Šķidruma iekārtu jomā, jauktās plūsmas sūkņi uncentrbēdzes sūkņiir divi izplatīti sūkņu veidi. Viņiem ir svarīga loma daudzās rūpniecības un civilās jomās. Lai pareizi izvēlētos un lietotu šīs ierīces, ir ļoti svarīgi izprast to būtiskās atšķirības.
1, Strukturālās atšķirības
(1) Darbrata struktūra
Jauktās plūsmas sūknis
Jauktās plūsmas sūkņa lāpstiņriteņa forma ir starp centrbēdzes sūkni un aksiālās plūsmas sūkni. Tās lāpstiņas ir savītas gan ar centrbēdzes sūkņa lāpstiņu radiālo pagarinājumu, gan ar aksiālā plūsmas sūkņa lāpstiņu aksiālo pagarinājumu. Šī lāpstiņas forma rada jauktās plūsmas sūkņa šķidrumu darbības laikā pakļauti gan centrbēdzes, gan aksiālajiem spēkiem. Piemēram, dažiem izplatītiem jauktas plūsmas sūkņu lāpstiņriteņiem ir lāpstiņu izplūdes novietojuma leņķi, kas parasti ir no 20 grādiem līdz 60 grādiem, kas var ietekmēt jauktās plūsmas sūkņa darbības raksturlielumus.
Centrbēdzes sūkņu lāpstiņriteņa lāpstiņas parasti ir radiālas vai izliektas uz aizmuguri. Lāpstiņas galvenokārt rada centrbēdzes spēku, kas izmet šķidrumu no lāpstiņriteņa centra uz lāpstiņriteņa malu. Centrbēdzes sūkņa lāpstiņriteņa lāpstiņas izejas novietojuma leņķis parasti ir lielāks par 90 grādiem un daži pat tuvu 180 grādiem, kas ļauj šķidrumam iegūt lielu centrbēdzes spēku lāpstiņritenī.
(2) Sūkņa korpusa uzbūve
Jauktās plūsmas sūknis
Jauktās plūsmas sūkņu sūkņa korpuss pārsvarā ir spirālveida struktūra, bet, salīdzinot ar centrbēdzes sūkņu spirāli, tā rīkles laukums ir lielāks. Šī struktūra palīdz labāk līdzsvarot radiālos un aksiālos spēkus šķidruma plūsmas laikā, vienlaikus pielāgojoties gan radiālās, gan aksiālās šķidruma plūsmas īpašībām jauktās plūsmas sūkņos. Turklāt jauktās plūsmas sūkņu ieplūde un izplūde parasti atrodas uz vienas ass vai tiem ir noteikts leņķis, lai pielāgotos dažādām uzstādīšanas un darbības prasībām.
Arī centrbēdzes sūkņu sūkņa korpuss lielākoties ir spirālveida struktūra, bet rīkles laukums ir salīdzinoši neliels. Centrbēdzes sūkņa ieplūde parasti atrodas sūkņa korpusa sānos, un izplūde atrodas sūkņa korpusa augšpusē vai sānos, kas atšķiras no jauktas plūsmas sūkņa ieplūdes un izplūdes cauruļvadu izkārtojuma.
2, Darba principu atšķirības
(1) Jauktas plūsmas sūkņa darbības princips
Enerģijas pārveidošana
Kad darbojas jauktās plūsmas sūknis, lāpstiņritenis griežas, lai virzītu šķidruma kustību. Lāpstiņu savītās formas dēļ šķidrums lāpstiņritenī iedarbojas kombinētā centrbēdzes un aksiālo spēku ietekmē. Centrbēdzes spēks liek šķidrumam virzīties uz lāpstiņriteņa malu, savukārt aksiālais spēks liek šķidrumam plūst aksiālā virzienā. Šī procesa laikā palielinās gan šķidruma kinētiskā enerģija, gan spiediena enerģija. Šķidrumam plūstot no lāpstiņriteņa centra uz malu, tā ātrums pakāpeniski palielinās un arī spiediens pakāpeniski palielinās.
Plūsmas trajektorija
Šķidruma plūsmas trajektorija jauktā plūsmas sūknī ir slīpa plūsma starp radiālo un aksiālo virzienu. Pēc ieplūdes lāpstiņritenī no ieplūdes atveres šķidrums plūst pa lāpstiņas slīpo kanālu. Izplūstot no lāpstiņriteņa, ir gan radiālā, gan aksiālā ātruma sastāvdaļas.
(2) Centrbēdzes sūkņa darbības princips
Enerģijas pārveidošana
Centrbēdzes sūkņi galvenokārt paļaujas uz centrbēdzes spēku, ko rada lāpstiņriteņa rotācija. Kad lāpstiņritenis griežas lielā ātrumā, centrbēdzes spēka ietekmē šķidrums tiek izmests pret lāpstiņriteņa malu. Šī procesa laikā palielinās šķidruma ātrums, un attiecīgi palielinās arī spiediens. Centrbēdzes sūkņi galvenokārt pārvērš lāpstiņriteņa ievadīto mehānisko enerģiju šķidruma kinētiskajā enerģijā un spiediena enerģijā, un kinētiskās enerģijas pieaugums veido lielu daļu, un pēc tam pārvērš kinētisko enerģiju spiediena enerģijā, izmantojot tādas sastāvdaļas kā spirāle.
Plūsmas trajektorija
Šķidruma plūsmas trajektorija centrbēdzes sūkņa iekšpusē ir radiāla. Šķidrums tiek izmests no lāpstiņriteņa centra uz lāpstiņriteņa malu un pēc tam pakāpeniski maina virzienu pa sūkņa korpusa spirālveida kanālu, izplūstot no izplūdes atveres.
3, veiktspējas raksturlielumu atšķirības
(1) Plūsmas un galvas raksturlielumi
Jauktās plūsmas sūknis
Jauktās plūsmas sūkņu plūsmas ātrums ir salīdzinoši liels, parasti no 100 līdz 10 000 kubikmetriem stundā, atkarībā no sūkņa modeļa un specifikācijām. Tā galvas diapazons ir salīdzinoši šaurs, parasti no 10 līdz 100 metriem. Jaukta plūsmas sūkņa plūsmas augstuma līkne ir salīdzinoši plakana, un noteiktā augstuma diapazonā plūsmas izmaiņu ietekme uz augstumu ir salīdzinoši neliela.
Arī centrbēdzes sūkņu plūsmas diapazons ir ļoti plašs, sākot no dažiem kubikmetriem stundā līdz pat tūkstošiem kubikmetru stundā. Centrbēdzes sūkņu galvas diapazons ir plašs, sākot no dažiem metriem līdz vairākiem simtiem metru. Centrbēdzes sūkņa plūsmas augstuma līkne parasti parāda paugura formu ar augstu efektivitāti netālu no izcilā darbības punkta. Pēc novirzes no lieliskā darbības punkta efektivitāte strauji samazināsies.
(2) Efektivitāte
Jauktās plūsmas sūknis
Jauktās plūsmas sūkņiem ir augstāka efektivitāte vidējas plūsmas un augsta spiediena apstākļos. Pateicoties tās struktūras un darbības principa īpašībām, jauktās plūsmas sūkņi var efektīvi pārvērst ieejas enerģiju šķidruma efektīvajā enerģijā, ja tiek risināti lieli plūsmas ātrumi un noteiktas spiediena prasības, un efektivitāte parasti sasniedz aptuveni 70–85%.
Arī centrbēdzes sūkņu efektivitāte augstas -efektivitātes zonā ir salīdzinoši augsta, parasti sasniedzot aptuveni 80–90%. Bet, kad plūsmas ātrums un augstums novirzās no optimālā darbības punkta, efektivitāte strauji samazinās. Piemēram, kad plūsmas ātrums ir mazāks par 50% no optimālā darba punkta, centrbēdzes sūkņa efektivitāte var samazināties līdz 50%.
(3) Kavitācijas veiktspēja
Jauktās plūsmas sūknis
Jauktās plūsmas sūkņu kavitācijas veiktspēja ir salīdzinoši slikta. Jauktās plūsmas sūkņu lielā ieplūdes plūsmas ātruma un lielā lāpstiņas ieplūdes leņķa dēļ lāpstiņas ieplūdes atverē var rasties kavitācija. Īpaši zemas galvas un lielas plūsmas apstākļos kavitācijas problēmas ir daudz nopietnākas.
Centrbēdzes sūkņu kavitācijas veiktspēja ir salīdzinoši laba. Centrbēdzes sūkņa lāpstiņu ieplūdes leņķis ir salīdzinoši mazs, un ieplūdes plūsmas ātrums ir salīdzinoši lēns, kas zināmā mērā var samazināt kavitācijas rašanos. Tomēr centrbēdzes sūkņiem var rasties arī kavitācijas problēmas lielā augstumā, augstā temperatūrā vai sliktos sūkšanas apstākļos.
4, atšķirības pielietojuma jomā
(1) Jauktas plūsmas sūkņa pielietojuma joma
Hidrauliskā inženierija
Jauktās plūsmas sūkņi tiek plaši izmantoti apūdeņošanas un drenāžas inženierijā. Piemēram, liela mēroga -lauksaimniecības apūdeņošanas sistēmās jauktas plūsmas sūkņi var pacelt ūdeni no avota uz augstāku pozīciju un pēc tam pa kanāliem transportēt to uz dažādām lauksaimniecības zemēm. Drenāžas ziņā jauktās plūsmas sūkņus var izmantot, lai novērstu aizsērēšanu, īpaši apgabalos ar salīdzinoši līdzenu reljefu. Jauktās plūsmas sūkņi var efektīvi izvadīt uzkrāto ūdeni.
Pilsētas ūdens apgāde
Dažās pilsētās neapstrādāta ūdens ņemšanas un novirzīšanas projektos jauktās plūsmas sūkņus var izmantot arī ūdens transportēšanai no ūdens avota uz ūdens attīrīšanas iekārtām vai pilsētas ūdensapgādes tīkliem. Īpaši tad, ja nepieciešams liels plūsmas ātrums un mērens spiediens, jauktas plūsmas sūknis ir ekonomiskāka izvēle.
(2) Centrbēdzes sūkņa pielietojuma joma
Rūpniecības sektors
Centrbēdzes sūkņi tiek plaši izmantoti tādās nozarēs kā ķīmija, nafta un enerģētika. Ķīmiskajā rūpniecībā centrbēdzes sūkņus var izmantot dažādu ķīmisko vielu, piemēram, skābju, bāzes, sāls šķīdumu uc transportēšanai. Naftas rūpniecībā centrbēdzes sūkņus var izmantot tādos procesos kā jēlnaftas transportēšana un ūdens iesmidzināšana. Enerģētikā centrbēdzes sūkņus var izmantot cirkulācijas dzesēšanas ūdens padevei utt.
Būvniecības joma
Centrbēdzes sūkņiem ir liela nozīme ūdens apgādes un kanalizācijas sistēmu būvniecībā. Piemēram, daudzstāvu ēku ūdensapgādes sistēmās centrbēdzes sūkņi var pacelt ūdeni no apakšējā līmeņa baseina uz augstceltņu ūdens tvertni, lai apmierinātu lietotāju ūdens vajadzības. Ugunsdrošības sistēmā centrbēdzes sūkņi ir arī svarīgs ūdens apgādes aprīkojums, kas var nodrošināt pietiekamu ūdens daudzumu un spiedienu ugunsgrēka gadījumā.
Rezumējot, pastāv būtiskas atšķirības starp jauktās plūsmas sūkņiem un centrbēdzes sūkņiem struktūras, darbības principa, veiktspējas raksturlielumu un pielietojuma jomā. Praktiskiem lietojumiem ir jāizvēlas jauktas plūsmas sūknis vai centrbēdzes sūknis, pamatojoties uz īpašiem darbības apstākļiem, piemēram, plūsmas ātrumu, augstumu, šķidruma īpašībām un citiem faktoriem. Situācijās ar lielu plūsmas ātrumu, vidēju augstumu un ne īpaši augstām prasībām attiecībā uz kavitācijas veiktspēju, jauktās plūsmas sūkņi ir laba izvēle; Darba apstākļos ar plašu plūsmas un augstuma diapazonu, augstām efektivitātes prasībām un jutīgumu pret kavitācijas veiktspēju centrbēdzes sūkņiem ir vairāk priekšrocību.
