Di bidang mesin fluida, pompa aliran campuran danpompa sentrifugaladalah dua jenis pompa yang umum. Mereka memainkan peran penting di banyak bidang industri dan sipil. Memahami perbedaan mendasar keduanya sangat penting untuk memilih dan menggunakan perangkat ini dengan benar.
1, Perbedaan struktural
(1) Struktur impeler
Pompa aliran campuran
Bentuk impeller pompa aliran campuran adalah antara pompa sentrifugal dan pompa aliran aksial. Bilahnya dipelintir, dengan perpanjangan radial dari bilah pompa sentrifugal dan perpanjangan aksial dari bilah pompa aliran aksial. Bentuk bilah ini menyebabkan fluida pada pompa aliran campuran dikenai gaya sentrifugal dan aksial selama pengoperasian. Misalnya, beberapa impeler pompa aliran campuran yang umum memiliki sudut penempatan saluran keluar sudu umumnya antara 20 derajat dan 60 derajat, yang dapat mempengaruhi karakteristik kinerja pompa aliran campuran.
Bilah impeler pompa sentrifugal biasanya berbentuk radial atau melengkung ke belakang. Sudu-sudu tersebut terutama menghasilkan gaya sentrifugal, yang melemparkan fluida dari pusat impeler ke tepi impeler. Sudut penempatan sudu-sudu impeler pompa sentrifugal umumnya lebih besar dari 90 derajat, bahkan ada yang mendekati 180 derajat, yang memungkinkan fluida memperoleh gaya sentrifugal yang besar di dalam impeler.
(2) Struktur badan pompa
Pompa aliran campuran
Badan pompa pada pompa aliran campuran sebagian besar merupakan struktur volute, namun dibandingkan dengan volute pompa sentrifugal, area tenggorokannya lebih besar. Struktur ini membantu menyeimbangkan gaya radial dan aksial dengan lebih baik selama aliran fluida, sekaligus beradaptasi dengan karakteristik aliran fluida radial dan aksial pada pompa aliran campuran. Selain itu, saluran masuk dan keluar pompa aliran campuran biasanya berada pada sumbu yang sama atau memiliki sudut tertentu untuk beradaptasi dengan kebutuhan pemasangan dan pengoperasian yang berbeda.
Badan pompa pompa sentrifugal sebagian besar juga merupakan struktur volute, namun area tenggorokannya relatif kecil. Saluran masuk pompa sentrifugal biasanya terletak di sisi badan pompa, dan saluran keluar terletak di bagian atas atau samping badan pompa, yang berbeda dengan tata letak pipa saluran masuk dan keluar pada pompa aliran campuran.
2, Perbedaan Prinsip Kerja
(1) Prinsip kerja pompa aliran campuran
Konversi energi
Ketika pompa aliran campuran beroperasi, impeler berputar untuk menggerakkan gerakan fluida. Karena bentuk bilahnya yang bengkok, fluida mengalami efek gabungan gaya sentrifugal dan aksial pada impeler. Gaya sentrifugal menyebabkan fluida bergerak menuju tepi impeler, sedangkan gaya aksial mendorong fluida mengalir ke arah aksial. Selama proses ini, energi kinetik dan energi tekanan fluida meningkat. Ketika fluida mengalir dari pusat ke tepi impeler, kecepatannya meningkat secara bertahap dan tekanannya juga meningkat secara bertahap.
Lintasan aliran
Lintasan aliran fluida pada pompa aliran campuran merupakan aliran miring antara arah radial dan aksial. Setelah memasuki impeler dari saluran masuk, fluida mengalir sepanjang saluran miring sudu. Ketika mengalir keluar dari impeller, terdapat komponen kecepatan radial dan aksial.
(2) Prinsip kerja pompa sentrifugal
Konversi energi
Pompa sentrifugal terutama mengandalkan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh putaran impeler untuk beroperasi. Ketika impeller berputar dengan kecepatan tinggi, fluida terlempar ke arah tepi impeller di bawah aksi gaya sentrifugal. Selama proses ini, kecepatan fluida meningkat, dan tekanan juga meningkat. Pompa sentrifugal terutama mengubah masukan energi mekanik oleh impeler menjadi energi kinetik dan energi tekanan fluida, dengan peningkatan energi kinetik yang menyumbang sebagian besar, dan kemudian mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan melalui komponen seperti volute.
Lintasan aliran
Lintasan aliran fluida di dalam pompa sentrifugal adalah radial. Fluida dibuang dari bagian tengah impeler menuju tepi impeler, dan kemudian secara bertahap berubah arah sepanjang saluran volute badan pompa, mengalir keluar dari saluran keluar.
3, Perbedaan Karakteristik Kinerja
(1) Karakteristik aliran dan head
Pompa aliran campuran
Laju aliran pompa aliran campuran relatif besar, umumnya antara 100-10.000 meter kubik per jam, tergantung model dan spesifikasi pompa. Jangkauan kepalanya relatif sempit, biasanya antara 10-100 meter. Kurva head aliran pada pompa aliran campuran relatif datar, dan dalam rentang head tertentu, dampak perubahan aliran pada head relatif kecil.
Kisaran aliran pompa sentrifugal juga sangat luas, mulai dari beberapa meter kubik per jam hingga ribuan meter kubik per jam. Kisaran head pompa sentrifugal sangat luas, mulai dari beberapa meter hingga beberapa ratus meter. Kurva head aliran pompa sentrifugal umumnya menunjukkan bentuk punuk, dengan efisiensi tinggi mendekati titik operasi yang sangat baik. Setelah menyimpang dari titik operasi yang sangat baik, efisiensi akan menurun dengan cepat.
(2) Efisiensi
Pompa aliran campuran
Pompa aliran campuran memiliki efisiensi lebih tinggi pada aliran sedang dan kondisi head tinggi. Karena karakteristik struktur dan prinsip kerjanya, pompa aliran campuran dapat secara efektif mengubah energi masukan menjadi energi efektif fluida ketika menghadapi laju aliran tinggi dan kebutuhan head tertentu, dengan efisiensi umumnya mencapai sekitar 70% -85%.
Efisiensi pompa sentrifugal di zona{0}}efisiensi tinggi juga relatif tinggi, biasanya mencapai sekitar 80% -90%. Namun ketika laju aliran dan head menyimpang dari titik operasi optimal, efisiensi menurun dengan cepat. Misalnya, ketika laju aliran berada di bawah 50% dari titik operasi optimal, efisiensi pompa sentrifugal dapat menurun hingga di bawah 50%.
(3) Kinerja kavitasi
Pompa aliran campuran
Kinerja kavitasi pompa aliran campuran relatif buruk. Karena laju aliran masuk yang tinggi dan sudut masuk sudu yang besar pada pompa aliran campuran, kavitasi rentan terjadi pada saluran masuk sudu. Terutama pada kondisi head rendah dan aliran tinggi, masalah kavitasi menjadi lebih parah.
Kinerja kavitasi pompa sentrifugal relatif baik. Sudut masuk bilah pompa sentrifugal relatif kecil, dan laju aliran masuk relatif lambat sehingga dapat mengurangi terjadinya kavitasi sampai batas tertentu. Namun, pompa sentrifugal juga mungkin mengalami masalah kavitasi di ketinggian, suhu tinggi, atau kondisi hisap yang buruk.
4, Perbedaan ruang lingkup aplikasi
(1) Ruang lingkup penerapan pompa aliran campuran
Rekayasa hidrolik
Pompa aliran campuran banyak digunakan dalam teknik irigasi dan drainase. Misalnya, dalam-sistem irigasi pertanian skala besar, pompa aliran campuran dapat mengangkat air dari sumbernya ke posisi yang lebih tinggi dan kemudian mengangkutnya ke berbagai lahan pertanian melalui saluran. Dari segi drainase, pompa aliran campuran dapat digunakan untuk menghilangkan genangan air, terutama di daerah yang medannya relatif datar. Pompa aliran campuran dapat secara efektif membuang air yang terkumpul.
Pasokan air perkotaan
Dalam proyek pengambilan dan pengalihan air baku di beberapa kota, pompa aliran campuran juga dapat digunakan untuk mengangkut air dari sumber air ke instalasi pengolahan air atau jaringan pasokan air perkotaan. Terutama bila diperlukan laju aliran besar dan head sedang, pompa aliran campuran adalah pilihan yang lebih ekonomis.
(2) Ruang lingkup penerapan pompa sentrifugal
Sektor industri
Pompa sentrifugal banyak digunakan dalam industri seperti kimia, minyak bumi, dan listrik. Dalam industri kimia, pompa sentrifugal dapat digunakan untuk mengangkut berbagai media kimia seperti asam, basa, larutan garam, dll. Dalam industri perminyakan, pompa sentrifugal dapat digunakan untuk proses seperti pengangkutan minyak mentah dan injeksi air. Dalam industri tenaga listrik, pompa sentrifugal dapat digunakan untuk menyuplai sirkulasi air pendingin, dll.
Bidang konstruksi
Pompa sentrifugal berperan penting dalam membangun sistem penyediaan air dan drainase. Misalnya, dalam sistem pasokan air di-gedung bertingkat tinggi, pompa sentrifugal dapat mengangkat air dari kolam di bagian bawah ke-tangki air bertingkat tinggi untuk memenuhi kebutuhan air pengguna. Dalam sistem proteksi kebakaran, pompa sentrifugal juga merupakan peralatan penyedia air penting yang dapat menyediakan volume dan tekanan air yang cukup jika terjadi kebakaran.
Singkatnya, terdapat perbedaan penting antara pompa aliran campuran dan pompa sentrifugal dalam hal struktur, prinsip kerja, karakteristik kinerja, dan ruang lingkup aplikasi. Dalam aplikasi praktis, pemilihan pompa aliran campuran atau pompa sentrifugal perlu dilakukan secara wajar berdasarkan kondisi pengoperasian tertentu seperti laju aliran, head, sifat cairan, dan faktor lainnya. Untuk situasi dengan laju aliran tinggi, head sedang, dan persyaratan kinerja kavitasi yang tidak terlalu tinggi, pompa aliran campuran adalah pilihan yang baik; Untuk kondisi kerja dengan rentang aliran dan head yang luas, persyaratan efisiensi tinggi, dan sensitivitas terhadap kinerja kavitasi, pompa sentrifugal memiliki lebih banyak keunggulan.