Vrste vertikalnih turbinskih pumpi i njihovi principi rada

Vertikalne turbinske pumpe se široko koriste za komunalno vodosnabdijevanje, industrijske sisteme hlađenja, navodnjavanje, kontrolu poplava, gašenje požara i zahvatanje sirove vode iz rijeka, jezera, akumulacija i mora.

Posebno su korisni kada se nivo vode značajno promijeni ili kada pumpa mora crpiti vodu iz dubokog vlažnog bunara, rezervoara, rezervoara ili podzemnog izvora. Crpni element ostaje ispod nivoa vode, dok vertikalna osovina i stubna cijev prenose snagu prema dolje i pomiču pumpanu tekućinu prema gore.

Ako uspoređujete različite tipove vertikalnih turbinskih pumpi ili pokušavate razumjeti principe rada vertikalnih turbinskih pumpi, najvažnije stvari koje treba pogledati su hidraulički dizajn, broj stupnjeva, raspored instalacije i pumpana tekućina.

A vertikalna turbinska pumpaje tip vertikalne pumpe sa dugim{0}}osovinom sa svojim radnim kolom potopljenim u dizanu tekućinu. Motor se obično postavlja iznad montažnog poda ili ispusne glave. Snaga iz motora se prenosi preko vertikalne osovine do radnog kola ispod nivoa vode.

Tečnost ulazi kroz dno pumpe, prolazi kroz impeler i posudu difuzora, a zatim teče prema gore kroz cev kolone. Na vrhu pumpe, tečnost se usmerava u ispusni cevovod kroz ispusnu glavu ili koljeno.

LC vertikalne pumpe sa dugim{0}}osovinom dostupne su kao jednostepene ili višestepene viseće pumpe i mogu se konfigurisati u VS1 ili VS6 rasporedu.

Tipična vertikalna turbinska pumpa uključuje:

• Vertikalni motor i nosač motora
• Glava za pražnjenje ili koljeno za pražnjenje
• Osovina glave, osovina vodova i osovina radnog kola
• Spojnice vratila
• Stubne cijevi
• Ležajevi linijskog vratila i držači ležajeva
• Difuzorske posude
• Jedan ili više impelera
• Usisno zvono ili ulazno cjedilo

Budući da je pumpa postavljena vertikalno, potrebno joj je relativno malo prostora. Broj stubnih cijevi i dijelova osovine također se može podesiti kako bi odgovarao različitim dubinama ugradnje.

Radni proces vertikalne turbinske pumpe može se podijeliti u pet osnovnih faza: prijenos snage, ulazak tekućine, prijenos energije, oporavak pritiska i pražnjenje.

1. Motor pokreće vertikalno vratilo

Kada se motor pokrene, obrtni moment se prenosi preko spojnice na osovinu glave, osovine vodova i osovinu radnog kola. Ovaj sistem osovine pokreće potopljeno radno kolo.

Ležajevi postavljeni duž osovine ga podržavaju i ograničavaju radijalno kretanje. Pravilno poravnanje osovine i podmazivanje ležajeva su od suštinskog značaja, posebno na pumpama sa velikim dubinama podešavanja.

2. Potopljeno impeler uvlači tečnost

Radno kolo je instalirano ispod minimalnog radnog nivoa vode. Budući da je pumpni element već potopljen, pumpa obično ne zahtijeva isti sistem vakuumskog pražnjenja koji koristi konvencionalna centrifugalna pumpa{1}}koja se postavlja na površinu.

Tečnost ulazi okomito kroz usisno zvono ili ulazni otvor. Za otvorene-instalacije rezervoara, može se instalirati sito kako bi se spriječilo da veće krhotine uđu i oštete impeler ili prolaze difuzora.

3. Radno kolo dodaje energiju tekućini

Kako se rotor rotira, on prenosi mehaničku energiju sa motora na tečnost. Ovo povećava brzinu i pritisak tečnosti.

Dizajn radnog kola određuje kako se tečnost kreće kroz pumpu i da li je jedinica najprikladnija za rad sa većim pritiskom, srednjim pritiskom ili velikim-protokom i niskim{1}}naponom.

4. Difuzor obnavlja pritisak

Nakon napuštanja radnog kola, tečnost ulazi u posudu difuzora. Difuzor usmjerava protok i pretvara dio njegove brzine u pritisak.

U višestepenoj vertikalnoj turbinskoj pumpi, tečnost tada ulazi u sledeće radno kolo i dobija još jedno povećanje energije. Svaki dodatni stepen povećava ukupnu visinu koju pumpa može proizvesti.

5. Stubna cijev nosi tečnost prema gore

Tečnost pod pritiskom putuje prema gore kroz cijev kolone. Zatim ulazi u ispusnu glavu ili koleno i napušta pumpu kroz horizontalni izlaz spojen na vanjski sistem cjevovoda.

Jednostavnim rečima, ovako radi turbinska pumpa: motor pokreće potopljeno impeler kroz vertikalnu osovinu, impeler i difuzor povećavaju pritisak tečnosti, a sklop kolone nosi tečnost na površinu.

Jednostepena vertikalna turbinska pumpa{0}}

Jednostepena{0}}pumpa ima jedno radno kolo i jednu posudu difuzora. Ima manje unutrašnjih komponenti i obično se koristi kada je potrebna glava pražnjenja niska ili umjerena.

Njegove glavne prednosti uključuju:

• Relativno jednostavna konstrukcija
• Lakša instalacija i održavanje
• Manje komponenti za montažu posude
• Dobra pogodnost za velike-protočne, niske-do-srednje-prilike

Višestepena vertikalna turbinska pumpa

Višestepena pumpa ima dva ili više impelera i zdjele difuzora raspoređenih u seriji. Tečnost dobija dodatnu energiju dok prolazi kroz svaki stepen, omogućavajući pumpi da generiše veći ukupni pritisak.

Višestepene vertikalne turbinske pumpe se obično koriste za:

• Duboko{0}}vađenje vode iz bunara
• Povišeno punjenje rezervoara
• Industrijska procesna voda
• Sistemi za gašenje požara{0}}pod visokim pritiskom
• Prijevoz vode-na velike udaljenosti
• Primjene koje zahtijevaju veći izlazni tlak

Dodavanje faza uglavnom povećava brzinu, a ne protok. Konačan broj stupnjeva treba odabrati prema traženoj radnoj tački, brzini pumpe, dostupnom NPSH, minimalnom nivou vode, gubicima u cijevima u stupcu i snazi ​​motora.

1. Vertikalna centrifugalna pumpa sa dugim{1}}osovinom

Vertikalna centrifugalna pumpa sa dugim{0}}osovinom jedan je od najčešćih dizajna vertikalnih turbina. Tečnost ulazi blizu središta radnog kola i kreće se prema van pod centrifugalnom silom pre nego što prođe u difuzor i cev stuba.

Njegove glavne karakteristike uključuju:

• Jednostepene i višestepene konfiguracije
• Širok raspon glava
• Podesiva dužina osovine i stuba
• Pogodnost za čistu vodu, cirkulirajuću vodu, vodu za hlađenje, kišnicu i odabrane industrijske tekućine

Dostupne radne tačke mogu pokriti protoke od približno 50 do 8.400 m³/h i napone od 10 do 300 m. Konačni model se mora odabrati prema potrebnom protoku, ukupnoj dinamičkoj glavi, svojstvima tekućine, dubini postavljanja i uvjetima ugradnje.

2. Vertikalna pumpa s mješovitim protokom{1}}

Pumpa mješovitog{0}}pumpe proizvodi i radijalni i aksijalni protok. Tekućina napušta impeler pod uglom umjesto da se kreće uglavnom prema van, kao kod centrifugalne pumpe, ili skoro potpuno duž osovine, kao kod aksijalnog-pumpe.

Pumpe s mješovitim protokom{0}}često se biraju za:

• Aplikacije visokog{0}}protoka
• Niska-do-srednja glava
• Komunalna drenaža
• Poljoprivredno navodnjavanje
• Sistemi za cirkulaciju vode
• Kontrola poplava i prijenos vode

Oni su praktična srednja opcija kada pumpa aksijalnog-protoka ne može proizvesti dovoljan pritisak, ali centrifugalni dizajn bi bio nepotrebno ograničavajući za traženi protok.

3. Vertikalna aksijalna-pumpa za protok

Vertikalna aksijalna{0}}pumpa koristi propeler{1}}tip rotora. Tekućina se kreće uglavnom u smjeru osovine pumpe, a rotirajuća lopatica stvara aksijalnu silu potrebnu za njeno kretanje kroz vodeće lopatice i ispusni prolaz.

Aksijalne{0}}pumpe su dizajnirane za veoma velike protoke pri relativno niskim visinama. Uobičajene aplikacije uključuju:

• Odvodnja od poplava
• Veliki sistemi za navodnjavanje
• Crpljenje oborinskih voda
• Prijenos vode iz rijeke i jezera
• Cirkulirajuća voda u elektrani
• Druge funkcije pumpanja visokog{0}}protoka, niske{1}}napornosti

Iako vertikalna aksijalna-pumpa može koristiti i vertikalnu instalaciju i dugačku osovinu, ona nije potpuno ista kao konvencionalna vertikalna turbinska pumpa. Za web stranicu na engleskom-jeziku, vertikalna aksijalna protočna pumpa i vertikalna turbinska pumpa trebale bi biti predstavljene kao zasebni termini proizvoda kako bi kupci mogli identificirati ispravan hidraulički dizajn.

4. Potopne aksijalne-protočne i cjevaste pumpe

Potopna aksijalna{0}}pumpa kombinuje motor i pumpu u jednoj podvodnoj jedinici. Potopna cijevna pumpa se instalira direktno unutar cijevi ili protočnog prolaza tako da se voda kreće kroz kompletan sklop pumpe.

Njihove glavne prednosti uključuju:

• Visok kapacitet protoka pri niskom naponu
• Nema konvencionalnog{0}}sistema dugih osovina
• Kompaktan raspored crpne stanice
• Više opcija ugradnje
• Pogodnost za oborinske vode, kontrolu poplava, navodnjavanje i velike projekte{0}}transfera vode

Ovisno o lokaciji, ove pumpe se mogu instalirati u vertikalno okno, na temelj, pod uglom ili direktno unutar cjevovoda.

Potopljene aksijalne-pumpe i cjevaste pumpe normalno ne bi trebale biti grupisane u kategoriju standardnih vertikalnih turbinskih pumpi. Bolje su predstavljeni kao srodna rješenja za projekte pumpanja velikog protoka.

Čista-Vrsta vode

Standardna pumpa za čistu{0}}vodu se koristi za vodu ili tečnosti sa fizičkim i hemijskim svojstvima sličnim vodi. Tipične primjene uključuju općinsko vodosnabdijevanje, zahvat industrijske vode, rashladnu vodu i poljoprivredno navodnjavanje.

Tip otporan na habanje-

Pumpa{0}}otporna na abraziju je dizajnirana za tečnosti koje sadrže sediment ili abrazivne čestice, kao što su riječna voda s pijeskom, voda iz mlinskog kamenca, voda od pepela ili tekućine koje imaju tendenciju kristalizacije.

U zavisnosti od uslova rada, impeler, posude difuzora, habajući prstenovi, čahure vratila i drugi vlažni dijelovi mogu biti proizvedeni od materijala-otpornijih na habanje.

Tip otporan na koroziju-

Pumpe otporne na koroziju{0}} koriste se za morsku vodu, kisele ili alkalne tečnosti i korozivne industrijske otpadne vode.

Izbor materijala treba da se zasniva na sastavu tečnosti, koncentraciji, temperaturi, sadržaju hlorida i očekivanom mehanizmu korozije. Dostupni materijali mogu uključivati ​​nerđajući čelik, dupleks nerđajući čelik i druge legure{1}}otporne na koroziju.

Can{0}}tip ili bure{1}} pumpa

Vertikalna turbinska pumpa{0}}tipa ima vanjsku cijev koja okružuje sklop posude i stuba. Ovaj raspored poboljšava uslove usisavanja i često se koristi za kondenzat, naftne proizvode i tečnosti koje zahtevaju bolje performanse kavitacije.

Takođe je korisno kada na lokaciji nema otvorenog vlažnog bunara i pumpa mora biti povezana sa zatvorenim cevovodnim sistemom ili posudom pod pritiskom.

Vertikalna turbinska pumpa za kanalizaciju{0}}

Vertikalna pumpa sa dugim vratilom-tipa za kanalizaciju mora biti projektovana oko prolaza čvrstih materija, zaštite ležajeva i otpornosti na habanje.

Cijev koja obuhvata osovinu može se koristiti za izolaciju osovine i ležajeva osovine linije od pumpane tekućine. Čista vanjska voda za ispiranje može se zatim dovoditi u ležajeve kako bi se spriječilo da otpadna voda i abrazivne čestice uđu u zazore ležaja.

Za kanalizaciju koja sadrži velike čvrste materije ili duga vlakna, potrebno je pažljivo provjeriti tip radnog kola, veličinu prolaza, ulazno sito, materijale i dizajn protiv -začepljenja.

Radno kolo i difuzor

Radno kolo prenosi mehaničku energiju na tečnost. Difuzor kontroliše protok koji napušta radno kolo i pretvara brzinu u pritisak.

Radno kolo i difuzor moraju biti usklađeni sa potrebnim protokom, glavom, brzinom i opsegom efikasnosti. Ovo se odnosi i na jednostepene-i višestepene pumpe.

Vertikalna osovina i spojnice

Osovina prenosi snagu od motora na nivou poda do potopljenog radnog kola. Kod dubljih instalacija, osovina je podijeljena na nekoliko dijelova povezanih navojnim ili čahurnim spojnicama.

Ova konstrukcija u sekciji čini pumpu lakšom za proizvodnju, transport, instalaciju i održavanje.

Ležajevi linijskog vratila

Ležajevi linijskog vratila su postavljeni u intervalima duž osovine kako bi se kontroliralo radijalno pomicanje i održao stabilan rotirajući sklop.

Materijal ležaja i način podmazivanja ovise o dizanoj tekućini. Pumpe za čistu{1}}vodu mogu koristiti pumpanu tečnost za podmazivanje. Primjena otpadnih voda može zahtijevati cijev za zatvaranje i vanjski dovod čiste vode za podmazivanje.

Thrust Bearing

Pumpa proizvodi aksijalni potisak tokom rada, a rotirajući sklop također ima svoju težinu. Ova opterećenja se moraju nositi pomoću potisnog ležaja.

Potisni ležaj može biti ugrađen u nosač motora, ili pumpa može koristiti vertikalni motor sa integriranim potisnim ležajem.

Zaptivka vratila i čahure

Zaptivač vratila na vrhu pumpe može koristiti zaptivku ili drugu vrstu zaptivke odabranu za projekat.

Zamjenjive čahure se obično postavljaju na pozicijama zaptivke i ležaja. Ove čahure štite glavno vratilo od habanja i jeftinije su za zamjenu od samog vratila.

Prije odabira vertikalne turbinske pumpe, potvrdite sljedeće radne uvjete.

1. Potreban protok i visina

Ukupna dinamička visina mora uključivati ​​statičko podizanje, trenje cijevi, gubitke u spoju, gubitke ventila i potreban pritisak na tački pražnjenja. Odabir pumpe samo na osnovu razlike u nivou vode može dovesti do pogrešne radne tačke.

2. Minimalni i maksimalni nivoi vode

Minimalni radni nivo određuje potrebno potapanje rotora i utiče na performanse kavitacije, formiranje vrtloga i stabilan rad.

Maksimalni nivo vode je također važan za provjeru potisne glave, temelja, dužine okna i rasporeda održavanja.

3. Dubina podešavanja pumpe

Dubina podešavanja određuje broj sekcija vratila, stubnih cijevi i ležajeva osovine linije. Dublje podešavanje takođe postavlja veće zahteve za poravnanje osovine, kontrolu vibracija i tačnost instalacije.

4. Svojstva tečnosti

Dobavljač pumpe treba da zna temperaturu, gustinu, korozivnost, koncentraciju čvrstih materija, veličinu čestica i da li tečnost sadrži vlakna ili kristalizirajuće materijale.

5. Raspored instalacije

Za instalaciju se može koristiti otvoreni mokri bunar, betonsko okno, čelična limenka, bačva pod pritiskom ili drugi aranžman. Visina temelja, geometrija dovoda, pristupni prostor i uslovi podizanja treba da budu potvrđeni pre izbora pumpe.

6. Tip hidrauličke pumpe

Za više{0}}usluge, višestepena vertikalna turbinska pumpa je često najpraktičnija opcija. Za usluge visokog-i niskog{3}}napona, aksijalna-protočna, mješovita-pumpa ili potopljena cijevna pumpa bi mogla biti bolja prikladna.

7. Materijali i podmazivanje ležajeva

Čista voda, morska voda, industrijska otpadna voda i tekućine koje sadrže abrazivne čvrste tvari zahtijevaju različite materijale{0}}mokrih dijelova, materijale za ležajeve, zaštitu vratila i sisteme za podmazivanje.

8. Motor i upravljački sistem

Motor i kontroler trebaju odgovarati dostupnom napajanju, načinu pokretanja, potrebnoj kontroli brzine i radnoj frekvenciji. Pogon varijabilne{1}}frekvencije može biti koristan kada se sistemska potražnja značajno promijeni.

Vertikalne turbinske pumpe nude nekoliko praktičnih prednosti:

• Potopljeni impeler obično eliminiše potrebu za vakuumskim punjenjem
• Pumpa može podnijeti promjenu nivoa vode
• Vertikalna instalacija štedi prostor na podu
• Dodatne stupnjeve se mogu koristiti za proizvodnju veće glave
• Dužina osovine i stuba može se podesiti za različite dubine podešavanja
• Dostupan je širok raspon hidrauličnih konstrukcija i materijala
• Pumpa se može konfigurirati za opskrbu vodom, drenažu, navodnjavanje, gašenje požara, rashladnu vodu i industrijske unose

Da li su vertikalna turbinska pumpa i pumpa za duboke bunare isto?

Njihove primjene se preklapaju, ali nisu uvijek isti tip pumpe.

Pumpa za duboke bunare je obično kompaktna i ima relativno mali vanjski prečnik. Njegov dostupni rasponi protoka, glave i snage motora su općenito niži. Ove pumpe se obično koriste za navodnjavanje poljoprivrede, vodosnabdijevanje domaćinstava, pojenje stoke i male sisteme za ekstrakciju podzemnih voda.

Neke ekonomične pumpe za duboke bunare koriste inženjerske{0}}plastične impelere za smanjenje težine i troškova proizvodnje. Njihova nabavna cijena je stoga često niža. U zavisnosti od raspoloživog napajanja, korisnici mogu odabrati standardnu ​​električnu verziju ili pumpni paket na solarni{3}}pogon.

Vertikalna turbinska pumpa je uglavnom namijenjena za zahtjevnije komunalne i industrijske poslove. Obično se koristi za velike sisteme{1}}opskrbe vodom, industrijsku cirkulacijsku vodu, vodu za hlađenje, gašenje požara, odvodnju rudnika, zahvat morske vode i velike projekte navodnjavanja.

Vertikalne turbinske pumpe su dostupne u mnogo širem rasponu veličina, brzina protoka, glava i snaga motora. Mogu se izraditi kao jednostepene ili višestepene jedinice, a dužina osovine i stuba se mogu podesiti tako da odgovaraju potrebnoj dubini podešavanja.

Za čistu vodu, kanalizaciju, morsku vodu, korozivne tekućine ili abrazivne usluge, vlažni dijelovi se mogu isporučiti od livenog gvožđa, ugljeničnog čelika, nerđajućeg čelika, dupleks nerđajućeg čelika i drugih materijala-otpornih na habanje ili koroziju-otpornih.

Budući da je vertikalna turbinska pumpa obično veća, složenija i konfigurabilnija, njeni troškovi kupovine, instalacije i održavanja su obično veći od onih kod standardne pumpe za duboke bunare.

Kao praktično pravilo, pumpa za duboke bunare je često ekonomičniji izbor za male projekte navodnjavanja podzemnih voda i poljoprivrede. Vertikalna turbinska pumpa je obično bolji izbor kada projekat zahtijeva veći kapacitet, širi raspon glave, posebne materijale, veću operativnu pouzdanost ili prilagođenu-konfiguraciju.

Da li dodavanje više stupnjeva radnog kola povećava protok?

Nije nužno. Dodavanje stepena rotora u seriju uglavnom povećava visinu pumpe. Ne povećava protok u istoj mjeri.

Stvarni protok je određen hidrauličkim dizajnom svakog stepena, brzinom pumpe, prečnikom radnog kola i otporom cevovodnog sistema.

Može li vertikalna turbinska pumpa podnijeti kanalizaciju?

Da, pod uslovom da je pumpa projektovana za stvarne kanalizacione uslove.

Radno kolo, veličina prolaza, vlažni materijali, zaštita vratila i sistem podmazivanja ležajeva moraju se odabrati prema količini i veličini čvrstih materija, prisutnosti vlakana i abrazivnosti ili korozivnosti tečnosti.

Standardna konfiguracija čiste{0}}vode ne bi trebalo da se koristi za kanalizaciju koja sadrži visoke čvrste materije ili materijale koji se mogu omotati oko radnog kola.

Da li je vertikalna aksijalna-pumpa za protok tip vertikalne turbinske pumpe?

Ova dva tipa pumpi se često koriste u sličnim projektima, ali ih obično treba tretirati kao zasebne kategorije proizvoda.

Konvencionalna vertikalna turbinska pumpa općenito koristi centrifugalni ili mješoviti{0}}protočni impeler. Vertikalna aksijalna-pumpa koristi propeler-tipa rotora za generiranje aksijalnog potiska i dizajnirana je uglavnom za vrlo velike brzine protoka pri niskim visinama.

Korišćenje ispravnog engleskog naziva proizvoda pomaže kupcima da uporede pravi opseg performansi i sprečava zabunu prilikom izbora pumpe.

Razumijevanje principa rada turbinske pumpe počinje odnosom između potopljenog radnog kola, vertikalnog vratila, difuzora i cijevi stupa.

Motor prenosi snagu preko osovine do radnog kola. Radno kolo dodaje energiju tečnosti, difuzor pretvara dio brzine protoka u pritisak, a cijev stupca prenosi tečnost u sistem za pražnjenje.

Svaki tip pumpe ima različitu radnu snagu. Jednostepena-pumpa nudi jednostavniju konstrukciju, dok višestepena vertikalna turbinska pumpa može proizvesti mnogo veći pad. Centrifugalne pumpe sa vertikalnim-okretnim vratilom pokrivaju širok raspon industrijskih zadataka, dok su mješoviti -protok, aksijalni-i potopljene cjevaste pumpe često bolje prikladne za aplikacije velikog{6}}i niskog{7}napona.

Dobar izbor pumpi nikada ne bi trebao biti zasnovan samo na nazivu proizvoda. Protok, ukupna dinamička visina, varijacije{1}} nivoa vode, dubina podešavanja, svojstva tečnosti, uslovi kavitacije, materijali, dizajn usisnika i raspored instalacije sve utiču na performanse.

Kada se ovi faktori pravilno provjere, vertikalna turbinska pumpa može osigurati stabilan, efikasan i pouzdan rad tokom dugog vijeka trajanja.