Giải thích chi tiết về nguyên lý hoạt động của bơm đa tầng nằm ngang

Giải thích chi tiết về nguyên lý hoạt động của bơm đa tầng nằm ngang

Bơm đa tầng nằm ngang Thực hiện việc tăng áp chất lỏng bằng cách kết nối nhiều cánh bơm nối tiếp trên cùng một trục, đáp ứng nhu cầu vận chuyển với cột áp cao. Sau đây là giải thích chi tiết về nguyên lý hoạt động của nó từ các khía cạnh cấu tạo, quy trình làm việc, chuyển đổi năng lượng, v.v.

1. Cơ sở cấu trúc

Bơm đa tầng nằm ngang chủ yếu bao gồm phần hút, phần giữa, phần xả, cánh bơm, trục bơm, cánh dẫn hướng, các bộ phận làm kín (như phớt cơ khí hoặc phớt chặn), các bộ phận ổ trục, v.v. Thân bơm được bố trí theo phương ngang, và nhiều cánh bơm được lắp đặt theo trình tự trên trục bơm. Các cánh bơm liền kề được ngăn cách bởi phần giữa và các cánh dẫn hướng được lắp đặt. Cánh bơm là bộ phận làm việc cốt lõi với nhiều cánh cong; cánh dẫn hướng bao quanh chu vi ngoài của cánh bơm và trông giống như một cánh cố định. Chức năng của nó là dẫn hướng dòng chảy của chất lỏng và chuyển đổi năng lượng.

2. Quy trình làm việc

1. Hút chất lỏng: Trước khi khởi động, thân bơm và đường ống hút phải được đổ đầy chất lỏng để loại bỏ không khí. Khi bơm khởi động, cánh bơm quay với tốc độ cao (thường là 1450 vòng/phút hoặc 2900 vòng/phút), và một vùng áp suất thấp được hình thành ở trung tâm cánh bơm do lực ly tâm. Dưới tác động của áp suất khí quyển hoặc áp suất của thiết bị phía trước, chất lỏng đi vào bơm thông qua bộ phận hút và chảy về trung tâm cánh bơm.

2. Tăng áp ly tâm: Chất lỏng đi vào cánh bơm quay với tốc độ cao dưới tác động của cánh bơm. Dưới tác động của lực ly tâm, chất lỏng được đẩy từ tâm cánh bơm ra mép ngoài của cánh bơm dọc theo kênh dẫn dòng chảy giữa các cánh bơm, lưu lượng và áp suất tăng đáng kể.

3. Dẫn hướng dòng chảy và chuyển đổi năng lượng bằng cánh dẫn hướng: Chất lỏng tốc độ cao được đẩy ra khỏi cánh bơm đi vào cánh dẫn hướng, và kênh dòng chảy của cánh dẫn hướng dần dần mở rộng và khuếch tán. Khi chất lỏng chảy trong cánh dẫn hướng, lưu lượng giảm dần và chất lỏng được dẫn trơn tru đến cửa vào của cánh bơm tiếp theo.

4. Bơm tăng áp liên tục nhiều tầng: Sau khi bơm tăng áp cánh bơm tầng một và cánh dẫn hướng, chất lỏng đi vào cửa nạp của cánh bơm tầng hai, lặp lại quá trình trên để thu động năng trong cánh bơm và chuyển đổi thành năng lượng áp suất trong cánh dẫn hướng. Bơm đa tầng nằm ngang thường được cấu tạo từ 2-12 cánh bơm. Áp suất chất lỏng được tăng một lần sau mỗi cánh bơm và cánh dẫn hướng. Kết nối nối tiếp nhiều tầng cho phép chất lỏng được tăng áp nhiều lần và cuối cùng đạt áp suất cao hơn, được xả ra khỏi bộ phận xả để đáp ứng nhu cầu vận chuyển đường dài hoặc khắc phục sức cản cao.

3. Cơ chế chuyển đổi năng lượng

Trong quá trình vận hành bơm đa tầng nằm ngang, động cơ truyền năng lượng cơ học đến trục bơm thông qua khớp nối để dẫn động cánh bơm quay. Cánh bơm tác động lên chất lỏng và chuyển đổi năng lượng cơ học thành động năng và năng lượng áp suất của chất lỏng. Trong cánh bơm, việc chuyển đổi năng lượng cơ học thành động năng của chất lỏng chủ yếu được thực hiện; trong các cánh dẫn hướng và kênh dòng chảy giãn nở của thân bơm, động năng của chất lỏng dần dần được chuyển đổi thành năng lượng áp suất. Trong toàn bộ quá trình, mặc dù có tổn thất năng lượng do ma sát, va đập và các yếu tố khác, nhưng hiệu suất chuyển đổi năng lượng có thể được cải thiện hiệu quả bằng cách thiết kế hợp lý hình dạng và kích thước của cánh bơm và cánh dẫn hướng, để bơm đa tầng nằm ngang có thể hoạt động hiệu quả và ổn định.

4. Đặc điểm làm việc

Bơm đa tầng trục ngang sở hữu những đặc điểm nổi bật nhờ nguyên lý hoạt động độc đáo. So với bơm một tầng, bơm đa tầng trục ngang có thể đạt cột áp cao hơn, phù hợp cho việc cung cấp nước cho các tòa nhà cao tầng, vận chuyển nước đường dài, thoát nước mỏ và các ứng dụng khác cần vận chuyển chất lỏng áp suất cao. Đồng thời, lưu lượng của bơm đa tầng trục ngang tương đối ổn định. Bằng cách điều chỉnh tốc độ, số tầng hoặc vận hành song song, các thông số hiệu suất của bơm có thể được điều chỉnh linh hoạt để đáp ứng nhu cầu của các điều kiện làm việc khác nhau.