Základna odstředivého čerpadla ‖ Oběžné kolo

Geometrie oběžného kola

Je důležité porozumět struktuře profilu typického odstředivého oběžného kola. Střed oběžného kola se nazývá sací otvor oběžného kola (oko). Ze středu vybíhají lopatky oběžného kola. Lopatky oběžného kola jsou zakřivené (obvykle zahnuté -), zachycují a pohybují kapalinu, když se oběžné kolo otáčí. Velká kruhová část za lopatkou je náboj oběžného kola. Náboj poskytuje podporu pro lopatky při připojení všech lopatek k sestavě oběžného kola. Vnější průměr náboje je místo, kde lze nalézt kryt oběžného kola. Polootevřené oběžné kolo má kryt zakrývající horní část lopatky oběžného kola. Uzavřené provedení znamená oběžné kolo s krycí deskou zakrývající horní a spodní část lopatky oběžného kola. Případně oběžné kolo nemusí mít krycí desku a tento typ se nazývá otevřené oběžné kolo.

Oběžná kola se mohou lišit v konstrukci, ale některé základní principy zůstávají u všech oběžných kol stejné. Vnější průměr lopatky určuje tlak, který může čerpadlo vytvořit. Menší vnější průměr vytvoří nižší tlak než podobné oběžné kolo s větším průměrem. Výška lopatek oběžného kola určuje průtok produkovaný čerpadlem. Nižší lopatka oběžného kola bude produkovat menší průtok než oběžné kolo s vyšší lopatkou. Tyto geometrické prvky oběžného kola poskytují pozadí designu ve stylu oběžného kola.

Fyzikální charakterizace oběžných kol

Oběžné kolo je spojovacím článkem mezi příkonem (pohon stroje) a výdejem výkonu (pohyb kapaliny) čerpadla. Na začátku procesu čerpání otáčí hnací stroj oběžným kolem přes hřídel. Jak se oběžné kolo otáčí, voda tlačí ven ze středu podél okraje lopatky a tlak se zvyšuje. Vysokotlaká voda je vypouštěna z konce lopatky do spirály (nebo vodící lopatky -) čerpadla. Podél dráhy spirální/rozváděcí lopatky je voda vypouštěna průtokem a tlakem určeným geometrií oběžného kola. Voda se urychluje podél lopatky oběžného kola a vytváří nízký tlak na vstupu oběžného kola. Atmosférický tlak je větší než nízký tlak sacího otvoru oběžného kola, který působí silou na povrch čerpané kapaliny, takže kapalina dále proudí do sacího otvoru oběžného kola.

Solidní léčba

Mnoho aplikací vyžaduje čerpání kapalin obsahujících pevné látky. To je běžné u ponorných čerpadel, která jsou umístěna níže v nádrži sloužící ke sběru stékající vody a odpadu. Jedním typem oběžného kola, které je známé pro své solidní manipulační schopnosti, jsou kanálová oběžná kola. Oběžné kolo s kanálky umožňuje účinný průchod pevných látek mezi lopatkami oběžného kola. Tato konstrukce oběžného kola se běžně používá v aplikacích pro čištění odpadních vod a odpadních vod.

Dalším běžným oběžným kolem s pevnou manipulací je vírový typ, také známý jako zapuštěné oběžné kolo. Oběžné kolo je umístěno ve spirále a tvoří velký otevřený prostor mezi oběžným kolem a sacím vstupem. Na rozdíl od jiných oběžných kol, které se spoléhají na lopatky, aby tlačily vodu, toto oběžné kolo vytváří víry v otevřených prostorech spirály. Vír vytvářený rychlou rotací oběžného kola umožňuje pohyb kapaliny a pevných látek s minimálním kontaktem s oběžným kolem. Mezi čerpanou kapalinou a oběžným kolem nedochází k žádnému kontaktu, což je velmi výhodné pro aplikace obsahující abrazivní látky nebo pevné částice s velkými částicemi.

Čerpadlo na řezání a drcení

Pro aplikace, které jsou náchylné k zanášení, existuje řada oběžných kol navržených tak, aby zvládla tyto problematické pevné látky. řezací čerpadlo (řezací čerpadlo) je takové provedení. Oběžné kolo řezacího čerpadla má ostrou náběžnou hranu a je obvykle vyrobeno z tvrdého materiálu, jako je karbid wolframu. Tato ostrá hrana je navržena s těsnou mezerou mezi odpovídající sací deskou s ostrým zoubkovaným okrajem. Když oběžné kolo nabere pevnou látku, část pevné látky se zachytí pevnou zubatou hranou na sací desce, což umožňuje rotujícímu řezacímu kolu řezat pevnou látku. Řezání čerpadla snižuje zanášení způsobené různými pevnými látkami a nečistotami, jako jsou hadry, "splachovatelné" ubrousky a dokonce i oblečení, čímž se zkracují prostoje čerpadla. Tyto řezané pevné látky lze filtrovat za čerpadlem.

Další konstrukcí oběžného kola pro aplikace s ucpáváním je čerpadlo chopper. Mechanická konstrukce drtícího čerpadla je podobná jako u řezacího čerpadla. Pevný materiál se trhá mezi ostrou náběžnou hranou oběžného kola a ostrou stacionární hranou sacího vstupu.

Na rozdíl od řezacího čerpadla, které využívá zoubkovanou hranu na sací desce, má skartovací čerpadlo mechanismus řezacího nože namontovaný na vnější straně sacího otvoru oběžného kola. Mezi lopatkou a sacím otvorem oběžného kola a mezi lopatkou a sací deskou jsou udržovány úzké tolerance. Tyto úzké tolerance umožňují řezání celé lopatky a zabraňují ucpání celé spirály.

Aplikace vysokého tlaku

Některé aplikace vyžadují vyšší tlaky, jako je čerpání do vysokých nadmořských výšek nebo tam, kde konstrukce systému vyžaduje potrubí malého průměru. K dosažení tohoto vysokého tlaku lze změnit konstrukci oběžného kola několika způsoby. Jedním ze způsobů zvýšení tlaku je zvětšení vnějšího průměru oběžného kola.

Dalším způsobem zvýšení tlaku je instalace krycích desek nad a pod lopatky oběžného kola. Oblast mezi lopatkami uzavřeného oběžného kola snižuje recirkulaci průtoku (vnitřní zpětný tok -) pro účinnější vysokotlaký výstup. Přestože uzavřené oběžné kolo může účinně zvýšit tlak, omezuje schopnost oběžného kola manipulovat s pevnými látkami.

Vysokotlaká čerpadla jsou obvykle vybavena filtry, které zabraňují ucpání uzavřeného oběžného kola. Pokud je však přítomno velké množství pevných látek, může být pro tuto aplikaci vhodnější čerpadlo na drcení. Na vnější straně vstupu mlecího čerpadla je brusný kotouč. Když se tato ostrá čepel otáčí, drtí pevnou látku na jemné úlomky, které proudí přes sací filtr do čerpadla. Rozemleté ​​pevné látky jsou pak posílány ven z čerpadla, obvykle přes vysokozdvižné oběžné kolo. V oblastech s nerovným terénem se mlecí čerpadla často používají při sběru městských odpadních vod. Tyto oblasti spoléhají na malé průměry vysokotlakých potrubí pro přepravu odpadních vod. Mlecí čerpadlo zajišťuje nejen požadovaný vysoký tlak, ale také redukuje pevné částice, čímž se snižuje zanášení menších trubek.

Materiál oběžného kola

Výběr správného konstrukčního materiálu je stejně důležitý jako výběr stylu oběžného kola. Oběžné kolo může být vyrobeno z různých materiálů, jako jsou různé druhy litiny, nerezové oceli, bronzu a pryskyřice. Litina má dobrou odolnost proti opotřebení a hospodárnost. Litina však nemusí odolat vysoce abrazivním nebo korozivním kapalinám. Aby se zabránilo předčasnému selhání oběžného kola v důsledku koroze, může být nutné použít oběžné kolo z nerezové oceli. Nerezová ocel je sice dražší než litina, ale obecně lépe odolává korozivním chemikáliím.

Bronz je další korozivzdorný materiál, který se často používá v pobřežních oblastech. V pobřežních aplikacích nebo procesech, kde se dopravuje slaná voda, bronz zabraňuje erozi slané vody. Některá menší čerpadla mohou používat plastová oběžná kola. Ve srovnání s alternativami z nerezové oceli nebo bronzu mají tato lisovaná oběžná kola vynikající chemickou odolnost a vysokou odolnost proti opotřebení a jsou nákladově efektivní.

Čerpaná kapalina a také podmínky systému určí typ požadovaného oběžného kola. Nezapomeňte o těchto informacích informovat dodavatele čerpadla, abyste zajistili správný výběr oběžného kola a čerpadla.