Vedeliku masinate valdkonnas segavoolupumbad jatsentrifugaalpumbadon kaks levinumat pumba tüüpi. Nad mängivad olulist rolli paljudes tööstus- ja tsiviilvaldkondades. Nende oluliste erinevuste mõistmine on nende seadmete õigeks valimiseks ja kasutamiseks ülioluline.
1, Struktuurilised erinevused
(1) Tööratta struktuur
Segavoolupump
Segavoolupumba tiiviku kuju jääb tsentrifugaalpumba ja aksiaalvoolupumba tiiviku kuju vahele. Selle labad on keerdunud, nii tsentrifugaalpumba labade radiaalse pikendusega kui ka aksiaalvoolupumba labade aksiaalse pikendusega. See laba kuju põhjustab segavoolupumba vedelikule töötamise ajal nii tsentrifugaal- kui ka aksiaaljõudude mõju. Näiteks on mõnel tavalisel segavoolupumba tiivikul laba väljalaskeava paigutusnurgad tavaliselt vahemikus 20 kuni 60 kraadi, mis võib mõjutada segavoolupumba tööomadusi.
Tsentrifugaalpumpade tiiviku labad on tavaliselt radiaalsed või tahapoole kumerad. Labad tekitavad peamiselt tsentrifugaaljõudu, mis paiskab vedeliku tiiviku keskelt tiiviku serva suunas. Tsentrifugaalpumba tiiviku laba väljalaskeava paigutusnurk on üldiselt suurem kui 90 kraadi ja mõnel isegi 180 kraadi lähedal, mis võimaldab vedelikul saada tiivikus suurt tsentrifugaaljõudu.
(2) Pumba korpuse struktuur
Segavoolupump
Segavoolupumpade pumba korpus on enamasti spiraalkonstruktsioon, kuid võrreldes tsentrifugaalpumpade spiraaliga on selle kõri pindala suurem. See struktuur aitab paremini tasakaalustada radiaalseid ja aksiaalseid jõude vedeliku voolu ajal, kohandudes samal ajal nii radiaalse kui ka aksiaalse vedelikuvoolu omadustega segavoolupumpades. Lisaks on segavoolupumpade sisse- ja väljalaskeavad tavaliselt samal teljel või teatud nurga all, et kohaneda erinevate paigaldus- ja töönõuetega.
Ka tsentrifugaalpumpade pumbakorpus on enamasti spiraalne struktuur, kuid kurgupiirkond on suhteliselt väike. Tsentrifugaalpumba sisselaskeava asub tavaliselt pumba korpuse küljel ja väljalaskeava asub pumba korpuse peal või küljel, mis erineb segavoolupumba sisselaske- ja väljalasketorustiku paigutusest.
2, Erinevused tööpõhimõtetes
(1) Segavoolupumba tööpõhimõte
Energia muundamine
Kui segavoolupump töötab, pöörleb tiivik vedeliku liikumise käivitamiseks. Labade keerdunud kuju tõttu kogeb vedelik tiiviku tsentrifugaal- ja aksiaaljõudude koosmõju. Tsentrifugaaljõud paneb vedeliku liikuma tiiviku serva poole, samal ajal kui aksiaalne jõud surub vedeliku aksiaalses suunas voolama. Selle protsessi käigus suureneb nii vedeliku kineetiline energia kui ka rõhuenergia. Kui vedelik voolab tiiviku keskpunktist servani, suureneb selle kiirus järk-järgult ja ka rõhk tõuseb järk-järgult.
Voolu trajektoor
Vedeliku voolu trajektoor segavoolupumbas on kaldus vool radiaal- ja aksiaalsuuna vahel. Pärast tiiviku sisenemist sisselaskeavast voolab vedelik mööda laba kaldkanalit. Töörattast välja voolates on nii radiaal- kui ka aksiaalkiiruse komponendid.
(2) Tsentrifugaalpumba tööpõhimõte
Energia muundamine
Tsentrifugaalpumbad toetuvad töötamiseks peamiselt tiiviku pöörlemisel tekkivale tsentrifugaaljõule. Kui tiivik pöörleb suurel kiirusel, paiskub vedelik tsentrifugaaljõu toimel tiiviku serva poole. Selle protsessi käigus suureneb vedeliku kiirus ja vastavalt tõuseb ka rõhk. Tsentrifugaalpumbad muundavad tiiviku poolt sisestatud mehaanilise energia peamiselt vedeliku kineetiliseks energiaks ja rõhuenergiaks, kusjuures kineetilise energia suurenemine moodustab suure osa, ning seejärel muundavad kineetilise energia rõhuenergiaks selliste komponentide kaudu nagu spiraal.
Voolu trajektoor
Tsentrifugaalpumba sees olev vedeliku voolu trajektoor on radiaalne. Vedelik visatakse tiiviku keskelt tiiviku serva poole ja seejärel muudab järk-järgult suunda piki pumba korpuse keerdkanalit, voolates väljalaskeavast välja.
3, jõudlusnäitajate erinevused
(1) Voolu ja kõrguse omadused
Segavoolupump
Segavoolupumpade voolukiirus on suhteliselt suur, üldiselt vahemikus 100-10000 kuupmeetrit tunnis, olenevalt pumba mudelist ja spetsifikatsioonidest. Tema pea ulatus on suhteliselt kitsas, tavaliselt 10–100 meetrit. Segavoolupumba voolukõrguse kõver on suhteliselt tasane ja teatud kõrguse vahemikus on vooluhulga muutuste mõju tõusule suhteliselt väike.
Ka tsentrifugaalpumpade vooluhulk on väga lai, ulatudes mõnest kuupmeetrist tunnis kuni tuhandete kuupmeetriteni tunnis. Tsentrifugaalpumpade tõstekõrgus on lai, ulatudes mõnest meetrist mitmesaja meetrini. Tsentrifugaalpumba voolukõrguse kõver näitab üldiselt küüru kuju, kõrge efektiivsusega suurepärase tööpunkti lähedal. Pärast suurepärasest tööpunktist kõrvalekaldumist väheneb efektiivsus kiiresti.
(2) Tõhusus
Segavoolupump
Segavoolupumpadel on kõrgem kasutegur keskmise vooluhulga ja kõrge rõhu tingimustes. Tänu oma struktuuri ja tööpõhimõtte omadustele suudavad segavoolupumbad tõhusalt muundada sisendenergiat vedeliku efektiivseks energiaks, kui tegemist on suure voolukiiruse ja teatud rõhunõuetega, kusjuures kasutegur ulatub üldiselt umbes 70–85%.
Tsentrifugaalpumpade efektiivsus suure{0}}tõhususega tsoonis on samuti suhteliselt kõrge, ulatudes tavaliselt umbes 80–90%. Kuid kui voolukiirus ja kõrgus kalduvad optimaalsest tööpunktist kõrvale, väheneb efektiivsus kiiresti. Näiteks kui voolukiirus on alla 50% optimaalsest tööpunktist, võib tsentrifugaalpumba efektiivsus langeda alla 50%.
(3) Kavitatsiooni jõudlus
Segavoolupump
Segavoolupumpade kavitatsiooni jõudlus on suhteliselt halb. Segavoolupumpade sisselaskeava suure voolukiiruse ja suure sisselaskeava nurga tõttu võib laba sisselaskeava juures tekkida kavitatsioon. Eriti madala pea ja suure voolu tingimustes on kavitatsiooniprobleemid tõsisemad.
Tsentrifugaalpumpade kavitatsioonijõudlus on suhteliselt hea. Tsentrifugaalpumba labade sisselaskenurk on suhteliselt väike ja sisselaske voolukiirus on suhteliselt aeglane, mis võib teatud määral vähendada kavitatsiooni esinemist. Kuid tsentrifugaalpumpadel võib kavitatsiooniprobleeme esineda ka kõrgel kõrgusel, kõrgel temperatuuril või halbades imemistingimustes.
4, rakenduse ulatuse erinevus
(1) Segavoolupumba kasutusala
Hüdraulikatehnika
Segavoolupumpasid kasutatakse laialdaselt niisutus- ja drenaažitehnikas. Näiteks suuremahulistes-põllumajanduslikes niisutussüsteemides suudavad segavoolupumbad vee allikast kõrgemale tõsta ja seejärel kanalite kaudu erinevatele põllumaadele transportida. Drenaaži osas saab veekogude eemaldamiseks kasutada segavoolupumpasid, eriti suhteliselt tasase maastikuga piirkondades. Segavoolupumbad suudavad kogunenud vett tõhusalt tühjendada.
Linna veevarustus
Mõnede linnade toorveevõtu- ja ümbersuunamisprojektides saab segavoolupumpasid kasutada ka vee transportimiseks veeallikast veepuhastusjaamadesse või linna veevarustusvõrkudesse. Eriti kui on vaja suurt voolukiirust ja mõõdukat tõstekõrgust, on segavoolupump ökonoomsem valik.
(2) Tsentrifugaalpumba kasutusala
Tööstussektor
Tsentrifugaalpumpasid kasutatakse laialdaselt sellistes tööstusharudes nagu keemia-, nafta- ja energiatööstus. Keemiatööstuses saab tsentrifugaalpumpasid kasutada mitmesuguste keemiliste ainete, nagu happed, alused, soolalahused jne, transportimiseks. Naftatööstuses saab tsentrifugaalpumpasid kasutada selliste protsesside jaoks nagu toornafta transport ja vee sissepritse. Energeetikas saab tsentrifugaalpumpasid kasutada tsirkuleeriva jahutusvee varustamiseks jne.
Ehitusvaldkond
Tsentrifugaalpumbad mängivad olulist rolli veevarustus- ja äravoolusüsteemide ehitamisel. Näiteks kõrghoonete veevarustussüsteemis saavad tsentrifugaalpumbad tõsta vett alumisest basseinist kõrge{2}}veepaaki, et rahuldada kasutajate veevajadusi. Tuletõrjesüsteemis on tsentrifugaalpumbad ka olulised veevarustusseadmed, mis suudavad tulekahju korral tagada piisava veemahu ja rõhu.
Kokkuvõtteks võib öelda, et segavoolupumpade ja tsentrifugaalpumpade vahel on struktuuri, tööpõhimõtte, jõudlusnäitajate ja rakendusala osas olulisi erinevusi. Praktilistes rakendustes on vaja valida segavoolupump või tsentrifugaalpump, mis põhineb konkreetsetel töötingimustel, nagu voolukiirus, kõrgus, vedeliku omadused ja muud tegurid. Segavoolupumbad on hea valik olukordades, kus on suur voolukiirus, keskmine kõrgus ja mitte eriti kõrged nõuded kavitatsiooni jõudlusele. Tsentrifugaalpumpadel on laia vooluhulga ja kõrgusega töötingimustes, kõrgete efektiivsusnõuete ja kavitatsioonitundlikkusega töötingimustes rohkem eeliseid.