Каким бывает рабочее колесо центробежного насоса и как оно устроено?

14.12.2016

Насосы уже давно вошли в нашу жизнь, причем отказ от них возможным не представляется во многих сферах. Есть огромное количество разновидностей данных устройств: у каждого собственные специфики, конструкция, направление и возможности.

Самый популярный — центробежные — аппараты оборудованы рабочим колесом, которое считается главной деталью, передающей энергию, поступающую от мотора. Диаметр (внутренний и внешний), форма лопаток, ширина колеса – эти все данные являются расчетными.

Типы и специфики

Большое количество насосов выполняют собственную работу с применением нескольких либо одного зубчатых или плоских колес. Передача движения выполняется за счёт вращения по змеевику или трубе, после этого жидкость предоставляется в отопительную или систему подачи воды.

Необходимо отметить данные типы рабочих колес центробежных насосов:

  • Открытые – владеют невысокой работоспособностью: КПД составляет до 40 процентов. Разумеется, некоторые землесосные снаряды даже в наше время применяют подобные аппараты. Потому что они владеют большой устойчивостью к засорению, при всем этом их легко обезопасить, применяя стальные накладки. Добавляется к этому так же и самый простой ремонт рабочих колес насосов.
  • Полузакрытые – применяются для перекачки или передачи жидкости с невысокой кислотностью и содержанием маленького количества абразивного материала в больших грунтовых агрегатах. Эти элементы оборудованы диском со стороны, находящейся напротив всасыванию.
  • Закрытые – сегодняшний и самый лучший вид насосов. Применяется для подачи или перекачки сточных или чистенких вод, продуктов нефтепереработки. Специфика данного типа колес в том, что на них может быть различное число лопаток, присутствующих под всевозможными углами. Эти элементы имеют самый большой коэффициэнт полезного действия, этим и поясняется большая популярность. Колеса труднее обезопасить от износа и ремонтировать, однако у них есть большую прочность.

Чтобы было удобно подбирать и распознавать, на любом насосе есть обозначение, она позволяет по правилам выбрать для него рабочее колесо. В большинстве случаев вид определяется объемом передаваемых жидкостей, при всем этом применяются и различные двигатели.

Что касательно количества рабочих лопаток в колесе, то это количество меняется от 2-ух до пяти, реже применяется шесть штук. Периодически на внешней части дисков закрытых колес выполняются выступы, которые могут быть радиальными или повторяющими формы лопаток.

Рабочее колесо насоса очень часто выполняется цельнолитым. Хоть, к примеру, в объединенных Штатах такой элемент крупного грунтового аппарата изготавливается сварным из литых составляющих. Периодически рабочие колеса делаются с отъемной ступицей, создаваемой из гибкого материала.

  Устройство водяного отопления своими руками

В таком элементе может быть сквозное отверстие для обработки.

колесо

Отверстие в ступице для посадки на вал может быть коническим или цилиндрическим. Завершальный вариант дает возможность более определенно прикреплять положение рабочего колеса. Однако при этом плоскости нуждаются в очень старательной отделке, да и снять колесо при цилиндрической посадке труднее.

При конической посадке большая точность обработки не потребуется. Важно лишь исполнить конусность, какая в основном находится в пределах от 1:10 до 1:20.

Но существует и недостаток подобного подхода в закреплении: отмечается большое биение колеса, что вызывает очень высокий износ, тем более при сальниковом уплотнении. При всем этом положение колеса относительно улитки в продольном направлении считается менее точным – очередной минус.

Хоть, разумеется, некоторые конструкции дают возможность ликвидировать данный минус путем перемещения вала в продольном направлении.

Рабочее колесо насоса для воды совмещается с валом с помощью шпонки призматической формы, сделанной из углеродистой стали.

Сегодняшние землесосы очень часто применяет иной вид фиксации рабочего колеса с валом – винтовой. Разумеется, есть некотороые трудности в изготовлении, однако эксплуатирование гораздо становится проще.

Подобное решение применяется в больших грунтовых насосах серии Гр (нашего производства), а также в аппаратах американского и голландского происхождения.

На рабочее колесо центробежного насоса работают немаленькие силы – результат:

  • перемены давления на территорию колеса против ступицы;
  • перемены назначения потока в середине колеса;
  • разности давлений на задний и передний диски.

Если в ступице есть сквозные отверстия, осевая сила более всего действует на хвостовик вала. Если же отверстия несквозные, сила направлена больше на болты, которые применяются для фиксирования с кольцом валом.

Дальше рассмотрим типы колес, которые применяются на ключевых видах насоса:

  • Вихревые и центробежно-вихревые насосы. Колесо центробежного насоса – диск с радиально размещенными лопатками, численность каких располагается в пределах 48-50 штук, имеющий просверленные отверстия. Рабочего колесо может менять назначение вращения, однако при всем этом требуется перемена направления патрубков.
  • Лабиринтные насосы. По принципу действия подобные аппараты схожи с вихревыми. В этом варианте рабочее колесо делается в качестве цилиндра. На внутренней и поверхности с внешней стороны есть винтообразные каналы противоположного назначения. Между гильзой корпуса и колесом есть просвет в размере 0,3-0,4 мм. Когда колесо вращается, с гребня канала появляются вихри.

Обточка колеса

Обточка рабочего колеса центробежного насоса дает возможность сделать меньше диаметр для понижения напора, при всем этом результативность гидравлики насоса не ухудшается. При малом понижении КПД достаточно намного увеличивается подача и напор.

  Что делает насос герметичным? использование торцевых уплотнений

Обточка применяется тогда, когда характеристика насоса не отвечает текущим условиям функционирования в некоторых пределах, при всем этом параметры системы остаются постоянными, а подобрать аппарат по каталогу не получается.

Число обточек, которые делаются изготовителем, не превышает 2-ух.

Размер обточки располагается в диапазоне 8-15% от диаметра колеса.  И исключительно в крайних случаях данный показатель может увеличиться до двадцати.

В турбинных насосах обтачиваются лопатки, а в спиральных – так же и диски колеса. Данные продуктивности, напора, мощности и коэффициента быстроходности при процедуре определены так:

  • G2 = G1D2/D1;
  • H2 = H1(D2/D1)2;
  • N2 = N1(D2/D1)3;
  • ns2 = ns1D1/D2 ,

где индексами обозначены данные до (1) и после (2) обточки.

При всем этом происходят подобные перемены все зависит от перемены коэффициента быстроходности колеса: 60-120; 120-200; 200-300:

  • понижение КПД на каждые десять процентов обточки: 1-1,5; 1,5-2, 2-2,5 процентов;
  • сокращение нормального диаметра колеса: 15-20; 11-15; 7-11 процентов.

Расчет колеса центробежного насоса дает возможность определить показатель быстроходности по формуле:

  1. (vQ0  / i) / (H0 / j)?.
  2. ns = 3.65 n * (результат первого пункта). 
насос

где j – количество ступенек; i – показатель, зависящий от варианта рабочего колеса (с двухсторонним входом жидкости – 2, с односторонним входом жидкости — 1); H0 – хороший напор, м; Q0 – хорошая подача, м3/с; n – частота вращения вала, оборотов в минуту.

Расчет рабочего колеса центробежного насоса исполнять без посторонней помощи не рекомендуют — работа это ответственная и потребует внимания профессиональных мастеров.

Ремонт и замена

При плохо изготовленном элементе формируется неравномерная нагрузка, что провоцирует несоблюдение равновесия проточных частей. А это, со своей стороны, приводит к дисбалансу ротора. Если возникла похожая трудность, нужна замена рабочего колеса.

Данная процедура включает эти действия:

  1. Разборка насосной части.
  2. Выпрессовка, замена колеса или нескольких колес (все зависит от конструкции).
  3. Проверка других компонентов насоса.
  4. Установка аппарата.
  5. Испытание параметров устройства при нагрузке.

Операция ремонта компонента может стоить от 2000 рублей. Приобрести рабочее колесо центробежного насоса можно от 500 рублей — конечно, за самый маленький вариант.

Устройство в работе (видео)

Как сделать / ,

Добавить комментарий