Inleiding
Dit is een 3D-model van een Turbine-aangedreven Centrifugaalpomp.
3D Model Annotaties
Stoomturbine
Stoomturbines worden ingezet als hoofdaandrijvers waar de omzetting van warmte-energie naar mechanische rotatiebeweging vereist is. Toepassingen van stoomturbines omvatten grote elektriciteitscentrale-generatoren, scheepsvoortstuwing, compressoren en pompen. Dit 3D-model toont een centrifugaalpomp aangedreven door een stoomturbine.
Rotor
Rotors bestaan uit een reeks bladen die op de turbinaschacht zijn gemonteerd. Zoals de naam al aangeeft, roteert de 'rotor'. Het type bladen dat wordt gebruikt, hangt af van of de turbine een impuls- of reactieturbine is. Ondanks dat reactieturbines worden geclassificeerd als 'reactie', is er altijd een kleine mate van kracht die wordt uitgeoefend door impuls. Om deze reden worden ze ook impuls-reactiebladen genoemd.
Rotorbladen
Rotorbladen worden normaal gesproken bevestigd aan de rotorschijven door de Fir Tree-methode (er zijn andere methoden, maar de fir tree is het meest gebruikelijk). De bladen worden gesmeed en vervolgens bewerkt uit blokken van legeringsstaal met chroom, nikkel en titanium. De bladen moeten bijzonder sterk zijn omdat ze de energie van de stoom naar de rotor overbrengen; ze moeten ook bestand zijn tegen kruip door de hoge rotatiesnelheden van de turbine (hoge resulterende centrifugale kracht), hoge temperaturen en mogelijke erosieschade door water.
Diafragma
De diafragma's zijn schijfvormige stukken die aan de turbinebehuizingen zijn bevestigd en de stationaire bladen tussen de stadia vasthouden. Deze zijn gemaakt van koolstofstaal of in sommige gevallen gietijzer, die worden bewerkt en op hun plaats worden gelast. In oudere ontwerpen zitten de diafragma's in bewerkte uitsparingen om stoomlekkage over het stadium te verminderen en om ze nauwkeurig op hun plaats te houden (beweging zou contact van de bladen met de behuizing of andere turbineonderdelen mogelijk maken).
As
De turbinaschacht is een rechte massieve staaf die langs de centrale as van de turbine is geïnstalleerd. Turbinerotorbladen zijn bevestigd aan de rotor en de gehele assemblage roteert. Het gewicht van de as (radiale belasting) wordt aan beide uiteinden ondersteund door glijlagers, terwijl een druklager wordt gebruikt om axiale belastingen te verwerken.
Behuizing
De turbinebehuizing herbergt de as, lagers, rotor en diafragma. Hoge druk en middendruk turbinebehuizingen zijn gemaakt van gegoten chroom-molybdeenstaal om de effecten van de hoge temperaturen en drukken waarbij ze werken te weerstaan. De behuizing vormt een grote drukgrens rond de interne componenten van een turbine. Vanwege de hoge drukken binnen de HP en IP turbinebehuizingen zijn de behuizingswanden aanzienlijk dik. Lage druk turbinebehuizingen worden normaal gesproken gemaakt van koolstofstaal omdat het goedkoper is dan andere geschikte legeringen. Behuizingen worden in twee delen geïnstalleerd (boven- en onderbehuizing); dit maakt het mogelijk om de interne componenten van een turbine te verwijderen.
Hoge Druk Stoominlaat
Hoge druk stoom komt binnen via deze aansluiting.
Hoge Druk Stoomuitlaat
Hoge druk stoom wordt afgevoerd via deze aansluiting.
Middendruk Stoominlaat
Middendruk stoom komt binnen via deze aansluiting.
Middendruk Stoomuitlaat
Middendruk stoom wordt afgevoerd via deze aansluiting.
Centrifugaalpomp
Dit 3D-model vertegenwoordigt een dubbel aanzuigende, enkeltraps, tussenlagers, centrifugaalpomp. 'Dubbel aanzuigend' verwijst naar de vloeistof die aan beide zijden van het waaierrad binnenkomt. 'Enkeltraps' verwijst naar het aantal waaiers (één waaier = enkeltraps, twee waaiers = twee trappen). Centrifugaalpompen worden verder geclassificeerd als 'overhangend' of 'tussenlagers'. Een overhangende pomp heeft een waaierras dat slechts aan één kant door lagers wordt ondersteund. Een tussenlagerspomp heeft een waaierras dat aan beide zijden door lagers wordt ondersteund.
Uitlaat
Vloeistof wordt via deze aansluiting uit de pomp afgevoerd.
Aanzuiging/Inlaat
Vloeistof wordt via deze aansluiting in de pomp gezogen.
Slijtring
Een waaierslijtring is geïnstalleerd om de speling tussen de behuizing en het waaierrad te verkleinen. Het verkleinen van de speling vermindert de hoeveelheid lekkage van de uitlaat naar de aanzuigzijde van het waaierrad; dit verbetert uiteindelijk de efficiëntie van de pomp. Slijtringen kunnen worden geïnstalleerd op het waaierrad, de behuizing, of beide.
Waaierrad
Vloeistof stroomt in het oog van het waaierrad en vervolgens radiaal naar buiten. Terwijl de vloeistof naar buiten beweegt door de waaiervleugels, wordt zijn kinetische energie omgezet in drukenergie. Er zijn drie soorten centrifugaalwaaiers, namelijk de gesloten, gedeeltelijk gesloten en open typen; het type dat wordt gebruikt, hangt af van welke vloeistof wordt gepompt. Het waaiertype dat op dit 3D-model wordt getoond, is een gesloten (volledig omhulde) type waaier.
Spiraalbehuizing
Centrifugaalpompbehuizingen zijn van het diffuser- of spiraaltype. Enkeltraps pompen (één waaier) maken bijna altijd gebruik van spiraalbehuizingen, terwijl meertraps pompen (>1 waaier) meestal gebruik maken van diffuserbehuizingen. Ongeacht of een diffuser- of spiraalbehuizing wordt gebruikt, is hun doel om kinetische energie (stroom) om te zetten in drukenergie (opvoerhoogte).
Compressiepakking
Compressiepakking sluit de ruimte tussen de as en de behuizing af. Compressiepakking wordt meestal eenvoudigweg 'pakking' genoemd. Een alternatief voor compressiepakking is de mechanische afdichting.
Stopbus
Het gebied waar de pakking en lantaarnring zijn geïnstalleerd, staat bekend als de 'stopbus'. De pakking wordt letterlijk in deze ruimte 'gepropt'. Op dit model is de annotatiemarkering boven de stopbus geplaatst.
Lantaarnring
Lantaarnringen worden gebruikt om koelvloeistof naar de pakking te verdelen. Koelvloeistof koelt en smeert de pakking, wat de kans op oververhitting vermindert (oververhitte pakking sluit niet correct af). Typische koelvloeistoffen zijn olie, emulsies en water.
Lagers
Lagers dragen de axiale en radiale belastingen die door de pomp worden gegenereerd wanneer deze stilstaat en in bedrijf is. Het type lager dat wordt gebruikt, hangt af van veel factoren, waaronder belasting, belastingsrichting en rotatiesnelheid. Kogellagers worden beschouwd als een geschikt lager voor veel serviceapplicaties, hoewel ze minder geschikt zijn voor zwaardere belastingen. Kogellagers en rollagers zijn typen antifrictielagers.
Waaierradinlaat
Vloeistof wordt via deze inlaat in het waaierrad gezogen.
Gerelateerde Online Technische Cursussen
Introductie tot Centrifugaalpompen
Hoe Meertraps Centrifugaalpompen Werken
Aanvullende Bronnen
https://www.fireengineering.com/leadership/steam-turbine-driven-centrifugal-pumps/#gref
https://www.rothpump.com/regenerative-turbine-pump-little-pump-big-head.html
https://www.globalspec.com/learnmore/flow_transfer_control/pumps/turbine_pumps