A bomba de fluxo misto é uma maquinaria fluida entre a bomba centrífuga e a bomba de fluxo axial, que combina as vantagens de ambas e tem sido amplamente utilizada em muitos campos da engenharia industrial e hidráulica. Os recursos exclusivos de design das bombas de fluxo misto permitem que elas apresentem desempenho de alta-qualidade sob condições de trabalho específicas. A seguir iremos detalhar os recursos exclusivos de design das bombas de fluxo misto.
1, projeto do impulsor
Formato e ângulo da lâmina
O formato da lâmina de uma bomba de fluxo misto é único e geralmente torcido. Este formato permite que as lâminas tenham diferentes ângulos de posicionamento em diferentes raios. Na entrada do impulsor, o ângulo de colocação das pás é pequeno para reduzir a perda de impacto do fluxo de água de entrada e melhorar o desempenho de sucção da bomba d'água. À medida que o raio aumenta, o ângulo de colocação da pá aumenta gradualmente, o que pode permitir que o fluxo de água obtenha o aumento de energia apropriado no impulsor. Por exemplo, em algumas bombas grandes de fluxo misto, o ângulo de colocação da entrada da lâmina pode estar entre 10-20 graus, enquanto na saída pode atingir 30-40 graus.
O desenho torcido das pás também torna o fluxo de água no impulsor mais uniforme, reduzindo a ocorrência de redemoinhos e fenômenos de derramamento. Isto ajuda a melhorar a eficiência hidráulica da bomba de água e a reduzir a perda de energia.
Número e distribuição de folhas
O número de pás em uma bomba de fluxo misto é geralmente entre 3-6. O número de lâminas afetará o desempenho da bomba d'água. Um número menor de pás pode reduzir a perda por fricção do disco do impulsor, mas pode aumentar a irregularidade do fluxo de água; Um número maior de pás pode melhorar a altura manométrica e a eficiência da bomba d'água, mas também pode aumentar a dificuldade e o custo de fabricação do impulsor.
A distribuição das pás no impulsor também é cuidadosamente projetada. Normalmente, uma distribuição simétrica é usada para garantir o equilíbrio dinâmico do impulsor durante a rotação. Esta distribuição simétrica ajuda a reduzir a vibração e o ruído durante a operação da bomba e a melhorar a estabilidade da operação da bomba.
2, Estrutura do corpo da bomba
Forma de concha em espiral
O formato da voluta de uma bomba de fluxo misto é diferente daquele de uma bomba centrífuga e de uma bomba de fluxo axial. Sua voluta geralmente tem formato espiral, mas o ângulo da hélice está entre o de uma bomba centrífuga e o de uma bomba de fluxo axial. Este formato de concha de caracol pode se adaptar melhor às mudanças de velocidade e direção do fluxo de água na saída do impulsor da bomba de fluxo misto, transformando gradualmente o fluxo de água de alta{2}}velocidade na saída do impulsor em energia de pressão.
A parede interna da concha do caracol é projetada para ser lisa para reduzir a perda de atrito entre o fluxo de água e a parede da concha do caracol. Ao mesmo tempo, a largura de saída da concha do caracol aumenta gradualmente para se adaptar à difusão do fluxo de água e melhorar ainda mais a eficiência da bomba d'água.
Projeto de entrada e saída
A entrada de uma bomba de fluxo misto é geralmente retangular ou circular e seu design deve garantir que o fluxo de água possa entrar suavemente no impulsor. A forma e o tamanho do canal de entrada precisam ser otimizados para reduzir a resistência do fluxo de água de entrada e melhorar o desempenho de sucção da bomba d'água.
O projeto da saída deve levar em consideração a direção de descarga do fluxo de água e os requisitos de pressão. A saída é geralmente retangular ou cônica, com um certo ângulo entre sua direção e a direção de rotação e direção axial do impulsor, para se adaptar às diferentes conexões de tubulações e requisitos de engenharia.
3, design de palheta guia
Forma e quantidade de palhetas guia
As palhetas guia das bombas de fluxo misto são geralmente estruturas anulares torcidas. A forma e a quantidade das palhetas guia têm um impacto significativo no desempenho da bomba de água. O número de palhetas guia é geralmente entre 4-8, e seu formato deve garantir que elas possam guiar efetivamente o fluxo de água na saída do impulsor, fazendo-o fluir ao longo da direção axial e aumentando ainda mais a pressão do fluxo de água.
A distância entre a borda de entrada da palheta guia e a borda de saída do impulsor deve ser apropriada para evitar impacto e desprendimento do fluxo de água. Ao mesmo tempo, a borda de saída da palheta guia deve encolher gradualmente para reduzir a velocidade de saída do fluxo de água e melhorar a eficiência da bomba d'água.
Função das palhetas guia
As palhetas guia desempenham um papel importante nas bombas de fluxo misto. Ele pode não apenas guiar o fluxo de água, mas também recuperar a energia cinética do fluxo de água de saída do impulsor e convertê-la em energia de pressão. Além disso, as palhetas guia também podem desempenhar um papel no equilíbrio das forças axiais, reduzindo o empuxo axial durante a operação da bomba e melhorando a estabilidade da operação da bomba.
4, Projeto de vedação e rolamento
projeto de vedação
O projeto de vedação das bombas de fluxo misto deve garantir que nenhum vazamento ocorra durante a operação. Para bombas de água mista, geralmente são usados selos mecânicos ou selos de gaxeta. Os selos mecânicos têm as vantagens de bom desempenho de vedação e longa vida útil, mas o custo é relativamente alto; A vedação da embalagem tem estrutura simples e baixo custo, mas seu desempenho de vedação é relativamente ruim.
Em algumas condições especiais de trabalho, como bombas de fluxo misto que transportam meios corrosivos ou de alta-temperatura, são necessários materiais e estruturas de vedação especiais. Por exemplo, para bombas de fluxo misto que transportam meios corrosivos, podem ser usados materiais de vedação-resistentes à corrosão, como borracha fluorada; Para bombas de fluxo misto com meio-de alta temperatura, vedações mecânicas de resfriamento podem ser usadas para evitar falhas na vedação devido a altas temperaturas.
projeto de rolamento
Os rolamentos de uma bomba de fluxo misto devem suportar o peso do impulsor e do eixo da bomba, bem como as forças axiais e radiais durante a operação. Portanto, o projeto dos rolamentos deve ter capacidade de carga-suficiente e confiabilidade. Normalmente, são usados rolamentos ou rolamentos deslizantes.
Os rolamentos têm as vantagens de baixo coeficiente de atrito e partida flexível, mas requerem lubrificação e substituição regulares; Os rolamentos deslizantes têm as vantagens de uma forte capacidade de carga-e operação suave, mas exigem alta lubrificação e resfriamento. No projeto de bombas de fluxo misto, os tipos de rolamentos apropriados devem ser selecionados com base nas condições e requisitos operacionais específicos, e projetos razoáveis de lubrificação e resfriamento devem ser realizados.
5, seleção de materiais
Material do impulsor
A seleção do material do impulsor da bomba de fluxo misto deve ser determinada com base nas propriedades do meio de transporte e nas condições de trabalho. Para bombas de fluxo misto que transportam água limpa ou meios levemente corrosivos, geralmente são usados materiais como ferro fundido, aço fundido ou aço inoxidável. Os impulsores de ferro fundido têm as vantagens de baixo custo e bom desempenho de fundição, mas sua resistência à corrosão é baixa; A resistência e tenacidade dos impulsores de aço fundido são boas, adequadas para condições de trabalho com alta pressão; Os impulsores de aço inoxidável têm boa resistência à corrosão e ao desgaste e são adequados para transportar meios com forte corrosividade ou contendo partículas sólidas.
Para algumas condições especiais de trabalho, como transporte de meios de alta temperatura, alta pressão ou altamente corrosivos, também podem ser usados materiais de liga especiais, como ligas à base de níquel, ligas de titânio, etc.
Materiais do corpo da bomba e das palhetas-guia
Os materiais do corpo da bomba e das palhetas guia também devem ser selecionados de acordo com as propriedades do meio e das condições de trabalho. Para bombas de água mista em geral, pode-se usar ferro fundido ou aço fundido para fabricar o corpo da bomba e as palhetas guia; Para bombas de fluxo misto que transportam meios corrosivos, podem ser usados materiais como aço inoxidável, fibra de vidro ou plástico. O plástico reforçado com fibra de vidro tem as vantagens de ser leve e boa resistência à corrosão e é adequado para algumas bombas de fluxo misto pequenas e leves; O plástico possui boa resistência à corrosão e propriedades de isolamento, tornando-o adequado para algumas condições especiais de trabalho.
6, Características operacionais
Curva de cabeça de fluxo
A curva da altura manométrica de uma bomba de fluxo misto mostra uma forma de protuberância. Quando a taxa de fluxo é baixa, a altura manométrica é alta. À medida que a vazão aumenta, a altura manométrica diminui gradualmente. Quando a vazão atinge um determinado valor, a altura manométrica começa a subir novamente. Esta curva de altura manométrica permite que as bombas de fluxo misto mantenham um certo nível de eficiência sob diferentes condições de operação.
Em comparação com as bombas centrífugas, as bombas de fluxo misto têm altura manométrica mais alta em vazões baixas e são mais adequadas para condições de trabalho que exigem altura manométrica maior; Em comparação com as bombas de fluxo axial, as bombas de fluxo misto têm uma queda de carga mais lenta em altas vazões e melhor estabilidade.
Características de eficiência
A curva de eficiência de uma bomba de fluxo misto é relativamente plana e pode manter alta eficiência em uma ampla faixa de vazão. Isto permite que as bombas de fluxo misto tenham boa adaptabilidade em condições com grandes mudanças de fluxo. Por exemplo, em sistemas de irrigação de terras agrícolas, devido às diferentes necessidades de irrigação em diferentes estações e parcelas, a taxa de fluxo irá variar muito. As bombas de fluxo misto podem manter alta eficiência operacional e economizar energia nesta situação.
As características exclusivas de design das bombas de fluxo misto as tornam amplamente aplicáveis em áreas como conservação de água, agricultura e indústria. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, a tecnologia de projeto e fabricação de bombas de fluxo misto continuará a inovar e melhorar, fornecendo equipamentos de transporte de fluidos mais eficientes e confiáveis para o desenvolvimento de diversas indústrias.
