Рабочие колеса центробежных насосов: варианты и специфика

Рабочее колесо центробежного насоса (оно же – крыльчатка или импеллер) – важный элемент, определяющий многие параметры его работы. Оно призвано преобразовывать механическую энергию вращения вала, на котором расположено, в кинетическую энергию рабочей среды. При вращении крыльчатки на валу за счет ее особой конструкции возникают центробежные силы, которые выталкивают среду из центра к периферийной части насосного аппарата к выходному патрубку. В центре колеса возникает зона пониженного давления, что позволяет таким образом самовсасыванием впускать новые объемы рабочей среды.

Производители предлагают снабжение центробежных гидронасосов различными типами рабочих колес, подбираемых исходя из характеристик рабочей среды и других факторов. Чтобы подобрать нужную разновидность и размер импеллера под конкретные задачи, необходимо четко понимать их специфику.

Типы рабочих колес насосов

Исходя из фактора формы и особенностей исполнения различают следующие типы рабочих колес насосов:

1. Крыльчатка открытого типа. Она лишена защитного кожуха и отличаются меньшим КПД своего применения. Но при этом только такие импеллеры способны работать с жидкостями, содержащими крупные и волокнистые включения. Они просты в обслуживании и отличаются максимальным сроком службы без необходимости замены. Такими рабочими колесами снабжаются аппараты, которые применяются для перекачивания вязких и загрязненных жидкостей (например, сточных вод).
2. Рабочее колесо полуоткрытого типа. На задней стенке таких изделий выполнен кожух, который существенно повышает жесткость и прочность конструкции, но при этом контактирующая с жидкостью часть остается открытой. КПД и технический ресурс таких колес выше, чем у открытых вариантов крыльчатки. Наиболее часто такими колесами снабжаются средние по габаритам насосные агрегаты, предназначенные для перекачки жидкостей с незначительным количеством коротких волокнистых включений.
3. Рабочее колесо закрытого типа. Лопасти такого импеллера имеют защитную оболочку и большой свободный проход, не допускающий его засорения крупными включениями. Низкий показатель NPSH обеспечивают таким вариантам крыльчатки более эффективный поток. Кроме того, они характеризуются высокой износостойкостью и абразивной стойкостью. Такие версии рабочего колеса применяются на крупных по размерам гидронасосах, которые работают с чистой жидкостью. Такое ограничение обусловлено сложностями очистки и трудоемкостью техобслуживания ротора центробежного насосного аппарата при засорении такого колеса, если оно все-таки случится.
4. Вихревые крыльчатки (vortex). В отличие от ранее перечисленных типов рабочих колес для центробежных насосов, они не являются канальными. Внешне вихревые крыльчатки схожи с полуоткрытыми, но при этом функционируют иначе и обладают большим пространством в улитке. Специфика конструкции с минимальным риском засорения делает их идеальным вариантом оснащения насоса, которому предстоит перекачивать сильно загрязненные жидкости со значительным объемом абразивных включений. Но необходимо понимать, что эффективность применения таких изделий невелика, поэтому они используются как оснащение, выбираемое вынужденно в силу специфики задачи. Такими крыльчатками снабжают центробежные насосы погружного типа, которые работают в каналах, котлованах, туннелях и канализационных системах.

Помимо перечисленных различий существуют различные виды колес насосов исходя из других конструктивных особенностей – материалов изготовления, числа каналов, количества лопастей и так далее. Рассмотрим некоторые конкретные варианты этих изделий, применяемых в погружных насосах как работающих в наиболее сложных условиях:

• Многолопастные импеллеры открытого типа применяются для чистых или содержащих незначительный процент абразива либо коротких волокон жидкостями. Характеризуются внушительной эффективностью и простотой исполнения;
• Многолопастные импеллеры открытого типа с измельчителем. Разновидность предыдущего устройства, снабженная измельчителем для размола мягких включений. Но при наличии твердых частиц измельчитель быстро затупляется;
• Одноканальные открытые рабочие колеса используются при перекачке сильно загрязненных сред. Такие крыльчатки устойчивы к засорению, демонстрируя завидную эффективность и производительность;
• Одноканальные рабочие колеса закрытого типа. Такие применяются для сильно загрязненных вод с биологическими включениями, но без абразива;
• Двухканальное закрытого типа востребовано для жидкостей с мелкими абразивными включениями. Отличаются сравнительно высокими показателями напора и КПД.

Детальное сравнение этих типов крыльчатки представлено в таблице:

Диаметр рабочего колеса и КПД насоса

Одного учета типа рабочего колеса для оптимального подбора центробежного гидронасоса недостаточно. Необходимо также учитывать и диаметр крыльчатки, во многом определяющий производительность эксплуатации аппарата. Для этого стоит изучить графики, отражающие зависимости размера рабочего колеса и его производительности, которые прилагаются к каждому промышленному насосу.

 Чем шире рабочее колесо, тем большую скорость имеет поток рабочей среды на выходе из его каналов. То есть, с ростом диаметра крыльчатки растет величина расхода и напорные характеристики. Найдя на графике необходимую рабочую точку производительности, таким образом можно подобрать оптимальный размер импеллера.

 Для получения необходимой рабочей точки перекачивающего агрегата и достижения необходимой производительности постройка импеллера – метод, который обходится дешевле применения частотно-регулируемого привода. Но при этом стоит помнить, что с ростом зазора между рабочим колесом насоса и корпусом ввиду рециркуляции эффективность гидронасоса ощутимо снижается.

Где купить центробежный гидронасос

Какие бы потребности ни стояли бы перед вашим предприятием, подобрать промышленный центробежный аппарат с различными типами рабочих колес можно в каталоге нашей компании. Внушительный выбор гидронасосов под различные производственные задачи и выгодные расценки – главные причины для выбора нашей компании в качестве поставщика этой технологичной продукции. В нашем каталоге представлены центробежные агрегаты следующих брендов:

• CNP;
• EBARA;
• Flowserve;
• Grundfos;
• Hermetic Pumpen;
• KSB;
• Klaus Union;
• LEWA;
• Lowara;
• Pedrollo;
• Renetra;
• Sterling SIHI;
• Sundyne;
• Tapflo;
• Tecnicapompe.

На страницах конкретной модели предложенного насосного оборудования можно детальнее узнать техническую информацию и ознакомиться с напорными характеристиками, скачав прилагаемые файлы (у большинства моделей). Менеджеры компании ответят на любые возникшие у заинтересованных посетителей сайта вопросы.