Paano gumagana ang isang centrifugal slurry pump?

Tulad ng karamihan sa mga bomba, ang isang centrifugal pump ay nagpapalit ng mekanikal na enerhiya mula sa isang motor patungo sa enerhiya ng isang gumagalaw na likido; ang ilan sa enerhiya ay napupunta sa lakas na gumagalaw ng likido, at ang ilan sa potensyal na enerhiya, na kinakatawan ng isang presyon ng likido o sa pamamagitan ng pag-angat ng likido laban sa gravity sa isang mas mataas na antas.

Para sa higit pang mga detalye sa paksang ito, tingnan ang Centrifugal compressor.
Ang paglipat ng enerhiya mula sa mekanikal na pag-ikot ng impeller sa paggalaw at presyon ng likido ay karaniwang inilarawan sa mga tuntunin ng sentripugal na puwersa, lalo na sa mga mas matandang mapagkukunan na nakasulat bago ang modernong konsepto ng sentripugal na lakas bilang isang hindi kathang-isip na puwersa sa isang umiikot na frame ng sanggunian ay mahusay na binigkas. Ang konsepto ng lakas na centrifugal ay hindi talagang kinakailangan upang ilarawan ang aksyon ng centrifugal pump.

Sa modernong sentripugal pump, ang karamihan sa pagbabago ng enerhiya ay sanhi ng panlabas na puwersa na ibinibigay ng mga hubog na impeller blades sa likido. Palaging, ang ilan sa enerhiya ay itinutulak din ang likido sa isang pabilog na paggalaw, at ang pabilog na paggalaw na ito ay maaari ring maghatid ng ilang enerhiya at madagdagan ang presyon sa outlet. Ang ugnayan sa pagitan ng mga mekanismong ito ay inilarawan, na may tipikal na halo-halong paglilihi ng sentripugal na puwersa na kilala bilang oras na iyon, sa isang artikulo noong 1859 tungkol sa mga centrifugal pump, kaya't makarating sa isang mas simpleng pamamaraan kaysa sa naibigay lamang sa isang pangkalahatang ideya ng mode ng pagkilos ng panlabas na whirlpool sa pagpapabuti ng kahusayan ng centrifugal pump, kinakailangan lamang na isaalang-alang na ang dami ng tubig na umiikot sa silid ng whirlpool, sa paligid ng bilog ng gulong, ay kinakailangang magsagawa ng isang sentripugal na puwersa, at ang puwersang sentripugal na ito ay maaaring kaagad na dapat idagdag ang sarili sa panlabas na puwersang nabuo sa loob ng gulong; o, sa madaling salita, upang pumunta upang madagdagan ang lakas ng pumping ng gulong. Ang panlabas na puwersa na nabuo sa loob ng gulong ay dapat na maunawaan bilang ganap na ginawa ng daluyan ng lakas na centrifugal kung ang mga vanes ng gulong ay tuwid at hugis ng bituin; ngunit kung sila ay baluktot, tulad ng karaniwang nangyayari, ang panlabas na puwersa ay bahagyang ginawa sa pamamagitan ng daluyan ng sentripugal na puwersa, at bahagyang inilapat ng mga van sa tubig bilang isang radial na bahagi ng pahilig na presyon, na, bilang resulta ng kanilang obliquity sa radius, nalalapat sila sa tubig habang gumagalaw ito palabas sa tabi nila. Sa paksang ito ay mahusay na obserbahan na habang ang dami ng tubig na ginawa upang dumaan sa isang naibigay na bomba na may mga hubog na vanes ay perpektong variable sa kasiyahan, ang mas maliit na dami ay nagiging mas halos ang lakas na nabuo sa loob ng gulong para sa pagpapalabas ng tubig sa labas maging pulos sentripugal na puwersa, at mas halos ang bomba ay magiging kung ano ang karaniwang pangalan na ibinigay dito ay tila ipahiwatig - isang pulos centrifugal pump. Gayunman, kapag ang isang centrifugal pump na may mga van na baluktot na paurong sa mga naturang porma na karaniwang ginagamit sa mahusay na pagkakabuo ng mga halimbawa ng makina, ay hinihimok sa isang bilis na mas mataas sa itaas na kinakailangan lamang upang mapagtagumpayan ang presyon ng tubig, at maging sanhi ng pag-angat o propulsyon upang simulan, ang radial na sangkap ng puwersa na inilapat sa tubig ng mga vanes ay magiging malaki, at ang tubig na umaalis sa paligid ng gulong ay magkakaroon ng isang bilis na mas mababa kaysa sa bilog ng gulong sa isang degree na mayroong ilang tunay na kahalagahan sa magsanay

Ang pahayag na "ang dami ng tubig… ay kinakailangang magsikap ng isang sentripugal na puwersa" ay maaaring ipaliwanag sa mga tuntunin ng reaktibo na sentripugal na puwersa-ang puwersa ay hindi isang panlabas na puwersa sa tubig, ngunit isang panlabas na puwersa na ibinubunga ng tubig, sa pabahay ng bomba (ang volume) at sa tubig sa outlet pipe. Ang presyon ng outlet ay isang pagmuni-muni ng presyon na naglalapat ng lakas na sentripetal na nag-kurba sa landas ng tubig upang gumalaw nang paikot sa loob ng bomba (sa puwang sa labas lamang ng impeller, ang panlabas na whirlpool na tawag dito ng may-akda). Sa kabilang banda, ang pahayag na ang "panlabas na puwersa na nabuo sa loob ng gulong ay dapat na maunawaan bilang ganap na ginawa ng daluyan ng sentripugal na puwersa" ay pinakamahusay na nauunawaan sa mga tuntunin ng sentripugal na puwersa bilang isang kathang-isip na puwersa sa frame ng sanggunian ng umiikot na impeller; ang aktwal na mga puwersa sa tubig ay papasok, o centripetal, dahil iyan ang direksyon ng puwersa na kailangan upang ilipat ang tubig sa mga bilog. Ang puwersang ito ay ibinibigay ng isang gradient ng presyon na naitakda ng pag-ikot, kung saan ang presyon sa labas, sa pader ng volute, ay maaaring makuha bilang isang reaktibong puwersang sentripugal. Karaniwan ito sa pagsulat ng ika-19 at unang bahagi ng ika-20 siglo, upang paghaluin ang mga konseptong ito ng puwersang sentripugal sa mga impormal na paglalarawan ng mga epekto tulad ng sa centrifugal pump.


Oras ng pag-post: Ene-23-2021