Búvárszivattyúk kerekeinek kezelése. A szennyvízszivattyúk járókerekének geometriai alakjának hatása a működési megbízhatóságukra és élettartamukra

A centrifugálszivattyúk széleskörű elterjedése a mindennapi életben és az iparban annak köszönhető, hogy magas teljesítmény jellemzőkés a tervezés egyszerűsége. Mert a helyes választás Telepítés Vegye figyelembe a centrifugálszivattyú kialakítását és a fő típusokat.

Az egység spirális házában a tengelyen van egy járókerék (vagy több többfokozatú szivattyúk). Első és hátsó tárcsákból (vagy csak a hátsóból) áll, amelyek között pengék vannak.

A szivattyúzott folyadékot szívó (befogadó) cső segítségével juttatják a kerék központi részébe. A tengelyt elektromos motor hajtja. A centrifugális erő hatására a víz a járókerék közepétől a kerülete felé tolódik. Ez egy ritka teret hoz létre a kerék közepén, egy területen alacsony nyomás. Ez elősegíti az új víz beáramlását.

A járókerék perifériáján ez fordítva van: a víz nyomás alatt állva hajlamos a nyomó (ürítő) csövön keresztül a csővezetékbe távozni.

A centrifugálszivattyúk típusai

  1. A járókerekek száma szerint(szakaszos) centrifugálisakat különböztetünk meg:
    • egyfokozatú – egy munkafokozatú modellek (kerék);
    • többfokozatú - több kerékkel a tengelyen.
  1. A járókeréktárcsák száma szerint:
    • első és hátsó tárcsákkal - alacsony nyomású hálózatokhoz vagy vastag folyadékok szivattyúzásához használják;
    • csak hátsó tárcsával.
  1. :
    • vízszintes;
    • függőleges.
  1. A létrehozott víznyomás mennyisége alapján A centrifugálszivattyúk a következők:
    • alacsony (legfeljebb 0,2 MPa) nyomás;
    • közepes (0,2-0,6 MPa) nyomás;
    • magas (0,6 MPa nyomástól).
  1. A szívócsövek számának és elhelyezkedésének megfelelően:
    • egyirányú szívással;
    • kétoldali szívással.
  1. A telepítés forgási sebességének megfelelően:
    • nagy sebességű (nagy sebességű) - ezekben a modellekben a járókerék a hüvelyen található;
    • normál futás;
    • lassú mozgás.
  1. Folyadékeltávolítási módszerrel:
    • spirális kimenetű modellek - bennük a víztömegeket közvetlenül a lapátok pereméről ürítik ki;
    • lapátos kimenettel - a folyadék egy lapátokkal ellátott vezetőlapáton keresztül távozik.
  1. Céljának megfelelően:
    • szennyvízcsatorna;
    • vízvezeték stb.
  1. A berendezés hajtómotorhoz való csatlakoztatásának módja szerint:
    • szíjtárcsa hajtás vagy sebességváltó használata;
    • tengelykapcsolók segítségével.
  1. Beépítési hely szerint üzem közben:
    • felszíni (külső) szivattyúk - működés közben a föld felszínén és a tartályban helyezkednek el ( emésztőgödör, gödör stb.) a vízbevezető tömlő le van engedve;
    • merülő centrifugális modellek - az ilyen eszközöket úgy tervezték, hogy a szivattyúzott folyadékba merítsék;

A centrifugálszivattyú járókerekeinek típusai

A járókerék a centrifugálszivattyú egyik fontos része. Az egység teljesítményétől és működési helyétől függően különböznek:

  1. anyag szerint:
    • öntöttvas, acél, réz nem agresszív környezetben működő kerekek gyártásához használatos;
    • kerámia és hasonló anyagok – ha a szivattyú kémiailag aktív környezetben működik;
  1. gyártási módszerrel:
    • szegecselt (kis teljesítményű szivattyúkhoz használják);
    • öntvény;
    • bélyeges;
  1. a pengék alakja szerint:
    • egyenes pengékkel;
    • a járókerék forgási irányával ellentétes irányba ívelt;
    • a járókerék forgásirányában ívelt.

A lapátok alakja befolyásolja az egység által létrehozott víznyomást.

Működő tengely

A berendezésnek ez az a része, amely a leginkább érzékeny a működés közbeni sérülésekre. Pontos kiegyensúlyozást és beállítást igényel. Anyagok, amelyekből a tengely készül:

  • kovácsolt acél;
  • ötvözött acél (nagyobb terhelés mellett működő berendezésekhez);
  • rozsdamentes acél (agresszív környezetben való használatra).

A tengelyek típusai:

  • kemény (normál üzemmódokhoz);
  • rugalmas (nagy sebességhez);
  • csatlakozik a hajtómotor tengelyéhez (háztartási szivattyús modellekhez használják).

A centrifugálszivattyú működési elve, valamint a centrifugálszivattyú kialakítása minden típusú egységnél azonos. Alapja a forgó lapátok erőhatása a szivattyúzott folyadék áramlására a mechanikai energia átvitelével a munkamechanizmusból. A beépítési típusok közötti különbségek teljesítményükben, a létrehozott víznyomásban és a kialakításban rejlenek.

A szivattyúk régóta életünk részét képezik, és a legtöbb iparágban nem lehetséges elhagyni őket. Ezeknek az eszközöknek számos fajtája létezik: mindegyiknek megvannak a saját jellemzői, kialakítása, célja és képességei.

A legelterjedtebb - centrifugális - egységek járókerékkel vannak felszerelve, ez a fő alkatrész, amely a motorból érkező energiát továbbítja. Átmérő (belső és külső), penge alakja, kerék szélessége - mindezek az adatok kiszámítva.

Típusok és jellemzők

A legtöbb szivattyú egy vagy több fogaskerékkel vagy lapos kerekekkel működik. A mozgás átvitele egy tekercs vagy cső mentén történő forgás miatt következik be, majd a folyadék a fűtési vagy vízvezeték-rendszerbe kerül.

A centrifugálszivattyús járókerekek következő típusai különböztethetők meg:

  • Nyisd ki– alacsony a termelékenységük: a hatékonyság akár 40 százalék. Természetesen néhány szívó kotrógép még mindig használ ilyen egységeket. Végül is rendkívül ellenállóak az eltömődéssel szemben, és acéllemezekkel könnyen védhetők. Ehhez járul a szivattyú járókerekeinek egyszerűsített javítása.
  • Félig zárt– alacsony savasságú és kis mennyiségű csiszolóanyagot tartalmazó folyadékok szivattyúzására vagy szállítására használják nagy talajhalmazokban. Az ilyen elemek tárcsával vannak felszerelve a szívással ellentétes oldalon.
  • Zárva– modern és legoptimálisabb típusú szivattyúk. Hulladék vagy tiszta víz, kőolajtermékek szállítására vagy szivattyúzására használják. Az ilyen típusú kerekek sajátossága, hogy különböző számú pengéjük lehet különböző szögben. Az ilyen elemeknek van a legtöbb magas hatásfok, ez magyarázza a nagy keresletet. A kerekeket nehezebb megvédeni a kopástól és javítani, de nagyon tartósak.

A könnyebb kiválasztás és megkülönböztetés érdekében minden szivattyú jelöléssel rendelkezik, amely lehetővé teszi a megfelelő járókerék kiválasztását. A típust nagymértékben a továbbított folyadék mennyisége határozza meg, és különböző motorokat használnak.

Ami a kerékben lévő munkalapátok számát illeti, ez a szám kettőtől ötig terjed, ritkábban hat darabot használnak. Néha kiemelkedések készülnek a zárt kerekek tárcsáinak külső részén, amelyek lehetnek radiálisak vagy követhetik a pengék körvonalait.

A szivattyú járókereke gyakran egy darabból készül. Bár például az Egyesült Államokban a nagyméretű talajaggregátum ezen elemét öntött alkatrészekből hegesztik. Néha a járókerekek puha anyagból készült, levehető agyvel készülnek.

Ezen az elemen lehet egy átmenő lyuk a feldolgozáshoz.

Az agyban a tengelyre szerelhető furat lehet kúpos vagy hengeres. Utolsó lehetőség lehetővé teszi a járókerék helyzetének pontosabb rögzítését. Ugyanakkor a felületek nagyon gondos feldolgozást igényelnek, és nehezebb eltávolítani a kereket hengeres illesztéssel.

Kúpos illeszkedéssel nagy pontosság nincs szükség feldolgozásra. Csak a kúpos tartása fontos, ami általában 1:10 és 1:20 között van.

De van egy hátránya is ennek a rögzítési megközelítésnek: jelentős a kerékkopás, ami fokozott kopást okoz, különösen olajtömítés esetén. Ugyanakkor a kerék helyzete a tekercshez képest hosszirányban kevésbé pontos - egy másik mínusz.

Bár természetesen egyes kialakítások kiküszöbölhetik ezt a hátrányt a tengely hosszirányú elmozdításával.

A vízszivattyú járókereke szénacélból készült prizmakulcs segítségével csatlakozik a tengelyhez.

A modern kotrógépek egyre gyakrabban használják a járókerék másik típusú rögzítését a tengellyel - egy csavart. Természetesen vannak bizonyos nehézségek az alkotás során, de a működés sokkal egyszerűbb.

Ezt a megoldást a Gr sorozatú (hazai termelés) nagyméretű talajszivattyúkban, valamint amerikai és holland eredetű egységekben használják.

Nagy erők hatnak a centrifugálszivattyú járókerekére - az eredmény:

  • nyomásváltozások a kerékfelületen az agyhoz képest;
  • az áramlás irányának változása a kerék belsejében;
  • nyomáskülönbség a hátsó és az első tárcsák között.

Ha a hub rendelkezik lyukakon keresztül, az axiális erő leginkább a tengelyszárra hat. Ha a lyukak nincsenek átmenve, az erő inkább a gyűrűvel és a tengellyel történő rögzítéshez használt csavarokra irányul.

  • Vortex és centrifugál-örvényszivattyúk. A centrifugálszivattyú kereke egy sugárirányban elhelyezett lapátokkal ellátott tárcsa, melynek darabszáma 48-50 darab közötti, fúrt furatokkal. A járókerék változtathatja a forgásirányt, de ehhez meg kell változtatni a fúvókák rendeltetését.
  • Labirintus szivattyúk. A működési elv szerint az ilyen egységek hasonlóak az örvényegységekhez. Ebben az esetben a járókerék henger formájában készül. A belső és külső felületeken ellentétes irányú csavarcsatornák találhatók. A ház hüvelye és a kerék között 0,3-0,4 mm-es rés van. Amikor a kerék forog, a csatorna gerincéből örvények keletkeznek.

Kerékforgatás

A centrifugálszivattyú járókerekének elforgatása lehetővé teszi az átmérő csökkentését a nyomás csökkentése érdekében, miközben a szivattyú hidraulika hatékonysága nem romlik. A hatékonyság kismértékű csökkenésével az áramlás és a nyomás jelentősen megnő.

Az esztergálást akkor használják, ha a szivattyú karakterisztikája bizonyos határokon belül nem felel meg az aktuális működési feltételeknek, miközben a rendszer paraméterei változatlanok maradnak, és nem lehet egységet kiválasztani a katalógusból.

A gyártó által létrehozott fordulatok száma nem haladja meg a kettőt.

Az elfordulási méret a kerék átmérőjének 8-15%-a. És csak szélsőséges esetekben ez a szám húszra növelhető.

A turbinás szivattyúknál a lapátokat, a spirálszivattyúknál a keréktárcsákat is köszörülik. Az eljárás során a termelékenységre, nyomásra, teljesítményre és sebességi együtthatóra vonatkozó adatok a következők:

  • G2 = G1D2/D1;
  • H2 = H1 (D2/D1)2;
  • N2 = N1 (D2/D1)3;
  • n s2 = n s1 D 1 / D 2,

ahol az indexek az (1) forgás előtti és (2) utáni adatokat jelzik.

Ebben az esetben a következő változások következnek be a kerék sebességtényezőjének változásától függően: 60-120; 120-200; 200-300:

  • a hatásfok csökkenése minden esztergálás tíz százalékánál: 1-1,5; 1,5-2, 2-2,5 százalék;
  • a normál kerékátmérő csökkenése: 15-20; 11-15; 7-11 százalék.

A centrifugálszivattyú kerék kiszámítása lehetővé teszi a sebességi együttható meghatározását a következő képlet segítségével:

  1. (√Q 0 / i) / (H 0 / j)¾.
  2. ns= 3,65 n * (az első pont eredménye).

ahol j a lépések száma; i – együttható a járókerék típusától függően (kétirányú folyadékbemenettel – 2, egyirányú folyadékbemenettel – 1); H 0 – optimális nyomás, m; Q 0 – optimális áramlás, m 3 /s; n – tengely fordulatszáma, ford./perc.

Nem ajánlott saját maga kiszámítani a centrifugálszivattyú járókerekét - ez felelősségteljes munka, és szakemberek figyelmét igényli.

Javítás és csere

A rosszul gyártott elem egyenetlen terhelést hoz létre, ami az áramlási részek kiegyensúlyozatlanságát idézi elő. Ez pedig a rotor kiegyensúlyozatlanságához vezet. Ha hasonló probléma lép fel, a járókereket ki kell cserélni.

Ez az eljárás a következő lépéseket tartalmazza:

  1. A szivattyú rész szétszerelése.
  2. Kinyomás, kerék vagy több kerék cseréje (a kiviteltől függően).
  3. A szivattyú többi elemének ellenőrzése.
  4. Az egység összeszerelése.
  5. A készülék jellemzőinek vizsgálata terhelés alatt.

Az elem javítási eljárása 2000 rubelből indulhat. 500 rubeltől vásárolhat járókereket egy centrifugálszivattyúhoz - természetesen a legkisebb opcióért.

Készülék működés közben (videó)

Fotó egy centrifugálszivattyúról

A berendezést, amellyel a vizet szivattyúzzák, több csoportra osztják: térfogati és dinamikus. Ebben a cikkben a dinamikus szivattyúkról fogunk beszélni, amelyek centrifugális egységet tartalmaznak, és mi a centrifugálszivattyú járókereke.

Tehát mi az a centrifugálszivattyú? Mint korábban említettük, ez az a berendezés, amellyel a vizet szivattyúzzák.
Hogyan működik a tervezés:

  • Ez a centrifugális erő segítségével történik. Egyszerűen fogalmazva, a szivattyú belsejében víz van, amely a lapátok és a centrifugális erő segítségével a ház falai felé kerül.
  • Ezután a víz nyomás alatt folyni kezd a nyomó- és szívócsövekbe.

Így a víz folyamatosan szivattyúzni kezd. Ahhoz, hogy jobban megértsük, hogyan történik ez, meg kell érteni, miből áll a szivattyú.

Mire használható a szivattyú?

Elméletileg már világos, hogyan pumpálják át a vizet a szivattyún, de hogy mely részei segítenek ebben a kérdésben, az nem.
Beszéljünk arról, hogy milyen részekből áll:

  • Centrifugális szivattyú járókerék.
  • A szivattyú tengelye is fontos alkatrész.
  • Olajtömítések.
  • Csapágyak.
  • Keret.
  • Szivattyús készülékek.
  • Tömítőgyűrűk.

Jegyzet. A centrifugálszivattyúk nem csak víz elszívására szolgálnak, hanem vegyi folyadékok kiszívására is alkalmasak, ezért a szivattyúk alkatrészei az alkalmazási módtól függően változhatnak.

Működő kerék

Az egyik a legfontosabb részleteket A szivattyú a járókerék, mivel ez hozza létre a centrifugális erőt, a nyomás hatására a víz elkezd szivattyúzni.
Tehát nézzük meg közelebbről, miből áll és hogyan működik, a következőkből áll:

  • Első lemez.
  • Hátsó lemez.
  • A közöttük lévő pengék.
  • Amikor a kerék forogni kezd, a pengék belsejében lévő víz is forogni kezd, aminek következtében centrifugális erő keletkezik, nyomás jelenik meg, a víz csatlakozik a perifériához, és kiutat keres.

Mivel a szivattyúk nemcsak vizet, hanem vegyi folyadékokat is szivattyúznak, a centrifugálszivattyú járókerekei és háza különféle anyagokból készül:

  • Például bronzot vagy öntöttvasat használnak a vízzel való munkához.
  • A kopásállóság javítása érdekében, ha mechanikai szennyeződéseket tartalmazó vízzel dolgozik, használhat króm öntöttvasból készült járókereket.

És ha a szivattyút vegyi anyagokkal való együttműködésre tervezték, akkor acél járókereket kell használni.

A járókerék jellemzői

Az alábbiakban egy táblázat található a járókerekek osztályozásáról:

A centrifugálszivattyú járókerekének osztályozása
A járókerekek száma
  • Egyfokozatú szivattyú
Tengely
  • Függőleges
  • Vízszintesen
Nyomás
  • Alacsony,< 0,2 МПа
  • Átlagos, 0,2 - 0,6 MPa
  • Magas, > 0,6 MPa
Folyadékellátás
  • egyoldalú
  • kétoldalú
  • nyisd ki
  • zárva
Házcsatlakozó módszer
  • vízszintesen
  • függőlegesen
Folyadék elvezetési módszer
  • spirál
  • lapocka-
Sebesség
  • lassú mozgás
  • Normál
  • gyors
Célja
  • vízipipa
  • szennyvíz
  • alkáli
  • olaj
  • Egyéb
Motor csatlakozás
  • hajtott
  • csatolás
A vízhez képest található
  • felület
  • mély
  • elmerülve

A járókerék meghibásodásának okai

Gyakran a járókerék meghibásodásának fő oka a kavitáció, vagyis a gőzképződés és gőzbuborékok képződése a folyadékban, ami fémerózióhoz vezet, mivel a folyadékbuborékok a gáz kémiai agresszivitását tartalmazzák.
A kavitáció fő okai a következők:

  • Magas hőmérséklet, több mint 60 fok
  • Nem szoros csatlakozások a szívónyomásnál.
  • A szívófej nagy hossza és kis átmérője.
  • Eltömődött szívónyomás.

Tanács. Mindezek a tényezők a szivattyú járókerekének károsodásához vezetnek, ezért gondosan ellenőriznie kell a berendezés működési feltételeinek betartását. Nem véletlen, hogy minden berendezéstípusnak megvannak a saját működési feltételei, amelyek a nagyobb kopásállóság érdekében vannak kialakítva.

A járókerék meghibásodásának jelei

Előfordulhat, hogy a centrifugálszivattyú törött járókereke nem azonnal észrevehető, azonban vannak gyakori jelek, amelyek arra utalnak, hogy valami nincs rendben a berendezéssel:

  • Repedési zaj szíváskor.
  • Zajok.
  • Rezgés.

Tanács. Ha a fenti tüneteket észleli a szivattyú működése során, abba kell hagynia a működést. Mivel a kavitáció csökkenti a szivattyú hatékonyságát, nyomását és ennek megfelelően a termelékenységet.

Sőt, nemcsak a kerék működését érinti, hanem a többi alkatrészét is. A kavitációnak való hosszan tartó expozíció során az alkatrészek durvává válnak, és az egyetlen dolog, ami segít nekik, a javítás vagy új berendezés vásárlása.

Járókerék javítás

Ha a járókerék elromlik, vagy a szivattyú elromlik, saját maga megjavíthatja.

Tanács. De jobb, ha kapcsolatba lép egy speciális javítással, mivel ehhez speciális szerszámokra van szükség.

Ennek ellenére itt van egy kis utasítás a centrifugálszivattyú járókerekeinek saját kezű javításához.
Szétszerelés:

  • Féltengelykapcsoló lehúzó segítségével.
  • Amíg a kirakótárcsa meg nem áll, mozgassa a rotort abba az irányba, ahol a szívás megtörténik.
  • Jelölje meg a tengelyeltoló nyíl pozícióját.
  • Szerelje szét a csapágyakat.
  • Vegye ki a betéteket.
  • Egy speciális lehúzó segítségével kihúzzák a kirakodótárcsát.
  • A szorítócsavarok segítségével egyesével távolítsa el a járókereket a tengelyről, anélkül, hogy a feladatot megengedné.

Járókerék javítás:

A javítások elvégzéséhez számítást készítenek a centrifugálszivattyú járókerekéről.
Acél:

  • Ha a kerék elhasználódott, először megvezetik, majd esztergagépen forgatják.
  • Ha a kerék nagyon elhasználódott, akkor eltávolítják, majd újat hegesztenek.

Öntöttvas:

  • Az öntöttvas kerekeket általában egyszerűen cserélik, ha lehetséges az élezés, majd a szükséges helyeket rézzel töltik meg, majd élesítik.

A kerék javítása vagy cseréje után a szivattyút újra össze kell szerelni:

  • Törölje le, hogy centrifugálszivattyút készítsen.
  • Ellenőrizze, hogy vannak-e sorja és bevágások, ha vannak, azokat eltávolítják.
  • A járókerék egy tengelyre van felszerelve.
  • Tegye vissza a kitöltő lemezt.
  • Szerelje be az olajtömítések puha tömítését.
  • Húzza meg az anyákat.
  • Tekerje be az olajtömítést.
  • A rotort addig táplálják, amíg a kirakótárcsa meg nem áll a saroknál.

A javítási folyamat jobb megértése érdekében megtekintheti a cikkben található videót.

Árak

A járókerék ára üzletenként változik, minden a szivattyú anyagától függ. A kezdeti költség 1800 rubel, a végső költség 49 tr. Minden attól függ, hogy milyen centrifugális ferde van, mire használod, és milyen méretű, valamint hogy hány kereke van.
Ezért a javítási költségek elkerülése érdekében gondosan ellenőrizni kell a működését. Továbbá, ha bármilyen hibás működésre utaló jel van, akkor nem kell használnia, amíg le nem működik, szakemberhez kell vinni, aki kicseréli vagy megjavítja az elromlott alkatrészeket.

2.1. Járókerék készülék

A 4. ábra egy centrifugálszivattyú járókerekének hosszmetszete (a tengely tengelye mentén). A kerék lapátközi csatornáit két formázott 1, 2 tárcsa és több 3 lapát alkotja. A 2. tárcsát főnek (meghajtónak) nevezik, és egy egységet képez a 4 agyvel. Az agy a kerék szilárdan rögzítésére szolgál. a szivattyú tengelye 5. Az 1. lemezt borító vagy elülső lemeznek nevezzük. A szivattyúk lapátjaival egybe van építve.

A járókereket a következő geometriai paraméterek jellemzik: a kerékbe beáramló folyadék D 0 bemeneti átmérője, a lapát D 1 és D 2 kimenetének átmérői, a tengely d b és agy d st átmérői, a az agy hossza l st, a lapát szélessége a b 1 bemenetnél és a b 2 kimenetnél.

d std be

l st

4. ábra

2.2. A folyadékáramlás kinematikája a kerékben. Sebesség háromszögek

A folyadék axiális irányban kerül a járókerékbe. Minden folyadékrészecske c abszolút sebességgel mozog.

A pengeközi térbe kerülve a részecskék összetett mozgásban vesznek részt.

A kerékkel együtt forgó részecske mozgását az u kerületi (átvihető) sebességvektor jellemzi. Ez a sebesség a forgási körre érintőlegesen vagy a forgási sugárra merőlegesen irányul.

A részecskék a kerékhez képest is mozognak, és ezt a mozgást a lapát felületére érintőlegesen irányított w relatív sebességvektor jellemzi. Ez a sebesség jellemzi a folyadék mozgását a pengéhez képest.

A folyékony részecskék abszolút mozgási sebessége egyenlő geometriai összeg kerületi és relatív sebességek vektorai

c = w+ u.

Ez a három sebesség sebességi háromszögeket alkot, amelyek a lapátok közötti csatornán bárhol kialakíthatók.

A járókerékben folyó folyadékáramlás kinematikájának figyelembe vételéhez a lapát bemeneti és kimeneti élein sebességi háromszögeket szokás kialakítani. Az 5. ábrán a szivattyúkerék keresztmetszete látható, amelyen a lapátközi csatornák be- és kimeneténél a sebességháromszögek vannak kialakítva.

w 2β 2

5. ábra

A sebességháromszögekben az α szög az abszolút és a kerületi sebességvektor közötti szög, β a relatív vektor és a kerületi sebességvektor inverz folytatása közötti szög. A β1 és β2 szögeket a penge be- és kilépési szögeinek nevezzük.

A folyadék kerületi sebessége az

u = π 60 Dn,

ahol n a járókerék forgási sebessége, rpm.

A folyadékáramlás leírására a sebességek u és r-vel való vetületeit is használjuk. Az u-val történő vetítés az abszolút sebesség vetülete a kerületi sebesség irányába, az r pedig az abszolút sebesség vetülete a sugár irányába (meridionális sebesség).

A sebességháromszögekből az következik

с1 u = с1 cos α 1,

с2 u = с2 cos α 2,

ahol 1r= 1sin α 1,

ahol 2r= 2sin α 2.

Kényelmesebb sebességháromszögeket építeni a járókeréken kívül. Ehhez olyan koordinátarendszert választunk, amelyben a függőleges irány egybeesik a sugár irányával, a vízszintes pedig a kerületi sebesség irányával. Ekkor a kiválasztott koordinátarendszerben a bemeneti (a) és a kimeneti (b) háromszögek a 6. ábrán látható alakúak.

2r-vel

6. ábra

A sebességháromszögek lehetővé teszik a sebességek és a sebességprojekciók értékeinek meghatározását, amelyek szükségesek az elméleti folyadéknyomás kiszámításához a feltöltő kerék kimeneténél

H t = u2 c2 u g − u1 c1 u .

Ezt a kifejezést Euler-egyenletnek nevezik. A tényleges nyomást a kifejezés határozza meg

N = µ ηg N t,

ahol µ a kések véges számát figyelembe vevő együttható, ηg a hidraulikus hatásfok. Hozzávetőleges számításokban µ ≈ 0,9. Pontosabb értékét a Stodola képlet segítségével számítjuk ki.

2.3. Járókerék típusok

A járókerék kialakítását az n s sebességi együttható határozza meg, amely a szivattyúberendezések hasonlósági kritériuma, és egyenlő

n Q n s = 3,65 H 3 4 .

A fordulatszám-együttható értékétől függően a járókerekek öt fő típusra oszthatók, melyeket a 7. ábra mutat be. Az adott keréktípusok mindegyike egy adott kerékformának és D 2 /D 0 aránynak felel meg. Kis Q és nagy H esetén, amelyek kis n s értéknek felelnek meg, a kerekek keskeny áramlási üreggel rendelkeznek, és a legnagyobb D 2 /D 0 arány. Q növekedésével és H csökkenésével (n s növekszik) áteresztőképesség a keréknek növekednie kell, és ezért a szélessége nő. Sebességegyütthatók és arányok D 2 / D 0 for különféle típusok a kerekek táblázatban vannak megadva. 3.

7. ábra

3. táblázat

A kerekek sebességi együtthatói és áttételei D 2 /D 0

különféle sebességek

Kerék típusa

Az együttható az lenne

D 2 /D 0 arány

egyenesség n s

Lassú mozgás

40÷ 80

Normál

80÷ 150

sebesség

Magassebesség

150÷ 300

1,8 ÷ 1,4

Átlós

300÷ 500

1,2 ÷ 1,1

500 ÷ 1500

2.4. Egyszerűsített módszer a centrifugálszivattyú járókerekének kiszámítására

Meg van adva a szivattyú teljesítménye, a szívó- és nyomófolyadék felületére gyakorolt ​​nyomás, valamint a szivattyúhoz csatlakozó csővezetékek paraméterei. A feladat egy centrifugálszivattyú kerekének kiszámítása, amely magában foglalja a fő geometriai méretek és sebességek kiszámítását az áramlási üregben. Meg kell határozni azt a maximális szívómagasságot is, amely biztosítja a szivattyú kavitációmentes működését.

A számítás egy választással kezdődik szerkezeti típus szivattyú A szivattyú kiválasztásához ki kell számítani a nyomását N. Ismert H és Q szerint teljes egyéni ill univerzális jellemzők katalógusokban vagy irodalmi forrásokban megadott (például egy szivattyút választanak ki. A szivattyú tengelyének forgási sebessége van kiválasztva.

A szivattyú járókerék tervezési típusának meghatározásához az n s sebességi együtthatót számítjuk ki.

A szivattyú összhatásfoka η =η m η g η o. A mechanikai hatásfok a 0,92-0,96 tartományba esik. A modern szivattyúk esetében az η o értéke 0,85-0,98, és η g - 0,8-0,96 tartományban van.

Az η o hatásfok a közelítő kifejezéssel számítható ki

d in = 3 M (0,2 τ összeadás),

η0 =

1 + аn − 0,66

A hidraulikus hatásfok kiszámításához használhatja az űrlapot

ηg =1 −

(lnD

− 0,172) 2

ahol D 1п a csökkentett átmérő a bemenetnél, amely megfelel a feszültségnek

járókerék és

által meghatározott

D 2 − d

D 0 és d st – a folyadékbemenet átmérője

csontok a járókerékben és a kerékagy átmérője. A megadott átmérőt a Q és n előtoláshoz a D 1п = 4,25 3 Q n összefüggés adja.

A szivattyú teljesítményfelvétele N in = ρ QgH η. Ez a tengelyre ható nyomatékra vonatkozik, az M = 9,6 N in / n arány. Ebben a kifejezésben a mértékegységek a következők

A szivattyú tengelyére elsősorban az M nyomaték okozta torziós erő, valamint a keresztirányú és centrifugális erők hatnak. A torziós feltételeknek megfelelően a tengely átmérőjét a képlet segítségével számítjuk ki

ahol τ torziós feszültség. Értéke átmérőben állítható be

1,2·107 és 2,0·107 N/m2 közötti tartományban.

Az agy átmérőjét d st = (1,2÷ 1,4) d st-nek feltételezzük, hosszát az l st = (1÷ 1,5) d st arányból határozzuk meg.

A szivattyúkerék bejáratának átmérőjét a megadottak alapján határozzuk meg

átmérő D 0 = D 1п = D 1п + d st (D 02 − d st2) η o.

A belépési szög a belépési sebesség háromszögéből található. Feltételezve, hogy a folyadék áramlásának a járókerékbe való belépés sebessége megegyezik a lapátra való belépés sebességével, és radiális belépés esetén is, pl. c0 = c1 = c1 r, meg tudjuk határozni a penge belépési szögének érintőjét

tg β1 =c 1 . u 1

Figyelembe véve az i támadási szöget, a lapát bemeneti szöge β 1 l = β 1 + i. Veszteség

A járókerékben lévő energia a támadási szögtől függ. Behúzott lapockákhoz optimális szög támadás -3 ÷ +4o között mozog.

A penge szélességét a bemenetnél a tömegmegmaradás törvénye alapján határozzák meg

b 1 = πQ µ,

D 1c 1 1

ahol µ 1 a kerék bemeneti szakaszának a lapátok élei általi korlátozási együtthatója. A hozzávetőleges számításoknál µ 1 ≈ 0,9 feltételezzük.

A lapátok közötti csatornákba való radiális belépéssel (c1u = 0) a nyomás Euler-egyenletéből egy kifejezést kaphatunk a kerületi sebességre a kerék kilépésénél

ctgβ

ctgβ

A centrifugálszivattyú járókereke a készülék fő része. Ez egy olyan elem, amely a forgási energiát nyomássá alakítja a házban, ahol a folyadékot szivattyúzzák.
Mi a járókerék szerepe a centrifugálszivattyúban, hogyan kell helyesen kiszámítani és saját kezűleg cserélni egy eszközre, ez a cikk azt javasolja, hogy ismerkedjen meg vele.

Hogyan működik a centrifugálszivattyú?

A spirál alakú szivattyúház belsejében egy két tárcsából álló járókerék mereven rögzítve van a tengelyhez:

  • Hátulsó.
  • Elülső.
  • Pengék, a lemezek között.

A pengék sugárirányból a kerék forgásával ellentétes irányba hajlottak. A szivattyúház csövek segítségével csatlakozik a nyomó- és szívócsővezetékekhez.
Amikor a szivattyútest teljesen megtelik folyadékkal a szívócsőből, amikor a járókerék forog a villanymotorról, a lapátok között, a járókerék csatornáiban elhelyezkedő folyadék középről, centrifugális erő hatására, a perifériára kerül. Ebben az esetben a kerék középső részében vákuum jön létre, és a nyomás a perifériáján nő.
A nyomás növekedésével a folyadék elkezd folyni a szivattyúból a nyomócsőbe. Ez vákuum keletkezését okozza a ház belsejében.
Működése során a folyadék egyidejűleg áramlik a szívócsőből a szivattyúba. Ily módon a szívócsőből folyamatosan folyadék kerül a nyomócsőbe.
A centrifugálszivattyúk a következők:

  • Egyfokozatú, egy járókerékkel.
  • Többfokozatú, több járókerékkel rendelkezik.

Ebben az esetben a működési elv minden esetben ugyanaz. A forgó járókerék hatására kialakuló centrifugális erő hatására a folyadék mozogni kezd.

Hogyan osztályozzák a centrifugálszivattyúkat?

A centrifugálszivattyúk osztályozására vonatkozó utasítások a következők:

  • Fokozatok vagy járókerekek száma:
  1. egyfokozatú szivattyúk;
  2. többfokozatú, több kerékkel.
  • A keréktengely elhelyezkedése a térben:
  1. vízszintes;
  2. függőleges.
  • Nyomás:
  1. alacsony nyomás, legfeljebb 0,2 MPa;
  2. átlagos, 0,2-0,6 MPa;
  3. magas, több mint 0,6 MPa.
  • A munkaelem folyadékellátásának módja:
  1. egyirányú bejárattal;
  2. kettős belépés vagy kettős szívás;
  3. zárva;
  4. félig zárva.
  • Házcsatlakozás módja:
  1. vízszintes;
  2. függőleges csatlakozó.
  • A folyadék leeresztésének módja munkaterület a házcsatornába:
  1. spirál. Itt a folyadék azonnal a spirálcsatornába kerül;
  2. lapocka- Ebben az esetben a folyadék először áthalad egy speciális eszközön, amelyet vezetőlapátnak neveznek, és egy álló kerék, pengékkel.
  • Sebesség tényező:
  1. alacsony fordulatszámú szivattyúk;
  2. Normál;
  3. Magassebesség.
  • Funkcionális cél:
  1. vízvezetékekhez;
  2. szennyvíz;
  3. lúgos;
  4. olaj;
  5. hőszabályozó és még sokan mások.
  • A motor csatlakoztatási módja:
  1. hajtott, a rendszer sebességváltót vagy szíjtárcsát tartalmaz;
  2. csatlakozik az elektromos motorhoz egy tengelykapcsoló segítségével.
  • A szivattyú hatékonysága.
  • A szivattyú vízfelülethez viszonyított elhelyezésének módja:
  1. felszínes;
  2. mély;
  3. merülő

A készülék járókerék tulajdonságai

Tipp: A kopott járókerék időben történő cseréje megnöveli a centrifugálszivattyú élettartamát.


A járókerék a tengely forgási energiáját nyomássá alakítja, amely a folyadékot szivattyúzó készülék testében jön létre. A centrifugálszivattyú járókerekének hidrodinamikai számítása meghatározott követelmények szerint történik az áramlás méretének vagy a járókerék belső és külső részeinek, valamint a lapátok alakjának és számának meghatározására.
Az elem kiszámításának módját részletesen megtudhatja a cikk videójában.

A kerék formája és szerkezeti méretei biztosítják az elemnek a szükséges mechanikai szilárdságot és gyárthatóságot:

  • Kiváló minőségű öntvény beszerzésének lehetősége.
  • Biztosítsa a megmunkálási folyamatnak való folyamatos megfelelést.

Az anyag kiválasztásakor a következő követelményeknek kell megfelelni:

  • Korrózióálló.
  • Kémiai ellenállás a szivattyúzott folyadék elemeivel szemben.
  • Ellenállás a készülék szükséges üzemmódjával szemben.
  • Hosszú élettartam, az útlevél specifikációi szerint.

Leggyakrabban SCh20 - SCh40 öntöttvas minőséget használnak a járókerék gyártásához.
Amikor káros vegyszerekés korrozív környezetben, a centrifugálszivattyú járókereke és háza rozsdamentes acélból készül. A készülék intenzív körülmények között történő működtetéséhez, amelyek magukban foglalják: hosszú ideig tartó bekapcsolást; a szivattyúzó folyadék mechanikai szennyeződéseket tartalmaz; nagy nyomású, a kerekek gyártásához króm öntöttvasat használnak, amint az a képen látható.

Hogyan kell forgatni egy járókereket

Működés közben néha szükséges a szivattyúk jellemzőit az adott körülményekhez igazítani. Ebben az esetben a legjobb a kerék D2 külső átmérőjének levágásával csökkenteni. (1. ábra) .

Rizs. 1. Sémák a készülék járókerék finomítására
a) centrifugális
b) axiális
A centrifugálszivattyúk munkaelemeinek vágásakor a szivattyú paramétereinek változása közelítőleg kiszámítható hasonlósági egyenletek segítségével:

  • ahol Q a névleges előtolás;
  • H – fej;
  • N – teljesítmény;
  • D 2 - külső átmérő (a kerék vágása előtt);
  • Q', H', N', D' 2 ugyanazok a jelölések, kivágás után.

ábrán. A 2. ábra a kerék üzemi méreteit mutatja a forgatás befejezése után. Amint látható, a folyamat után az ilyen típusú szivattyúk áramlása és nyomása jelentősen megnő.

A hatásfokot gyakorlatilag nem befolyásolja az eredetihez képest 10...15%-os átmérő csökkenés az n s = 60...120 készülékeknél. Az n s nagyobb növekedése esetén a hatásfok csökkenése jelentős lesz, amint az az ábrán látható. 3.

A paraméterek változása az axiális szivattyúk elemeinek vágásakor a következő képletekkel számítható ki:

  • ahol Q a névleges előtolás;
  • H – fej;
  • D 2 - az elem külső átmérője;
  • d – agy átmérője (a kerékvágás előtt);
  • Q', H', D' 2 - ugyanazok a jelölések, vágás után.

Az axiális szivattyú áramlási sebessége a járókerék cseréjével is csökkenthető, azonos lapátokkal és nagyobb perselyátmérővel. Ebben az esetben a szivattyú nyomáskarakterisztikáját a következő képletekkel számítjuk újra: ahol d’ a hüvely nagyobb átmérője.
Centrifugálszivattyúkhoz (lásd

Rizs. 5. A szivattyú járókerék lapátjainak cseréjének sémája

Tipp: Ilyen műveletek végrehajtásakor a centrifugálszivattyú ára jelentősen csökken, mint egy új készülék vásárlásakor.

A jó állapotú centrifugálszivattyúk használata megnöveli azok élettartamát, ami jelentősen csökkenti a folyadékszivattyúzás költségeit.



Kapcsolódó kiadványok