Akışkan makineleri alanında, karışık akışlı pompalar vesantrifüj pompalariki yaygın pompa türüdür. Birçok endüstriyel ve sivil alanda önemli roller oynarlar. Temel farklılıklarını anlamak, bu cihazları doğru seçmek ve kullanmak için çok önemlidir.
1, Yapısal farklılıklar
(1) Pervane yapısı
Karışık akışlı pompa
Karışık akışlı bir pompanın pervane şekli, santrifüj pompa ile eksenel akışlı pompanınki arasındadır. Kanatları, hem santrifüj pompa kanatlarının radyal uzantısı hem de eksenel akış pompası kanatlarının eksenel uzantısı ile bükülmüştür. Bu bıçak şekli, karışık akışlı pompanın akışkanının çalışma sırasında hem merkezkaç hem de eksenel kuvvetlere maruz kalmasına neden olur. Örneğin, bazı yaygın karışık akışlı pompa çarkları, genellikle 20 derece ila 60 derece arasında kanat çıkış yerleştirme açılarına sahiptir ve bu, karışık akışlı pompanın performans özelliklerini etkileyebilir.
Santrifüj pompaların çark kanatları genellikle radyal veya geriye doğru kavislidir. Kanatlar esas olarak sıvıyı pervanenin merkezinden pervanenin kenarına doğru fırlatan merkezkaç kuvveti üretir. Santrifüj pompa pervanesinin bıçak çıkışının yerleştirme açısı genellikle 90 dereceden büyüktür ve hatta bazıları 180 dereceye yakındır, bu da akışkanın pervanede büyük bir merkezkaç kuvveti elde etmesine olanak tanır.
(2) Pompa gövde yapısı
Karışık akışlı pompa
Karışık akışlı pompaların pompa gövdesi çoğunlukla salyangoz yapıdadır ancak santrifüj pompaların salyangozuyla karşılaştırıldığında boğaz alanı daha büyüktür. Bu yapı, sıvı akışı sırasında radyal ve eksenel kuvvetlerin daha iyi dengelenmesine yardımcı olurken aynı zamanda karışık akışlı pompalarda hem radyal hem de eksenel sıvı akışının özelliklerine uyum sağlar. Ayrıca, karışık akışlı pompaların giriş ve çıkışları genellikle aynı eksen üzerindedir veya farklı kurulum ve işletme gereksinimlerine uyum sağlamak için belirli bir açıya sahiptir.
Santrifüj pompaların pompa gövdesi de çoğunlukla salyangoz yapıdadır ancak boğaz bölgesi nispeten küçüktür. Bir santrifüj pompanın girişi genellikle pompa gövdesinin yanında bulunur ve çıkış, karışık akışlı bir pompanın giriş ve çıkış boru hatlarının düzeninden farklı olarak pompa gövdesinin üstünde veya yanında bulunur.
2, Çalışma Prensiplerindeki Farklılıklar
(1) Karışık akışlı pompanın çalışma prensibi
Enerji dönüşümü
Karışık akışlı bir pompa çalışırken, pervane sıvı hareketini sağlamak için döner. Kanatların bükülmüş şekli nedeniyle akışkan, çarktaki merkezkaç ve eksenel kuvvetlerin birleşik etkisine maruz kalır. Merkezkaç kuvveti sıvının çarkın kenarına doğru hareket etmesine neden olurken, eksenel kuvvet sıvının eksenel yönde akmasını sağlar. Bu işlem sırasında akışkanın hem kinetik enerjisi hem de basınç enerjisi artar. Akışkan çarkın merkezinden kenarına doğru akarken hızı giderek artar ve basınç da giderek artar.
Akış yörüngesi
Karışık akışlı bir pompadaki sıvı akış yörüngesi, radyal ve eksenel yönler arasında eğik bir akıştır. Girişten pervaneye girdikten sonra akışkan, kanadın eğimli kanalı boyunca akar. Çarktan dışarı akarken hem radyal hem de eksenel hız bileşenleri vardır.
(2) Santrifüj pompanın çalışma prensibi
Enerji dönüşümü
Santrifüj pompalar esas olarak pervanenin dönmesiyle oluşturulan merkezkaç kuvvetine dayanır. Pervane yüksek hızda döndüğünde, akışkan merkezkaç kuvvetinin etkisi altında pervanenin kenarına doğru fırlatılır. Bu işlem sırasında akışkanın hızı artar ve buna bağlı olarak basınç da artar. Santrifüj pompalar esas olarak çarkın mekanik enerji girişini akışkanın kinetik enerjisine ve basınç enerjisine dönüştürür, kinetik enerjideki artış büyük bir kısmı oluşturur ve daha sonra kinetik enerjiyi salyangoz gibi bileşenler aracılığıyla basınç enerjisine dönüştürür.
Akış yörüngesi
Santrifüj pompanın içindeki sıvı akış yörüngesi radyaldir. Sıvı, pervanenin ortasından pervanenin kenarına doğru atılır ve daha sonra pompa gövdesinin salyangoz kanalı boyunca yavaş yavaş yön değiştirerek çıkıştan dışarı akar.
3, Performans Özelliklerindeki Farklılıklar
(1) Akış ve basınç özellikleri
Karışık akışlı pompa
Karışık akışlı pompaların akış hızı nispeten büyüktür, pompa modeline ve özelliklerine bağlı olarak genellikle saatte 100-10000 metreküp arasındadır. Baş aralığı nispeten dardır, genellikle 10-100 metre arasındadır. Karışık akışlı bir pompanın akış yüksekliği eğrisi nispeten düzdür ve belirli bir basınç aralığı dahilinde akış değişikliklerinin yük üzerindeki etkisi nispeten küçüktür.
Santrifüj pompaların akış aralığı da oldukça geniş olup saatte birkaç metreküpten saatte binlerce metreküpe kadar değişmektedir. Santrifüj pompaların basınç aralığı birkaç metreden birkaç yüz metreye kadar geniştir. Bir santrifüj pompanın akış yüksekliği eğrisi genellikle mükemmel çalışma noktasına yakın yüksek verim ile tümsek şeklini gösterir. Mükemmel çalışma noktasından saptıktan sonra verim hızla düşecektir.
(2) Verimlilik
Karışık akışlı pompa
Karışık akışlı pompalar, orta akış ve yüksek düşü koşullarında daha yüksek verime sahiptir. Yapısının özellikleri ve çalışma prensibi nedeniyle, karışık akışlı pompalar, yüksek akış hızları ve belirli yük gereksinimleri ile uğraşırken giriş enerjisini etkili bir şekilde akışkanın etkin enerjisine dönüştürebilir ve genellikle %70 -%85 civarına ulaşan bir verim elde edebilirler.
Yüksek-verimlilik bölgesindeki santrifüj pompaların verimliliği de nispeten yüksektir, genellikle %80 -%90 civarına ulaşır. Ancak debi ve basma yüksekliği optimum çalışma noktasından saptığında verim hızla düşer. Örneğin akış hızı optimum çalışma noktasının %50'sinin altında olduğunda santrifüj pompanın verimi %50'nin altına düşebilir.
(3) Kavitasyon performansı
Karışık akışlı pompa
Karışık akışlı pompaların kavitasyon performansı nispeten zayıftır. Karışık akışlı pompaların yüksek giriş debisi ve geniş kanat giriş açısı nedeniyle kanat girişinde kavitasyon meydana gelme olasılığı yüksektir. Özellikle düşük düşü ve yüksek akış koşullarında kavitasyon sorunları daha şiddetlidir.
Santrifüj pompaların kavitasyon performansı nispeten iyidir. Santrifüj pompa kanatlarının giriş açısı nispeten küçüktür ve giriş akış hızı nispeten yavaştır, bu da kavitasyon oluşumunu bir dereceye kadar azaltabilir. Ancak santrifüj pompalarda yüksek rakım, yüksek sıcaklık veya kötü emme koşullarında da kavitasyon sorunları yaşanabilir.
4, Uygulama kapsamındaki fark
(1) Karışık akışlı pompanın uygulama kapsamı
Hidrolik mühendisliği
Karışık akışlı pompalar sulama ve drenaj mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, büyük-ölçekli tarımsal sulama sistemlerinde, karışık akışlı pompalar, suyu kaynaktan daha yüksek bir konuma kaldırabilir ve daha sonra kanallar aracılığıyla çeşitli tarım arazilerine taşıyabilir. Drenaj açısından, özellikle nispeten düz araziye sahip alanlarda su birikintisini gidermek için karışık akışlı pompalar kullanılabilir. Karışık akışlı pompalar biriken suyu etkili bir şekilde tahliye edebilir.
Kentsel su temini
Bazı şehirlerin ham su alma ve yönlendirme projelerinde, suyun su kaynağından su arıtma tesislerine veya kentsel su tedarik ağlarına taşınması için karışık akışlı pompalar da kullanılabilir. Özellikle büyük bir akış hızı ve orta düzeyde bir basma yüksekliği gerektiğinde, karışık akışlı bir pompa daha ekonomik bir seçimdir.
(2) Santrifüj pompanın uygulama kapsamı
Sanayi sektörü
Santrifüj pompalar kimya, petrol ve enerji gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kimya endüstrisinde santrifüj pompalar, asitler, bazlar, tuz çözeltileri vb. çeşitli kimyasal ortamları taşımak için kullanılabilir. Petrol endüstrisinde, ham petrol taşıma ve su enjeksiyonu gibi işlemler için santrifüj pompalar kullanılabilir. Enerji endüstrisinde, sirkülasyonlu soğutma suyu vb. sağlamak için santrifüj pompalar kullanılabilir.
İnşaat alanı
Santrifüj pompalar su temini ve drenaj sistemlerinin yapımında önemli bir rol oynar. Örneğin, yüksek-binaların su temini sisteminde, kullanıcıların su ihtiyacını karşılamak için santrifüj pompalar, suyu alt kattaki havuzdan yüksek-kattaki su deposuna kaldırabilir. Yangından korunma sisteminde santrifüj pompalar, yangın durumunda yeterli su hacmi ve basıncını sağlayabilecek önemli su temin ekipmanlarındandır.
Özetle karışık akışlı pompalar ile santrifüj pompalar arasında yapı, çalışma prensibi, performans özellikleri ve uygulama kapsamı açısından temel farklılıklar bulunmaktadır. Pratik uygulamalarda, akış hızı, yük, sıvı özellikleri ve diğer faktörler gibi belirli çalışma koşullarına göre makul bir şekilde karışık akışlı pompa veya santrifüj pompanın seçilmesi gerekir. Yüksek akış hızlarına, orta basma yüksekliğine sahip ve kavitasyon performansına yönelik özellikle yüksek gereksinimlere sahip olmayan durumlar için, karışık akışlı pompalar iyi bir seçimdir; Geniş bir akış ve basma yüksekliği aralığına sahip çalışma koşulları, yüksek verimlilik gereksinimleri ve kavitasyon performansına hassasiyet için santrifüj pompaların daha fazla avantajı vardır.