Vertical Axial Pump: Working Principle, Applications, and Selection Guide

Stel je een overstromingsbeheersstation voor dat duizenden kubieke meters water per uur moet verplaatsen over slechts een paar meter waterhoogte. Een centrifugaalpomp zou een enorme waaier en motor nodig hebben. Een verticale axiale pomp is daarentegen gebouwd voor precies deze taak: een hoog debiet, een lage opvoerhoogte en een verticale installatie die netjes boven een put past.

Wat is een verticale axiale pomp?

Een verticale axiale pomp is een machine met verticale as die vloeistof langs de as van de as verplaatst met behulp van een waaier met axiale stroming, ook wel propeller genoemd. In plaats van vloeistof met middelpuntvliedende kracht naar buiten te werpen, creëren de roterende bladen een liftkracht, vergelijkbaar met een scheepsschroef die in een pijp werkt. Vloeistof komt binnen via een zuigklok, gaat door de waaier en leischoepen, gaat door een kolompijp en komt naar buiten via een afvoerelleboog.

Ontwerpen met vaste en variabele steek

Ontwerpen met een vaste steek zijn eenvoudiger en goedkoper als de pomp het grootste deel van zijn levensduur op een stabiel bedrijfspunt draait. Dankzij de ontwerpen met variabele spoed kan de bladhoek handmatig of hydraulisch worden aangepast, wat nuttige flexibiliteit biedt in irrigatie- en regenwatersystemen waarbij de instroom per seizoen verandert. Semi-axiale pompen, ook wel mixed-flow-pompen genoemd, vullen de kloof tussen axiale en centrifugale typen wanneer de vereiste opvoerhoogte te hoog is voor een zuivere axiale pomp, maar nog steeds relatief laag.

Hoe werkt een verticale axiale pomp?

Het werkingsprincipe kan in drie stappen worden opgesplitst. Ten eerste versnellen de roterende waaierbladen de vloeistof axiaal en geven deze kinetische energie. Ten tweede verwijderen de leischoepen de wervelende component van de stroming en zetten ze een deel van die kinetische energie om in druk. Ten derde transporteert de kolompijp de vloeistof naar de afvoerelleboog, die de vloeistof in de pijpleiding leidt.

Omdat het stroompad kort en direct is, kan een verticale axiale pomp een zeer groot volume bij lage druk verwerken. De prestatiecurve is steil en het beste efficiëntiepunt is smal, dus de pomp moet nauwgezet worden afgestemd op het verwachte werkbereik. Het meest voorkomende operationele risico is cavitatie. Als de beschikbare netto positieve zuighoogte te laag is, vormen zich dampbellen die op de bladoppervlakken instorten, waardoor geluid, trillingen en plaatselijke erosie ontstaan. De juiste onderdompeling en putgeometrie zijn net zo belangrijk als de pomp zelf.

Sleutelcomponenten en hun functies

Als u de belangrijkste componenten begrijpt, kunt u het mechanische ontwerp, de materiaalkwaliteit en de onderhoudbaarheid evalueren. De onderstaande tabel geeft een overzicht van de onderdelen die voorkomen in de meeste verticale axiale pompen.

Materiaalkeuze is belangrijker dan veel kopers verwachten. Gietijzer en roestvrij staal zijn gebruikelijk voor schoon water. Zeewater en brak water vereisen brons, duplex roestvrij staal of andere corrosiebestendige legeringen. Schurende media hebben geharde of met rubber beklede oppervlakken bij de waaier en slijtringen nodig. Het selecteren van het verkeerde materiaal kan de levensduur drastisch verkorten.

Veel voorkomende toepassingen

Verticale axiale pompen worden gekozen waar grote hoeveelheden vloeistof tegen een lage opvoerhoogte moeten worden verplaatst. Typische toepassingen zijn onder meer:

• Regenwaterafvoer en pompstations voor overstromingsbeheer.
• Landbouwirrigatie en grootschalige landdrainage.
• Koelwatercirculatie in energiecentrales en industriële installaties.
• Inname en overdracht van ruw water bij gemeentelijke waterzuivering.
• Maritieme en offshore zeewaterservice.

Voor ingenieurs die een betrouwbare verticale axiale pomp nodig hebben, zijn onze Axiale stromingspomp uit de FJX-serie is verkrijgbaar in verticale configuraties voor de overdracht van grote volumes en lage opvoerhoogten van schone en licht agressieve vloeistoffen. De serie is ontworpen om te voldoen aan de compacte, stroomgerichte lay-outs die vaak worden gebruikt in gemeentelijke, agrarische en industriële pompstations.

Groothandel FJX axiale stromingspompleveranciers, fabriek - Beloni (Jiangsu) pompfabrikant Beloni (Jiangsu) Pump Manufacturing Co., Ltd is China groothandel FJX axiale stromingspomp leveranciers en fabriek, de FJX verdampingskristalliza... Bekijk Product →

Selectiecriteria en veelgemaakte fouten

Het selecteren van een verticale axiale pomp vereist meer dan alleen het afstemmen van het nominale debiet en de opvoerhoogte. U moet ook rekening houden met het werkbereik, de vloeistofeigenschappen, de geometrie van de zuigput en de startomstandigheden.

Stroom- en hoofdbereik

Definieer een stroombereik, niet alleen een enkel ontwerppunt. Axiaalpompen bereiken alleen een goed rendement in een smalle band rond het beste efficiëntiepunt. Als uw debiet sterk varieert, overweeg dan een waaier met variabele spoed, een aandrijving met variabele snelheid of meerdere pompen die parallel werken. Een te grote maatvoering is een vaak voorkomende fout: een pomp die is gekozen voor de hoogste voorspelde opbrengst kan onder normale omstandigheden slecht werken, waardoor hogere trillingen en een kortere levensduur van de lagers ontstaan.

Vermogen en motorafmetingen

Axiaalpompen gedragen zich anders dan centrifugaalpompen. Het geabsorbeerde vermogen kan toenemen naarmate de stroom afneemt, dus de motor moet worden gedimensioneerd voor het vermogen dat wordt geabsorbeerd bij uitschakeling of bij verminderde stroom. Als de motor alleen op het werkpuntvermogen wordt geselecteerd, kan deze overbelast raken wanneer de pomp start bij een vrijwel gesloten afvoer of wanneer de systeemomstandigheden de pomp dwingen uit te schakelen.

Zuigomstandigheden en putontwerp

De zuigklok heeft voldoende onderdompeling en afstand tot de vloer en de wanden van de put nodig. Een slechte putgeometrie genereert wervelingen die lucht introduceren, het geluid verhogen en trillingen veroorzaken. Volg de door de pompfabrikant aanbevolen afmetingen van het carter en installeer, indien nodig, een antivortexkegel of een soortgelijk apparaat. Waar een andere pompfamilie wellicht geschikter zou zijn, een vergelijking met industriële centrifugaalpompen met continu gebruik kan helpen verduidelijken of een axiale machine met een lage opvoerhoogte of een centrifugaalpomp met een hogere opvoerhoogte geschikt is voor de toepassing.

Vloeistof- en materiaaloverwegingen

Controleer of de vloeistof vaste stoffen bevat, corrosief is of gevoelig is voor gasontwikkeling. Deze factoren zijn van invloed op de materiaalkwaliteit, de interne speling en het bladontwerp. Heet koelwater heeft andere thermische uitzettingsmogelijkheden dan koud rivierwater, en zeewater vereist een geheel andere metallurgie. Neem de temperatuur, dichtheid, viscositeit en het gehalte aan zwevende vaste stoffen van de vloeistof op in uw pompspecificatie.

Inkoopvragen

Vraag de leverancier naar het minimale continue debiet van de pomp, de maximaal toegestane startfrequentie en het opgenomen vermogen bij uitschakeling. Vraag een prestatiecurve op voor de geselecteerde bladhelling en snelheid. Controleer of de pomp kan worden gedemonteerd voor inspectie zonder de volledige afvoerkop te verwijderen. Details zoals gedeelde kolomsecties en toegankelijke lagers lijken misschien klein, maar ze kunnen de onderhoudskosten gedurende de levensduur van de pomp aanzienlijk verlagen.

Bediening en onderhoud

De dagelijkse bediening is eenvoudig, maar een paar regels beschermen de pomp. Start niet tegen een volledig gesloten persklep. Axiale pompen verbruiken een hoog vermogen bij uitschakeling, dus laat de stroming zich ontwikkelen zodra de pomp de bedrijfssnelheid bereikt. Controleer regelmatig de trillingssnelheid en de lagertemperatuur. Een toename van trillingen duidt vaak op lagerslijtage, onbalans van de waaier of een verstopte zuigruimte.

Cavitatie produceert een knetterend geluid, hoogfrequente trillingen en putjes op de rotorbladen. Als dit verschijnt, controleer dan onmiddellijk het carterniveau en de beschikbare NPSH. Gepland onderhoud omvat onder meer het controleren van de speling tussen rotorblad en behuizing, het inspecteren van leischoepen op erosie, het opnieuw smeren van lagers en het vervangen van versleten asbussen of pakkingen. Pompen die zand of slib verpompen, moeten vaker worden geïnspecteerd, omdat zelfs kleine veranderingen in de speling de efficiëntie aanzienlijk verminderen.

Kortom, een verticale axiale pomp is de juiste keuze voor een hoog debiet, een lage opvoerhoogte en verticale installatie boven een put of waterlichaam. De sleutel tot een lange levensduur is het definiëren van het stroombereik, het begrijpen van de vermogenscurve en het geven van voldoende aandacht aan de zuigzijde. Geef de leverancier vloeistofgegevens, opvoerhoogte, stroomomhulsel en beschikbare NPSH; een pomp die op deze feiten is geselecteerd, zal jarenlang efficiënt werken.