泵叶轮–类型及其影响

在所有泵送技术中,离心泵由于能够有效处理多种流体而广为人知。但是,针对具体应用的正确离心泵的规格  涉及多种考虑因素。一种是叶轮的选择。但是什么是叶轮?

叶轮是离心泵设计中的旋转组件,可将能量从泵的马达传递到流体。它由叶片组成,叶片从中心的开口处流出,该孔称为眼孔,当叶片旋转以将液体从壳体移至排放点时,叶片会产生离心力。

叶轮有几种类型,每种叶轮具有不同的性能特征,与其他叶轮或多或少地适用于特定应用。鉴于其在离心泵运行中起着至关重要的作用,您可以了解为什么叶轮的类型和尺寸是泵规格中的重要因素。但是到底有什么区别,何时选择呢?

泵叶轮的类型

开式叶轮

1.  开式叶轮 

顾名思义,开放式叶轮的叶片两侧都是敞开的,没有任何防护罩。由于它们的任一侧都没有任何支撑,因此它们往往较弱,因此通常用于不会在很大压力下运行的小型,廉价泵中。尽管与封闭式叶轮不同,它们能够处理一定程度的固体含量,但它们需要更高的NPSH才能运行,而不会出现气蚀,损坏和效率降低的情况。

2.  半开式叶轮

半开式叶轮具有后壁罩,可增加叶片的机械强度,同时在另一侧保持敞开状态。就效率和NPSHr而言,它们在开式和闭式叶轮之间处于中间地带,因此它们适用于带有少量软固体的中型泵。重要的是要注意半开式叶轮,叶片和泵壳之间的间隙**很小,好像会发生太大的打滑和再循环。

封闭叶轮

3.  封闭式叶轮 

现在,您已经了解了开放式和半开放式叶轮,您可能会猜到封闭式叶轮的前部和后部已封闭,从而提供了**大的强度。它们具有较低的NPSH要求,并提供更有效的流动。然而,由于它们依靠紧密间隙的磨损环来减少轴向载荷并帮助保持效率,因此它们是一种更为复杂,昂贵的设计。它们是用于输送清洁液体的大型泵的**受欢迎的叶轮,因为它们与固体接触时容易堵塞。

4.  涡流叶轮 

与前面讨论的三个叶轮不同,涡旋叶轮不是通道叶轮。在外观上,它们类似于半开孔,但蜗壳中有更多空间,且工作方式不同。

涡流叶轮

它的设计非常适合包含碎屑和线状固体的肮脏流体,因为它会形成漩涡/真空,在液体被抽入时可将任何固体远离叶轮,从而防止损坏内部。它具有**小的堵塞风险,固体处理能力**,但是效率较低。因此,仅在**时选择涡流叶轮。

5.  切刀叶轮

像涡流叶轮一样,切割器叶轮也设计用于处理固体。但是,它们的不同之处在于它们没有像涡流叶轮那样允许固体通过,而是具有锋利的,像剪刀一样的叶片,旨在在进入泵之前研磨并清除所有固体。尽管效率低,但它们是泵送污水和其他废物的理想选择,而这些污水和其他废物可能会堵塞通道叶轮。 

叶轮直径的影响

除了叶轮的类型外,在指定离心泵时还**考虑叶轮直径,因为这会影响其性能。如您所见,下图显示了多条泵曲线,这些曲线代表不同的叶轮尺寸以及它们对所讨论的泵模型的流量和扬程的影响。

叶轮越大,叶轮输出处的圆周速度就越高,因此泵产生的扬程和流量就越大,反之亦然。在这种情况下,叶轮可以进行修整,以满足当前应用所需的特定工作点。大多数离心泵的性能曲线显示了叶轮调整尺寸的范围,在该范围内泵可以充分运行。然后将其用于确定达到性能要求所需的叶轮直径。

叶轮修整比使用变频驱动器达到所需的工作点便宜得多。但是,叶轮修整得越多,叶轮与壳体之间的间隙就越大,从而导致效率损失。这就是为什么限制泵叶轮的限制。