Kiekvienai pramonės šakai, žemės ūkiui, vandens tiekimui ir nuotekų šalinimui reikalingas siurblys. Nuo maisto pramonės iki naftos gavybos, siurbliai vaidina svarbų vaidmenį palaikant mūsų gyvenimo lygį. Norint, kad vamzdžiais būtų perpumpuojami skysčiai, būtini siurbliai. Vamzdynai ir siurbliai veikia kartu, todėl jie turi būti gerai apgalvoti ir suprojektuoti kaip integruota sistema.
Siurbimo sistemos yra grynai techninio pobūdžio. Šiame vadove apžvelgsime pagrindines siurblių kategorijas, ypatumus, tipus ir pramonės šakas, kuriose jie naudojami.
Siurblių veikimo principai ir klasifikacija
Vakuuminės ir slėgio sąvokos
Vakuumas apibrėžiamas kaip bet koks slėgis, mažesnis nei atmosferos slėgis. Siurbliai įvairiais būdais sukuria žemą slėgį ar įsiurbimą, pagal tai ir nustatomas siurblio tipas.
Atmosferos slėgis - jūros lygyje oro slėgis aplink mus veikia 1,01325 bar. Vieną mėgintuvėlio galą įmerkus į vandenį ir sudarius idealų vakuumą kitame gale, 1,01325 bar galėtų laikyti 10,29 metrų aukščio vandens stulpą. Tačiau tai įmanoma pasiekti tik jūros lygyje ir esant puikiam vakuumui.
Pagrindiniai siurblių tipai pagal veikimo principą
- Išcentriniai siurbliai: išcentrinė jėga pagreitina skysčio judėjimą į darbo rato išorę, sukurdama žemą slėgį sparnuotės centre. Besisukantys siurbliai naudoja išcentrinę jėgą skysčiui pagreitinti, sukurdami žemą slėgį sparnuotės centre.
- Stūmokliniai siurbliai: stūmoklio kilimas-leidimasis sukuria vakuumą.
- Krumpliaratiniai siurbliai: kai dantračiai užsikabina vieni už kitų ir atsiskiria, susidaro vakuumas. Tokiu būdu slėgio skirtumas sukuria įsiurbimą.
Siurbliai „nesiurbia“ skysčio, jie jį stumia. Siurblys sukuria vakuumą, į kurį skystis teka priverstinai dėl atmosferos slėgio, tokio pat kaip naudojant geriamąjį šiaudą ar dulkių siurblį.
Siurblių efektyvumo ir našumo parametrai
Siurbliai turi griežtas veikimo ribas ir tikslias sąlygas, kuriomis jie turi veikti, kad sukurtų geriausią efektyvumo tašką. Kiekvienas siurblys turi diagramą (darbo kreivę), rodančią efektyvumo kreives ir kaip pasiekti aukščiausią efektyvumo tašką.
Siurblių gamintojai apskaičiuoja našumo kreives su manometru ir prijungtu prie išleidimo angos srauto matuokliu, kad surastų optimalias vamzdynų, skysčio tipo ir pakėlimo aukščio konfigūracijas. Pasirenkant siurblį, reikia atkreipti dėmesį į tai, kad jis dirbs su tokiu našumu, su kuriuo leis jo spaudimas slėgio vamzdyne. Labai gerai, kai siurblio darbo taškas (Q,H) atitinka maksimalų naudingo siurblio veikimo koeficientą.
Viršijus siurblio aukščiausio efektyvumo darbo ribas, padidėja siurblio galios poreikis ir gali pasireikšti kavitacijos reiškinys siurblio įsiurbimo zonoje ir siurblio viduje. Siurblį veikia keli faktoriai, kurie daro tiesioginę įtaką jo veikimui.
Siurblių sandara ir komponentai
Išcentriniuose siurbliuose sparnuotės (darbo ratai) yra besisukantys diskai su pritvirtintomis briaunomis ar mentėmis.
- Ašis (velenas): ant jos prijungiamas darbo ratas, įtvirtinta guolio mazge.
- Sandariklis: apsaugo guolio mazgą nuo užteršimo, taip pat sulaiko skysčius siurblio viduje nuo ištekėjimo, tuo pačiu leidžiant velenui suktis ar stumti-traukti, priklausomai nuo siurblio tipo.
Siurblių pritaikymas įvairiose pramonės šakose
Siurblių randama kiekvienoje šiuolaikinio gyvenimo srityje. Kiekvienoje pramonės šakoje yra daugybė siurblių tipų ir modelių, priklausomai nuo judančio skysčio kiekio ir tipo.
Pramoniniai siurbliai
Pramoniniai siurbliai gaminami taip, kad būtų atsparūs koroziniam ar chemiškai agresyvių medžiagų poveikiui, ypač aukštai ar žemai temperatūrai, aukštam slėgiui ir nuolatiniam naudojimui. Siurblio medžiagos ir konstrukcija skiriasi priklausomai nuo pumpuojamų skysčių ir aplinkos.
Siurbliai, naudojami pramonės reikmėms, apima ir išcentrinio, ir tiesioginio skysčio perstūmimo tipo siurblius. Jie pritaikomi pagal konkrečius poreikius ir užtikrina pramonės procesų patikimumą. Kiekvienas pramonės sektorius gamybos technologijoms ir visų komponentų medžiagoms kelia aukštus reikalavimus, todėl siurblių gamintojai kuria konkretiems poreikiams pritaikytus gaminius, užtikrinančius labai efektyvius, saugius ir patikimus gamybos procesus.
Pavyzdžiai pagal pramonės šakas
- Maisto pramonė: maisto pramonei skirti siurbliai padeda užtikrinti itin aukštus kokybės ir higienos standartus. Konservų gamybos pramonėje reikalingi siurbliai, kurie apdorotų garą ir verdančius skysčius, tokius kaip sriuba ir troškiniai. Kiekvienam maisto prekių parduotuvėje rastam padažo ar aliejaus buteliui gaminti ir pakuoti reikalingas maistinis siurblys.
- Žemės ūkis: naudojama daugybė siurblinės įrangos, skirtos įvairioms praktinėms problemoms spręsti - nuo žemės ūkio paskirties žemės drėkinimo iki gyvulininkystės atliekų išpumpavimo. Didelio našumo išcentriniai pramoniniai siurbliai yra skirti švariems arba šiek tiek užterštiems skysčiams su nedideliu dalelių kiekiu pumpuoti. Jie idealiai tinka tiekti vandenį vandens įrenginiams ir drėkinimui. Siurbliai su vidaus degimo varikliais suteikia galimybę tiekti didelius vandens kiekius tose vietose, kur nėra elektros ar vandens tiekimo. Ypač didelio našumo siurbimo agregatai su atviro tipo darbo ratais skirti skysčiams, kuriuose daug priemaišų, pumpuoti, nusausinti pelkėtas žemes. Specialūs žemės ūkio siurblių modeliai su smulkintuvais ir kapoklėmis minkštoms atliekoms ir pluoštinėms terpėms susmulkinti, gali būti naudojami pramoninėms gyvulininkystės ūkių nuotekoms išpumpuoti.
- Kasybos pramonė: daugumoje kasybos darbų kyla problemos su vandeniu, trykštančiu iš požeminių šaltinių. Kalnakasybos siurbliai turi būti pakankamai patvarūs, kad būtų galima siurbti ne tik vandenį, bet ir purvą bei uolienas. Šie siurbliai yra „purvo“ tipo siurbliai, sukurti tam, kad pro siurblį galėtų praeiti akmenys, grumstai, nepažeidžiant siurblio sparnuotės.
- Naftos ir dujų pramonė: naudojami įvairūs specialaus išpildymo siurbliai, priklausomai nuo skirtingų pumpuojamų skysčių fizinių ir cheminių savybių, pavyzdžiui, žalios naftos, distiliatų, dujų ir suspensijų pumpavimui. Kartu su pumpuojama terpe yra įvairių korozinių ir toksiškų dujų, tokių kaip sieros ar vandenilio sulfidas.
- Komercinės ir gamybinės paskirties pastatai: daugiaaukščiuose, komercinės, gamybinės paskirties pastatuose, sandėliuose plačiai naudojami išcentriniai siurbliai, kurie užtikrina reikiamą vandens slėgį ar yra priešgaisrinės sistemos neatsiejama dalis.
Detalizuota siurblių klasifikacija pagal konstrukciją
Tiesioginio skysčio perstūmimo siurbliai (tūrinio tipo)
Tiesioginio skysčio perstūmimo siurbliai išstumia skysčio kiekį su kiekvienu siurbimo elementų apsisukimu ir turi du pagrindinius pogrupius: stūmoklinius ir rotacinius. Jie efektyviausiai veikia, kai pumpuojami didelės klampos skysčiai. Šie siurbliai skiriasi nuo išcentrinių tuo, kad keičiasi darbo kameros tūris, stumiant skystį.
Stūmokliniai siurbliai
Kai stūmoklis atsitraukia, tūris padidėja, susidaro vakuumas ir cilindras užpildomas. Stūmoklio stūmimas turi priešingą efektą ir verčia skystį tekėti iš kameros. Šie siurbliai skirti naudoti ten, kur skystyje yra kietų ar abrazyvinių medžiagų. Išcentrinio siurblio darbo ratai greitai susidėvi dėl aukštų apsukų, jei siurbia bet kokius, išskyrus mažo klampumo skaidrius skysčius.
Stūmokliniai siurbliai naudoja alkūninio veleno švaistiklinį mechanizmą, taip pat kaip tai veikia automobilio variklyje. Yra trys judančios dalys, įskaitant įleidimo vožtuvą, stūmoklį ir išleidimo vožtuvą. Stūmokliui keičiant ciklą, slėgis uždaro įleidimo vožtuvą, o išleidimo angos vožtuvas atsidaro. Skysčio tūris išlieka pastovus kiekvienu švaistiklio pasukimu, tačiau siurblio konfigūracija lemia slėgį ir sistemos srautą.
Šie savisiurbiai siurbliai yra tūrinio tipo. Jie gali siurbti orą, vandenį arba oro ir vandens mišinį, nenaudodami jokios papildomos įsiurbimo sistemos. Be to, šie siurbliai neribotą laiką gali veikti sausu režimu, nesukeldami jokių pažeidimų ar nusidėvėjimų savo sudedamosioms dalims. Siurblių našumas viršija 90 % esant bet kokioms apkrovoms, pasižymi puikiomis siurbimo galimybėmis esant bet kokioms apkrovoms.
Diafragminiai (membraniniai) siurbliai
Membraniniai siurbliai naudoja lanksčią membraną, sukurdami žemą ir aukštą slėgį, lankstant ją darbo kameroje. Atbuliniai vožtuvai nukreipia skysčio srautą į kamerą ir iš jos kiekvieno membranos paduodamo-grįžtamojo ciklo metu. Diafragminiai-membraniniai siurbliai yra savisiurbiai ir nereikalauja užpildymo skysčiu prieš pradedant siurbti. Pasižymi ypatingai tikslia našumo ir spaudimo reguliavimo galimybe. Siurbliai gali dirbti „sausai“, o taip pat esant uždarytai sklendei siurblio išėjime. Siurblio konstrukcijoje nėra sandarinimų. Siurbliams pagaminti naudojama didelė įvairovė kompozicinių medžiagų, kurių pagalba siurblys yra visiškai atsparus bet kokioms pumpuojamoms terpėms prie įvairių darbo temperatūrų. Šie siurbliai skirti darbui sunkiomis sąlygomis.
Rotoriniai siurbliai
Rotoriniai siurbliai gali siurbti daugiau skysčio nei to paties svorio stūmokliniai siurbliai. Jie yra savisiurbiai. Skirtingai nuo išcentrinio siurblio, rotorinis siurblys yra tiesioginio skysčio tūrio stūmimo siurblys. Skysčio srautą sukelia du veikiantys krumpliaračiai. Kai dantys atsiskiria, jie sukuria dalinį vakuumą, kurį užpildo skystis. Kai krumpliaračiai ir toliau sukasi, skystis, patekęs tarp krumpliaračių dantų, pernešamas aplink korpusą į siurblio išleidimo angą. Rotoriaus tuščios eigos krumpliaračiai, esantys vienas kitame ir atskirti pusmėnuliais.
Peristaltiniai siurbliai
Peristaltiniai siurbliai naudojami tirštų, chemiškai agresyvių skysčių su dideliu kiekiu kietųjų priemaišų siurbimui. Taip pat šie siurbliai gali būti naudojami dozavimo operacijoms. Peristaltinis siurblys yra teigiamo darbinio tūrio siurblys. Skystis siurbiamas per tamprią siurblio korpuse esančią žarną. Darbo ratui sukantis, žarna suspaudžiama, tokiu būdu susidaro slėgis, o įsiurbtas skystis patenka į žarną. Dažniausiai naudojamas siurbimo metodas - tamprios žarnos suspaudimas keliose vietose, tokiu būdu, susidarius slėgiui, skystis išleidžiamas iš siurblio. Peristaltinis siurblys gali dirbti nuolat arba su ribotais apsisukimais, tokiu būdu reguliuojant siurblio našumą. Klampos diapazonas yra nuo 1 cP iki daugiau nei 1 milijono cP. Be to, jie gerai pumpuoja aukštos temperatūros skysčius iki 400⁰C.
Išcentrinių siurblių modifikacijos
Horizontalūs „Split Case“ siurbliai
Šie siurbliai turi konstrukcinę savybę, leidžiančią atsukti viršutinį korpusą ir nuimti, kad būtų galima lengviau patikrinti, prižiūrėti ar pakeisti sparnuotę, neatjungiant vamzdynų ar nekeičiant ašies lygiavimo. „Split case“ korpuso siurbliuose gali būti keli darbo ratai arba pakopos, kad būtų sukurtas aukštesnis pakėlimas. Guoliai, esantys abiejuose veleno galuose, palaiko darbo rato balansą. Horizontalūs „split“ tipo siurbliai geriausiai tinka tais atvejais, kai reikalinga didelė našumas ir aukštas pakėlimas, kai skystyje nėra kietų medžiagų.
„Magnetic Drive“ (magnetinės movos) siurbliai
Šie siurbliai sujungti su varikliu magnetiškai, o ne naudojant tiesioginį mechaninį veleną. Jie yra labai svarbūs cheminiuose gamybos procesuose, skirti pumpuoti chemiškai agresyvius, korozinius skysčius. Skirti pramonės šakoms, kuriose turi būti užtikrintas nuolatinis nepertraukiamas procesas. Šio tipo siurbliuose nėra sandariklių, kurie galėtų būti pažeisti agresyvių skysčių ir taip būtų sukeltas skysčių nutekėjimas. Tačiau „Mag“ pavaros siurbliai veikia tik su skysčiais, kuriuose nėra suspenduotų kietų medžiagų.
Savisiurbiai siurbliai
Savisiurbiai siurbliai yra išcentrinių siurblių konstrukcijos tipo, siurbiančių oro ir vandens mišinį, kol pasiekiama visiškai tinkama siurbimo sąlyga. Naudodamas skystį, likusį kameroje, darbo ratas išstumia orą iš korpuso, sukurdamas vakuumą ir tuo pačiu užtikrindamas įsiurbimą, kuris pripildo siurblį. Privalumas yra tai, kad siurblys yra sausai statomas ir lengvai prižiūrimas. Savisiurbio siurblio pritaikymas gana platus, įskaitant kanalizaciją, statybinį vandens pašalinimą, srutas ir likviduojant potvynių padarinius.
Vienpakopiai, galinio siurbimo siurbliai
Tai yra labiausiai paplitę išcentriniai siurbliai. Galimi įvairiausi dydžiai, ratų tipai ir sukeliamas slėgis. Skystis patenka į siurblį lygiagrečiai su pavaros velenu priešingame variklio ar pavaros gale. Skystis liečiasi su besisukančio darbo rato centru, o mentės greitina skystį radialiniu būdu 90 laipsnių kampu į išleidimo angą.
Pulpos (purvo, srutų) siurbliai
Pulpos (purvo, srutų) siurbliai yra kalnakasybos pramonės „darbiniai arkliai“. Tai yra tvirti siurbliai, paprastai pagaminti iš storo ketaus ir atsparūs abrazyviniams skysčiams, sumaišytiems su tokiomis kietosiomis medžiagomis kaip betonas, purvas ir kitos klampios, abrazyvinės medžiagos. Korpusas turi keičiamą guminę dangą arba pamušalą, kad apsaugotų metalą nuo pažeidimų.
Panardinami siurbliai
Panardinami siurbliai yra žemiau skysčių, kuriuos jie siurbia, paviršiaus, įrengiami paprastai rezervuaruose ar šuliniuose. Siurblio variklis yra hermetiškai uždarytas ir glaudžiai sujungtas su siurbliu. Jie turi pranašumą, kad yra savisiurbiai, tačiau jų priežiūra ir aptarnavimas yra problematiškesnis. Panardinami siurbliai taip pat vadinami lietaus drenažo siurbliais, nuotekų siurbliais ir fekaliniais siurbliais. Efektyviai naudojami statybose, komercinėse, buitinėse, komunalinėse, buitinėse, pramonės ir lietaus nuotekų sistemose, siurbiant gręžinių vandenį, lietaus vandenį, nuotekas, gamybines, maisto atliekas, chemikalus, korozinius skysčius.
Panardinamas sausai statomas siurblys
Šis siurblys skiriasi nuo įprasto panardinamojo siurblio tuo, kad gali veikti tiek virš, tiek žemiau skysčio lygio. Jie skirti nusausinti tose vietose, kurias vanduo užlieja tik retkarčiais. Įprastas panardinamas siurblys, esant tokioms sąlygoms, paprasčiausiai perkais ir sudegs.
Vertikalūs daugiapakopiai siurbliai
Tai yra išcentriniai siurbliai su keliais darbo ratais, išdėstytais nuosekliai ant to paties veleno viename korpuse. Skysčio slėgis padidėja, kai jis išeina iš kiekvienos sparnuotės kameros ar pakopos. Vertikaliems daugiapakopiams siurbliams montuoti reikia mažiau vietos. Siurblys naudoja tik vieną variklį kelioms pakopoms ir yra geriausiai tinkamas bet kokio švaraus skysčio slėgiui padidinti.
Vertikalūs turbininiai siurbliai
Pirmiausia skirti siurbti vandenį iš kasybos giluminių šulinių ir žemės ūkio drėkinimui ten, kur reikalingas didelis pakėlimas ir slėgis. Įrenginį sudaro variklis viršuje, išvadas žemiau jo ir viena ar daugiau flanšinių kolonų, kuriose yra pavaros velenas, ir viena ar kelios darbo kameros ar pakopos. Vertikalūs turbininiai siurbliai naudojami mažoms, vieno siurblio komercinėms reikmėms, taip pat didelėms, su keletu siurblių komunalinėms vandentiekio sistemoms. Vienas trūkumas yra didelis aukštis, kuris reikalingas siurblio montavimui ir priežiūrai.
tags: #specialios #salygos #atstumas #iki #plovyklos