A pompe centrifuge est un type de pompe qui utilise le principe de la force centrifuge pour transporter des liquides. Sa fonction principale est de convertir l'énergie cinétique de rotation d'un moteur électrique en énergie fluidique, générant ainsi un débit et une pression. Dans cet article, nous examinerons en détail les pièces de la pompe centrifuge et leurs principes de fonctionnement. Nous décomposerons chaque composant et expliquerons son processus opérationnel afin de vous aider à acquérir une compréhension claire et complète de cet équipement.
Pièces pour pompes centrifuges
Bien qu'il existe de nombreux types de pompes centrifuges avec des applications différentes, leurs structures de base sont similaires. La compréhension de ces composants clés vous aidera à comprendre le fonctionnement des pompes centrifuges. Nous allons présenter en détail les principaux composants des pompes centrifuges, notamment les roues, les corps de pompe et les systèmes d'étanchéité.
Table des matières
Roue
Il s'agit de l'un des principaux composants d'une pompe centrifuge, principalement responsable du transfert de l'énergie mécanique du moteur au liquide, générant une force centrifuge qui transmet l'énergie cinétique et potentielle au liquide.
Types de roues :
En fonction de leur forme structurelle, elles sont divisées en trois catégories : ouvertes, semi-ouvertes et fermées. Les roues fermées ont le rendement le plus élevé et sont les plus utilisées ; les roues ouvertes et semi-ouvertes conviennent au transport de fluides contenant des particules solides ou de fluides visqueux.
Lorsque la pompe centrifuge démarre, l'arbre de la pompe entraîne la roue à tourner à grande vitesse, forçant le liquide pré-rempli entre les pales à tourner. Sous l'influence de la force centrifuge inertielle, le liquide se déplace radialement du centre vers la périphérie de la roue.
Le liquide acquiert de l'énergie lorsqu'il traverse la roue. Lorsque le liquide quitte la roue et pénètre dans le corps de la pompe, il décélère en raison de l'expansion progressive des canaux d'écoulement à l'intérieur du corps, convertissant une partie de son énergie cinétique en énergie de pression statique, et s'écoule finalement tangentiellement dans la canalisation de refoulement.
Corps de pompe
Le corps de pompe désigne le canal d'écoulement en forme de spirale dont la section augmente progressivement depuis la sortie de la roue jusqu'à l'entrée de la roue de l'étage suivant ou jusqu'au tuyau de sortie de la pompe. Le canal d'écoulement s'élargit progressivement, convertissant l'énergie cinétique du fluide en énergie de pression statique, qui est ensuite évacuée par le tuyau.
Fonctions principales :
Collecte du fluide à haute vitesse s'écoulant de la sortie de la roue ;
Convertir efficacement l'énergie cinétique du fluide en énergie de pression ;
Guidage en douceur du fluide sous pression vers la tuyauterie de refoulement de la pompe ;
Résistant à la pression du fluide à l'intérieur de la pompe.
Types :
Corps de pompe de type coquille d'escargot : Le type le plus courant, avec une section de canal d'écoulement en forme de spirale et une structure simple.
Corps de pompe à palettes : Il comporte des aubes directrices fixes montées autour de la périphérie de la roue. Les aubes directrices convertissent l'énergie cinétique du fluide en énergie de pression et dirigent le fluide vers la sortie. Généralement utilisé dans les pompes multicellulaires ou les pompes à haute pression.
Arbre de pompe
Sa fonction première est de transmettre la puissance et de soutenir la roue pour maintenir le fonctionnement normal dans sa position de travail. Étant donné qu'il doit assurer des fonctions supplémentaires de conversion de l'énergie, son matériau doit présenter une solidité, une rigidité et une résistance à l'usure suffisantes. Elle est généralement fabriquée en acier allié à haute résistance.
La roue et l'arbre sont reliés par une clavette. Comme cette méthode de connexion ne peut que transmettre un couple et ne peut pas fixer la position axiale de la roue, une chemise d'arbre et un écrou de blocage sont également utilisés dans la pompe pour sécuriser la position axiale de la roue.
Chemise d'arbre
La chemise d'arbre protège l'arbre de la pompe en transformant le frottement entre la garniture et l'arbre en frottement entre la garniture et la chemise d'arbre. Par conséquent, la chemise d'arbre est un composant sujet à l'usure dans les pompes centrifuges.
La surface de la chemise d'arbre peut généralement être traitée à l'aide de méthodes telles que la cémentation, la nitruration, le chromage ou le revêtement. La rugosité de la surface doit généralement atteindre Ra3,2 μm à Ra0,8 μm. Cela permet de réduire le coefficient de frottement et de prolonger la durée de vie.
Joint d'huile squelette
Un joint à huile squelette est l'un des types de joints les plus courants et les plus utilisés pour les arbres rotatifs, communément appelés joints à huile. Sa fonction première est de sceller l'huile de lubrification (ou la graisse) à l'intérieur de l'équipement mécanique tout en empêchant les contaminants externes, tels que la poussière et la boue, de pénétrer dans le système.
Garniture mécanique
Garniture mécanique simple (garniture frontale à simple extrémité)
Les garnitures mécaniques simples conviennent au transport de liquides visqueux dans des conditions de fonctionnement générales, telles que des applications à viscosité modérée, à faible pression et à température modérée.
Elles se caractérisent par une structure simple, un coût réduit et une installation et une maintenance aisées. Cependant, leurs performances d'étanchéité sont légèrement inférieures à celles des garnitures mécaniques doubles.
Ils conviennent aux fluides ayant de bonnes propriétés autolubrifiantes et aux applications où des fuites mineures sont acceptables.
Ils ne conviennent pas aux produits toxiques, inflammables ou explosifs, ni aux applications soumises à des exigences strictes en matière de contrôle des fuites.
Garniture mécanique double (garniture à double extrémité)
Les garnitures mécaniques doubles conviennent aux fluides à haute pression, à haute température et hautement corrosifs, ainsi qu'aux fluides contenant des particules ou des fibres en suspension, et aux fluides inflammables ou explosifs.
- Pression nominale : ≤ 1 MPa
- Plage de température de travail : -20°C à 200°C
Ils sont particulièrement adaptés aux fluides inflammables, explosifs, toxiques, contenant des particules ou mal lubrifiés.
Largement utilisé dans les industries chimiques, pharmaceutiques et autres industries nécessitant une étanchéité de haute performance. Lors de l'étanchéité de fluides à haute pression, le différentiel de pression sur chaque face d'étanchéité peut être raisonnablement réparti, augmentant ainsi la plage de pression de travail admissible.
En outre, ils conviennent à l'étanchéité des arbres dans les cuves de mélange et les réacteurs à revêtement en verre. Ils peuvent traiter divers fluides fortement corrosifs et contenant des particules et sont généralement utilisés avec des stations de pompage hydrauliques.
Garniture mécanique à cartouche
Les garnitures mécaniques à cartouche sont conçues pour des conditions de fonctionnement sévères telles que vitesse élevée, haute précision, haute température et haute pression.
Ils sont couramment utilisés dans les pompes à grande vitesse, les compresseurs et les mélangeurs, et répondent aux exigences élevées en matière d'étanchéité des équipements rotatifs.
Ils offrent d'excellentes performances dans diverses conditions d'utilisation difficiles.
Principe de fonctionnement de la pompe centrifuge
Le principe de fonctionnement d'une pompe centrifuge implique la rotation à grande vitesse de la roue, qui transmet de l'énergie cinétique au liquide sous l'influence de la force centrifuge et la convertit en énergie de pression, réalisant ainsi le transport du fluide. Avant la mise en service, le corps de la pompe et la tuyauterie d'aspiration doivent être remplis de liquide pour éviter la cavitation.
Pendant le fonctionnement, la roue rotative accélère le liquide et le projette vers le bord extérieur, tandis qu'une zone de basse pression se forme au centre de la roue, aspirant continuellement le liquide et l'acheminant vers la sortie. Le fonctionnement cyclique continu permet d'obtenir un processus de transport régulier et continu.
Conclusion
Grâce au contenu ci-dessus, nous pensons que vous avez maintenant une bonne compréhension des pièces des pompes centrifuges et de leur fonctionnement. Si vous avez d'autres questions ou des problèmes techniques concernant cet équipement, n'hésitez pas à contacter le service d'assistance technique de la Commission européenne. Équipe technique de Changyu à tout moment. Nous vous répondrons rapidement dans les 24 heures et répondrons à vos préoccupations.
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