¿Cuáles son la clasificación y los principios de funcionamiento de las bombas de agua?

Clasificación de bombas

Los estándares de bombas de agua involucran muchos tipos de productos, incluidas bombas centrífugas, bombas dosificadoras, bombas de tornillo, bombas alternativas y bombas hidráulicas. Y bombas sumergibles, bombas de aceite, bombas de agua limpia, bombas de prueba de presión, bombas de vórtice, bombas criogénicas, bombas de vacío, bombas de raíces, bombas moleculares, bombas de engranajes, bombas de lodo, bombas resistentes a la corrosión, bombas de pozo profundo, bombas de anillo de agua, bomba de flujo mixto, bomba de flujo axial, bomba de agua de alimentación de caldera, bomba sumergible. Algunos de sus nombres se clasifican según los métodos convencionales de clasificación de bombas, como bombas de paletas, bombas de desplazamiento positivo, etc. , mientras que otras se clasifican por uso, como bombas de aguas residuales, bombas sanitarias, etc. , mientras que otros son más informales, como las bombas de difusión y las bombas de nitrógeno líquido. Mientras exista producción de dichos productos y sea necesario formular normas, se podrá generar una nueva norma mediante ciertos procedimientos de solicitud y aprobación, pero a veces el contenido se superpone y es repetitivo. En términos de normas nacionales y extranjeras, existen más normas nacionales que extranjeras. En términos generales, las bombas como las centrífugas tienen muchos estándares, se utilizan ampliamente y tienen una larga historia de producción de productos (el número total de normas relacionadas con las bombas centrífugas ha llegado a más de 100), mientras que las bombas nuevas, como las bombas sin fugas. tienen menos estándares y se están desarrollando más rápido. Este artículo presenta principalmente la clasificación y el principio de funcionamiento de las bombas según su estructura.

(1) Tipo de desplazamiento positivo

Clasificación del tipo rotativo alternativo

El principio básico es inhalar y descargar fluido a través del movimiento alternativo del pistón en el cilindro, de modo que el volumen del fluido en el cilindro cambie repetidamente. Cuando el rotor o las piezas giratorias de la carcasa giran, el volumen de trabajo entre el rotor y la carcasa cambia, aspirando y descargando fluido, como bombas de pistón, bombas de engranajes, bombas de tornillo, etc.

(2) Tipo de pala

La estructura principal de las bombas y ventiladores de paletas es un impulsor giratorio con palas y una carcasa fija. La rotación del impulsor trabaja sobre el fluido, lo que hace que el fluido gane energía.

Según el flujo de fluidos, se pueden dividir en las siguientes categorías:

Flujo axial centrífugo graduado, flujo de tubo de flujo mixto

Principio básico Cuando el El impulsor gira a alta velocidad. La fuerza centrífuga generada permite que el fluido gane energía, y la fuerza de compresión y propulsión de las palas giratorias permite que el fluido gane energía, aumentando su energía de presión y energía cinética. El principio de mezcla centrífuga y axial es el mismo que el de la mezcla centrífuga.

Por ejemplo, ventiladores centrífugos para aires acondicionados centrales, bombas de agua de flujo axial para cámaras frigoríficas, bombas de agua de flujo mixto, ventiladores interiores para aires acondicionados domésticos, etc.

El principio de funcionamiento de las bombas y ventiladores

1. El principio de funcionamiento de las bombas y ventiladores centrífugos

La fuerza centrífuga generada cuando el impulsor gira a alta velocidad provoca el fluido gana energía, es decir, el fluido después de pasar por el impulsor aumenta la energía de presión y la energía cinética, de modo que puede ser transportado a lugares altos o lejanos. El impulsor está instalado en la voluta. Cuando el impulsor gira, el fluido fluye axialmente, luego gira 90 grados hacia el canal del impulsor y sale radialmente. El impulsor gira continuamente, formando un vacío en la entrada del impulsor, lo que hace que la bomba succione y descargue continuamente el fluido.

2. Principio de funcionamiento de las bombas y ventiladores de flujo axial

La fuerza de propulsión de compresión de las palas giratorias hace que el fluido gane energía, aumentando su energía de presión y su energía cinética. El impulsor está instalado en una carcasa de bomba cilíndrica (ventilador cónico). Cuando el impulsor gira, el fluido fluye axialmente y, después de ganar energía en el canal de la pala, fluye axialmente. Las bombas y ventiladores de flujo axial son adecuados para grandes caudales y baja presión y, a menudo, se utilizan como bombas de circulación de agua y ventiladores de tiro inducido en sistemas de refrigeración.

3. Principio de funcionamiento de los ventiladores de flujo cruzado

Debido al desarrollo de la tecnología de aire acondicionado, se requieren pequeños ventiladores con pequeño volumen de aire, bajo nivel de ruido, altura de presión adecuada y fácil instalación. para que coincida con el edificio. El ventilador de flujo cruzado es un nuevo tipo de ventilador que cumple con este requisito.

Las características principales de los ventiladores de flujo cruzado son las siguientes:

(1) El impulsor es generalmente del tipo de pala delantera de múltiples palas, pero sus dos superficies extremas están cerradas.

(2) No hay límite para el ancho b del impulsor. A medida que aumenta el ancho, también aumenta el caudal.

(3) A diferencia de los ventiladores centrífugos, los ventiladores de flujo cruzado abren los paneles laterales de la carcasa para permitir que el flujo de aire ingrese al ventilador axialmente, pero abren parcialmente la carcasa para permitir que el flujo de aire ingrese al ventilador directamente radialmente. El flujo de aire pasa dos veces a través de las aspas. Algunos ventiladores de flujo cruzado agregan palas guía fijas al borde interior del impulsor para mejorar las condiciones del flujo de aire.

(4) En términos de rendimiento, el coeficiente de presión total de los ventiladores de flujo cruzado es relativamente grande.

La curva de rendimiento tiene la forma de un camello y una abeja, y la eficiencia es relativamente baja, generalmente alrededor de 30-50.

(5) La entrada y salida de aire son rectangulares, lo que facilita la combinación con el edificio. Los ventiladores de flujo cruzado todavía tienen muchos problemas que resolver. En particular, la geometría de cada pieza tiene un impacto significativo en su rendimiento. La estructura es imperfecta o incluso no funciona en absoluto, pero el campo de aplicación de los pequeños ventiladores de flujo transversal se está ampliando constantemente.

IV. Otras bombas de uso común

1. Principio de funcionamiento de la bomba alternativa

Utiliza la rotación del eje excéntrico para impulsar el movimiento del pistón a través de la biela. dispositivo, y mueve la circunferencia del eje. La rotación se convierte en movimiento alternativo del pistón. Cuando el pistón oscila, el proceso de succión de agua y presión de agua de la bomba se alterna continuamente.

2. Principio de funcionamiento de la bomba de vacío de anillo de agua

El impulsor de la paleta de la bomba de vacío de anillo de agua está instalado excéntricamente en la carcasa cilíndrica de la bomba. Se inyecta una cierta cantidad de agua en la bomba. Cuando el impulsor gira, se arroja agua sobre la carcasa de la bomba para formar un anillo de agua, y la superficie interior del anillo de agua es tangente al cubo del impulsor. Dado que la carcasa de la bomba y el impulsor no son concéntricos, el espacio de entrada de aire 4 entre la mitad derecha del cubo y el anillo de agua se expande gradualmente, formando un vacío, permitiendo que el gas entre al espacio de entrada de aire en la bomba a través del tubo de entrada de aire. Luego, el gas ingresa a la mitad izquierda y, a medida que el volumen entre los cubos se comprime gradualmente, la presión aumenta, por lo que el gas se descarga de la bomba a través del espacio de escape y el tubo de escape.

3. Principio de funcionamiento de la bomba de vacío Roots

El principio de funcionamiento de la bomba Roots es similar al del soplador Roots. Debido a la rotación continua del rotor, el gas bombeado es aspirado hacia el espacio v0 entre el rotor y la carcasa de la bomba desde la entrada de aire y luego se descarga a través de la salida de aire. Debido a que el espacio v0 está completamente cerrado después de la inhalación, el gas en la cámara de la bomba no se comprimirá ni expandirá. Pero cuando la parte superior del rotor gira alrededor del borde del puerto de escape y el espacio v0 está conectado con el lado de escape, debido a la alta presión del gas en el lado de escape, parte del gas regresa al espacio v0, causando la La presión del gas aumenta repentinamente. A medida que el rotor continúa girando, el gas sale de la bomba.

En términos generales, la bomba Roots tiene las siguientes características:

Tiene una gran velocidad de succión en un amplio rango de presión.

●Comienza rápido y puede funcionar de inmediato; ;

●Insensible al polvo y al vapor de agua contenidos en el gas bombeado;

●El rotor no necesita lubricación y no hay aceite en la cámara de la bomba;

Baja vibración, buenas condiciones de equilibrio dinámico del rotor, sin válvula de escape;

Baja potencia de conducción, pequeña pérdida por fricción mecánica;

●Estructura compacta, tamaño reducido

Bajos costos de operación y mantenimiento.

Por lo tanto, las bombas Roots son ampliamente utilizadas en las industrias metalúrgica, petroquímica, papelera, alimentaria y electrónica.

4. Principio de funcionamiento de la bomba de vacío de paletas rotativas

La bomba de vacío de paletas rotativas (denominada bomba de paletas rotativas) es una bomba de vacío mecánica sellada con aceite. Su rango de presión de trabajo es 101325 ~ 1,33×10-2 (PA), que es una bomba de bajo vacío. Se puede utilizar sola o como bomba de respaldo para otras bombas de alto vacío o bombas de vacío ultraalto. Es ampliamente utilizado en departamentos de producción e investigación científica como metalurgia, maquinaria, industria militar, electrónica, industria química, industria ligera, petróleo y medicina.

Una bomba de paletas rotativa se compone principalmente de un cuerpo de bomba, un rotor, una paleta rotativa, una cubierta terminal y un resorte. Un rotor está instalado excéntricamente en la cavidad de la bomba de paletas rotativas. El círculo exterior del rotor es tangente a la superficie interior de la cavidad de la bomba (hay un pequeño espacio entre los dos están instalados en el). ranura del rotor. Al girar, la parte superior de la paleta giratoria permanece en contacto con la pared interior de la cámara de la bomba a través de la fuerza centrífuga y la tensión del resorte. La rotación del rotor hace que la paleta giratoria se deslice a lo largo de la pared interior de la cámara de la bomba.

Dos palas giratorias dividen el espacio en forma de media luna rodeado por el rotor, la cámara de la bomba y las dos tapas de los extremos en tres partes: A, B y C. Cuando el rotor gira en la dirección de la flecha, se conectado al puerto de succión El volumen del espacio A aumenta gradualmente y está en proceso de inhalación. El volumen del espacio C conectado al puerto de escape disminuye gradualmente y está en el proceso de escape. El volumen del espacio central B también está disminuyendo gradualmente y está en proceso de compresión. Debido a que el volumen del espacio A aumenta gradualmente (es decir, se expande), la presión del gas disminuye y la presión del gas externo en la entrada de la bomba es mayor que la presión en el espacio A, por lo que el gas es aspirado. Cuando el espacio A se aísla del puerto de succión, es decir, cuando se transfiere a la posición del espacio B, el gas comienza a comprimirse, el volumen disminuye gradualmente y finalmente se comunica con el puerto de escape.

Cuando el gas comprimido excede la presión de escape, el gas comprimido abre la válvula de escape y el gas se descarga a la atmósfera a través de la capa de aceite en el tanque. Mediante el funcionamiento continuo de la bomba, se logra el propósito del bombeo continuo. Si el gas descargado se transfiere a otra etapa (etapa de bajo vacío) a través del canal de aire, la etapa de bajo vacío lo bombea y luego la etapa de bajo vacío lo comprime y lo descarga a la atmósfera, formando una bomba de dos etapas. En este momento, la relación de compresión total la soportan dos etapas, aumentando así el grado de vacío final.

5. Principio de funcionamiento de la bomba de engranajes

Una bomba de engranajes tiene un par de engranajes que engranan entre sí. Como se muestra en la figura, la rueda impulsora de engranajes está fijada en el eje impulsor, un extremo del eje se extiende fuera de la carcasa y es impulsado por el motor primario, y la otra rueda impulsada por engranajes está instalada en el otro eje. Cuando el engranaje gira, el líquido ingresa al espacio de succión a lo largo del tubo de succión de aceite, es comprimido hacia el espacio de descarga por los dos engranajes a lo largo de las paredes superior e inferior de la carcasa respectivamente (antes de que los dientes engranen) y luego ingresa al tubo de presión de aceite y es dado de alta.

6. Principio de funcionamiento de la bomba de tornillo

La bomba de tornillo es una bomba rotativa que aspira y descarga líquido a través de una malla en espiral. El rotor de la bomba de tornillo consta de un tornillo impulsor (uno, dos o tres) y un tornillo accionado. El tornillo impulsor y el tornillo accionado giran en direcciones opuestas y las roscas se engranan entre sí, de modo que el fluido ingresa desde el puerto de succión, es empujado hacia adelante por el eje del tornillo y es presurizado hasta el puerto de descarga. Este tipo de bomba es adecuada para alta presión y caudal pequeño. En los sistemas de refrigeración, se utiliza a menudo como bomba de aceite para transportar aceite lubricante para rodamientos y aceite regulador de velocidad.

7. Principio de funcionamiento de la bomba de chorro

El fluido de trabajo a alta presión se envía a la boquilla de trabajo desde la tubería de presión. La presión después de pasar a través de la boquilla se puede convertir en. Se elimina la energía cinética de alta velocidad, que puede empujar el líquido alrededor de la boquilla (o gas). En este momento, debido a la alta velocidad formada en la salida de la boquilla, se genera un vacío en la cámara de succión de la garganta de la cámara de difusión, de modo que el fluido bombeado ingresa continuamente y se mezcla con el fluido de trabajo, y luego la presión aumenta ligeramente y es transportado a través de la cámara de difusión. Debido a la inyección continua de fluido de trabajo, la cámara de succión continúa manteniendo un vacío, de modo que el fluido se puede aspirar y descargar continuamente. El fluido de trabajo puede ser vapor a alta presión o agua a alta presión. La primera se llama bomba de chorro de vapor y la segunda se llama extractor de chorro de agua. Este tipo de bomba es poco común en los sistemas de refrigeración.

8 El principio de funcionamiento de la bomba de diafragma neumática: es impulsada por aire comprimido y es una bomba volumétrica. El volumen cambia debido al movimiento alternativo del diafragma tiene dos cámaras de trabajo simétricas. , cada uno equipado con una biela conectada por una biela. El diafragma elástico ingresa a la cavidad desde un extremo bajo la guía de la válvula de aire, empujando el diafragma para expulsar el material en la cavidad del material. Al mismo tiempo, la biela impulsa el diafragma en el otro extremo para que se mueva en la misma dirección, de modo que el material en la cavidad de la bomba de diafragma neumática se descarga desde el puerto de escape y el material se succiona hacia la cavidad del material cuando el; El pistón de la bomba de diafragma neumática intermedia llega al final de la carrera, la válvula introduce automáticamente el aire comprimido en la cavidad del diafragma en el otro extremo, empujando el diafragma para que se mueva en la dirección opuesta, por lo que los dos diafragmas se mueven alternativamente de forma sincronizada. La cámara de material de la bomba neumática de membrana está equipada con válvulas de bola unidireccionales. Debido al movimiento alternativo del diafragma, el volumen de la cavidad del material cambia, lo que obliga a la válvula de bola unidireccional a abrirse o cerrarse alternativamente, lo que obliga a que el material se descargue continuamente.

El principio de la bomba de diafragma neumática puede entenderse simplemente como: impulsado por aire comprimido, dependiendo de diafragmas dobles para succionar una fila para completar el transporte de materiales, el principio simple de la bomba de diafragma neumática lo hace; ampliamente utilizado. En la imagen de arriba, podemos ver claramente la estructura de la bomba neumática de diafragma, pero es precisamente gracias a la estructura aparentemente simple de la bomba neumática de diafragma que el trabajo de mantenimiento es tan sencillo.

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