarrées à tout moment, sont pratiques pour un fonctionnement automatique ou une télécommande, sont compactes, ont une petite zone d'installation et sont relativement moins chères.
2. En fonction des propriétés du milieu liquide, sélectionnez la pompe appropriée, telle qu'une pompe à eau, une pompe à eau chaude, une pompe à huile, une pompe chimique, une pompe résistante à la corrosion-ou une pompe à impuretés, ou utilisez une pompe non-colmatante. Pour les pompes installées dans des zones d'explosion, si le niveau de la zone d'explosion est connu, un moteur antidéflagrant-doit être utilisé.
3. Les quantités de vibrations sont classées comme : pneumatiques et électriques (le type électrique est divisé en tension 220 V et tension 380 V).
4. Choisir entre des pompes à aspiration simple-et des pompes à aspiration double-en fonction du débit : sélectionnez des pompes à aspiration simple-ou des pompes à aspiration multiples-en fonction de la hauteur de la tête. Pour les pompes à grande-vitesse ou les pompes à faible-vitesse (pompes de climatisation), les pompes à plusieurs-étages ont un rendement inférieur à celui des pompes à un étage-. Si des pompes à un étage-et des pompes à plusieurs-étages peuvent être utilisées, il est conseillé de choisir les pompes à un-étages.
5. Une fois que le modèle spécifique de la pompe est déterminé et qu'une pompe d'une certaine série est sélectionnée, le modèle spécifique peut être déterminé sur le spectre de type ou la courbe caractéristique de la série en fonction des deux principaux paramètres de performance : le débit maximum et la hauteur manométrique après avoir ajouté 5 % - 10 % de marge. En utilisant la courbe caractéristique de la pompe, trouvez la valeur de débit requise sur l'axe horizontal et la valeur de hauteur requise sur l'axe vertical. Tracez des lignes verticales ou horizontales à partir de ces deux valeurs dans les directions respectives, et le point d'intersection des deux lignes tombe exactement sur la courbe caractéristique. Alors cette pompe est celle qu’il faut sélectionner. Cependant, cette situation idéale est rarement rencontrée. Habituellement, les situations suivantes peuvent se produire :
A. Premier cas : Le point d'intersection est au dessus de la courbe caractéristique. Cela indique que le débit répond aux exigences, mais que la hauteur manométrique est insuffisante. À ce stade, si les différences de hauteur sont similaires ou inférieures à environ 5 %, elles peuvent toujours être sélectionnées. Si les différences de hauteur d’élévation sont importantes, choisissez la pompe avec une hauteur d’élévation plus grande. Ou essayez de réduire la perte de résistance du pipeline.
B. Le deuxième type : si le point d'intersection est en dessous de la courbe caractéristique et dans la plage trapézoïdale en forme d'éventail de la courbe caractéristique de la pompe, alors ce modèle peut être déterminé de manière préliminaire. Ensuite, en fonction de la différence de hauteur, décidez s'il faut couper le diamètre de la roue. Si la différence de hauteur est très faible, ne coupez pas ; si la différence de tête est importante, calculez le diamètre de la roue en fonction des valeurs Q, H requises, en utilisant sa ns et sa formule de coupe. Si le point d'intersection ne se situe pas dans la plage trapézoïdale en forme d'éventail-, sélectionnez une pompe avec une tête inférieure. Lors de la sélection d'une pompe, il est parfois nécessaire de prendre en compte les exigences du processus de production et de choisir différentes formes de courbes caractéristiques Q-H.
Le concept de cavitation dans les pompes centrifuges
Essentiellement, le phénomène de cavitation dans les pompes centrifuges est une sorte d’effet de cavitation dynamique des fluides, lié aux vortex. Il fait référence à la situation dans laquelle la pression du fluide chute en dessous de sa pression critique (généralement la pression de vapeur saturée) au cours de son mouvement, provoquant la vaporisation de zones locales du fluide et générant de minuscules amas de bulles. Ces amas de bulles grossissent dans une certaine mesure puis s'effondrent et disparaissent sous l'influence de facteurs externes (tels que la dissolution des gaz, la condensation de la vapeur, etc.). Localement, cela provoque des coups de bélier dont la contrainte atteint plusieurs milliers d'atmosphères. Cet effet est évidemment destructeur. D'un point de vue macroscopique, le phénomène de cavitation provoque l'érosion et l'endommagement de la surface du canal d'écoulement (un impact continu à haute fréquence-), déclenchant des vibrations et générant du bruit ; dans les cas graves, il y a une interruption du débit, ce qui entraîne un blocage du canal d'écoulement et une diminution des performances de la pompe.
D’après la description ci-dessus, il ressort que la cavitation se produit en raison de la pression absolue minimale présente dans le champ d’écoulement. Lorsque la pression absolue est basse, la cavitation est plus susceptible de se produire. Par conséquent, contrôler la pression absolue minimale peut contrôler l’effet de cavitation et réduire efficacement l’apparition de phénomènes de cavitation.
Une pompe est une machine qui ajoute de l'énergie à un fluide. Le fluide s'écoule à travers la roue et sa pression augmente généralement. Par conséquent, l’endroit où le fluide a la pression la plus basse dans une pompe se trouve généralement près de l’entrée des aubes de la roue. Ainsi, s’assurer que le fluide a une pression absolue suffisante à l’entrée des aubes de la roue devient la clé pour éviter la cavitation dans la pompe.
La hauteur d'aspiration requise (NPSH) pour la pompe
En raison de la complexité du mouvement des fluides dans les turbomachines, il est extrêmement difficile de calculer théoriquement où la cavitation pourrait se produire dans le champ d'écoulement. De plus, l’apparition de cavitation dépend non seulement des caractéristiques d’écoulement du fluide mais également des propriétés thermodynamiques du fluide lui-même. Il est donc encore plus difficile d’établir théoriquement un critère d’apparition de cavitation. Ainsi, en pratique, la méthode consistant à combiner expérience et expérimentation est souvent utilisée pour proposer le critère de cavitation. La notion de marge de cavitation des pompes est l'un des critères importants parmi eux. Il a non seulement une certaine signification théorique, mais constitue également l'une des normes d'acceptation des produits.
La marge de cavitation d'une pompe a deux concepts : Le premier est lié à la méthode d'installation et est appelé marge de cavitation effective NPSHA. Il fait référence à la partie de l'énergie restant au-dessus de la hauteur de pression critique après que l'eau s'écoule à travers la canalisation d'aspiration et atteigne l'entrée d'aspiration de la pompe. Il s'agit de la marge de cavitation disponible et appartient aux « paramètres utilisateur ». La seconde est liée à la pompe elle-même et est appelée marge de cavitation nécessaire NPSHR. Il s'agit de la valeur de chute de pression depuis l'entrée d'aspiration de la pompe jusqu'au point de pression minimale. Il s'agit de la marge critique de cavitation et fait partie des « paramètres d'usine ». Pour garantir que la pompe ne cavite pas pendant le fonctionnement, il est nécessaire de s'assurer que NPSHA est supérieur ou égal à K × NPSHR dans l'installation (K est la marge de sécurité), et cette dernière est garantie par le fabricant. De ce point de vue, réduire la marge de cavitation de la pompe signifie garantir la hauteur de levage absolue de la pompe et répondre aux exigences d'utilisation.
Analyse du 2NPSHR
Évidemment, la taille du NPSHR dépend de la perte d’énergie du débit de fluide à l’entrée d’aspiration de la pompe. En raison de la brièveté du processus, cette perte se manifeste principalement par des pertes de débit locales. Il existe plusieurs facteurs comme suit :
(1) L'entrée d'aspiration de la pompe converge vers le canal d'écoulement d'entrée de la roue, ce qui entraîne une augmentation de la vitesse d'écoulement et une perte de pression. Le mouvement du fluide passe d'axial à radial au point de retournement, et le champ d'écoulement irrégulier au point de retournement provoque une perte de pression.
(2) La perte de débit causée par les changements de vitesse d'écoulement se manifeste par une diminution de la pression ;
(3) La perte d'énergie générée par le fluide circulant autour du bord d'entrée de la pale ;
(4) L'effet de compression dû à l'épaisseur de la lame provoque une augmentation de la vitesse d'entrée, entraînant une perte de pression.
(5) La perte d'impact du fluide qui s'écoule au bord d'attaque de la pale dans des conditions de fonctionnement non-conçues ;
(6) La mauvaise qualité de coulée de la roue et la surface inégale du canal d'écoulement entraînent des pertes visqueuses pendant l'écoulement.
Parmi les facteurs ci-dessus, les deux premiers sont difficiles à éviter complètement ; tandis que ces derniers peuvent être réduits en améliorant la qualité de conception et de fabrication. Cela oblige les concepteurs à s'efforcer de rendre le passage d'écoulement de l'entrée de la pompe à l'entrée de la roue aussi proche que possible de la ligne de circulation du fluide, afin de réduire la perte de charge de cette section d'écoulement ; pour une pompe de produit existante, l'analyse de ses performances de cavitation doit commencer par l'analyse de la perte de débit de son passage d'entrée.
3 Analyse de la cavitation dans une pompe centrifuge
Procédons maintenant à une analyse qualitative du problème de cavitation de la pompe centrifuge mentionné précédemment. La marge de cavitation de cette pompe est relativement grande et la raison peut être considérée comme étant due à une perte de pression excessive à l'entrée d'aspiration de la pompe. Cependant, la grande marge de cavitation de cette pompe à faibles débits est différente des résultats de détection habituels, qui peuvent être liés à la conception et à la fabrication. L'augmentation de la marge de cavitation à faible débit peut être attribuée à l'augmentation de l'angle d'entrée du flux de liquide, entraînant un angle d'impact positif excessif à l'entrée de la pale et une fuite excessive, provoquant ainsi une perte de pression importante ; tandis qu'à des débits élevés, l'augmentation de la marge de cavitation est principalement due à l'augmentation de la vitesse d'écoulement, ce qui entraîne une augmentation des pertes.
Du point de vue de la conception et de la fabrication, outre la cause de la cavitation de l'espace, le petit angle de placement de l'entrée de la pale (soit en raison d'une mauvaise conception, soit lors de la coulée), la grande épaisseur de l'entrée de la pale et la mauvaise qualité de coulée de la surface de la pale peuvent être les principales raisons de la grande marge de cavitation de ce type de pompe.
4. Mesures d'amélioration
Pour cette pompe, les mesures appropriées suivantes peuvent être prises pour réduire le risque d'apparition de cavitation :
Si possible, le bord d'entrée de la pale peut être avancé, c'est-à-dire qu'une pièce peut être fixée au bord d'entrée, de sorte que le fluide puisse entrer en contact avec la pale plus tôt pour obtenir de l'énergie et éviter l'apparition de situations inférieures à la pression critique.
(2) Nettoyez le canal d'entrée de la roue, en le rendant aussi lisse et plat que possible pour améliorer la finition de surface de l'entrée et réduire la résistance à l'écoulement et la perte de pression.
(3) Meulez la tête de lame, affûtez-la afin de réduire la perte d'impact à l'entrée et de réduire la sensibilité de l'angle d'entrée.
(4) Si la cavitation de l'espace est importante, une solution peut consister à percer des trous d'équilibrage sur la roue pour réduire le débit de fuite, atténuant ainsi le degré de cavitation.
Questions liées aux pompes
Question 1 : Quelles sont les classifications des pompes ?
Réponse : Sur la base des différents principes de fonctionnement, ils peuvent être classés dans les types suivants :
(1) Les pompes à palettes s'appuient sur les aubes rotatives à grande vitesse à l'intérieur de la pompe pour transporter des liquides, telles que les pompes centrifuges et les pompes à débit axial, etc.
1. (2) Pompes volumétriques : ces pompes s'appuient sur les changements du volume de travail à l'intérieur de la pompe pour aspirer ou évacuer des liquides et augmenter l'énergie de pression des liquides. Les exemples incluent les pompes à piston et les pompes à engrenages rotatifs.
(3) Pompe à jet : ce type de pompe utilise l'énergie du fluide de travail (liquide ou gaz) pour transporter des liquides, tels que les pompes à jet d'eau et les pompes à jet de vapeur, etc.
2. Quels sont les composants d’une pompe centrifuge ?
Réponse : L'unité de pompe centrifuge se compose d'une pompe centrifuge, d'un moteur électrique, d'un tuyau d'entrée, d'un tuyau de sortie et de vannes, etc. Notre société adopte une conception combinée de machines et de pompes, ce qui réduit la surface de 30 %.
3. Quel est le principe de fonctionnement d’une pompe centrifuge ?
Réponse : Avant de démarrer la pompe, le tuyau d'aspiration et la pompe elle-même doivent être remplis de liquide. Après le démarrage de la pompe, la roue tourne à grande vitesse. Le liquide à l’intérieur de la turbine tourne avec les pales. Sous l’action de la force centrifuge, le liquide est éjecté de la roue et jaillit. Le liquide éjecté ralentit progressivement dans la chambre de diffusion du corps de pompe et augmente progressivement en pression. Ensuite, il s'écoule de la sortie de la pompe et du tuyau de refoulement. À ce moment-là, au centre des pales, en raison de l'éjection du liquide vers les zones environnantes, une zone de vide basse pression -sans air ni liquide se forme. Le liquide contenu dans la piscine liquide est aspiré dans la pompe à travers le tuyau d'aspiration sous l'action de la pression atmosphérique de la surface de la piscine. Le liquide est continuellement aspiré du pool de liquides et s'écoule en continu par le tuyau d'évacuation.
4. Qu'est-ce que le « trafic » ? Quelle est son unité ?
Réponse : Le débit q fait référence au volume de liquide qui est évacué de la sortie de la pompe et pénètre dans la canalisation dans une unité de temps. L'unité de débit est m/h, m/s ou L/s.
5. Qu'est-ce que la tête ? Quelle est son unité ?
Réponse : L'énergie ajoutée par unité de masse de liquide par la pompe, qui correspond à la hauteur totale générée par la pompe, est appelée hauteur. L'unité de tête est le mètre.
6. Qu’est-ce que la cavitation ?
Réponse : La cavitation est un phénomène par lequel le liquide se vaporise, endommageant les composants d'écoulement de la pompe (les composants avec lesquels le liquide entre en contact lorsqu'il traverse la pompe).
7. Qu’est-ce que la cavitation ?
Réponse : La pression la plus basse dans la pompe se situe près de l’entrée de la roue. Lorsque la pression à ce stade chute jusqu'à la pression de saturation correspondant à la température actuelle, le liquide commence à se vaporiser et un grand nombre de bulles s'échappent du liquide. Lorsque ces bulles s'écoulent avec le liquide vers la zone haute-pression de la pompe, sous l'action d'une pression externe, les bulles se condensent soudainement en liquide. A ce moment, le liquide entourant les bulles se précipite vers l'espace où se trouvaient initialement les bulles, générant un impact hydraulique très fort. En raison de la condensation de nombreuses bulles par seconde, de nombreuses fortes pressions d'impact se produisent de manière répétée. Sous l'action continue de cette charge d'impact locale, les surfaces des composants d'écoulement dans la pompe s'usent progressivement, formant de nombreux points d'érosion. Par la suite, ils se connectent en plaques selon un motif en nid d'abeille-, et finalement, il y a un phénomène de décollement. En plus des dommages causés par l'impact, lorsque le liquide se vaporise, il libère également l'oxygène dissous, provoquant l'oxydation et la corrosion des composants du flux. Ce phénomène où les composants de l'écoulement sont endommagés par l'action combinée de l'érosion mécanique et de la corrosion chimique est appelé cavitation.
8. Quelles sont les classifications des pompes centrifuges ?
Réponse : (i) Selon l'application des pompes centrifuges, elles peuvent être classées comme : ⑴ Pompe à eau claire ; ⑵ Pompe à impuretés ; ⑶Pompe résistante aux acides-.
(II) Selon la structure de la roue, elles peuvent être classées comme suit : ⑴ Pompes centrifuges à roue fermée ; ⑵ Pompes centrifuges à roue ouverte ; ⑶ Pompes centrifuges semi-ouvertes.
(3) Selon le nombre de roues, elle peut être classée comme : ⑴ Pompe centrifuge à un étage - ; ⑵ Pompe centrifuge à plusieurs étages-.
(4) Selon la manière dont la pompe aspire le liquide, elle peut être classée comme suit : ⑴ Pompe centrifuge à aspiration unique ; ⑵ Pompe centrifuge à double aspiration.
(5) Selon la méthode de décharge de la pompe, elles sont classées comme suit : ⑴蜗壳式 pompe centrifuge ; ⑵ guide-pompe centrifuge à débit
㈥ Classés par tête : ⑴ Pompe basse-pression ; ⑵ Pompe moyenne-pression ; ⑶ Pompe haute-pression.
㈦ Selon la position de l'arbre de la pompe, elles sont classées comme : ⑴ Pompes verticales ; ⑵ Pompes horizontales.
9. Quelles sont les méthodes pour équilibrer la force axiale d’une pompe centrifuge ?
Réponse : ⑴ L'équilibre de la force axiale pour les pompes à un étage-est principalement obtenu grâce à trois méthodes : l'ouverture des trous d'équilibrage, l'installation de tuyaux d'équilibrage et l'utilisation de turbines à double-aspiration.
(2) L'équilibre de la force axiale pour les pompes à plusieurs étages - est principalement obtenu grâce à la disposition symétrique des roues et à l'utilisation de méthodes telles que les disques d'équilibrage et les tambours d'équilibrage.
La clé de la rénovation du système de récupération des eaux de condensats réside dans la manière d’éliminer le phénomène de cavitation tout en assurant une production normale. La cavitation fait référence au phénomène par lequel l'eau chaude saturée libère de la vapeur sous l'effet d'une réduction de pression, et la vapeur générée se liquéfie et se condense soudainement en eau lorsqu'elle entre dans la zone à haute -pression, provoquant l'éclatement des bulles. Si ce processus se répète, il endommagera la surface des pièces dans cette zone, ainsi que divers effets de corrosion associés, entraînant finalement des dommages par cavitation semblables à une éponge-ou à un nid d'abeilles-. La conséquence de la cavitation est de perturber la continuité du processus de transmission de vapeur, d'augmenter la résistance, de bloquer le chemin d'écoulement et d'affecter sérieusement l'efficacité et la production normale de la pompe. Dans le passé, les fabricants réduisaient souvent la pression pour récupérer l'eau de condensation afin de libérer une grande quantité de vapeur de flash afin de réduire la source de cavitation. Cependant, cette approche conduit sans aucun doute à un gaspillage d’énergie. Par conséquent, la meilleure façon de résoudre le problème de cavitation de la pompe est de faire en sorte que la pression entrant dans la pompe dépasse la pression de cavitation, évitant ainsi fondamentalement l'apparition de cavitation. Le principal principe de fonctionnement de la technologie fermée de récupération de l'eau de condensat consiste à utiliser le principe de pressurisation de la pompe à jet, à établir une théorie de prévention de la cavitation adaptée au transport d'eau chaude saturée et enfin à concevoir la pompe à jet de manière raisonnable pour résoudre le problème de cavitation de la pompe.
De plus, la sélection du purgeur dans ce système est basée sur les conditions de fonctionnement les plus défavorables, évitant ainsi le gaspillage d'énergie provoqué par la contradiction entre la sélection du purgeur et son fonctionnement réel dans le système d'origine. Le réservoir de collecte d'eau conçu pour la pompe de récupération de type fermé-est fermé, ce qui garantit non seulement que la température de récupération de l'eau de condensat est de 120 degrés, mais utilise également pleinement la vapeur de flash.
Comme mentionné ci-dessus, l'adoption de la technologie de récupération des condensats en boucle fermée-pour améliorer l'efficacité d'utilisation de la vapeur est très efficace et réalisable.
