Концепция импеллера:
Под рабочим колесом понимают как диск с подвижными лопатками, являющийся частью ротора импульсной турбины, так и общий термин для диска и вращающихся лопаток, установленных на нем. Рабочие колеса обычно литые или сварные, а материал выбирается в зависимости от рабочей среды.
Основная функция:
Рабочее колесо преобразует механическую энергию первичного двигателя в энергию статического и динамического давления рабочей жидкости.
Классификация
По форме лезвия его можно разделить на три типа:открытое рабочее колесо, закрытое рабочее колесо, иполуоткрытое рабочее колесо.
Закрытое рабочее колесо состоит из передней и задней крышек и лопаток;
Полуоткрытое рабочее колесо состоит из лопаток и задней крышки;
Открытые рабочие колеса имеют только лопатки и частичную заднюю крышку или не имеют задней крышки.
Полуоткрытые и открытые рабочие колеса в лопастных рабочих колесах легко отливаются и могут транспортировать среды, содержащие определенные твердые частицы. Однако из-за эрозии проточного канала твердыми частицами рабочая эффективность насоса будет снижена.
Закрытые рабочие колеса имеют высокую эффективность работы и могут работать бесперебойно в течение длительного времени. Осевое усилие насоса невелико, но закрытые рабочие колеса нелегко транспортировать сточные воды, содержащие крупные частицы или длинные волокна.
По принципу работы различают вентиляторы с одинарным и двойным всасыванием.
Рабочее колесо одинарного всасывания всасывает жидкость с одной стороны.
Крыльчатка двойного всасывания всасывает жидкость с обеих сторон и обладает превосходными антикавитационными характеристиками.
По конструкции они бывают четырех типов: канальные (одноканальные, двухканальные), лопастные (закрытые, открытые), спирально-центробежные и вихревые.
1. Рабочее колесо проточного канала:
Канал потока рабочего колеса представляет собой изогнутый канал потока от входа к выходу, который подходит для транспортировки жидкостей, содержащих крупные частицы примесей или длинные волокна. Поскольку этот тип рабочего колеса имеет превосходные антизасоряющие характеристики. Но его недостатком является то, что его антикавитационные характеристики слабее, чем у других форм.
2. Рабочее колесо лопастного типа:
Полуоткрытые и открытые рабочие колеса в лопастных рабочих колесах просты в литье и обслуживании, а также очищают от примесей, которые могут засориться во время транспортировки. Однако их недостатки заключаются в увеличенном зазоре между внутренней стенкой камеры с водой под давлением и лопастями из-за эрозии твердых частиц во время транспортировки, что снижает эффективность работы водяного насоса. Более того, увеличенный зазор нарушает стабильность потока жидкости в канале, вызывая вибрацию насоса. Этот тип рабочего колеса нелегко транспортировать среды, содержащие крупные частицы и длинные волокна. Закрытое рабочее колесо имеет высокую эффективность работы и может работать плавно в течение длительного времени. Осевое усилие насоса невелико, но закрытое рабочее колесо склонно к запутыванию и затрудняет транспортировку сточных вод, содержащих крупные частицы или длинные волокна.
3. Спиральное центробежное рабочее колесо:
Спиральное центробежное рабочее колесо имеет закрученные лопасти и простирается в осевом направлении от всасывающего отверстия на коническом корпусе ступицы. Когда транспортируемая жидкость протекает через лопасти, она не сталкивается ни с одной частью насоса, поэтому нет повреждения водяного насоса. В то же время нет разрушающего воздействия на транспортируемую жидкость. Благодаря пропульсивному эффекту спирали прохождение взвешенных частиц является сильным. Поэтому насосы, использующие этот тип рабочего колеса, подходят для перекачивания сред, содержащих крупные частицы и длинные волокна.
4. Вихревое рабочее колесо:
Вихревой тип рабочего колеса имеет весь или часть рабочего колеса, втянутого в канал потока камеры давления, и имеет хорошие антизасоряющие характеристики. Частицы текут в камере давления воды и приводятся в движение вихрем, создаваемым вращением рабочего колеса. Взвешенные частицы сами по себе не генерируют энергию, а обмениваются энергией с жидкостью в канале потока. В процессе потока взвешенные частицы или длинные волокна не вступают в контакт с изношенными лопастями. Ситуация чрезмерного износа лопастей относительно мягкая, и нет увеличения зазоров из-за истирания. Подходит для перекачивания сред, содержащих крупные частицы и длинные волокна.
Основные геометрические параметры
Dj: Входной диаметр рабочего колеса;
D1: Диаметр входного отверстия лопатки;
Dh: диаметр ступицы рабочего колеса;
B1: Ширина входного отверстия створки;
1: Угол впуска листа;
D2: Наружный диаметр рабочего колеса;
B2: Ширина выходного отверстия рабочего колеса;
2: Угол выхода створки;
Φ: угол охвата лезвия;
Z: Количество листьев.
Геометрические параметры входного отверстия рабочего колеса оказывают существенное влияние на кавитационные характеристики, в то время как геометрические параметры выходного отверстия рабочего колеса оказывают существенное влияние на производительность (H, Q), оба из которых влияют на эффективность насоса.
6 распространенных проблем с рабочими колесами и их решения
1. Дефекты литья
1. Проявление дефекта: включения в проточном канале; сочность; негладкость; трахома; трещины; усадка и рыхлость и т. д.
2. Метод обработки: Шлифовка, сварка и другие методы могут быть выполнены в соответствии с фактической ситуацией. Если проблема серьезная, ее необходимо выбросить и перелить.
2. Абразия и истирание
1. Неисправность: На рисунке показано истирание рабочего колеса технологического насоса, отлитого из серого чугуна, водой, содержащей небольшое количество цементной пены в течение пяти лет. Проблема истирания чаще всего вызвана неправильным выбором материалов или типа насоса конструктором, либо загрязнением технологической среды.
2. Решение: Изменить материал рабочего колеса; Изменить конструктивную схему и модифицировать тип насоса; Проверить технологическую среду.
3. Кавитация
1. Проявление неисправности: Неправильная схема проектирования; Слишком высокое положение установки; Неправильный выбор материалов и т. д.
2. Решение: Уменьшить высоту установки; Заменить материалы на более устойчивые к кавитации; Изменить тип насоса и т. д.
4. Фиксатор кольца для рта
1. Проявление неисправности: Слишком мал расчетный зазор; Разница твердости между передним и задним кольцами устья составляет менее 50HBW; В зазоре между кольцами устья имеются твердые частицы; Деформация кольца устья и т. д.
2. Решение: Увеличить расчетный зазор; Заменить материал кольца горловины; Проверить технологическую среду; Заменить кольцо горловины на новое и т. д.
5. Перелом
1. Проявление неисправности: вызвано кавитацией, коррозией и абразивным износом; Низкое качество литья, приводящее к; Вызвано гидроударом.
2. Решение: Замените рабочее колесо на новое.
6. Коррозия
1. Проявление неисправности: Неправильный выбор материала.
2. Решение: Заменить рабочее колесо на новое и использовать коррозионно-стойкие и износостойкие материалы; Нанесение коррозионно-стойкого слоя на рабочее колесо; Напыление коррозионно-стойкого слоя на рабочее колесо.