Tipuri de pompe verticale cu turbină și principiile lor de funcționare

Pompele cu turbină verticale sunt utilizate pe scară largă pentru alimentarea cu apă municipală, sistemele industriale de răcire, irigații, controlul inundațiilor, stingerea incendiilor și aportul de apă brută din râuri, lacuri, rezervoare și mare.

Ele sunt deosebit de utile atunci când nivelul apei se modifică semnificativ sau atunci când pompa trebuie să tragă apă dintr-o fântână umedă adâncă, rezervor, rezervor sau sursă subterană. Elementul de pompare rămâne sub nivelul apei, în timp ce un arbore vertical și o țeavă de coloană transportă puterea în jos și mută lichidul pompat în sus.

Dacă comparați diferite tipuri de pompe verticale cu turbină sau încercați să înțelegeți principiile de funcționare a pompelor verticale cu turbină, cele mai importante lucruri pe care trebuie să le urmăriți sunt designul hidraulic, numărul de trepte, aranjamentul instalării și lichidul pompat.

A pompa verticala cu turbinaeste un tip de pompă verticală cu ax lung-cu rotorul său scufundat în lichidul pompat. Motorul este instalat în mod normal deasupra podelei de montare sau a capului de descărcare. Puterea de la motor este transmisă printr-un arbore vertical la rotor sub nivelul apei.

Lichidul intră prin partea inferioară a pompei, trece prin rotor și vasul difuzorului și apoi curge în sus prin conducta coloanei. În partea de sus a pompei, lichidul este direcționat în conducta de refulare printr-un cap de refulare sau un cot.

Pompele LC cu ax lung-vertical sunt disponibile ca pompe suspendate cu o-etapă sau cu mai multe trepte și pot fi configurate în aranjamente VS1 sau VS6.

O pompă cu turbină verticală tipică include:

• Un motor vertical și un suport pentru motor
• Un cap de descărcare sau un cot de descărcare
• Un arbore de cap, arbori de linie și arbore de rotor
• Cuplaje de arbore
• Conducte de coloană
• Rulmenți de arbore de linie și dispozitive de fixare a rulmenților
• Boluri pentru difuzor
• Una sau mai multe rotoare
• Un clopot de aspirație sau o sită de admisie

Deoarece pompa este instalată vertical, necesită relativ puțin spațiu pe podea. Numărul de țevi de coloane și secțiuni de arbore poate fi, de asemenea, ajustat pentru a se potrivi diferitelor adâncimi de instalare.

Procesul de lucru al pompei cu turbină verticală poate fi împărțit în cinci etape de bază: transmiterea puterii, intrarea lichidului, transferul de energie, recuperarea presiunii și descărcarea.

1. Motorul antrenează arborele vertical

Când motorul pornește, cuplul este transferat prin cuplaj către arborele principal, arborii de linie și arborele rotorului. Acest sistem de arbore antrenează rotorul scufundat.

Rulmenții poziționați de-a lungul arborelui îl susțin și limitează mișcarea radială. Alinierea corectă a arborelui și lubrifierea lagărelor sunt esențiale, în special la pompele cu adâncimi mari de reglare.

2. Rotorul scufundat atrage lichidul

Rotorul este instalat sub nivelul minim al apei de funcționare. Deoarece elementul de pompare este deja scufundat, pompa nu necesită în mod normal același sistem de amorsare cu vid utilizat de o pompă centrifugă convențională montată pe suprafață-.

Lichidul intră vertical prin clopotul de aspirație sau orificiul de admisie. Pentru instalațiile cu rezervor deschis-, poate fi instalată o sită pentru a împiedica pătrunderea resturilor mai mari și să deterioreze rotorul sau pasajele difuzorului.

3. Rotorul adaugă energie lichidului

Pe măsură ce rotorul se rotește, acesta transferă energie mecanică de la motor la lichid. Aceasta crește viteza și presiunea lichidului.

Designul rotorului determină modul în care lichidul se mișcă prin pompă și dacă unitatea este cea mai potrivită pentru un serviciu de înălțime mai mare, înălțime medie sau debit-înalt și-debit scăzut.

4. Difuzorul recuperează presiunea

După părăsirea rotorului, lichidul intră în vasul difuzorului. Difuzorul ghidează fluxul și transformă o parte din viteza acestuia în presiune.

Într-o pompă cu turbină verticală cu mai multe trepte, lichidul intră apoi în următorul rotor și primește o altă creștere a energiei. Fiecare treaptă suplimentară mărește înălțimea totală pe care o poate produce pompa.

5. Conducta coloanei transportă lichidul în sus

Lichidul sub presiune se deplasează în sus prin conducta coloanei. Apoi intră în capul de refulare sau cotul și iese din pompa printr-o ieșire orizontală conectată la sistemul de conducte extern.

În termeni simpli, așa funcționează o pompă cu turbină: motorul antrenează un rotor scufundat printr-un arbore vertical, rotorul și difuzorul cresc presiunea lichidului, iar ansamblul coloanei transportă lichidul la suprafață.

Pompă cu turbină verticală cu o singură treaptă-

O pompă cu o singură treaptă-are un rotor și un bol difuzor. Are mai puține componente interne și este utilizat în mod normal atunci când capul de descărcare necesar este scăzut sau moderat.

Principalele sale avantaje includ:

• O construcție relativ simplă
• Instalare și întreținere mai ușoară
• Mai puține componente ale ansamblului bolului
• Adecvare bună pentru aplicații cu debit-înalt,-scăzut spre-mediu-

Pompă cu turbină verticală în mai multe trepte

O pompă cu mai multe trepte are două sau mai multe rotoare și boluri difuzoare dispuse în serie. Lichidul câștigă energie suplimentară pe măsură ce trece prin fiecare treaptă, permițând pompei să genereze o înălțime totală mai mare.

Pompele cu turbină verticale în mai multe etape sunt utilizate în mod obișnuit pentru:

• Extracția apei-de puțuri adânci
• Umplere ridicată a rezervorului
• Apa de proces industrial
• Sisteme{0}}de stingere a incendiilor de înaltă presiune
• Transfer de apă pe distante lungi
• Aplicații care necesită o presiune de refulare mai mare

Adăugarea de etape crește în principal înălțimea, mai degrabă decât debitul. Numărul final de trepte trebuie selectat în funcție de punctul de lucru necesar, viteza pompei, NPSH disponibil, nivelul minim de apă, pierderile în conducta coloanei și puterea motorului.

1. Pompă centrifugă verticală cu ax lung-

Pompa centrifugă verticală cu ax lung-este unul dintre cele mai comune modele de turbină verticală. Lichidul intră în apropierea centrului rotorului și se deplasează în exterior sub forța centrifugă înainte de a trece în difuzor și conducta coloanei.

Principalele sale caracteristici includ:

• Configurații cu o singură-etapă și cu mai multe etape
• O gamă largă de cap disponibile
• Lungimea arborelui și coloanei reglabile
• Potrivit pentru apă curată, apă circulantă, apă de răcire, apă de ploaie și lichide industriale selectate

Punctele de lucru disponibile pot acoperi debite de la aproximativ 50 la 8.400 m³/h și înălțimi de la 10 la 300 m. Modelul final trebuie selectat în funcție de debitul necesar, înălțimea dinamică totală, proprietățile lichidului, adâncimea de setare și condițiile de instalare.

2. Pompă verticală cu debit mixt-

O pompă cu debit-mixt produce atât debit radial, cât și debit axial. Lichidul părăsește rotorul într-un unghi, în loc să se deplaseze în principal spre exterior, ca într-o pompă centrifugă, sau aproape complet de-a lungul arborelui, ca într-o pompă cu debit axial-.

Pompele cu debit-mixt sunt adesea selectate pentru:

• Aplicații cu{0}}flux mare
• Capete mici-la-medii
• Drenaj municipal
• Irigatii agricole
• Sisteme de circulație a apei
• Controlul inundațiilor și transferul apei

Acestea reprezintă o opțiune de mijloc practică atunci când o pompă cu debit axial-nu poate produce suficientă înălțime, dar un design centrifugal ar fi restrictiv inutil pentru debitul necesar.

3. Pompă cu debit vertical axial-

O pompă cu debit-axial vertical utilizează un rotor de tip elice-. Lichidul se mișcă în principal în direcția arborelui pompei, iar paletele rotative generează forța axială necesară pentru a-l deplasa prin paletele de ghidare și pasajul de refulare.

Pompele cu debit-axial sunt proiectate pentru debite foarte mari la înălțimi relativ mici. Aplicațiile comune includ:

• Drenaj de inundații
• Sisteme mari de irigare
• Pomparea apelor pluviale
• Transfer de apă la râu și lac
• Centrala electrica care circula apa
• Alte sarcini de pompare cu-debit mare,-cauză mică

Deși o pompă cu debit vertical axial-poate folosi și o instalație verticală și un ax lung, nu este exact aceeași cu o pompă verticală convențională cu turbină. Pentru un site web în limba engleză-, pompa verticală cu debit axial și pompa verticală cu turbină trebuie prezentate ca termeni de produs separati, astfel încât clienții să poată identifica designul hidraulic corect.

4. Pompe submersibile axiale-de debit și tubulare

O pompă submersibilă cu debit axial-combină motorul și pompa într-o singură unitate subacvatică. O pompă tubulară submersibilă este instalată direct în interiorul unei conducte sau al unui canal de curgere, astfel încât apa să se deplaseze prin întregul ansamblu al pompei.

Principalele lor avantaje includ:

• Capacitate mare de curgere la înălțime redusă
• Fără sistem convențional cu arbore lung{0}
• Dispunerea stației de pompare compactă
• Opțiuni multiple de instalare
• Adecvarea pentru apele pluviale, controlul inundațiilor, irigații și proiecte mari de transfer de apă-

În funcție de amplasament, aceste pompe pot fi instalate într-un arbore vertical, pe o fundație, în unghi sau direct în interiorul unei conducte.

Pompele submersibile cu debit-axial și tubulare nu ar trebui să fie grupate în mod normal în categoria standard de pompe verticale cu turbină. Acestea sunt mai bine prezentate ca soluții conexe pentru proiecte de pompare cu debit mare-.

Tip de apă curată-

Pentru apă sau lichide cu proprietăți fizice și chimice asemănătoare cu apa este utilizată o pompă standard de apă curată-. Aplicațiile tipice includ alimentarea cu apă municipală, captarea apei industriale, apa de răcire și irigarea agricolă.

Tip rezistent la abraziune-

O pompă rezistentă la abraziune-este proiectată pentru lichide care conțin sedimente sau particule abrazive, cum ar fi apa de râu cu nisip, apa de moara, apa de cenușă sau lichide care tind să se cristalizeze.

În funcție de condițiile de funcționare, rotorul, bolurile difuzorului, inelele de uzură, manșoanele arborelui și alte părți umede pot fi fabricate din materiale mai rezistente la uzură-.

Tip rezistent la coroziune-

Pompele rezistente{0}}la coroziune sunt folosite pentru apa de mare, lichide acide sau alcaline și pentru apele uzate industriale corozive.

Selectarea materialului trebuie să se bazeze pe compoziția lichidului, concentrația, temperatură, conținutul de clorură și mecanismul de coroziune așteptat. Materialele disponibile pot include oțel inoxidabil, oțel inoxidabil duplex și alte aliaje rezistente la coroziune-.

Pompă-Type or Baril-Type

O pompă cu turbină verticală de tip-bidon are un cilindru exterior care înconjoară ansamblul bol și coloană. Acest aranjament îmbunătățește condițiile de aspirație și este adesea folosit pentru condens, produse petroliere și lichide care necesită performanțe mai bune de cavitație.

De asemenea, este util atunci când amplasamentul nu are un puț umed deschis și pompa trebuie conectată la un sistem de conducte închis sau la un vas sub presiune.

Pompă verticală cu turbină de tip-canal

O pompă verticală cu ax lung-de apă uzată de tip-trebuie proiectată în jurul trecerii solidelor, a protecției rulmenților și a rezistenței la uzură.

Un tub de închidere a arborelui poate fi utilizat pentru a izola arborele și lagărele arborelui de conductă de lichidul pompat. Apoi, lagărele pot fi furnizate apă curată de spălare externă pentru a preveni intrarea apei uzate și a particulelor abrazive în jocul rulmentului.

Pentru ape uzate care conțin solide mari sau fibre lungi, trebuie verificate cu atenție tipul rotorului, dimensiunea pasajului, sita de admisie, materialele și designul anti-înfundare.

Rotor și difuzor

Rotorul transferă energie mecanică lichidului. Difuzorul controlează debitul care părăsește rotorul și transformă viteza în presiune.

Rotorul și difuzorul trebuie să fie adaptate la intervalul necesar de debit, înălțime, viteză și eficiență. Acest lucru se aplică atât pompelor cu o singură treaptă, cât și pompelor cu mai multe trepte.

Arbore vertical și cuplaje

Arborele transmite puterea de la motor la nivelul podelei la rotorul scufundat. La instalațiile mai adânci, arborele este împărțit în mai multe secțiuni conectate prin cuplaje filetate sau cu manșon.

Această construcție secțională face pompa mai ușor de fabricat, transportat, instalat și întreținut.

Rulmenți de arbore de linie

Rulmenții arborelui de linie sunt instalați la intervale de-a lungul arborelui pentru a controla mișcarea radială și pentru a menține stabil ansamblul rotativ.

Materialul rulmentului și metoda de lubrifiere depind de lichidul pompat. Pompele de apă curată-poate folosi lichidul pompat pentru lubrifiere. Aplicațiile cu apă uzată pot necesita un tub de închidere și o sursă externă de apă curată de lubrifiere.

Rulment de tracțiune

Pompa produce tracțiune axială în timpul funcționării, iar ansamblul rotativ are și propria greutate. Aceste sarcini trebuie suportate de un rulment axial.

Rulmentul axial poate fi instalat în suportul motorului sau pompa poate utiliza un motor vertical cu un rulment axial integrat.

Etanșare arbore și manșoane

Etanșarea arborelui din partea superioară a pompei poate utiliza garnitură sau un alt aranjament de etanșare selectat pentru proiect.

Manșoanele înlocuibile sunt de obicei montate în pozițiile de etanșare și lagăre. Aceste manșoane protejează arborele principal de uzură și sunt mai puțin costisitoare de înlocuit decât arborele în sine.

Înainte de a selecta o pompă cu turbină verticală, confirmați următoarele condiții de funcționare.

1. Debitul și capul necesar

Înălțimea dinamică totală trebuie să includă ridicarea statică, frecarea conductei, pierderile la armătură, pierderile supapelor și presiunea necesară la punctul de refulare. Selectarea unei pompe numai din diferența de nivel al apei poate duce la un punct de lucru incorect.

2. Nivelurile minime și maxime ale apei

Nivelul minim de funcționare determină scufundarea necesară a rotorului și afectează performanța cavitației, formarea vortexului și funcționarea stabilă.

Nivelul maxim al apei este, de asemenea, important pentru verificarea capului de refulare, a fundației, a lungimii arborelui și a aranjamentului de întreținere.

3. Adâncimea de reglare a pompei

Adâncimea de setare determină numărul de secțiuni de arbore, țevi de coloană și lagăre a arborelui de linie. O setare mai profundă impune, de asemenea, cerințe mai mari privind alinierea arborelui, controlul vibrațiilor și precizia instalării.

4. Proprietăți lichide

Furnizorul pompei trebuie să cunoască temperatura, densitatea, corozivitatea, concentrația de solide, dimensiunea particulelor și dacă lichidul conține fibre sau materiale de cristalizare.

5. Aranjamentul de instalare

Instalația poate utiliza un puț umed deschis, un puț de beton, o cutie de oțel, un butoi de presiune sau un alt aranjament. Înălțimea fundației, geometria admisiei, spațiul de acces și condițiile de ridicare trebuie confirmate înainte de selectarea pompei.

6. Tipul pompei hidraulice

Pentru un serviciu mai ridicat-, o pompă cu turbină verticală cu mai multe trepte este adesea cea mai practică opțiune. Pentru un serviciu cu debit mare-și debit-scăzut, o pompă tubulară cu debit-axial, mixt- sau submersibilă poate fi mai potrivită.

7. Materiale și lubrifiere a rulmenților

Apa curată, apa de mare, apele uzate industriale și lichidele care conțin solide abrazive necesită diferite materiale pentru piese umede-, materiale pentru rulmenți, protecția arborelui și sisteme de lubrifiere.

8. Motor și sistem de control

Motorul și controlerul trebuie să se potrivească cu sursa de alimentare disponibilă, metoda de pornire, controlul necesar al vitezei și frecvența de operare. O unitate de-frecvență variabilă poate fi utilă atunci când cererea sistemului se modifică semnificativ.

Pompele cu turbină verticale oferă mai multe avantaje practice:

• Rotorul scufundat elimină în mod normal necesitatea amorsării cu vid
• Pompa poate gestiona schimbarea nivelului apei
• Instalarea verticală economisește spațiu pe podea
• Etape suplimentare pot fi utilizate pentru a produce cap mai mare
• Lungimile arborelui și coloanei pot fi ajustate pentru diferite adâncimi de setare
• Este disponibilă o gamă largă de modele și materiale hidraulice
• Pompa poate fi configurată pentru alimentarea cu apă, drenaj, irigare, stingerea incendiilor, apă de răcire și sarcini industriale de admisie

O pompă cu turbină verticală și o pompă de puț adânc sunt la fel?

Aplicațiile lor se suprapun, dar nu sunt întotdeauna același tip de pompă.

O pompă de puț adânc este de obicei compactă și are un diametru exterior relativ mic. Intervalele sale disponibile de debit, înălțime și puterea motorului sunt în general mai mici. Aceste pompe sunt utilizate în mod obișnuit pentru irigarea agriculturii, alimentarea cu apă în gospodărie, adăparea animalelor și sistemele mici de extracție a apelor subterane.

Unele pompe economice pentru puțuri adânci folosesc rotoare-din plastic pentru a reduce greutatea și costurile de producție. Prin urmare, prețul lor de achiziție este adesea mai mic. În funcție de sursa de alimentare disponibilă, utilizatorii pot alege o versiune electrică standard sau un pachet de pompare cu energie solară-.

O pompă cu turbină verticală este în general destinată sarcinilor municipale și industriale mai solicitante. Este utilizat în mod obișnuit pentru sisteme mari de alimentare cu apă-, apă industrială în circulație, apă de răcire, stingerea incendiilor, drenaj minelor, captarea apei de mare și proiecte mari de irigare.

Pompele cu turbină verticale sunt disponibile într-o gamă mult mai largă de dimensiuni, debite, capete și puteri ale motorului. Acestea pot fi construite ca unități cu o singură etapă sau cu mai multe etape, iar lungimea arborelui și a coloanei pot fi ajustate pentru a se potrivi cu adâncimea de setare necesară.

Pentru apă curată, canalizare, apă de mare, lichide corozive sau servicii abrazive, piesele umede pot fi furnizate din fontă, oțel carbon, oțel inoxidabil, oțel inoxidabil duplex și alte materiale rezistente la uzură-sau la coroziune-.

Deoarece o pompă cu turbină verticală este de obicei mai mare, mai complexă și mai configurabilă, costurile sale de achiziție, instalare și întreținere sunt în mod normal mai mari decât cele ale unei pompe standard pentru puțuri adânci.

Ca regulă practică, o pompă pentru puțuri adânci este adesea alegerea mai economică pentru proiectele mici de apă subterană și de irigare agricolă. O pompă cu turbină verticală este, de obicei, cea mai bună alegere atunci când proiectul necesită o capacitate mai mare, o gamă de înălțime mai mare, materiale speciale, o fiabilitate mai mare de funcționare sau o configurație personalizată-.

Adăugarea mai multor trepte de rotor crește debitul?

Nu neapărat. Adăugarea treptelor rotorului în serie crește în principal înălțimea pompei. Nu crește debitul în aceeași proporție.

Debitul real este determinat de designul hidraulic al fiecărei trepte, viteza pompei, diametrul rotorului și rezistența sistemului de conducte.

Poate o pompă cu turbină verticală să gestioneze ape uzate?

Da, cu condiția ca pompa să fie proiectată pentru condițiile reale de canalizare.

Rotorul, dimensiunea trecerii, materialele umede, protecția arborelui și sistemul de lubrifiere a rulmenților trebuie selectate în funcție de cantitatea și dimensiunea solidelor, prezența fibrelor și abrazivitatea sau coroziunea lichidului.

O configurație standard de apă curată-nu trebuie utilizată pentru ape uzate care conțin solide solide sau materiale care se pot înfășura în jurul rotorului.

Este o pompă cu debit vertical axial-un tip de pompă cu turbină verticală?

Cele două tipuri de pompe sunt adesea folosite în proiecte similare, dar în mod normal ar trebui să fie tratate ca categorii separate de produse.

O pompă cu turbină verticală convențională utilizează, în general, un rotor centrifugal sau mixt{0}}cu debit. O pompă cu debit axial-verticală folosește un rotor de tip elice-pentru a genera tracțiune axială și este proiectată în principal pentru debite foarte mari la înălțimi mici.

Folosirea numelui corect al produsului în limba engleză ajută cumpărătorii să compare intervalul de performanță potrivit și previne confuzia în timpul selectării pompei.

Înțelegerea principiilor de funcționare a pompei cu turbină începe cu relația dintre rotorul scufundat, arborele vertical, difuzorul și conducta coloanei.

Motorul transferă puterea prin arbore către rotor. Rotorul adaugă energie lichidului, difuzorul transformă o parte din viteza curgerii în presiune, iar conducta coloanei transportă lichidul către sistemul de descărcare.

Fiecare tip de pompă are o putere de operare diferită. O pompă cu o singură treaptă-oferă o construcție mai simplă, în timp ce o pompă cu turbină verticală cu mai multe trepte poate produce o înălțime mult mai mare. Pompele centrifuge cu ax lung-vertical acoperă o gamă largă de sarcini industriale, în timp ce pompele cu debit-mixt, cu debit-axial și submersibile sunt adesea mai potrivite pentru aplicații cu debit-înalt și cu înălțime redusă-.

O selecție bună a pompei nu ar trebui să se bazeze niciodată numai pe numele produsului. Debitul, înălțimea dinamică totală, variația-nivelului apei, adâncimea de setare, proprietățile lichidului, condițiile de cavitație, materialele, designul admisiei și dispunerea instalării, toate afectează performanța.

Când acești factori sunt verificați corespunzător, o pompă cu turbină verticală poate asigura o funcționare stabilă, eficientă și fiabilă pe o durată lungă de viață.