" "

Колесо рабочее центробежного насоса, как основная деталь устройства

X
Рабочие колеса центробежных насосов

Рабочие колеса центробежных насосов

Рабочее колесо центробежного насоса является основной деталью устройства. Это элемент, который преобразует энергию вращения, в давление в корпусе, где перекачивается жидкость.
Какая роль рабочего колеса в центробежном насосе, как правильно его рассчитать и заменить в устройстве своими руками предлагает познакомиться эта статья.


Как работает центробежный насос

Центробежный насос. Разрез

Центробежный насос. Разрез

Внутри корпуса насоса, имеющего форму спирали, на валу жестко крепится рабочее колесо, состоящее из двух дисков:

  • Заднего.
  • Переднего.
  • Лопастей, между дисками.

От радиального направления лопасти отогнуты в противоположную от вращения колеса сторону. Корпус насоса, с помощью патрубков, соединяется с напорным и всасывающим трубопроводами.
При полном наполнении жидкостью корпуса насоса из всасывающего трубопровода, при вращении рабочего колеса от электродвигателя, жидкость, находящаяся между лопастями, в каналах рабочего колеса, от центра, под действием на нее центробежной силы, отбрасывается к периферии. В этом случае создается разрежение в центральной части колеса, а на периферии давление повышается.
При повышении давления жидкость начнет из насоса поступать в напорный трубопровод. Это вызовет образование разрежения внутри корпуса.
Под его действием жидкость начнет одновременно поступать из всасывающего трубопровода в насос. Так жидкость непрерывно подается центробежным насосом в напорный трубопровод из всасывающего.
Центробежные насосы бывают:

  • Одноступенчатые, у который одно рабочее колесо.
  • Многоступенчатые, имеют несколько рабочих колес.

При этом принцип работы во всех случаях одинаков. Жидкость, под действием на нее центробежной силы, развивающейся за счет вращающегося рабочего колеса, начинает движение.

Как классифицируются центробежные насосы

Инструкция по классификации центробежных насосов включает:

  • Количество ступеней или рабочих колес:
  1. одноступенчатые насосы;
  2. многоступенчатые, с несколькими колесами.
  • Расположение оси колес в пространстве:
  1. горизонтальное;
  2. вертикальное.
  • Давление:
  1. низкое давление, до 0,2 МПа;
  2. среднее, от 0,2 до 0,6 МПа;
  3. высокое, более 0,6 МПа.
  • Способ подвода жидкости к рабочему элементу:
  1. с односторонним входом;
  2. двухсторонним входом или двойным всасыванием;
  3. закрытые;
  4. полузакрытые.
  • Способ разъема корпуса:
  1. горизонтальный;
  2. вертикальный разъем.
  • Способ отвода жидкости из рабочей зоны в канал корпуса:
  1. спиральный. Здесь жидкость сразу отводится в спиральный канал;
  2. лопаточный. В этом случае жидкость проходит сначала через специальное устройство, которое называется направляющим аппаратом и представляет собой неподвижное колесо с лопатками.
  • Коэффициент быстроходности:
  1. тихоходные насосы;
  2. нормальные;
  3. быстроходные.
  • Функциональное назначение:
  1. для водопроводов;
  2. канализации;
  3. щелочные;
  4. нефтяные;
  5. терморегулирующие и многие другие.
  • Способ соединения с двигателем:
  1. приводные, в системе имеются редуктор или шкив;
  2. соединение с электродвигателем при помощи муфты.
  • КПД насоса.
  • Способ расположения насоса по отношению к поверхности воды:
  1. поверхностные;
  2. глубинные;
  3. погружные.

Особенности рабочего колеса устройства

Совет: Своевременная замена изношенного рабочего колеса, увеличит срок эксплуатации центробежного насоса.


Рабочее колесо преобразует энергию вращения вала в давление, которое создается внутри корпуса устройства, где перекачивается жидкость. Гидродинамический расчет рабочего колеса центробежного насоса по заданным требованиям производится для определения размера проточной или внутренней и внешней части колеса, формы и количество лопаток.
Подробно как выполняется расчет элемента можно узнать на видео в этой статье.

Форма и размеры рабочего колеса насоса

Форма и размеры рабочего колеса насоса

Форма колеса и его конструктивные размеры обеспечивают элементу необходимую механическую прочность и технологичность изготовления:

  • Возможность получить качественную отливку.
  • Обеспечить дальнейшее соблюдение техпроцесса механической обработки.

При выборе материала к нему должны предъявляться такие требования:


  • Стойкость к действию коррозии.
  • Химическая стойкость к воздействию элементов прокачиваемой жидкости.
  • Стойкость к требуемому режиму работы устройства.
  • Длительный срок эксплуатации, согласно паспортным характеристикам.

Чаще всего для изготовления рабочего колеса берется чугун марок СЧ20 – СЧ40.
При работе с вредными химическими веществами и коррозионно-агрессивными средами, рабочее колесо и корпус центробежного насоса изготавливаются из нержавеющей стали. Для работы устройства в напряженных режимах, которые включают: длительный срок включения; жидкость для перекачивания содержит механические примеси; высокий напор, для изготовления колес берется хромистый чугун ИЧХ, как показано на фото.

Чугунное рабочее колесо насоса

Чугунное рабочее колесо насоса

Как выполнить обточку рабочего колеса

При эксплуатации, иногда, приходится к конкретным условиям приспосабливать характеристики насосов. В этом случае лучше всего уменьшить наружный диаметр D2 колеса сделав его подрезку. (рис. 1) .

Центробежный

Центробежный

Осевой

Осевой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Схемы доработки рабочего колеса устройства
а) центробежного
б) осевого
При подрезке рабочих элементов центробежных насосов перемену параметров насоса приближенно можно рассчитать по уравнениям подобия:

  • где Q — номинальные подача;
  • H – напор;
  • N – мощность;
  • D2 — наружный диаметр (до обрезки колеса);
  • Q’, H’, N’, D’2 те же обозначения, после обрезки.

На рис. 2 указаны рабочие размеры колеса после окончания его обточки. Как видно, после этого процесса существенно расширяется подача и напор для насосов этого типа.

Рис. 2 Величины характеристик насоса с сети после подрезки элемента

Рис. 2 Величины характеристик насоса с сети после подрезки элемента

На КПД практически не сказывается уменьшение диаметра от первоначального на 10…15 % для устройств с ns = 60…120. При более повышении ns снижение КПД будет существенным, что видно по рис. 3.

Рис. 3. Влияние обрезки рабочего колеса на коэффициент быстроходности

Рис. 3. Влияние обрезки рабочего колеса на коэффициент быстроходности

Как изменяются параметры при подрезке элемента для осевых насосов можно рассчитать по формулам:

  • где Q — номинальные подача;
  • H – напор;
  • D2 — наружный диаметр элемента;
  • d  — диаметр втулки (до обрезки колеса);
  • Q’, H’, D’2 —  те же обозначения, после обрезки.

Подачу осевого насоса уменьшить можно и заменой рабочего колеса другим, с теми же лопатками и большим диаметром втулки. В этом случае напорная характеристика насоса пересчитывается по формулам: где d’ — больший диаметр втулки.
У центробежных насосов(см.Центробежный насос для колодца или другой: выбираем) обрезку элемента можно выполнять по ширине (рис. 4).

Рис. 4. Подрезка колеса насоса по ширине

Рис. 4. Подрезка колеса насоса по ширине

Здесь напор сохраняется постоянной величиной, а подача пропорционально снижается с уменьшением ширины лопатки.
Предлагается еще вид доработки рабочего элемента насоса лишь по лопаткам. В этом случае выходная кромка детали стачивается по длине, что увеличивает выходную площадь каналов рабочего элемента по периферии (рис. 5).

Рис. 5. Схема изменения лопаток рабочего колеса насоса

Рис. 5. Схема изменения лопаток рабочего колеса насоса

Совет: При выполнении таких операций цена центробежного насоса будет значительно снижена, чем при покупке нового устройства.

Использование центробежных насосов в исправном состоянии увеличивает их срок эксплуатации, что значительно снижает затраты при перекачке жидкости.



загрузка...

Автор статьи:
Серебрякова
Анна
Поделись полезной статьей:
Девушка дверь

Комментарии
Всего комментариев:    0

Извините, комментариев не найдено.

Добавьте комментарий
Всего комментариев:    0
Оцените:

Смотреть похожие записи
  • Центробежные насосы: технические характеристики оборудования
    Центробежный насос для подачи воды Для перекачивания жидкостей можно использовать разнообразное оборудование. Наиболее распространены центробежные насосы — технические характеристики и практичность устройств позволяют им пользоваться популярностью у частных заказчиков и специалистов промышленных предприятий. ...
    Подробнее >>>
  • Центробежный водяной насос: основные виды
    Центробежные водяные насосы поверхностного типа Если рассматривать бытовые устройства, используемые для водоснабжения, водоотведения и отопления жилых домов, то их основную часть составляют насосы водяные центробежные. Их название объясняется принципом работы агрегатов, в которых напор и давление жидкости образуются из-за центробежной силы, возникающей при вращении рабо...
    Подробнее >>>
  • Центробежный насос: схема конструкции
    Фото насоса в разрезе Центробежные насосы – самые распространенные гидравлические машины, применяемые для водоснабжения, водоотведения и перекачивания различных жидкостей не только в быту, но и в промышленности, строительстве, теплоэнергетике, автомобильной и авиационной технике и т.д. Схема действия центробежного насоса, принцип его работы и устройства, особенности конструкции описаны в этой стать...
    Подробнее >>>
  • Центробежные насосы для воды: как выбрать для себя
    Поверхностный центробежный насос для грязной воды Живя за городом, без насосов не обойтись. Они нужны для подачи воды в дом, обеспечения циркуляции жидкости в системах отопления, откачки сточных вод, полива и т.д. yandex_partner_id = 258549; yandex_stat_id = 8; yandex_site_b...
    Подробнее >>>
  • Центробежный поверхностный насос: характерные особенности
    Поверхностный насос для полива можно установить своими руками на берегу водоема Сегодня мало кто согласится на жизнь за городом без привычного комфорта. Даже на летней даче нужен водопровод и канализация, но садовые участки редко подключаются к централизованным системам, поэтому обеспечивать себе удобства приходится самостоятельно. ...
    Подробнее >>>
Девушка дверь