Колесо рабочее насоса - технические характеристики и функциональные особенности. эксплуатация

 

Стремление к экономии энергии и реализации, по возможности, равномерного проведения технологических процессов в очистных сооружениях приводит к необходимости применения насосов с регулированием частоты вращения их рабочих колес. Однако при слишком малой частоте вращения возможно закупоривание как рабочего колеса, так и вертикальных трубопроводов, если не учитываются предельные значения скорости потока в сечении трубы.

    Влияние  формы рабочего колеса  насосов на их надежность и срок службы

    Стремление к экономии энергии и реализации, по возможности, равномерного проведения технологических процессов в очистных сооружениях приводит к необходимости применения насосов с регулированием частоты вращения их рабочих колес. Однако при слишком малой частоте вращения возможно закупоривание как рабочего колеса, так и вертикальных трубопроводов, если не учитываются предельные значения скорости потока в сечении трубы. Расширение канализационных сетей требует перекачивания на большие расстояния сточных вод до ближайшей главной насосной станции или очистного сооружения. В напорных канализационных системах под большим давлением перекачиваются небольшие количества жидкости. Для исключения закупорок канализационных насосов с небольшими геометрическими размерами проточной части требуются специальные технические решения. Необходимость сокращения затрат на техническое обслуживание все чаще приводит к отказу от применения сороудерживающих решеток, что предъявляет весьма высокие требования к канализационным насосам. Различные мероприятия по экономии воды и изменившиеся санитарно-гигиенические условия в цивилизованных промышленно развитых странах значительно повысили содержание твердых и волокнистых частиц в сточных водах и, соответственно, потребовали более высокую защиту насосов от закупоривания. Это означает, что доля воды в транспортирующей среде значительно уменьшилась относительно содержания волокнистых и твердых частиц. Особенно серьезной эта проблема становится после засушливых летних периодов. Волокна и твердые частицы могут осаждаться в коллекторах и сточных трубах и при последующем ливне смываться в виде комков на насосную станцию. В этом случае при неправильном выборе геометрической формы рабочего колеса возникает опасность закупоривания насосов.Открытое рабочее колесо насоса
    Различают два типа закупоривания:

    твердыми предметами − нередко в насосы попадают твердые предметы: древесные отходы, игрушки или другие бытовые отходы. Примерно такие же твердые образования могут возникать в результате конгломерации мелких твердых частиц в крупные образования;

    волокнами − образующимися, прежде всего, из бытовых отходов, предметов гигиены и промышленных отходов любого рода. Они скапливаются в зазоре между рабочим колесом и корпусом у входной части диска рабочего колеса или во всасывающем отверстии рабочего колеса.
    проточная часть канализационного насоса

    При сильном абразивном износе щелевого кольца корпуса увеличиваются утечки с напорной стороны в сторону всасывания, что приводит к проникновению волокон в зазор между корпусом и рабочим колесом. В экстремальных случаях эти скопления волокон в зазоре могут привести к торможению рабочего колеса. Нередко волокна кратковременно отлагаются на входной кромке рабочего колеса. При правильной геометрической форме входной кромки эти волокна вскоре смываются с рабочего колеса и выносятся из насоса. Если же форма входной кромки другая, то скопления волокон могут привести к полной закупорке всасывающего отверстия. Даже современные насосы могут оказаться ненадежными при неправильно выбранной геометрической форме рабочего колеса, не соответствующей конкретному случаю применения или специфическому составу сточных вод.

    Нередко состав коммунальных сточных вод заранее не известен и может измениться после подключения к канализационной сети нового пользователя. Сточные воды подразделяются на дождевую воду, загрязненную воду и шлам. Для перекачивания шламов с содержанием сухого остатка более 5% на очистных сооружениях в настоящее время применяются преимущественно объемные, например эксцентриковые шнековые насосы. Центробежные насосы используются, как правило, для перекачивания загрязненных вод − коммунальных, бытовых и промышленных, а также сельскохозяйственных. Однако для этих видов сточных вод точно не определены измеряемые параметры. Они различаются разным содержанием газа, волокон, сухой субстанции и песка. Поэтому условия перекачивания сточных вод должны тщательно анализироваться для каждого отдельного случая. Общие указания или универсальные рекомендации возможны лишь в ограниченной степени. Размеры открытого рабочего колеса
    Значения КПД различных типов рабочих колес для одного расчетного режима. Видно, что между открытыми и закрытыми однолопастными рабочими колесами, так же как между открытыми и закрытыми двухканальными рабочими колесами различия несущественны (3−5%). Применение двухканальных рабочих колес дает незначительное увеличение КПД − порядка 2%. Для определения максимально достижимого КПД были проведены всесторонние сравнения известных проточных частей канализационных насосов. Диаграммы на рис. 4 показывают наилучшие значения КПД насосов наиболее часто применяемых типоразмеров с условным проходом DN 80, DN 100 и DN 150. У насосов со свободновихревыми рабочими колесами при всех типоразмерах максимально достижимый КПД составляет 55%. Значения КПД однолопастных и двухканальных рабочих колес закрытого или открытого типа находятся в диапазоне от 75 до 85%. Только при относительно высокой быстроходности и сравнительно больших расходах (типоразмер DN 150), с открытым однолопастным рабочим колесом можно достичь повышения КПД на 3%. Путем направленной гидравлической оптимизации закрытого двухканального рабочего колеса удалось получить очень высокий КПД − более 80%. КПД закрытых двухканальных рабочих колес имеют те же значения, что и у многоканального рабочего колеса. КПД открытых двухканальных рабочих колес, например, рабочего колеса типа N одного из шведских производителей, почти на 5% ниже, чем того же колеса в закрытом исполнении. Очевидно, что потери в щели между корпусом и лопастями рабочего колеса и в специально устроенном пазу для отклонения волокон значительно выше, чем потери в диске и щелевом уплотнении закрытого колеса.

    Столь же важным, как КПД в оптимальной точке характеристики, является КПД в диапазоне неполных нагрузок. Здесь можно обнаружить существенное влияние геометрической формы рабочего колеса. Для детального анализа на рис. 5 показан характер изменения КПД в зависимости от подачи для рабочих колес различной геометрической формы. Зависимости η = f(Q) построены в относительных единицах по отношению к подаче Q/Qопт = 1. Свободновихревое рабочее колесо имеет в широком диапазоне подачи насоса постоянный, но небольшой КПД. Низкий КПД обусловлен гидродинамическими условиями и может быть улучшен лишь в узких пределах. Многоканальные рабочие колеса благодаря большему числу лопастей наиболее эффективно преобразуют энергию во всем диапазоне нагрузок, но они пригодны для перекачивания только предварительно очищенных сточных вод. Рабочие колеса закрытого типа отличаются более плоской кривой КПД и, таким образом, более высоким КПД в режиме неполных нагрузок, чем рабочие колеса открытого типа. Например, в диапазоне неполных нагрузок КПД закрытого одноканального рабочего колеса может отличаться от КПД открытого одноканального рабочего колеса на 10%, хотя в оптимальной точке характеристики их КПД одинаков. Это положение справедливо также и для двухканальных рабочих колес. Поэтому при оценке энергетических параметров насосов необходимо учитывать не только КПД в оптимальной точке характеристики, но и КПД в режимах неполных нагрузок, в которых канализационные насосы работают очень часто.Рабочее колесо центробежного насоса чертеж
    В течение эксплуатационного периода происходит изменение КПД и зависимости P = f(Q). Это обстоятельство следует обязательно учитывать при проектировании насосной станции для перекачки сточных вод. На рис. 6 показано влияние износа щелевого зазора на рабочие характеристики открытого однолопастного рабочего колеса. Хорошо видно, что снижение КПД в оптимальной точке характеристики может достигать до 10%. По мере абразивного износа изменяется и напорная характеристика насоса. Для приведенной на рис. 6 характеристики сети примерно на 8% уменьшается подача. Однако этот эффект не заметен при повседневной работе канализационной насосной станции, так как в общем случае расходомеры не устанавливаются, а количество потребляемой энергии остается примерно постоянным из-за уменьшения подачи. На рис. 7 показано, как непрерывно снижается величина КПД в зависимости от увеличения зазора. Хорошо видно, что у рабочего колеса открытого типа, например типа N, КПД снижается значительно быстрее, чем у колеса закрытого типа.

    Важным критерием оценки вероятности закупоривания рабочих колес насосов является свободный проход, опре- деляемый диаметром шара, который может пройти через рабочее колесо.  Требуемые потребителями для перекачки неочищенных сточных вод свободные проходы минимум 80 мм или даже 100 мм могут быть обеспечены только определенными типами рабочих колес. Как свободновихревые, так и однолопастные рабочие колеса имеют относительно большие свободные проходы и в течение многих лет оправдывают себя при перекачивании неочищенных сточных вод с крупными твердыми частицами. Для открытых однолопастных рабочих колес характерны несколько меньшие свободные проходы, но все же при всех типоразмерах не менее 75 мм. При DN 150 свободный проход составляет даже 100 мм. У закрытых двухканальных рабочих колес свободный проход находится на том же уровне, что и у открытых однолопастных. Однако открытые двухканальные и многоканальные рабочие колеса имеют более узкий, зависимый от конструкции, свободный проход и поэтому не могут обеспечить работу без закупорки в присутствии крупных твердых примесей. У двухканальных рабочих колес свободный проход ограничен. Это относится также и к рабочему колесу типа N. Только при специальном оформлении в виде так называемого колеса горшкового типа закрытое двухканальное рабочее колесо может иметь свободный проход более 75 мм при DN 80 и DN 100 и более 100 мм начиная с DN 150. Для обеспечения надежного перекачивания неочищенных сточных вод и надежной работы насосов свободный проход должен быть не менее 100 мм. Такое требование содержится в новых нормативах по выбору канализационных насосов ATV-134 немецкого объединения специалистов по очистке сточных вод.

    При выборе канализационных насосов все более важным критерием становятся издержки за срок их службы. При работе в периодическом режиме, характерном для канализационных насосных станций, стоимость энергии составляет около 50% затрат за срок службы. При непрерывном режиме, в котором часто работает водоприемная станция очистного сооружения, расходы на энергию превышают 80% общих затрат. Это положение справедливо, естественно, только для безотказной работы канализационного насоса и без его закупорок. При закупорках насоса (рис. 9) прямые расходы, связанные с устранением неполадки, и косвенные затраты из-за простоя насоса являются решающим фактором издержек. Эти затраты могут превысить стоимость насоса. По этой причине владельцы канализационных насосных станций придают первоочередное значение эксплуатационной надежности и лишь во вторую очередь − коэффициенту полезного действия. Выбор рабочего колеса насоса всегда означает компромисс между вероятностью закупорки насоса, КПД в рабочей зоне и характеристикой износа. Выбирать форму рабочего колеса можно только с учетом специфического состава сточных вод. Поэтому не может быть универсального рабочего колеса, как это пропагандируется одним из крупных шведских производителей насосов.Рабочее колесо насоса материал

    Некоторые рекомендации по выбору оптимальной формы рабочего колеса приводятся в табл. 2. При высоком содержании газовых включений свободновихревое рабочее колесо, как и прежде, является наилучшим решением. При высоком содержании волокнистых веществ получены хорошие результаты с открытыми однолопастным и двухканальными рабочими колесами. При среднем содержании волокон, характерном для коммунальных сточных вод, предпочтение отдается закрытым однолопастным и двухканальным рабочим колесам вследствие их высокой эксплуатационной надежности. При экстремальной загрязненности промышленными отходами или бытовым мусором применяется свободновихревое рабочее колесо, несмотря на неудовлетворительную эффективность использования энергии. Это в особой мере относится к небольшим типоразмерам − DN 80 и DN 100.

    Это было подтверждено многочисленными экспериментами с различными видами и концентрациями волокнистых материалов на испытательном стенде фирмы KSB, моделирующем условия перекачивания сточных вод. Очевидный вывод, который можно сделать - для экономичной транспортировки сточных вод необходимо выбирать геометрические формы рабочих колес канализационных насосов строго в соответствии с составом и характеристиками перекачиваемой среды.

    Рабочее колесо насоса - особенности эксплуатации.    

    При работе насоса на лопастное колесо действует осевое гидравлическое давление, стремящееся сдвинуть вал с насаженным на него колесом в сторону, обратную направлению движения жидкости, входящей в колесо.

    Давление со стороны всасывания в кольцевом пространстве всегда меньше давления на противоположной стороне диска рабочего колеса ( 2.13). Если с правой стороны колеса сила давления Р2 действует на кольцевую поверхность диска с радиусом г2 и гд, то с левой стороны его действие ограничивается кольцевой поверхностью с радиусом г3 и Rt. Отсюда следует, что силы полного Давления на рабочее колесо с односторонним входом жидкости справа и слева неодинаковы.Рабочее колесо насоса материал

    Из формулы  следует, что осевое давление направлено справа налево (Р2 > Рх), В результате этого создается усилие вдоль оси вала, стремящееся

    сдвинуть рабочее колесо в сторону всасывания. Величина осевой силы тем больше, чем больше диаметр входа и чем больше разность давлений (р2 рг)~ Формула (2.81) является приближенной, так как она не учитывает реактивное давление жидкости при движении в рабочем колесе, которое возникает вследствие изменения направления потока жидкости от осевого к радиальному.

    Осевое давление в насосе даже на одно колесо может быть значительным, а в многоступенчатых насосах снятие осевого усилия требует специальных устройств. Осевое давление смещает рабочее колесо, жестко насаженное на вал насоса, что приводит к нагреву подшипников, а при значительном смещении ротора насоса рабочее колесо может прийти в соприкосновение с неподвижными стенками корпуса. Это может вызвать истирание стенок рабочего колеса и увеличение расхода мощности, а в отдельных случаях поломку насоса.Открытое рабочее колесо насоса

    Осевое усилие может быть снято или значительно уменьшено следующим образом:

    применением рабочего колеса с двусторонним всасыванием; перепуском жидкости из полости зазора заднего диска во всасывающий патрубок. В этом случае площадь сечения перепускной разгрузочной трубы должна быть не менее чем в 4 раза больше площади зазора между уплотнением колеса и корпусом насоса. Сальник на напорной стороне будет находиться под давлением всасывания;

    устройством отверстий во втулке рабочего колеса. Этот способ снижает к. п. д. насоса на 4—6%, поэтому разгрузку предпочтительнее выполнять С помощью перепускной трубы;

    установкой радиальных ребер на заднем диске колеса (способ широко применяется в конструкции колес для кислот);

    Во многоступенчатых насосах осевые силы уравновешивают следующими способами: противонаправленной установкой колес и соответствующей системой перевода жидкости от колеса к колесу; применением разгрузочного диска (гидравлической пяты).

    Равновесие ротора в этом случае достигается действием давления рх в направлении, противоположном осевой нагрузке. С этой целью полость перед разгрузочным диском соединяется системой зазоров, через которые незначительная часть подачи насоса Qy2 отводится во всасывающую линию. Это позволяет обеспечить минимальный разбег ротора в осевом направлении и разгрузить сальники со стороны нагнетания от действия высокого давления. 

    Центробежный насос с открытым рабочим колесом

    Центробежные насосы с открытым рабочим колесом Ebara (Эбара) серии DWO с гидравлическими компонентами, которые изготовлены из нержавеющей стали AISI 304 (стальные колеса ), используются для промышленных процессов связанных с перекачкой жидкостей, которые содержат подвешенные твердые части. Например мойка овощей, мяса, рыбы и тому подобное. Промышленных моечных машин, которые могут содержать твердые тела, например, бутылки, банки, стаканы и упаковки. Могут применяться для покрасочных аппаратов и перекачки загрязненной воды общего назначения. Также возможен погруженный вариант насоса со степенью защиты IP 68.

    Спецификация

        Максимальное рабочее давление: 0,8 МПа.
        Максимальная температура жидкости: 90°С.
        Максимальный размер твердых частей: 19 мм

    Материалы

        Корпус насоса, крышка корпуса, рабочее колесо и вал из нержавеющей стали AISI 304.
        Кронштейн из чугуна.Размеры открытого рабочего колеса
        Механическое уплотнение из графита/керамики/NBR.
        На заказ возможное установление специального механического уплотнения.

    Технические данные

        Асинхронный 2-х полюсный двигатель.
        Класс изоляции F.
        Степень защиты IP55.
        1~230В ± 10% 50Гц, 3~230/400В ± 10%.
        Встроенный конденсатор и автоматическая защита от тепловой перегрузки для однофазной версии.
        Для трехфазной версии защиту от тепловой перегрузки должен обеспечить потребитель.
        DNA 2"1/2 для DWO 300-400, DNA 2" для других моделей.
        DNM 2".

    Центробежный насос с одним рабочим колесом CD(X)

    Центробежные насосы с одним рабочим колесом Ebara (Эбара) серии CD(X) с гидравлическими компонентами, которые изготовлены из нержавеющей стали AISI 304, используются для поднятия давления, водоснабжения, фильтрации и орошения, а также в системах кондиционирования воздуха, водоснабжения общего назначения, включая умеренно агрессивные жидкости.

    Спецификация

        Максимальное рабочее давление: 0,8 МПа.
        Максимальная температура жидкости: 35°С в соответствии к EN 60335-2-41 для бытового использования, 60°С для другого использования CD(X) 70/05, CD(X) 70/07 и CD(X) 90/10, 90°С для других моделей, 110°С для версии Н.

    Материалы

        Корпус насоса, рабочее колесо, диффузор и крышка корпуса из нержавеющей стали AISI 304.
        Вал из нержавеющей стали AISI 303.
        Кронштейн и корпус двигателя из нержавеющей стали AISI 304 для CD, из алюминия для CDX.
        Механическое уплотнение из графита/керамики/NBR.
        На заказ возможное установление специального механического уплотнения.

    Технические данные

        Асинхронный 2-х полюсный двигатель.
        Класс изоляции F.
        Степень защиты IP55.
        1~230В ± 10% 50Гц, 3~230/400В ± 10% 50Гц.
        Встроенный конденсатор и автоматическая защита от тепловой перегрузки для однофазной версии.
        Для трехфазной версии защиту от тепловой перегрузки должен обеспечить потребитель.
        DNA 1"1/2 для CD(X) 200, 1"1/4 для других моделей.
        DNM 1"

    колесо рабочее стальные колеса рабочее колесо

    Похожие товары

    Изображение
    Бензопила Урал-электрон и ее неисправности. Советы по ремонту двигателя бензопилы Урал-Электрон.
    Бензопила предназначена для пиления древесины на валке, раскряжевке, обрезки сучьев, выполнения рубок ухода, выполнения строительных и хозяйственных работ.
    https://
    Отзывы :0шт.
    Устройство фрезерного станка. Устройство вертикально-фрезерного станка.
    Предлагаем вашему вниманию устройство фрезерного станка, предназначеного для выполнения разнообразных фрезерных работ цилиндрическими, угловыми, торцевыми, фасонными и другими фрезами. На станках обрабатывают горизонтальные и вертикальные плоскости, пазы, рамки, углы, зубчатые колеса, модели штампов, пресс-форм и другие детали из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и пластмасс. Мощность...
    Отзывы :0шт.
    Настройки карбюратора бензопил Husqvarna . Мембраны карбюратора для бензопил
    Универсальная, многоцелевая пила для использования неполный рабочий день. Узкий и гладкий корпус, превосходное соотношение мощности и массы, а также, одни из лучших показателей по вибрации среди всех существующих пил. Экономичный насос перестает подавать смазку на цепь, когда пила работает в режиме холостого хода
    Полезный совет


    Предварительный подогрев карбюратора бензопил STIHL
    Отзывы :0шт.
    Монтаж и эксплуатация технического оборудования - Кабелеизмерительного устройства КИУ-1
    Монтаж и эксплуатация технического оборудования: кабелеизмерительного устройства КИУ-1 - процесс очень трудоемкий. В процессе проектирования использует такие ПО, как AutoCAD Pro / E SolidWorks и т.д., двухмерные и трехмерные программы для проектирования
    Отзывы :0шт.
    Акт передачи оборудования в эксплуатацию и акт его ввода в эксплуатацию с формой.
    Акт приемки-передачи оборудования представляет собой официальный документ, устанавливающий факт передачи оборудования от одной стороны к другой при вводе оборудования в эксплуатацию, а также при передаче или продаже его другой организации.
    Полезные советы
    Пример: Составление акта по форме № ОС-1 при покупке объекта основного средства через торговую сеть
    Отзывы :0шт.