Pompe cu inel de lichid

POMPE VOLUMICE CU INEL DE LICHID

Generaliti. Descriere. Funcionare

Pompa cu inel de lichid (fig.4.70) are rotorul paletat montat excentric fa de carcasa. nainte de prima punere n funciune, pompa se umple cu un lichid auxiliar. n momentul n care pompa se pornete , lichidul aflat n stator este proiectat datori forelor centrifuge ctre periferia carcasei, genernd inelul de lichid . Volumele de lucru variabile se formeaz ntre butucul rotorului, palete, suprafaa interioar a inelului de fluid i capacele laterale ale pompei. Cnd sensul de rotaie este cel indicat n figura 4.70, aceste volume cresc pe semicursa descendent genernd aspiraia. Pe semicursa ascendent volumele scad i determina refularea. Selecia cuplrii volumelor de lucru la tubulatura de aspiraie sau de refulare este realizat cu ajutorul unor discuri de distribuie dispuse de o parte i de alta a rotorului, n vecinatatea capacelor laterale. Rotorul este montat pe arbore cu un ajustaj cu joc care i permite s se autocentreze ntre capac i discul de distribuie. Fluidul auxiliar este rcit n permanen pentru a nu se vaporiza. Din punct de vedere constructiv , aceste pompe pot fi cu una sau mai multe trepte. Cele cu mai multe trepte produc vid naintat. La nav se folosesc ca pompe de amorsare a pompelor centrifuge, pentru creearea vidului, precum i n calitate de compresoare de aer. Parametri funcionali se situeaz n jurul valorilor de 100 - 250 l/min pentru debit i 150 - 700 mmHg pentru vidul realizat.

Pompele cu inel lichid fac parte din categoria pompelor volumice cu micare de rotaie care, spre deosebire de celelalte pompe volumice, sunt capabile s vehiculeze fr impedimente lichide, gaze sau amestecuri de lichide i gaze. Datorit acestor caliti, ele sunt folosite cu precdere fie ca pompe de vid, fie ca suflante sau compresoare, dar mai puin ca pompe de ap, avnd n vedere randamentul lor sczut la pomparea lichidelor. Ca pompe de vid sau suflante sunt utilizate n industria chimic, i cea energetic, precum i n staii de pompare, unde servesc la amorsarea pompelor centrifuge.

Principalele avantaje ale pompelor cu inel de lichid sunt: obinerea aerului comprimat fr impuriti de ulei; performane ridicate la dimensiuni i gabarite reduse, datorit posibilitii de a fi antrenate la turaii ridicate (3000 rot/min); lipsa organelor speciale de distribuie (supape, sertare), ceea ce sigur o fiabilitate ridicat i uzuri minime; funcionare silenioas, lipsit de vibraii, debit constant, fr pulsaii.

Funcionarea pompei cu inel de lichid se poate asemna cu funcionarea unei pompe cu piston, deoarece inelul de lichid joac rolul unui piston, acesta intrnd mai mult sau mai puin n spaiul dintre palete. Astfel, pompa cu inel de lichid poate funciona n condiii bune i cu rolul de compresor sau pomp de vid.

Cu alte cuvinte dac pompa vehiculeaz aer sau gaze i dac aspiraia sa este pus n legtur cu un spaiu nchis, pompa va fi o pomp de producere a vidului, evacuarea gazului fcndu-se direct n atmosfer. Dac pompa absoarbe aer din atmosfer, ea va refula acest aer la o presiune superioar presiunii atmosferice i va fi suflant sau compresor. Dac pompa aspir ap sau alte lichide, ea va fi o pomp de ap, dar va funciona cu un randament sczut, deoarece lichidul vehiculat, fiind incompresibil, va deforma inelul de lichid n zona de refulare, mrind astfel scurgerile inverse i consumnd o energie suplimentar. Din acest motiv, pompele cu inel de lichid se folosesc cu precdere ca pompe pentru vehicularea gazelor. Atunci cnd alctuiesc construcii comune cu pompele centrifugale, folosite ca dispozitive de amorsare, dup intrarea n funciune a pompelor centrifuge, ele funcioneaz n continuare ca pompe de ap.

n urma procesului de comprimare a aerului sau gazului, inelul de lichid se nclzete i aceasta conduce la micorarea depresiunii create de pomp. Pentru a evita acest inconvenient este necesar s se asigure aducerea la pomp a unei cantiti de lichid suplimentare, care este tocmai lichidul auxiliar i care servete, pe de o parte, la rcirea inelului de lichid iar, pe de alt parte, completeaz cantitile de lichid evacuate o dat cu aerul sau gazul vehiculat.

Ca agent de lucru, pentru inelul de lichid se poate folosi, n afar de ap, orice lichid compatibil cu fluidul vehiculat. Astfel, n industria chimic, acolo unde exist recipiente care conin vapori de ap ce trebuie evacuai, se folosete ca lichid auxiliar orice baz, acid sau soluii de sruri cu punct de fierbere nalt, obinndu-se prin aceasta un vid naintat.

Din punct de vedere funcional, pompele de vid cu inel de lichid se clasific n pompe de vid mediu i pompe de vid naintat.

Din punct de vedere constructiv, acestea se clasific n pompe cu un singur etaj i pompe cu mai multe etaje. Pompele cu mai multe etaje sunt pompe de vid naintat. De asemenea, pompele cu mai multe etaje se utilizeaz cu rezultate bune drept compresoare, care pot realiza presiuni de pn la 7 bar.

Materiale. Tehnologii

La construcia pompelor de vid i a compresoarelor cu inel de lichid se utilizeaz materiale adecvate gazului sau lichidului vehiculat. Astfel, la construciile normalizate (standard) care vehiculeaz aer sau ap se utilizeaz urmtoarele materiale: carcasele de aspiraie, de refulare, precum i cele intermediare din font cenuie calitatea Fc200; discurile de distribuie din font cenuie Fc200; corpurile de lagr din font cenuie Fc200; arborele din OL 50; rotorul din bronz (CuSn10). La construciile speciale, acolo unde natura gazului vehiculat impune restricii asupra materialului, se utilizeaz: carcasele din oel inoxidabil turnat; rotorul din bronz sau oel inoxidabil turnat (la pompele destinate vehiculrii amoniacului ne este permis utilizarea materialelor pe baz de aliaje de cupru, de aceea rotorul se confecioneaz din font nodular); discurile de distribuie din oel inoxidabil turnat sau laminat.

La construcia standard, rotorul este liber pe arbore, astfel c n funcionare el se autocentreaz ntre discurile de distribuie, iar n cazul n care intervin totui frecrile laterale ntre rotor i disc, cuplul de materiale bronz font este compatibil din punctul de vedere al rezistenei la uzur, astfel c pompa continu s funcioneze fr incidente. La construciile din oel inoxidabil, rotorul i discurile de distribuie trebuie s aib duriti diferite, pentru a se evita pericolul de gripare. Pentru mai mult siguran, n exploatare rotorul se fixeaz pe arbore astfel nct jocul lateral dintre rotor i discurile de distribuie s nu depeasc 0,1 mm.

Lagrele acestor pompe sunt de regul lagre cu rostogolire.

Pentru a se putea obine un randament volumic bun, pierderile prin interstiiile dintre rotor i discurile de distribuie trebuie s fie ct mai reduse. n acest scop suprafeele laterale ale rotorului i cele ale discurilor de distribuie se rectific plan pn se obine o rugozitate de 0,8 m.

Ca dimensiuni constructive se recomand ca raportul dintre limea i diametrul rotorului s fie cuprins ntre 0,61,2. Este indicat construcia conic a butucului rotorului, aceasta cu scopul de a mbunti umplerea i golirea celulelor paletelor.

PAGE 1

_1245702138.vsdB

A

1

2

3

4

3

7

6

8

e