Aksiaalinen jaettu tapaus pumppuja käytetään laajalti vedenkäsittelyssä, kemianteollisuudessa, maatalouden kastelussa ja muilla aloilla. Niiden päätehtävä on kuljettaa nestettä paikasta toiseen. Kuitenkin, kun pumppu imee vettä, sen imualue on yleensä rajoitettu viiteen kuuteen metriin, mikä on herättänyt kysymyksiä monissa käyttäjissä. Tässä artikkelissa tarkastellaan pumpun imualueen rajoituksen syitä ja sen taustalla olevia fysikaalisia periaatteita.

Ennen keskustelua meidän on ensin tehtävä selväksi, että pumpun imualue ei ole paine. Ero näiden kahden välillä on seuraava:

1. Imualue

Määritelmä: Imualue viittaa korkeuteen, jolla pumppu voi imeä nestettä, eli pystysuoraa etäisyyttä nesteen pinnasta pumpun sisääntuloon. Se viittaa yleensä enimmäiskorkeuteen, jolla pumppu voi tehokkaasti imeä vettä alipaineolosuhteissa.

Vaikuttavat tekijät: Imualueeseen vaikuttavat sellaiset tekijät kuin ilmanpaine, kaasun puristus pumpussa ja nesteen höyrynpaine. Normaalioloissa pumpun tehollinen imualue on yleensä noin 5-6 metriä.

2. Pää

Määritelmä: Pää viittaa korkeuteen, jonkaaksiaalinen jaettu kotelo pumppuvoi synnyttää nesteen läpi, eli korkeus, jolla pumppu pystyy nostamaan nesteen tuloaukosta poistoaukkoon. Nostokorkeus ei sisällä vain pumpun nostokorkeutta, vaan myös muita tekijöitä, kuten putkilinjan kitkahäviö ja paikallinen vastushäviö.

Vaikuttavat tekijät: Nousuun vaikuttavat pumpun suorituskykykäyrä, virtausnopeus, nesteen tiheys ja viskositeetti, putkilinjan pituus ja halkaisija jne. Nostokorkeus heijastaa pumpun toimintakykyä tietyissä työolosuhteissa.

Aksiaalisen jaetun kotelon pumpun perusperiaate on käyttää pyörivän juoksupyörän synnyttämää keskipakovoimaa nestevirtauksen ohjaamiseen. Juoksupyörän pyöriessä neste imetään pumpun sisääntuloaukkoon, minkä jälkeen nestettä kiihdytetään ja työnnetään ulos pumpun ulostuloaukosta juoksupyörän pyörityksellä. Pumpun imu saavutetaan turvautumalla ilmanpaineeseen ja pumpun suhteellisen pieneen paine-eroon. Ilmanpaineen ero vaikuttaa myös:

Ilmanpaineen rajoitus

Ilmanpaine vaikuttaa suoraan pumpun imualueeseen. Merenpinnan tasolla normaali ilmanpaine on noin 101.3 kPa (760 mmHg), mikä tarkoittaa, että ihanteellisissa olosuhteissa pumpun imualue voi teoriassa olla noin 10.3 metriä. Kuitenkin nesteen kitkahäviön, painovoiman ja muiden tekijöiden vuoksi todellinen imualue on yleensä rajoitettu 5-6 metriin.

Kaasun puristus ja tyhjiö

Kun imualue kasvaa, pumpun sisällä syntyvä paine pienenee. Kun sisäänhengitetyn nesteen korkeus ylittää pumpun tehollisen imualueen, pumpun sisään voi muodostua tyhjiö. Tämä tilanne saa pumpussa olevan kaasun puristumaan, mikä vaikuttaa nesteen virtaukseen ja jopa aiheuttaa pumpun toimintahäiriön.

Nestehöyryn paine

Jokaisella nesteellä on oma erityinen höyrynpaine. Kun nesteen höyrynpaine on lähellä ilmanpainetta, sillä on taipumus haihtua ja muodostaa kuplia. Aksiaalisen jaetun kotelon pumpun rakenteessa kuplien muodostuminen voi johtaa nesteen dynaamiseen epävakauteen, ja vaikeissa tapauksissa se voi myös aiheuttaa kavitaatiota, joka ei vain vähennä pumpun suorituskykyä, vaan voi myös vahingoittaa pumpun koteloa.

Rakennesuunnittelun rajoitukset

Pumpun suunnittelu perustuu tiettyihin nestemekaniikan periaatteisiin, ja sen juoksupyörän ja pumpun kotelon rakenne ja materiaali liittyvät läheisesti sen toimintaominaisuuksiin. Aksiaalisen jaetun kotelon pumpun luonnollisista ominaisuuksista johtuen rakenne ei tue suurempaa imualuetta, mikä heikentää huomattavasti sen työtehoa yli viiden tai kuuden metrin imualueella.

Yhteenveto

Aksiaalisen jaetun kotelon pumpun imualueen rajan määräävät useat tekijät, kuten ilmanpaine, nesteen ominaisuudet ja pumpun rakenne. Tämän rajoituksen syyn ymmärtäminen auttaa käyttäjiä tekemään järkeviä valintoja pumppuja käytettäessä ja välttämään laitteiden tehokkuutta ja liiallisesta imusta aiheutuvia vikaantumisongelmia. Jos laitteisto vaatii suurempaa imutehoa, harkitse itseimevän pumpun tai muuntyyppisten pumppujen käyttöä tiettyjen käyttövaatimusten täyttämiseksi. Pumpun suorituskykyä voidaan hyödyntää täysimääräisesti vain oikean laitteiston valinnalla ja käytöllä.