Pompy wirowe to urządzenia wirnikowe których zasada działania polega na zwiększeniu krętu cieczy dzięki łopatką znajdującym się w wirniku. Ciesz podlega działaniu siły odśrodkowej lub wyporowej albo obu jednocześnie i w ten sposób przekazywana jest energia powodująca wzrost ciśnienia i energii kinetycznej. Po wyjściu cieczy z wirnika następuje dalsza przemiana jej energii kinetycznej w energię ciśnienia. Przyrost energii kinetycznej i ciśnienia w pompie jest zależny od konstrukcji wirnika i jego prędkości obrotowej. W odróżnieniu od pomp wyporowych przyrost wysokości podnoszenia w pompie wirowej jest zależny od wydajności.
Podział pomp wirowych
W zależności od kierunku przepływu cieczy przez wirnik pompy wirowe dzielimy
- odśrodkowe – o promieniowym przepływie cieczy,
- helikoidalne i diagonalne (promieniowo-osiowe) – o przepływie ukośnym.
- śmigłowe – o przepływie osiowym.
Schemat pomp wirowych a) pompa odśrodkowa, b) helikoidalna, c) diagonalna, d) śmigłowa
W zależności od ilości stopni pompy można dalej dzielić na:
- jednostopniowe
- wielostopniowe
Ze względu na położenie wału pompy wirowe dzielimy na:
- pompy o wale poziomym
- pompy o wale pionowym
Pompy wirowe są to maszyny wysokoobrotowe i dlatego przeważnie sprzęga się je bezpośrednio z silnikami szybkobieżnymi; z silnikiem elektrycznym, turbiną parową lub gazową. Prędkość obrotowa pomp wirowych wynosi zwykle 500-3000 obr/min, a przy napędzie turbina parową 5000-12 000 obr/min.
Pompa jednostopniowa odśrodkowa
Pompy jednostopniowe mają wirnik przewieszony tj. umieszczony na końcu wału za łożyskiem. Zamiana energii kinetycznej cieczy opuszczającej wirnik 2 na energię ciśnienia jest realizowana najprzód w kanałach dyfuzorowych łopatek kierowniczych odśrodkowych 1, umieszczonych w osłonie za wirnikiem. Z kierownicy odśrodkowej ciecz wypływa do osłony spiralnej 3, stanowiącej kanał zbiorczy; tam zachodzi dalsza zamiana prędkości na ciśnienie.
Pompa odśrodkowa jednostopniowa pozioma, wysokociśnieniowa
- Kierownica łopatkowa
- Wirnik
- Osłona spiralna
- Wał
- Dławica
- Kadłub
- Stojak łożyskowy
- Pierścienie uszczelniające wirnik
- Króciec wlotowy
- Króciec wylotowy
Pompa promieniowa z wirnikiem dwustrumieniowym
Pompy tego typu są stosowane do małych i średnich ciśnień przy większych wydajnościach. Zaletą takiego rozwiązania jest zachowanie właściwych proporcji wirnika w tych warunkach, brak naporu osiowego i zmniejszenie strat nieszczelności ze względu na brak organu odciążającego.
Odśrodkowa pompa wielostopniowa zasilająca
Jeśli wysokość podnoszenia jest duża, dzieli się ją pomiędzy kolejne stopnie pompy. Stopień pompy tworzą: wirnik 1, wieniec łopatek kierowniczych odśrodkowych 2, przewał oraz wieniec łopatek kierowniczych dośrodkowych 3, kierujących ciecz do wlotu następnego stopnia. Poszczególne wirniki pompy wielostopniowej mają zwykle identyczną budowę. W pompach wysokociśnieniowych stosuje się kadłuby jednolite (garnkowe) lub członowe. Poszczególne człony kadłuba są tu połączone śrubami ściągowymi (kotwy) łącznie z kadłubami wlotowym i wylotowym. Pompy zasilające mają bardzo wysokie parametry pracy; ciśnienie tłoczenia do 40Mpa przy wydajności do 2000 m3/h, temperaturze pompowanej wody do 260 stopni C i zapotrz3ebowaniu mocy do 23 MW.
Pompa zasilająca wielostopniowa z kadłubem członowym
Stopień pompy tworzą:
- Wirnik
- Przewał
- Kierownica dośrodkowa
źródło:
1) www.instsani.pl