Робочі колеса відцентрових насосів

В динамічних машинах передача енергії потоку рідини від вала відбувається за допомогою робочого колеса з профільованими лопатями. Робоче колесо складається із втулки з лопатями, зв’язаних з нею безпосередньо або за допомогою одного чи двох дисків. В залежності від числа дисків робочі колеса бувають закритими (два диски), напіввідкритими (один диск), відкритими (без дисків). Недоліком відкритих і напіввідкритих коліс є можливі перетікання рідини з одного міжлопатевого каналу в інший через зазор між колесом і корпусом. Однак вони простіші у виготовленні, компактніші і менше засмічуються при транспортуванні рідин з механічними домішками.

Робоче колесо найчастіше містить 6…8, а інколи і до 12 лопатей. В насосах, призначених для перекачування багатофазних середовищ (з вмістом піску, ґрунту, шламу тощо) або сильно забруднених каналізаційних вод, канали в робочих колесах значно розширені, а число лопатей зменшено (до двох і навіть до одної).

Для робочих коліс насосів в залежності від їх призначення використовують різні матеріали: чавун і вуглецеву сталь (для нейтральних рідин); хромисті і хромонікелеві сталі (для кислої води); сплави кольорових металів, хромонікелькремнієву сталь, титан, пластмаси, кераміку, фарфор, покриття із гуми, смоли, емалі та скла (для хімічно агресивних і абразивних рідин). Робочі колеса відцентрових насосів, призначених для видобутку нафти зі значним (до 1%) вмістом механічних домішок, виготовляють із поліамідної смоли.

Геометрична форма робочих лопатей суттєво впливає на величину напору, подачі і потужності насоса. В конструкціях відцентрових машин різних призначень зустрічаються лопаті загнуті назад (рис.2.6, а), радіальні (рис.2.6, б) і загнуті вперед (рис.2.6, в). Якщо b₂>90°, то лопать загнута вперед; при b₂=90° лопать радіальна і при b₂<90° лопать загнута назад. У всіх випадках лопатевий кут b₁ на вході завжди менший від 90°.

а) загнуті назад; б) радіальні; в) загнуті вперед

Рисунок 2.6 – Типи лопатей відцентрових машин

Лопаті загнуті вперед, передають потоку найбільшу кількість енергії порівняно з лопатями інших форм. Але в загальній кількості енергії, яка передається такими лопатями, переважає швидкісна енергія. В сумарній енергії, яка передається лопатями загнутими назад, навпаки, переважає енергія в потенціальній формі (статичний напір).

Висновок. Лопаті загнуті вперед створюють найбільший теоретичний напір (у формі невидимого напору), але при цьому зменшується ККД. При зменшенні кута b₂ сумарний теоретичний напір падає, але підвищується статичний напір і ККД. В економних насосах оптимальне значення кута b₂ знаходиться в межах 20°… 40°.

В конструкціях відцентрових машин різних призначень зустрічаються всі три типи лопатей. У відцентрових насосах та відцентрових компресорах застосовуються в основному лопаті загнуті назад.

Дата добавления: 2014-01-07