Alles over centrifugaalpompen

Werkingsprincipe centrifugaalpompen

Centrifugaalpompen zijn hydraulisch aangedreven machines die worden gekenmerkt door hun vermogen om energie over te brengen op vloeistoffen (in het bijzonder op vloeistoffen) door middel van een veld van centrifugaalkrachten. Hun belangrijkste doel is om vloeistoffen te transporteren door de druk te verhogen. Centrifugaalpompen kunnen verschillende structuren hebben, maar hun werkingsprincipe en vloeistofdynamische eigenschappen zijn altijd hetzelfde.

Schematisch gezien bestaan centrifugaalpompen uit een waaier die ronddraait in het pomphuis.De waaier bestaat uit een serie schoepen, bij voorkeur radiaal van ontwerp, die kinetische energie overbrengen op de te verpompen vloeistof.Het pomphuis is voorzien van aanzuig- en persmonden voor de te verpompen vloeistof. De aanzuigmond heeft een as die overeenkomt met de draaias van de waaier, terwijl de uitstroommond een normale as heeft ten opzichte van de waaieras, maar nog steeds in het vlak ligt dat door de as zelf loopt.

Centrifugaalpompen Werkingsprincipe

De te verpompen vloeistof komt continu binnen via de zuigmond van de pomp in het midden van de waaier. Van hieruit wordt het in radiale richting versneld tot aan de rand van de waaier, waar het afvloeit naar de behuizing. De vloeistofstroom wordt versneld door de druk die de waaierbladen dankzij hun kromming op de stroom zelf overbrengen. Op deze manier verkrijgt de vloeistof energie, voornamelijk in de vorm van een toename van zijn gemiddelde snelheid (kinetische energie).
In het omhulsel wordt de vloeistof op gepaste wijze afgeremd dankzij de geleidelijk groeiende doorsnede in de bewegingsrichting.

Een dergelijke toename van de doorsnede wordt meestal verkregen door de omtrek van de behuizing (buisbeluchter) spiraalvormig te ontwerpen met een dwarsdoorsnede (meestal cirkelvormig, trapeziumvormig of rechthoekig) die varieert van nul tot de waarde van de doorsnede van de uitstroomopening. Op deze manier wordt de kinetische energie van de vloeistof omgezet in drukenergie. De behuizing, vanaf het gedeelte tegenover de zuigmond, wordt afgesloten met het deksel. In het centrale deel van het deksel, waar de asdoorgang zich bevindt, bevindt zich een kamer waarin de asafdichting is ondergebracht. De afdichting tussen de hogedrukzone (binnenin de behuizing) en de lagedrukzone (zuigmond) wordt bereikt door een veel kleinere speling tussen de waaier en de behuizing. De waaier en de as worden gekanteld door twee lagers die zich aan de buitenkant van de behuizing in een speciale steun bevinden.

Soorten centrifugaalpompen

Centrifugaalpompen met gesloten waaier

Dit type waaier heeft meestal 5 tot 7 schoepen, waarvan de minimale grootte 125 mm en de maximale grootte 550 mm is. De schoepen hebben een eenvoudige achterwaartse curve met een radiale beweging in de pompen, meestal met een laag nummer (hoge opvoerhoogtes en lage volumestromen), terwijl ze een dubbele achterwaartse curve kunnen hebben met een semi-axiale beweging in de pompen met een hoog nummer (lage opvoerhoogtes en hoge volumestromen). De messen zijn volledig gesloten tussen de naafschijf en de kroonschijf. Het rendement van dit type waaier varieert van 0,6 voor de kleinste waaiers tot 0,83 voor de grootste waaiers. Dit type waaier is geschikt voor schone vloeistoffen of vloeistoffen met lichte onzuiverheden.

Centrifugaalpompen met kanaalwaaier

Dit type waaier heeft een gereduceerd aantal schoepen, variërend van 3 tot 4, met een minimale grootte van 270 mm en een maximale grootte van 450 mm. De schoepen hebben over het algemeen een dubbele achterwaartse kromming en een overwegend radiale beweging en zijn volledig gesloten tussen de naafschijf en de kroonschijf. De naaf staat veel verder naar achteren dan bij de hierboven beschreven gesloten waaiers. Deze waaiers zijn verhoudingsgewijs veel minder efficiënt omdat de vloeistof niet zo goed wordt geleid door het beperkte aantal schoepen en de naaf die veel verder naar achteren staat. Deze apparaten maken het echter mogelijk om interne kanalen met een grote opening te creëren waardoor afvalwater, dat ook grote zwevende deeltjes bevat, kan passeren.

Centrifugaalpompen met wervelwaaier

Dit type waaier heeft 9 schoepen met een eenvoudige achterwaartse curve met radiale ontwikkeling Er is geen kroontjesschijf op deze waaier gemonteerd, terwijl de naafschijf, in doorsneden gezien, een "lepel"-beweging heeft; de naaf is gemaakt om de waaier in het huis een positie te geven die veel verder naar achteren staat Deze waaier is relatief minder efficiënt omdat de vloeistof niet wordt geleid zoals bij andere typen waaiers.

Centrifugaalpompen met spiraalwaaier

Dit is een nieuwe waaier voor gebruik met dichte en zeer viskeuze vloeistoffen, of met oplossingen die grote hoeveelheden droog residu bevatten. De waaier is voorzien van twee of vier bladen (over het hele bereik van maten), afhankelijk van de viscositeit of pasteusheid van de vloeistof die wordt verpompt. Twee van deze bladen, symmetrisch ten opzichte van de naaf, zijn voorzien van een aanhangsel dat zich met een spiraalvormige beweging uitstrekt van de naaf naar de zuigmond. Dit type waaier heeft geen kroonschijf, waardoor de vloeistofafdichting tussen elke schoep wordt verzekerd door de extreem kleine speling tussen de schoepen en de slijtplaat voor het huis. Deze waaier is efficiënter dan kanaal- en vortexwaaiers en heeft betere zuigkarakteristieken.

Constructiekenmerken van centrifugaalpompen

Verdringer

De waaier voor de centrifugaalpomp is verkrijgbaar in verschillende vormen en maten, afhankelijk van de vereiste prestaties en de eigenschappen van de vloeistoffen die worden verpompt. Alle typen waaier zijn voorzien van speciale lamellen aan de achterkant van de naafschijf om axiale stuwkrachten te compenseren en de druk in de afdichtingskamer te verlagen. De opvoerhoogte die door deze waaier wordt gegenereerd, contrasteert met het actieve drukverschil tussen de spiraal en de afdichtingskamer, waardoor de te verpompen vloeistof naar de kamer zelf wordt geduwd.De waaiers zijn gemaakt van verschillende materialen, afhankelijk van de chemische hardheid en/of abrasieve kracht van de te verpompen vloeistof.Alle waaiers worden dynamisch gebalanceerd voordat ze op de pompen worden gemonteerd.

Behuizing

De behuizing van de centrifugaalpompen is voorzien van een enkele zuigmond met een enkele beluchter met spiraalbuis die verkrijgbaar is in twee versies: met smalle spiraal of met brede spiraal. Behuizingen worden meestal gemaakt van dezelfde materialen als waaiers, maar voor specifieke eisen kunnen andere materialen worden gebruikt. De afdichting tussen de behuizing en het deksel wordt bereikt door een ingebouwde vlakke afdichting om beter bestand te zijn tegen spanningen veroorzaakt door druk en temperatuur. De materialen die voor deze afdichtingen worden gebruikt, zijn volledig asbestvrij. De behuizing kan worden geproduceerd in een verwarmde versie (/RR), dus met een kamer voor stoomverwarming tot een druk van 7 bar en een temperatuur van 180 °C. Pompen uit de RN/RNS- en RKN/RKNS-serie zijn gestandaardiseerd op basis van UNI EN 22858-normen en daarnaast op ISO 5199-normen.

Kap

Het deksel is zo gemaakt dat de waaier eruit gehaald kan worden zonder dat de behuizing van de pijpen verwijderd hoeft te worden. De materialen die voor het deksel worden gebruikt, zijn dezelfde als die voor de behuizing.

De externe zone van de afdichtingskamer kan in twee versies worden geproduceerd:

a) Gekoelde versie /RDeze wordt geproduceerd door een koelkamer die water tot 4 bar laat circuleren en wordt gebruikt wanneer de extreem hoge temperatuur van de te verpompen vloeistof de werking en duurzaamheid van de asafdichting in gevaar kan brengen.

b) Verwarmde versie /RRDeze wordt geproduceerd door een verwarmingskamer die stoom circuleert tot 7 bar en 180 °C. Deze wordt gebruikt als de vloeistof die wordt verpompt de neiging heeft om te stollen als deze niet op temperatuur blijft. Als dit gebeurt, kan dit de werking van de asafdichting in gevaar brengen.

Schacht

De diameter van de as is berekend om de doorbuiging in de afdichtingszone te minimaliseren, ook onder zware bedrijfsomstandigheden, en om een kritische doorbuigingssnelheid te verkrijgen die ten minste twee keer groter is dan de snelheid die voor de pomp is voorzien.

In overeenstemming met de asafdichting is een beschermende mof (sleeve) aangebracht om schade door de afdichting (voornamelijk slijtage) te voorkomen.

Ondersteuning

De as wordt ondersteund door twee rollagers met de vrijdragende waaier. Het lager aan de koppelingszijde ondersteunt ook de resterende axiale druk van de waaier. De lagers zijn zo ontworpen dat ze een B10-levensduur van 20.000 uur bereiken onder de zwaarste bedrijfsomstandigheden die voor de pomp zijn gepland.

De functie van de asafdichting in centrifugaalpompen is het voorkomen van luchtinfiltraties aan de aanzuigzijde (bij aanzuigpompen) en het elimineren of tot een minimum beperken van vloeistofverliezen onder druk aan de perszijde van de pomp.

De asafdichting kan van drie types zijn:

gevlochten
axiaal mechanisch
hydrodynamisch

Contact opnemen Offerte aanvragen Onderdelen, service of ondersteuning aanvragen