Základňa odstredivého čerpadla ‖ Obežné koleso

Geometria obežného kolesa

Je dôležité pochopiť štruktúru profilu typického odstredivého obežného kolesa. Stred obežného kolesa sa nazýva sací otvor obežného kolesa (oko). Zo stredu smerom von sa rozprestierajú lopatky obežného kolesa. Lopatky obežného kolesa sú zakrivené (zvyčajne zahnuté -), zachytávajú a pohybujú kvapalinu, keď sa obežné koleso otáča. Veľká kruhová časť za lopatkou je náboj obežného kolesa. Náboj poskytuje oporu pre lopatky pri pripájaní všetkých lopatiek k zostave obežného kolesa. Vonkajší priemer náboja je miesto, kde sa nachádza kryt obežného kolesa. Polootvorené obežné koleso má kryt zakrývajúci hornú časť lopatky obežného kolesa. Uzavretá konštrukcia znamená obežné koleso s krycou doskou zakrývajúcou hornú a spodnú časť lopatky obežného kolesa. Prípadne obežné koleso nemusí mať kryciu dosku a tento typ sa nazýva otvorené obežné koleso.

Obežné kolesá sa môžu líšiť v dizajne, ale niektoré základné princípy zostávajú rovnaké vo všetkých obežných kolesách. Vonkajší priemer čepele určuje tlak, ktorý môže čerpadlo vytvoriť. Menší vonkajší priemer vytvorí nižší tlak ako podobné obežné koleso s väčším priemerom. Výška lopatiek obežného kolesa určuje prietok produkovaný čerpadlom. Nižšia lopatka obežného kolesa bude produkovať menší prietok ako obežné koleso s vyššou lopatkou. Tieto geometrické prvky obežného kolesa poskytujú pozadie dizajnu štýlu obežného kolesa.

Fyzikálna charakteristika obežných kolies

Obežné koleso je spojovacím článkom medzi príkonom (pohon stroja) a výdajným výkonom (pohyb kvapaliny) čerpadla. Na začiatku procesu čerpania hnací stroj otáča obežným kolesom cez hriadeľ. Keď sa obežné koleso otáča, voda tlačí smerom von zo stredu pozdĺž okraja lopatky a tlak sa zvyšuje. Vysokotlaková voda sa uvoľňuje z konca lopatky do špirály (alebo vodiacej lopatky -) čerpadla. Pozdĺž dráhy špirály/rozvádzacej lopatky je voda vypúšťaná rýchlosťou prietoku a tlaku, ktoré sú určené geometriou obežného kolesa. Voda sa zrýchľuje pozdĺž lopatky obežného kolesa a vytvára nízky tlak na vstupe obežného kolesa. Atmosférický tlak je väčší ako nízky tlak nasávacieho otvoru obežného kolesa, ktorý pôsobí silou na povrch čerpanej kvapaliny, takže kvapalina naďalej prúdi do sacieho otvoru obežného kolesa.

Pevné ošetrenie

Mnohé aplikácie vyžadujú čerpanie tekutín obsahujúcich pevné látky. To je bežné pri ponorných čerpadlách, ktoré sú umiestnené nižšie v nádrži slúžiacej na zachytávanie odtoku a odpadu. Jedným typom obežného kolesa, ktoré je známe svojimi pevnými schopnosťami manipulácie, sú kanálové obežné kolesá. Kanálové obežné koleso umožňuje účinný prechod pevných látok medzi lopatkami obežného kolesa. Tento dizajn obežného kolesa sa bežne používa v aplikáciách na čistenie odpadových vôd a odpadových vôd.

Ďalšie bežné obežné koleso s pevnou manipuláciou je vírový typ, tiež známy ako zapustené obežné koleso. Obežné koleso je umiestnené v špirále a tvorí veľký otvorený priestor medzi obežným kolesom a sacím vstupom. Na rozdiel od iných obežných kolies, ktoré sa spoliehajú na lopatky na tlačenie vody, toto obežné koleso vytvára víry v otvorených priestoroch špirály. Vír generovaný rýchlou rotáciou obežného kolesa umožňuje pohyb tekutiny a pevných látok s minimálnym kontaktom s obežným kolesom. Neexistuje žiadny kontakt medzi čerpanou kvapalinou a obežným kolesom, čo je veľmi výhodné pre aplikácie obsahujúce abrazívne alebo veľké častice pevných častíc.

Čerpadlo na rezanie a drvenie

Pre aplikácie, ktoré sú náchylné na upchávanie, existuje množstvo obežných kolies navrhnutých na zvládnutie týchto nepríjemných pevných látok. cutter pump (cutter pump) je taký dizajn. Obežné koleso rezacieho čerpadla má ostrú prednú hranu a je zvyčajne vyrobené z tvrdého materiálu, ako je karbid volfrámu. Táto ostrá hrana je navrhnutá s tesnou medzerou medzi zodpovedajúcou sacou doskou s ostrým zúbkovaným okrajom. Keď obežné koleso naberá pevnú látku, časť tuhej látky sa zachytí o pevný zubatý okraj na sacej doske, čo umožňuje rotujúcemu rezaciemu obežnému kolesu rezať pevnú látku. Rezanie čerpadla znižuje upchávanie spôsobené rôznymi pevnými látkami a úlomkami, ako sú handry, "splachovacie" utierky a dokonca aj oblečenie, čím sa skracuje prestoj čerpadla. Tieto rezané pevné látky môžu byť filtrované za čerpadlom.

Ďalšou konštrukciou obežného kolesa pre upchávacie aplikácie je čerpadlo chopper. Mechanická konštrukcia drviaceho čerpadla je podobná ako u rezacieho čerpadla. Pevný materiál sa trhá medzi ostrou prednou hranou obežného kolesa a ostrou stacionárnou hranou sacieho vstupu.

Na rozdiel od rezacieho čerpadla, ktoré využíva zúbkovaný okraj na sacej doske, má drviace čerpadlo mechanizmus rezacieho noža namontovaný na vonkajšej strane sacieho otvoru obežného kolesa. Medzi lopatkou a sacím otvorom obežného kolesa a medzi lopatkou a sacou doskou sú udržiavané úzke tolerancie. Tieto tesné tolerancie umožňujú rezanie celej čepele, čím sa zabraňuje upchávaniu celej špirály.

Aplikácia vysokého tlaku

Niektoré aplikácie vyžadujú vyššie tlaky, ako napríklad čerpanie do vysokých nadmorských výšok alebo tam, kde konštrukcia systému vyžaduje potrubia s malým priemerom. Na dosiahnutie tohto vysokého tlaku je možné meniť konštrukciu obežného kolesa niekoľkými spôsobmi. Jedným zo spôsobov zvýšenia tlaku je zväčšenie vonkajšieho priemeru obežného kolesa.

Ďalším spôsobom zvýšenia tlaku je inštalácia krycích dosiek nad a pod lopatky obežného kolesa. Oblasť medzi lopatkami uzavretého obežného kolesa znižuje recirkuláciu prietoku (vnútorný spätný tok -) pre efektívnejší výstup vysokého tlaku. Hoci uzavreté obežné koleso môže účinne zvýšiť tlak, obmedzuje schopnosť obežného kolesa manipulovať s pevnými látkami.

Vysokotlakové čerpadlá sú zvyčajne vybavené filtrami, aby sa zabránilo upchatiu uzavretého obežného kolesa. Ak je však prítomný veľký počet pevných látok, môže byť pre túto aplikáciu vhodnejšie čerpadlo na drvenie. Na vonkajšej strane vstupu mlecieho čerpadla je brúsny kotúč. Keď sa táto ostrá čepeľ otáča, rozdrví pevnú látku na jemné úlomky, ktoré pretekajú cez sací filter do čerpadla. Rozomleté ​​pevné látky sa potom posielajú von z čerpadla, zvyčajne cez vysokozdvižné obežné koleso. V oblastiach s nerovným terénom sa pri zbere mestských odpadových vôd často používajú mlecie čerpadlá. Tieto oblasti využívajú na prepravu odpadových vôd vysokotlakové potrubia s malým priemerom. Mlecie čerpadlo poskytuje nielen požadovaný vysoký tlak, ale aj redukuje pevné častice, čím sa znižuje upchávanie menších potrubí.

Materiál obežného kolesa

Výber správneho konštrukčného materiálu je rovnako dôležitý ako výber štýlu obežného kolesa. Obežné koleso môže byť vyrobené z rôznych materiálov, ako sú rôzne druhy liatiny, nehrdzavejúcej ocele, bronzu a živicového plastu. Liatina má dobrú odolnosť proti opotrebovaniu a hospodárnosť. Liatina však nemusí odolať vysoko abrazívnym alebo korozívnym kvapalinám. Aby sa predišlo predčasnému zlyhaniu obežného kolesa v dôsledku korózie, môže byť potrebné použiť obežné koleso z nehrdzavejúcej ocele. Hoci je nehrdzavejúca oceľ drahšia ako liatina, vo všeobecnosti lepšie odoláva korozívnym chemikáliám.

Bronz je ďalší materiál odolný voči korózii, ktorý sa často používa v pobrežných oblastiach. V pobrežných aplikáciách alebo procesoch, kde sa prepravuje slaná voda, bronz zabraňuje erózii slanej vody. Niektoré menšie čerpadlá môžu používať plastové obežné kolesá. V porovnaní s alternatívami z nehrdzavejúcej ocele alebo bronzu majú tieto lisované obežné kolesá vynikajúcu chemickú odolnosť a vysokú odolnosť proti opotrebovaniu a sú nákladovo efektívne.

Čerpaná kvapalina, ako aj podmienky systému určia typ požadovaného obežného kolesa. Nezabudnite o týchto informáciách informovať dodávateľa čerpadla, aby ste zaistili správny výber obežného kolesa a čerpadla.