Pompe Centrifuge

1.1 PERFORMANŢELE POMPELOR

CENTRIFUGE

Pompele centrifuge se construiesc pentru debite medii (până la 0.5 – 1 m3/s) şi presiuni mici şi medii (până la 9 bar), reali-zează pe aspiraţie sarcini de până la 7 mH2O şi sunt folosite frecvent pentru transferul lichidelor puţin vâscoase.

1.2 DOMENII DE UTILIZARE

În instalaţiile navale cu tubulaturi, pompele centrifuge sunt utilizate la vehicularea apei în instalaţiile de balast, santină, de stins incendiu, alimentare cu apă, instalaţii de transfer marfă ale petrolierelor, în instalaţiile cu tubulaturi ale motoarelor (fie principale, fie auxiliare ) etc.

Maşinile centrifugale pot lucra şi în sensul conversiei hidromecanice, caz în care se numesc turbine (Francis).

La turbine, fluidul intră în rotor pe direcţie radială şi iese în sens axial. Intrarea în rotor nu se face direct ca la pompă, ci prin intermediul unui aparat director. Paleţii aparatului director se pot roti, rotirea lor producând schimbarea turaţiei (fig.1.2).

1.3 CALCULUL POMPELOR CENTRIFUGE

Aşa cum s-a mai arătat, conversia mecano-hidraulică într-o pompă centrifugă se face prin acumularea energiei în rotorul maşinii prin deplasarea fluidului în direcţie radială de la aspiraţie către refulare. S-a definit sarcina pompei ca fiind diferenţa dintre energia specifică totală a fluidului de la ieşirea şi cea de la intrarea în pompă. Pentru deducerea expresiei sarcinii la acest tip de maşini, se introduce noţiunea de pompă ideală. Aceasta este o maşină în al cărei rotor nu au loc pierderi şi pentru care se pot formula ecuaţii simplificate care să descrie mişcarea. Rotorul este prevăzut cu un număr infinit de paleţi (z = ∞), de grosime nulă (δ = 0). Fluidul de lucru se presupune a fi unul ideal.

1.3.1 CINEMATICA PARTICULEI DE FLUID

ÎN ROTORUL POMPEI

STABILIREA TRIUNGHIURILOR DE VITEZE LA INTRAREA

ŞI LA IEŞIREA DIN ROTOR

Pentru a defini sarcina teoretică a unei pompe cu un număr infinit de paleţi, se vor considera mai întâi triunghiurile de viteze de la intrarea şi ieşirea din rotor. Pentru început se vor face referiri la triunghiul de viteze de la intrare prezentat în fig.1.3. Se consideră că rotorul este parcurs de debitul Q şi în acest context se definesc vitezele:

C1 – viteza absolută la intrarea în rotor;

W1 – viteza relativă la intrarea în rotor;

u1 – viteza de transport la intrarea în rotor.

În mod similar se definesc vitezele C2 , W2 , u2 pentru zona de la ieşirea din rotor. Se consideră turaţia rotorului ca fiind n. În acest caz, modulele vitezelor de transport la intrare şi ieşire sunt calculabile cu relaţia (1), iar direcţiile lor sunt chiar tangentele la rotor în punctele de intersecţie cu paletul: