La aplicación de bombas centrífugas en el sistema de enfriamiento de fluidos de perforación se basa principalmente en su capacidad para proporcionar alta presión y grandes caudales, lo que garantiza un flujo fluido del agua de refrigeración a todos los equipos y maquinaria que requieren refrigeración. Esto ayuda a mantener la estabilidad de las temperaturas de los equipos y procesos, garantizando así un funcionamiento normal.
En la producción industrial, los sistemas de circulación de agua de refrigeración son cruciales. Las bombas centrífugas pueden extraer agua de refrigeración de torres o tanques y transportarla por tuberías a diversos equipos y maquinaria que requieren refrigeración, como grupos electrógenos, unidades de refinación y reactores químicos. De esta manera, el calor generado durante el funcionamiento de los equipos y la maquinaria se puede eliminar rápidamente, garantizando que sus temperaturas se mantengan dentro de límites seguros. Esto ayuda a mantener el funcionamiento normal, mejora la eficiencia de la producción y contribuye a prolongar la vida útil de los equipos.
En general, la aplicación de bombas centrífugas El uso de sistemas de enfriamiento de lodos es muy amplio. Ya sea en ingeniería de perforación, construcción de infraestructura u otros campos, desempeñan un papel fundamental para garantizar el funcionamiento estable de equipos y procesos.
El principio de funcionamiento principal de la bomba centrífuga multietapa.
(1) El impulsor gira impulsado por el eje de la bomba. El fluido entre las aspas realiza trabajo. Gracias a la fuerza centrífuga, el centro del impulsor lo impulsa hacia la periferia. Cuando el fluido alcanza la periferia del impulsor, el caudal es muy elevado.
(2) La carcasa de la bomba recoge el líquido expulsado entre las aspas, y este fluido fluye en la carcasa expandiendo gradualmente el canal helicoidal, de modo que la energía cinética del fluido se convierte en energía de presión estática, reduciendo así la pérdida de energía. Por lo tanto, la función de la carcasa de la bomba no es solo la recolección de líquido, sino también un dispositivo de conversión de energía.
(3) Principio de succión de líquido: se basa en la rotación de alta velocidad del impulsor, lo que obliga al centro del impulsor del líquido a alta velocidad a ser arrojado, formando así una baja presión en el centro del impulsor, el líquido en la ranura baja es por lo tanto un flujo constante de succión.
Fenómeno de unión del aire
Fenómeno de unión de gasesSi la bomba centrífuga multietapa se llena de gas en la carcasa antes del arranque, el gas central del impulsor no se puede bombear después del arranque para crear un vacío suficiente en el espacio, impidiendo así la succión del líquido en la ranura. Este fenómeno se denomina retención de aire. Para evitar esta retención, las bombas centrífugas multietapa se ponen en marcha antes de llenar la carcasa con líquido externo. Este paso se denomina llenado de la bomba. Para evitar que el líquido contenido en la carcasa fluya hacia la ranura inferior por gravedad, la entrada de la línea de succión de la bomba está equipada con una válvula antirretorno (válvula de fondo). Si la posición de la bomba es inferior al nivel del líquido en la ranura, se inicia el arranque.
No es necesario llenar la bomba.
La rueda guía se instala en la periferia del impulsor, lo que aumenta la eficiencia de conversión de energía del líquido en la bomba. La rueda guía es un anillo fijo con álabes ubicados alrededor del impulsor. La dirección de flexión de estos álabes es opuesta a la de los álabes del impulsor, y el ángulo de flexión coincide exactamente con la dirección del flujo de salida del líquido del impulsor. Esto guía el líquido para que cambie de dirección suavemente en el canal de la carcasa de la bomba y minimiza la pérdida de energía. Además, la eficiencia de conversión de la energía de presión dinámica en energía de presión estática es alta.
El orificio de compensación en la placa de cubierta trasera elimina el empuje axial. Si la presión del líquido sale de la periferia del impulsor, una parte del impulsor se filtrará hacia el impulsor posterior de la placa de cubierta. Mientras que la parte frontal del impulsor, en la entrada de líquido, presenta baja presión, lo que genera un empuje axial hacia la entrada de la bomba. Esto puede causar desgaste en el contacto entre el impulsor y la carcasa de la bomba y, en casos graves, vibraciones. El orificio de compensación evita que parte del líquido a alta presión se filtre hacia la zona de baja presión para reducir la diferencia de presión entre el impulsor anterior y posterior. Sin embargo, esto también reduce la eficiencia de la bomba.
Principio de funcionamiento de la bomba centrífuga
La máquina impulsora a través de la rotación del impulsor impulsado por el eje de la bomba genera fuerza centrífugaBajo la acción de la fuerza centrífuga, el líquido que circula por el rodete de paletas se impulsa hacia la salida del impulsor, donde es recogido por la carcasa del sinfín y enviado a la tubería de descarga. El líquido del impulsor obtiene energía, aumentando así la presión y la velocidad, y esta energía se utiliza para transportar el líquido al lugar de trabajo.
En el líquido se lanza a la salida del impulsor al mismo tiempo, la entrada del impulsor al centro de la formación de una baja presión, en el tanque de succión y el centro del impulsor del líquido entre la diferencia de presión surge, el tanque de succión en el líquido en la diferencia de presión bajo la acción de la tubería de succión y la cámara de succión de la bomba en el impulsor de forma continua.
En segundo lugar, la estructura de la bomba centrífuga y las partes principales.
Una bomba centrífuga se compone principalmente de cuerpo de bomba, impulsor, anillo de sellado, eje giratorio, caja de sellado del eje y otros componentes, algunas bombas centrífugas también están equipadas con una rueda guía, rueda inducida, discos equilibrados, etc.
1. Cuerpo de la bomba: es decir, la carcasa de la bomba, incluida la cámara de succión y la cámara de presión.
① Cámara de succión: su función es hacer que el líquido fluya uniformemente hacia el impulsor.
② Cámara de presión: Su función es recoger el líquido y enviarlo al siguiente impulsor o tubo de descarga guiado, reduciendo al mismo tiempo su velocidad para que la energía cinética se convierta en energía de presión. La cámara de presión de líquido tiene dos formas: carcasa de tornillo sin fin y lámina guía.
2. Impulsor: es el único elemento de la bomba centrífuga que transmite energía al líquido, el impulsor está fijado al eje con una chaveta, gira con el eje impulsado por el motor primario y transmite la energía del motor primario al líquido a través de los álabes.
Clasificación del impulsor.
① Según la clasificación de entrada de líquido: impulsor de succión simple (en un lado del impulsor tiene una entrada) e impulsor de succión doble (el líquido de ambos lados del impulsor fluye simétricamente hacia el canal del impulsor).
2. De acuerdo con la dirección del flujo del líquido con respecto al eje de rotación, se clasifican en: impulsor de escorrentía, impulsor axial e impulsor de flujo mixto.
③ De acuerdo con la estructura de la forma del impulsor, se clasifica: impulsor cerrado, impulsor abierto e impulsor semiabierto.
3. Eje: Parte importante de la transmisión de energía mecánica, el par del motor primario a través de él hasta el impulsor. El eje de la bomba es la parte principal del rotor de la bomba y está equipado con impulsores, bujes, disco de equilibrio y otras piezas. El eje de la bomba se apoya en cojinetes en ambos extremos y gira a alta velocidad dentro de la bomba, por lo que debe tener una gran capacidad de carga y resistencia al desgaste y la corrosión. Los materiales del eje de la bomba generalmente se seleccionan en acero al carbono o acero aleado y se templan. Anillo de sellado: Se instala en la rotación del impulsor y la carcasa estática de la bomba (en el álabe central y guía del conjunto) entre el dispositivo de sellado. Su función es controlar la separación entre ambos métodos para aumentar la resistencia al flujo de líquido entre las cámaras de alta y baja presión y reducir las fugas. El manguito del eje protege el eje de la bomba, evitando la corrosión y el desgaste. Si es necesario, el manguito se puede reemplazar. El sello del eje de la bomba y las tapas de los extremos delantero y trasero entre el dispositivo de caja de empaquetadura conocido como sello del eje, principalmente para evitar que la bomba tenga fugas de líquido y aire en la bomba, con el fin de lograr el propósito de sellar y prevenir la entrada de aire causada por la cavitación de la bomba. La forma del sello del eje: sello de goma con esqueleto, sello de empaque y sello mecánico. Dispositivo de equilibrio para fuerza axial.
Bombas centrífugas principales parámetros de trabajo
1. Caudal: es decir, la bomba descarga en una unidad de tiempo la cantidad de líquido, generalmente expresado en unidades de volumen, el símbolo Q, la unidad tiene m3/h, m3/s, l/s, etc., y así sucesivamente.
2. altura: transportar una unidad de peso de líquido desde la entrada de la bomba (brida de entrada de la bomba) a la salida de la bomba (brida de salida de la bomba), la energía agregada, expresada en H, la unidad es kgf.m/kgf.
3. Velocidad de rotación: La velocidad de la bomba es el número de bombas que giran por minuto, donde N indica la velocidad. La velocidad del motor, N, suele ser de aproximadamente 2900 rpm.
4. Margen de cavitación: el margen de cavitación de la bomba centrífuga es el parámetro principal del rendimiento de la bomba, con el símbolo Δhr, expresado en metros de columna de líquido.
5. Potencia y eficiencia: Potencia de entrada de la bomba para la potencia en el eje N, es decir, la potencia de salida del motor. Potencia de salida de la bomba para la potencia efectiva Ne.