Perangkat dan prinsip pengoperasian pompa sentrifugal. Pompa sentrifugal: perangkat dan klasifikasi

Meluasnya penggunaan pompa sentrifugal dalam kehidupan sehari-hari dan industri karena kinerjanya yang tinggi dan desainnya yang sederhana. Untuk pilihan tepat instalasi pertimbangkan perangkat pompa sentrifugal dan tipe utama.

Perangkat pompa

Di rumah spiral unit, pada poros adalah roda kerja(atau beberapa untuk pompa bertingkat). Ini mewakili cakram depan dan belakang (atau hanya bagian belakang), di antaranya ada bilah.

Cairan yang dipompa melalui pipa hisap (penerima) disuplai ke bagian tengah roda. Poros digerakkan oleh motor listrik. Air karena gaya sentrifugal didorong keluar dari pusat impeller ke pinggirannya. Ini menciptakan ruang yang dijernihkan di tengah roda, area bertekanan rendah. Ini mendorong masuknya air baru.

Di pinggiran impeller, yang terjadi adalah kebalikannya: air, yang berada di bawah tekanan, cenderung keluar melalui pipa pembuangan (knalpot) ke dalam pipa.

Jenis pompa sentrifugal

1. Dengan jumlah impeler(tahapan) sentrifugal membedakan:
   • satu tahap - model dengan satu tahap kerja (roda);
   • multistage - dengan beberapa roda pada poros.

1. Dengan jumlah cakram impeller:
   • dengan cakram depan dan belakang - digunakan untuk jaringan bertekanan rendah atau memompa cairan kental;
   • dengan cakram belakang saja.

1. :
   • horisontal;
   • vertikal.

1. Berdasarkan ukuran tekanan yang dihasilkan air pompa sentrifugal adalah:
   • tekanan rendah (hingga 0,2 MPa);
   • tekanan sedang (0,2-0,6 MPa);
   • tinggi (dari tekanan 0,6 MPa).

1. Dengan jumlah dan lokasi pipa hisap:
   • dengan penyerapan sepihak;
   • dengan hisap ganda.

1. Menurut kecepatan rotasi instalasi:
   • kecepatan tinggi (kecepatan tinggi) - dalam model ini, baling-baling terletak di selongsong;
   • kursus biasa;
   • bergerak lambat.

1. Menurut metode penarikan cairan:
   • model dengan outlet spiral - di dalamnya, massa air dikeluarkan langsung dari pinggiran bilah;
   • dengan baling-baling outlet - cairan keluar melalui baling-baling panduan dengan baling-baling.

1. Sesuai dengan tujuannya:
   • selokan;
   • pipa ledeng, dll.

1. Menurut metode menghubungkan instalasi dengan motor listrik penggerak:
   • menggunakan penggerak katrol atau gearbox;
   • dengan kopling.

1. Dengan lokasi pemasangan selama operasi:
   • pompa permukaan (eksternal) - selama operasi mereka berada di permukaan bumi, dan di dalam tangki ( tangki septik, lubang, dll.) selongsong intake diturunkan;
   • model sentrifugal submersible - perangkat semacam itu dirancang untuk direndam dalam cairan yang dipompa;

Jenis impeler pompa sentrifugal

Impeller merupakan salah satu bagian penting dari pompa sentrifugal. Tergantung pada kekuatan unit dan tempat kerjanya, mereka berbeda:

1. berdasarkan bahan:
   • besi cor, baja, tembaga digunakan untuk pembuatan roda yang beroperasi di lingkungan yang tidak agresif;
   • keramik dan bahan serupa - ketika pompa beroperasi di lingkungan yang aktif secara kimia;

1. dengan metode manufaktur:
   • terpaku (digunakan untuk pompa berdaya rendah);
   • Pemeran;
   • dicap;

1. bentuk pisau:
   • dengan bilah lurus;
   • ditekuk ke arah yang berlawanan dengan arah putaran impeller;
   • ditekuk ke arah putaran impeller.

Bentuk bilah mempengaruhi tekanan air yang dihasilkan oleh unit.

poros kerja

Ini adalah bagian instalasi yang paling rentan terhadap kerusakan selama pengoperasian. Ini membutuhkan keseimbangan dan pemusatan yang tepat. Bahan dari mana poros dibuat:

• baja tempa;
• baja paduan (untuk instalasi yang beroperasi dengan beban yang meningkat);
• stainless steel (untuk digunakan di lingkungan yang agresif).

Jenis poros:

• kaku (untuk mode operasi normal);
• fleksibel (untuk kecepatan tinggi);
• terhubung ke poros motor penggerak (digunakan untuk model pompa domestik).

Prinsip pengoperasian pompa sentrifugal, serta skema pompa sentrifugal, adalah sama untuk semua jenis unit. Ini didasarkan pada efek gaya dari bilah yang berputar pada aliran cairan yang dipompa dengan transfer energi mekanik ke sana dari mekanisme kerja. Perbedaan antara jenis instalasi terletak pada kekuatannya, tekanan air yang dibuat dan desain.

Hasil teknis yang dicapai oleh model utilitas yang diusulkan adalah kemungkinan untuk memperoleh impeler satu bagian yang tahan lama dengan ruang antar sudu yang sepenuhnya sesuai dengan geometri teoretis dan dengan akurasi 50 mikron.

bidang teknis

Model utilitas berkaitan dengan bidang teknik pompa, khususnya industri pompa sentrifugal, yaitu desain impelernya yang terbuat dari berbagai bahan termoplastik.

keadaan seni

Di Rusia, organisasi berikut paling aktif mengembangkan elemen struktural dan rakitan pompa sentrifugal, khususnya impeler: Institut Penelitian dan Desain Ilmiah OJSC Kompresor Sentrifugal dan Rotary, Biro Desain Pusat Teknik Mesin Federal State Unitary Enterprise, OJSC All-Russian Scientific -Balai Penelitian Bahan Baku Mineral. N.M. Fedorovsky", OJSC "Lembaga Penelitian Ural bahan komposit”, CJSC Uralelectro-K”, OJSC “Pabrik Pompa Submersible Livensky”, OJSC “Pabrik Pompa Listrik Bugulma”, LLC “Perusahaan Ilmiah dan Produksi “ALVIS”, LLC “Pabrik Polimer KCHK”, LLC “Borets”, LLC “Kurs” dan lain-lain

Di antara negara-negara terkemuka di dunia, penelitian dan pengembangan paling luas elemen struktural dan komponen pompa sentrifugal, khususnya impeller, dilakukan di Jepang, Jerman, dan Amerika Serikat.

Penemuan dan model utilitas domestik dan asing yang dikenal terkait dengan pengembangan dan produksi impeler pompa sentrifugal dan merupakan analog dari model utilitas yang diusulkan.

Sebuah impeller jet sentrifugal diusulkan sesuai dengan paten RF untuk penemuan 2132973 C1, IPC F04D 29/22, F03B 3/12, 1999 /1/, yang dapat digunakan dalam perangkat perpindahan non-volumetrik, khususnya dalam pompa sentrifugal untuk memompa cairan dan dalam instalasi turbin. Roda berisi dua disk, di antaranya sabuk melingkar dengan saluran pembuangan tertutup yang dibuat di dalamnya dipasang dengan kaku. Roda dipasang pada poros dan memiliki lubang di bagian tengah untuk masukan fluida kerja. Sebuah rongga dibentuk oleh permukaan bagian dalam korset. Saluran keluar terletak di sepanjang komponen aksial tegak lurus terhadap jari-jari roda, dan saluran keluar berorientasi pada arah yang berlawanan dengan arah putaran roda. Generatrix saluran yang paling jauh dari pusat roda terletak secara tangensial dengan keliling bagian dalam sabuk annular, memiliki ketinggian sama dengan diameter saluran keluar, dan lebar - dua diameter saluran keluar, dan jari-jari rongga bebas roda dibuat sama dengan setidaknya dua diameter saluran masuk untuk fluida kerja. Penggunaan penemuan ini memungkinkan untuk mengurangi kerugian gesekan mekanis dan meningkatkan efisiensi roda.

Sebuah impeller pompa sentrifugal dikenal menurut paten RF untuk penemuan 21422068 C1, IPC F04D 29/22, 29/28, 1999 /2/, yang berisi cakram penggerak, penggerak dan bilah yang membentuk saluran radial multi-baris. Saluran dilengkapi dengan bilah yang dipindahkan ke arah melingkar. Dinding saluran samping yang lebih dekat ke pinggiran dibuat berbentuk kerucut. Dinding menghadap sisi yang berlawanan dari bidang simetri roda, dibuat berpotongan satu sama lain dalam bidang simetri sepanjang keliling. Panjang lingkaran yang ditentukan sama dengan panjang busur semua saluran ditambah ketebalan dinding antara saluran yang berdekatan. Pada bagian periferal roda, saluran radial perifer dibuat, ditempatkan dalam satu baris dan dikomunikasikan dengan saluran radial semua baris melalui ruang annular. Ruang yang ditentukan dapat dibagi menjadi beberapa sektor. Penggunaan impeller desain ini meningkatkan efisiensi dan mengurangi Mulai torsi dengan mengurangi arus pusaran pada roda.

Impeller pompa sentrifugal diusulkan sesuai dengan paten RF untuk penemuan 2154197 C2, IPC F04D 29/22, 2000/3/, yang berisi cakram dan bilah kerja spasial yang dihubungkan secara kaku satu sama lain dengan menggunakan bilah bilah yang disertakan dalam badan disk. Permukaan bilah dan ekor kerja spasial dibuat dalam bentuk permukaan beraturan yang dibentuk oleh garis lurus yang bersilangan dan berpotongan di luar bilah, dan ekor dibuat dalam bentuk pas. Liner ini dicetak dengan lelehan panas, yang membentuk cakram selama pengecoran impeler, membentuk sambungan yang memastikan ketidakterpisahan bahkan dengan kerusakan lokal pada impeler. Lebih disukai, suhu leleh bahan sudu lebih tinggi daripada suhu leleh bahan piringan impeler. Penggunaan penemuan ini meningkatkan keandalan dan efisiensi pompa dengan mengurangi kerugian hidrodinamik.

Sebuah impeller radial dari pompa sentrifugal dikenal menurut paten Eropa EP 978658 A1, IPC F04D 29/22, 2000 /4/ dengan saluran aliran antara zona aksial dari aliran masuk dan zona radial dari outletnya. Saluran aliran dibatasi oleh permukaan dalam dan luar sudu dan permukaan annular pertama dan kedua saluran, melewati secara melintang ke sumbu impeler radial, diarahkan satu ke yang lain dan dibuat dalam satu bagian dengan impeler radial. Untuk menyederhanakan pembuatan impeller radial, permukaan saluran memiliki diameter yang berbeda. Dalam hal ini, diameter minimum permukaan saluran pertama sesuai dengan diameter maksimum permukaan saluran kedua. Permukaan pertama saluran terletak di sisi zona saluran masuk impeler radial.

Sebuah impeller dari pompa sentrifugal submersible diusulkan sesuai dengan paten RF untuk penemuan 2164626 C1, IPC F04D 29/22, 2001 /5/, terdiri dari disk penggerak dan penutup dengan bilah yang terletak di antara mereka, membentuk saluran aliran lintas variabel bagian dengan disk. Saluran aliran dibuat meruncing dari pusat ke pinggiran roda dan berkurang ketinggiannya. Pada saat yang sama, profil bilah dibuat sepanjang involute, ujung-ujungnya diluruskan pada sudut 35-42 ° ke lingkaran singgung diameter luar roda, dipasangkan dengan bidang-bidang terkemuka dan piringan penutup dibuat sepanjang radius dengan nilai yang meningkat dari pusat ke pinggiran bilah dari 1/20 hingga 1/2 ketinggian saluran di area yang sama dengan 0,3-0,4 panjang bilah, dan sama dengan 1/2 dari ketinggian saluran di area periferal. Selain itu, sudut kemiringan ujung bagian dalam bilah ke bidang cakram penggerak adalah 107-115°, dan cakram penggerak dan penutup dilengkapi dengan baling-baling yang dipasang pada bidang luar cakram penggerak dan penutup. Baling-baling pada permukaan luar cakram penggerak dibuat dalam bentuk sudu-sudu lurus, dan baling-baling pada permukaan luar cakram penutup dibuat dalam bentuk sudu-sudu tidak berliku. Diameter piringan depan kurang dari diameter piringan penutup dengan jumlah yang sama dengan 1,2-1,6 lebar saluran aliran di pinggiran piringan. Penemuan ini memungkinkan untuk meningkatkan efisiensi dan tekanan pompa.

Pompa sentrifugal impeller yang dikenal menurut paten Jerman untuk penemuan DE 10006983 A1, IPC F04D 29/22, 2001 /6/, khususnya digunakan dalam mesin pencuci piring dan mesin cuci pompa sirkulasi. Impeller berputar melawan pemberhentian di rumah yang dilengkapi dengan nozel hisap dan tekanan, dan dibuat dengan beberapa bilah yang berfungsi, serta dengan cincin dorong dari segel cincin kontak. Bilah rotor memanjang secara radial dari hub roda ke pinggirannya dan terletak di sisi depan bilah tumpang tindih di sisi aliran yang akan datang dan/atau di sisi belakang bilah tumpang tindih di sisi rumahan. Impeller dengan tumpang tindih bilah kerja dibuat semi terbuka. Dalam hal ini, tumpang tindih hanya sebagian menutupi tulang belikat dari sisi depan atau belakang. Lebih disukai, baling-baling dibuat utuh dengan cincin keramik penyangga penutup sebagai model pengecoran.

Rakitan impeler pompa diusulkan menurut paten internasional WO 190582 A1, IPC F04D 29/22, 2001 /7/, yang berisi impeler yang memiliki sepasang cakram yang dihubungkan secara terpisah ke poros penggerak untuk rotasi di sekitar sumbu. Di antara piringan ada bilah impeller yang berputar bersama dengannya. Selain itu, rakitan memiliki perangkat yang menerapkan gaya aksial ke impeller, mengencangkan disk dan bilah yang terletak di antara mereka.

Sebuah impeller terbuka untuk pompa sentrifugal dikenal menurut paten Eropa EP 1173678 A1, IPC F04D 29/22, 2002 /8/ dengan detail hub di mana lubang pusat hub dibuat, dan dengan elemen bilah pertama, yang terhubung ke detail dari sisi hub hub. Impeller memiliki pelat melintang tengah di mana elemen bilah pertama diletakkan di kedua sisi.

Sebuah impeler dari pompa sentrifugal dengan lebar yang dapat disesuaikan diusulkan menurut paten AS untuk penemuan US 6419450 VA, IPC F04D 29/22, 2002 /9/, yang memungkinkan untuk memilih lebar impeler tertentu dari sejumlah nilai yang tersedia. Impeller berisi selubung pertama, yang memiliki sejumlah bilah rotor, dan selubung kedua, di mana jumlah permukaan datar dan kelompok alur yang sama terbentuk. Setiap kelompok memiliki jumlah alur tersembunyi yang sama di mana bilah-bilah selubung pertama dimasukkan. Saat merakit roda, dimungkinkan untuk memilih antara pembentukan saluran aliran yang dibentuk oleh tepi luar bilah yang berbatasan dengan permukaan datar, atau sejumlah saluran aliran dengan berbagai lebar yang dibentuk dengan memasukkan bilah ke dalam kelompok roda yang sesuai. alur. Setelah perakitan akhir, impeller memiliki lebar tetap. Desain yang diusulkan mengurangi jumlah cetakan yang diperlukan untuk pembuatan baling-baling dengan berbagai lebar, dan juga mengurangi jumlah cetakan yang berbeda. bagian perakitan roda kerja.

Sebuah roda sentrifugal dikenal menurut paten RF untuk penemuan 2213271 C2, IPC F04D 29/22, 13/10, 2003 /10/, yang terdiri dari cakram depan dan penggerak plastik. Permukaan penyegelan yang paling sering aus adalah cincin baja tahan karat tempa yang dicetak ke dalam plastik cakram depan dan dipasangkan dengan bushing karet diafragma. Bongkar aksial roda dibuat dalam bentuk bilah radial yang terletak di sisi belakang cakram penggerak. Penemuan ini bertujuan untuk meningkatkan ketahanan aus dan daya tahan roda plastik.

Impeler hisap ganda yang dilas dari pompa sentrifugal diusulkan sesuai dengan paten RF untuk penemuan 2229628 C1, IPC F04D 29/22, 2004 /11/, yang berisi penggerak dan dua cakram penutup dan bilah yang terletak di antara keduanya. Di sepanjang tepi luar bilah, paku persegi panjang dibuat, memiliki panjang 3-5 kali lebih besar dari ketebalan bilah, dan terletak pada jarak kelipatan 1-1,3 panjang paku. Melalui lubang dibuat di cakram penutup di sepanjang garis antarmuka dengan bilah, di mana paku bilah dipasang dengan pembentukan celah di sepanjang lebar dan panjangnya. Di sisi luar cakram penutup, di sepanjang kontur lubang, talang dilepas untuk dilas. Paku bilah dibuat dengan ketinggian 1-2 mm lebih besar dari ketebalan dinding cakram penutup, dan dipasang dengan formasi celah 0,1-0,15 mm. Talang yang diambil di sepanjang kontur lubang sama dengan 0,3-0,5 dari ketebalan bilah. Invensi ini diarahkan pada pembuatan roda las yang murah dan efisien dengan fiksasi cakram dan bilah yang andal satu sama lain dengan meningkatkan kualitas lasan.

Diketahui baling-baling pompa sentrifugal submersible menurut paten RF untuk penemuan 2234001 C1, IPC F04D 29/22, 13/10, 2004 /12/, yang berisi cakram utama dan penutup, di antaranya terdapat cakram profil dibuat dengan permukaan menonjol depan dan belakang bergantian. Permukaan yang menonjol di depan terhubung secara kaku ke piringan penutup, permukaan yang menonjol di belakang terhubung secara kaku ke piringan utama, bilah impeller dibentuk oleh permukaan samping dari piringan profil, dan jalur aliran dibentuk oleh permukaan yang menonjol dari piringan. disk profil dan sektor bolak-balik dari permukaan internal disk utama dan penutup. Disk profil dapat dibuat dengan stamping, dan sambungan kaku dari permukaan yang menonjol dari disk profil dengan disk utama dan penutup dapat dibuat dengan mengelas, menyolder, atau merekatkan. Invensi ini bertujuan untuk membuat impeller pompa sentrifugal submersible, desain yang memungkinkan untuk mengurangi intensitas tenaga kerja dengan menyederhanakan teknologi manufaktur, mengurangi konsumsi logam dan meningkatkan efisiensi.

Impeler yang dilas dari pompa sentrifugal diusulkan sesuai dengan paten RF untuk penemuan 2244169 C2, IPC F04D 29/22, 2005 /13/, berisi cakram penggerak dan penutup dengan bilah yang terletak di antara mereka, di sepanjang tepi luarnya berduri dibuat 3-5 kali panjang bilah dengan ketebalan lebih besar, terletak pada jarak di antara mereka yang merupakan kelipatan 1-1,3 dari panjang duri. Melalui lubang dibuat di penutup dan disk drive, di mana paku pisau dipasang dengan formasi celah sepanjang lebar dan panjangnya. Di sisi luar disk, di sepanjang kontur lubang, talang dilepas untuk dilas. Paku bilah dibuat persegi panjang dengan tinggi 1-2 mm lebih besar dari ketebalan dinding cakram dan dipasang di lubang dengan formasi celah dengan lebar dan panjang 0,1-0,15 mm. Chamfer yang diambil di sepanjang kontur lubang cakram sama dengan 0,3-0,5 dari ketebalan bilah. Paku bilah bersama dengan cakram yang dirakit tersiram air panas dengan pengelasan busur listrik, dan bagian saluran masuk bilah dibuat dengan bevel di sepanjang jari-jari generatrix kerucut. Invensi ini bertujuan untuk membuat impeller pompa yang murah dan efisien dan menghilangkan batasan pada diameter maksimumnya.

Diketahui baling-baling pompa sentrifugal menurut paten RF untuk penemuan 2258158 C1, IPC F04D 29/22, 7/06, 2005 /14/, yang mengandung hub logam, lapisan polimer pelindung dari mana bagian impeler terbentuk dalam kontak dengan cairan yang dipompa. Hub dilengkapi dengan cincin logam koaksial dengan itu, yang terhubung ke hub dengan koneksi integral dan memiliki lubang oval, sumbu panjang yang terletak secara radial dan simetris ke sumbu hub. Selain itu, rasio luas cincin dengan total luas lubang oval adalah dari 3 hingga 5, rasio lebar lubang oval dengan ketebalan lapisan pelindung dari 1 hingga 3, rasio panjang lubang oval dengan lebarnya adalah dari 1 hingga 5, rasio diameter luar roda dengan diameter luar cincin adalah dari 1,02 hingga 1,10. lapisan polimer terbuat dari PTFE. Penemuan ini bertujuan untuk meningkatkan daya tahan.

Sebuah impeller baling-baling double-disk diusulkan mesin hidrolik menurut paten RF untuk penemuan 2266434 C2, IPC F04D 29/22, 7/04, 2005/15/, mengandung bangkai logam, terdiri dari disk penggerak yang saling berhubungan, hubnya, disk yang digerakkan, dan elemen penghubung yang dipasang di antara permukaan ujung disk dan profil pembentuk beberapa bilah, serta lapisan bingkai yang tahan aus. Cakram dibuat dalam bentuk cincin konsentris yang dihubungkan oleh jembatan. Elemen penghubung yang membentuk profil setiap bilah terhubung ke cincin disk yang disebutkan di atas. Cincin, jumper, dan elemen penghubung terbuat dari baja tulangan dari bermacam-macam yang sama dan saling berhubungan dengan pengelasan. Untuk membentuk satu bingkai, cincin bagian dalam disk drive dihubungkan dengan jembatan ke hub, juga dengan pengelasan. Invensi ini ditujukan untuk mengurangi konsumsi logam dan berat impeler mesin.

Sebuah impeller pompa air dikenal menurut paten Jepang untuk penemuan JP 3668465 B2, IPC F04D 29/22, 2005 /16/, memiliki badan utama yang dibentuk dari bahan sintetis. bahan polimer, dan bilah yang terletak di sekitar bagian putar tengah. Ada juga busing logam, di mana elemen silinder dipasang dari sisi depan bagian tengah yang berputar, memiliki bagian yang meruncing halus di ujung aksial. Elemen pendukung dekat-aksial dipasang di sisi belakang bagian tengah yang berputar. Sebuah permukaan pendukung dibentuk antara elemen silinder dan elemen pendukung dekat-aksial. Selongsong logam dimasukkan ke dalam elemen berputar pusat.

Analisis informasi paten dalam dan luar negeri pada desain impeler pompa sentrifugal menunjukkan bahwa impeler terbuat dari berbagai elemen struktural menggunakan berbagai pengelasan, stamping, pengepresan, pengecoran dan bentuk lainnya. Pada saat yang sama, impeler dapat dibagi menjadi dua jenis sesuai dengan akurasi elemen struktural dan kekuatan sambungannya, khususnya, disk utama (baling-baling) dan penutup, tergantung pada teknologi produksinya.

Jenis pertama: dua disk dilemparkan - utama dan penutup, dan kemudian kedua disk ini dilas, atau disolder, atau direkatkan. Namun, sangat sulit untuk mempertahankan geometri saluran aliran saat mengelas, menyolder atau menempelkan, dan kekuatan sambungan cakram jauh lebih rendah daripada kekuatan bahan cakram. Selain itu, tidak mungkin mendapatkan sudu impeller dengan geometri spasial.

Jenis kedua: baling-baling dilemparkan secara keseluruhan, dan ruang antara bilah dibentuk dengan pemrosesan atau dengan sisipan khusus. Kekurangan tipe kedua: ketidakmampuan untuk mendapatkan bentuk saluran yang persis sesuai dengan geometri teoretis, atau, karena sisipan terdiri dari banyak bagian yang dapat dilepas, kompleksitas proses pembuatan impeler dan, karenanya, kemampuan manufakturnya yang rendah.

Dengan demikian, desain impeler pompa sentrifugal yang saat ini dikenal dan teknologi produksinya memiliki kelemahan yang signifikan: ketidakmungkinan untuk secara akurat menyalin geometri teoritis saluran aliran dalam cetakan tekan atau pengecoran dan/atau keandalan sambungan penutup yang rendah. dan disk baling-baling, serta kemampuan manufaktur yang tidak memadai dari proses produksi.

Solusi teknis yang diusulkan ditujukan untuk menghilangkan kerugian di atas.

Impeler pompa sentrifugal diusulkan, yang merupakan konstruksi cor satu bagian tunggal yang terbuat dari bahan termoplastik, diperoleh dengan pengecoran pada batang investasi, yang memungkinkan untuk mengulangi geometri teoritis saluran aliran dengan akurasi tinggi (hingga 50 mikron) dan memperoleh impeller yang kuat, tanpa mengelas, menyolder, atau merekatkan elemen strukturalnya, yaitu, dengan kekuatan yang setara dengan bahan termoplastik yang digunakan.

Dari desain impeler pompa sentrifugal di atas, yang merupakan analog dari model utilitas yang diklaim, impeler menurut paten RF untuk penemuan 2213271 C2, IPC F04D 29/22, publ. 27.09.2003 /10/, yang memiliki seperangkat fitur yang paling dekat dengan set fitur penting dari model utilitas yang diusulkan.

Pengungkapan Model Utilitas

Model utilitas yang diusulkan adalah konstruksi cor satu bagian dari impeller pompa sentrifugal presisi tinggi dan tahan lama yang terbuat dari bahan termoplastik.

Desain impeller cor satu bagian ini dibuat menggunakan pengecoran inti investasi tiga langkah.

Pada tahap pertama: batang dicor dari logam atau paduan dengan titik leleh rendah tetapi intensif panas, geometri luarnya sepenuhnya sesuai dengan ruang interblade bagian dalam dari impeller. Jumlah batang ditentukan oleh geometri impeller. Suhu leleh bahan yang dapat melebur harus sedikit lebih rendah dari suhu operasi bahan termoplastik, dan kapasitas panasnya harus sedemikian rupa sehingga dapat menahan pemanasan jangka pendek ke suhu pemrosesan bahan termoplastik tanpa kehilangan bentuk dan kerusakan pada lapisan permukaan.

Pada tahap kedua: batang yang dilemparkan dari bahan dengan titik leleh rendah, serta selongsong logam untuk penggerak, dimasukkan ke dalam cetakan sebagai elemen tertanam dan baling-baling dilemparkan pada mesin cetak injeksi atau peralatan lain untuk memproses bahan termoplastik.

Pada tahap ketiga: impeler cor bersama-sama dengan batang dan busing dipanaskan hingga titik leleh bahan dengan titik leleh rendah, batang dilebur dan impeler cor padat dengan ruang interblade internal dengan akurasi tinggi, hingga 50 mikron, sesuai dengan akurasi pembuatan cetakan untuk produksi batang, diperoleh.

Bahan melebur batang dapat digunakan kembali di masa depan.

Dalam impeller yang diusulkan, praktis tidak ada ketidakseimbangan, yang merupakan konsekuensi darinya solusi konstruktif dan presisi manufaktur yang tinggi. Selain itu, produksi roda semacam itu sangat berteknologi dan ekonomis, karena bahan batang yang meleleh digunakan berulang kali.

Hasil teknis yang dicapai oleh model utilitas yang diusulkan adalah penciptaan desain tunggal impeller pompa sentrifugal presisi tinggi dan tahan lama yang terbuat dari berbagai bahan termoplastik.

Deskripsi singkat materi grafis yang menjelaskan esensi dari model utilitas

Pada Gambar.1. representasi grafis dari tahap pertama mendapatkan impeller disajikan: pengecoran batang dari bahan dengan titik leleh rendah.

Pada Gambar.2. - representasi grafis dari tahap ke-2 untuk mendapatkan impeller: merakit batang dan selongsong logam ke dalam cetakan dan mendapatkan casting.

Pada Gambar.3. - representasi grafis dari tahap ke-3 untuk mendapatkan impeller: peleburan batang.

Pada Gambar.4. menggambarkan desain satu bagian dari impeller pompa sentrifugal - model utilitas yang diusulkan.

Materi grafis disajikan pada lembar terpisah dengan penomoran terpisah.

Implementasi model utilitas

Mendapatkan desain satu bagian cor presisi tinggi dan impeller tahan lama dari pompa sentrifugal yang terbuat dari bahan termoplastik dilakukan dengan pengecoran pada batang investasi, khususnya sebagai berikut.

Dari paduan timah dan bismut, yang dikenal sebagai paduan Wood, batang cor, dalam geometri luarnya, sepenuhnya sesuai dengan ruang interblade internal impeller (gambar 1). Jumlah batang ditentukan oleh geometri impeller. Suhu leleh paduan yang ditentukan - 155 ° C. Namun, batang yang dilemparkan darinya dapat dipanaskan untuk waktu yang singkat, dalam 10 detik, hingga suhu 320 ° C tanpa kehilangan bentuk dan merusak lapisan permukaan.

Batang cor dari paduan ini, serta selongsong logam untuk drive, dimasukkan ke dalam cetakan sebagai elemen tertanam (gambar 2). Impeler dicetak dalam cetakan pada mesin cetak injeksi dengan cara biasa memproses bahan termoplastik.

Dicor pada mesin injection moulding, impeller dikeluarkan dari cetakan. Batang paduan timah-bismut terletak di dalam impeller, membentuk ruang interblade. Kemudian roda, bersama dengan batang dan busing, ditempatkan di bak khusus minyak suhu tinggi. Minyak dipanaskan hingga suhu 180 ° C, batang dilebur dan impeler cor satu bagian (gambar 3) diperoleh dengan ruang interblade internal dengan akurasi tinggi, hingga 50 m, sesuai dengan akurasi pembuatan cetakan . Paduan timah-bismut yang dilebur dapat digunakan kembali di masa depan.

Hasil teknis terdiri dari kemungkinan memperoleh struktur cor satu bagian dari impeller tahan lama yang terbuat dari bahan termoplastik dengan ruang interblade yang sepenuhnya sesuai dengan geometri teoretis dan dengan akurasi 50 mikron (gambar 4).

Contoh implementasi model utilitas

Contoh praktis penerapan model utilitas yang diusulkan adalah impeller yang diproduksi yang terbuat dari bahan termoplastik "Polyphenylene sulfide" merek "Fortron 1140L4", ditunjukkan pada Gambar.4.

Dimana: 1 - penutup disk;

2 - bilah spasial;

3 - selongsong logam tertanam;

4 - disk utama (baling-baling).

Penerapan Industri

Model utilitas yang diusulkan dapat menemukan aplikasi luas dalam industri pompa sebagai impeler pompa sentrifugal one-piece, presisi tinggi dan tahan lama yang terbuat dari berbagai bahan termoplastik.

1. Impeller pompa sentrifugal, berisi cakram utama dan penutup yang terbuat dari bahan termoplastik dan selongsong logam untuk penggerak, yang dicirikan bahwa ia dibuat sebagai struktur cor satu bagian dengan presisi tinggi bentuk geometris elemen struktural dan koneksi yang kuat di antara mereka dengan casting pada batang lilin yang hilang dalam tiga tahap:

pada tahap pertama: batang dilemparkan dari logam atau paduan yang dapat melebur, tetapi intensif panas, dalam geometri luarnya sepenuhnya sesuai dengan ruang interblade internal impeller dan jumlah yang ditentukan oleh geometri impeller; suhu leleh bahan yang dapat melebur harus sedikit lebih rendah dari suhu operasi bahan termoplastik, dan kapasitas panasnya harus sedemikian rupa sehingga dapat menahan pemanasan jangka pendek ke suhu pemrosesan bahan termoplastik tanpa kehilangan bentuk dan kerusakan pada lapisan permukaan;

pada tahap kedua: batang yang dilemparkan dari bahan dengan titik leleh rendah, serta selongsong logam, dimasukkan ke dalam cetakan sebagai elemen tertanam dan baling-baling dilemparkan pada mesin cetak injeksi atau peralatan lain untuk memproses bahan termoplastik;

pada tahap ketiga: impeler cor, bersama dengan batang dan selongsong, dipanaskan hingga titik leleh bahan dengan leleh rendah, batang dilebur dan impeler cor padat dengan ruang interblade internal dengan akurasi tinggi, naik hingga 50 mikron, sesuai dengan akurasi cetakan manufaktur untuk memproduksi batang, diperoleh.

Pompa pembuangan dipasang di mesin cuci dan digunakan untuk mengalirkan dan memompa air selama siklus pencucian. Apakah tautan terlemah? mesin cuci sehingga perlu dilakukan perbaikan dari waktu ke waktu. Dimungkinkan untuk membeli dan memasang pompa baru dengan harga murah.

Sering di pertanian, di industri dan di rumah-rumah pribadi menggunakan peralatan pompa. Tujuan mereka adalah untuk bergerak jenis yang berbeda cairan. Itulah sebabnya unit pompa memiliki banyak varietas, tempat khusus di antaranya ditempati oleh pompa sentrifugal.

Elemen kerja utama dari peralatan ini adalah impeller. Artikel ini membahas secara rinci konsep impeller, perangkat ini elemen struktural, serta jenis-jenisnya.

1 Konsep impeller dan perangkatnya

Impeller (impeller) pompa adalah elemen kerja utama peralatan pompa, yang mentransmisikan energi yang diterima dari motor. Diameter luar dan dalam bilah, bentuk bilah, lebar roda dapat ditentukan dengan menggunakan perhitungan.

Tujuan utama dari impeller pompa adalah untuk menghasilkan gaya sentrifugal, yang menciptakan tekanan yang membuat aliran fluida bergerak.

Desain impeller mencakup elemen-elemen utama berikut:

• disk depan (terkemuka);
• cakram belakang (digerakkan);
• impeller, yang terdiri dari bilah yang terletak di antara cakram.

Baling-baling impeler peralatan pompa sering kali memiliki lengkungan ke sisi yang berlawanan dengan arah pergerakannya.

1.1 Fungsi impeller pompa

Prinsip pengoperasian impeler: ketika siklus kerja dimulai, cairan terakumulasi di antara bilah secara bersamaan dengan dimulainya putaran impeler. Di bawah pengaruh rotasi, gaya sentrifugal muncul, berkontribusi pada munculnya tekanan; kemudian cairan bergerak menjauh dari tengah impeller dan secara bertahap menekan dinding. Media yang dipompa, di bawah tekanan, dibuang ke luar melalui pipa pembuangan, sementara di tengah impeler dibuat tekanan minimum, memfasilitasi aliran bagian fluida berikutnya ke impeler.

Perlu juga dicatat bahwa proses ini terjadi secara siklis, berkat pengoperasian peralatan pompa yang stabil dan tidak terputus.

1.2 Jenis dan perbedaan

Impeller adalah dari jenis berikut:

• membuka;
• tertutup;
• setengah tertutup.

Saat ini, pompa sentrifugal dengan impeler terbuka praktis tidak digunakan, karena efisiensinya< 40%. Но на немногих землесосных снарядах давней постройки такие колеса еще эксплуатируются. Но данный тип крыльчаток имеет и преимущества.Они гораздо менее подвержены засорению, и их весьма легко можно защитить от износа стальными накладками. Также отремонтировать данный тип колес можно очень просто.

Tipe setengah tertutup memiliki disc di sisi yang berlawanan dengan suction. Jenis ini tidak digunakan di unit tanah yang besar, tetapi digunakan di pompa kecil yang masalah penyumbatannya adalah landasannya.

Tipe pribadi memberikan efisiensi tertinggi, mereka digunakan pada semua peralatan pompa modern. Mereka memiliki kekuatan tinggi, tetapi perlindungan dan perbaikan keausannya jauh lebih sulit daripada impeler semi-tertutup dan terbuka.

Roda tertutup memiliki dua hingga enam bilah yang berfungsi. Tonjolan radial biasanya dibuat pada permukaan luar piringan. Atau tonjolan yang mengulangi garis tulang belikat.

Impeller paling sering diproduksi dalam keadaan utuh. Tapi di Amerika Serikat mereka kadang-kadang dibuat dilas, dari bagian cor. Dalam kasus paduan keras yang sulit dikerjakan, impeler terkadang dibuat dengan hub yang dapat dilepas yang terbuat dari bahan yang lebih lembut.

1.3 Jenis pendaratan yang paling umum digunakan

Tapered (conical) fit - memudahkan pemasangan dan pelepasan impeller dari poros pompa. Kerugian dari pemasangan ini adalah posisi impeller yang kurang akurat relatif terhadap selubung unit pompa dalam arah memanjang dibandingkan dengan pemasangan silinder. Impeller dipasang secara kaku pada poros, sehingga tidak dapat bergerak. Selain itu, conical fit cenderung menyebabkan runout besar pada impeller, dan ini, pada gilirannya, berdampak negatif pada gland packing dan mechanical seal.

Kesesuaian silinder - memastikan posisi impeller yang tepat pada poros. Roda dipasang pada poros dengan satu atau lebih kunci. Fit ini digunakan pada pompa periferal, dan pompa periferal submersible. Kerugian dari kecocokan seperti itu adalah kebutuhan untuk pemrosesan yang tepat dari poros pompa dan lubang itu sendiri di hubnya.

Heksagonal pendaratan (salib) - sebagai aturan, digunakan dalam peralatan pompa untuk sumur. Kesesuaian ini memungkinkan pemasangan dan pelepasan impeller dengan mudah. Ini dengan kuat memperbaikinya pada poros di sumbu rotasinya. Melalui mesin cuci khusus, celah pada roda diffuser disesuaikan.

Pendaratan dalam bentuk bintang enam sisi - digunakan dalam unit pemompaan tekanan tinggi bertingkat vertikal dan horizontal, di mana baling-baling terbuat dari baja tahan karat. Desain ini adalah yang paling kompleks, membutuhkan kelas tertinggi pemrosesan poros dan impeller. Ini dengan kuat memperbaiki impeller pada sumbu rotasi poros. Kesenjangan di diffuser diatur oleh busing.

2 Penyebab dan gejala impeller pompa sentrifugal yang rusak

Paling sering, penyebab kerusakan impeller adalah kavitasi - penguapan dan munculnya gelembung uap dalam cairan, yang menyebabkan erosi logam, karena adanya agresivitas kimia yang tinggi dari gas dalam gelembung cair.

Penyebab utama kavitasi:

1. Suhu > 60 °C
2. Panjang besar dan diameter kepala hisap tidak cukup besar.
3. Sambungan longgar pada kepala hisap.
4. Kontaminasi kepala hisap.

Tanda-tanda kerusakan:

1. Getaran.
2. Berderak selama hisap.
3. suara.

Tip: jika gejala di atas muncul di pompa, lebih baik berhenti menggunakannya. Karena kavitasi mengurangi efisiensi perangkat, tekanan dan kinerjanya, bagian-bagian unit pompa menjadi kasar, dan selanjutnya akan diperlukan untuk memperbaiki atau membeli perangkat baru.

2.1 Perbaikan

Jika perangkat masih menolak untuk bekerja, Anda dapat memperbaikinya sendiri. Untuk memperbaiki perangkat, Anda harus membongkarnya:

1. Langkah pertama adalah melepas setengah kopling menggunakan penarik khusus.
2. Langkah selanjutnya adalah mengarahkan rotor ke stop disc unloading ke arah yang menghasilkan suction.
3. Tandai lokasi panah pergeseran sumbu.
4. Bongkar bantalan, lepaskan liner.
5. Melalui stripper, disk bongkar ditarik keluar.
6. Dengan menggunakan sekrup paksa, lepaskan impeller dari poros.

Jika bahannya baja, jika rodanya aus, maka diarahkan terlebih dahulu, dan kemudian diubah menjadi mesin bubut. Dengan keausan roda yang parah, roda tersebut dilepas, setelah itu yang baru dilas.

Jika bahannya adalah besi tuang, jika rodanya aus, maka tempat-tempat yang diperlukan dituangkan dengan tembaga, dan kemudian dikerjakan, tetapi roda besi tuang, sebagai suatu peraturan, hanya diubah.

Langkah terakhir adalah merakit kembali pompa dengan urutan sebagai berikut:

1. Bersihkan bagian-bagian pompa sentrifugal.
2. Jika ada gerinda atau torehan, mereka dihilangkan.
3. Impeller dipasang pada poros.
4. Letakkan boot disk di tempatnya.
5. Pasang kotak isian lunak.
6. Kencangkan mur.
7. Gulung kelenjar.
8. Sampai berhentinya disk pembongkaran, rotor dimasukkan ke dalam tumit.

3 Karakteristik utama pompa sentrifugal modern

Perwakilan terbaik dari pompa modern adalah: pompa submersible dengan impeler periferal seri Calpeda B-VT, serta unit pompa pemancing otomatis 1SVN-80A dan pompa listrik 1ASVN-80A.

3.1 Tujuan pompa CALPEDA B-VT

Pompa CALPEDA B-VT digunakan untuk memompa bersih (untuk cairan yang terkontaminasi, Anda dapat menggunakan pompa semi-submersible Calpeda VAL atau Calpeda SC) cairan non-eksplosif yang tidak mengandung partikel yang bersifat abrasif, tersuspensi atau sangat agresif untuk bahan dari mana pompa dibuat.

Karena ukurannya yang kecil, pompa elektrik ini sangat cocok untuk dipasang di perangkat yang berbeda dan perangkat sistem pendingin, sirkulasi dan pendingin udara.

Batasan pengoperasian unit pompa CALPEDA B-VT

1. Suhu cair: untuk air<90 °C, для масла < 150°C.
2. Suhu sekitar< 40°C.
3. Modus penggunaan terus menerus.

Peralatan pemompaan self-priming 1SVN-80A dan 1ASVN-80A. digunakan untuk memompa cairan yang tidak terkontaminasi: air, alkohol, bahan bakar diesel, bensin, minyak tanah dan cairan netral serupa dengan viskositas<2⋅10-5 м 2 /с температурой -40 – 50 °Cи плотностью <1000 кг/м 3 .

Unit pompa 1SVN-80A diproduksi dengan rotasi kanan dan kiri, jika dilihat dari ujung poros. Pada perangkat rotasi kiri, ujung penggerak poros terletak di sisi pipa hisap, arah gerakan poros berlawanan arah jarum jam.

Pada peralatan putaran kanan, ujung penggerak poros terletak di sisi pipa pelepasan, putaran poros searah jarum jam. Arah pergerakan poros harus bertepatan dengan arah panah pada bagian tekanan peralatan pompa (diperiksa dengan uji coba singkat drive perangkat).

3.2 Pemodelan impeller di FlowVision (video)

Impeller (impeller) merupakan bagian kerja utama dari pompa. Tugas impeller pompa adalah mengubah energi putaran yang keluar dari mesin menjadi energi aliran air. Dengan bantuan gerakan impeller, cairan yang ada di dalamnya juga berputar dan dipengaruhi oleh gaya sentrifugal.

Gaya ini menggerakkan cairan dari pusat impeller ke tepinya. Setelah gerakan seperti itu, ruang hampa dibuat di tengah baling-baling, yang membantu penyedotan cairan melalui pipa pengisap perangkat. Setelah mencapai pinggiran impeller, cairan keluar ke pipa tekanan unit.

1 Jenis impeler

Impeller dapat dari jenis berikut: aksial, radial, diagonal, terbuka, semi-tertutup dan tertutup. Pada dasarnya, dalam perangkat pompa, impeller memiliki desain tiga dimensi, yang menghubungkan kelebihan roda aksial dan radial.

1.2 Semi-tertutup

Perbedaan antara produk semi-tertutup adalah bahwa ia tidak memiliki disk kedua, dan bilah dengan celah berdampingan dengan badan perangkat, yang memainkan peran disk kedua. Produk setengah tertutup digunakan untuk memompa cairan yang sangat terkontaminasi.

1.3 Tertutup

Desain produk tertutup memiliki dua cakram, di antaranya ada bilah. Impeller seperti ini sering digunakan untuk pompa sentrifugal, karena menghasilkan tekanan yang baik, dan ditandai dengan kebocoran air yang rendah dari outlet ke inlet. Impeler semacam itu diproduksi dalam beberapa cara: stamping, casting, spot welding atau riveting. Kualitas dan efisiensi kerja dipengaruhi oleh jumlah bilah. Semakin banyak bilah yang dimiliki bagian tersebut, semakin sedikit denyut tekanan air di outlet perangkat.

1.4 Jenis pendaratan

Pendaratan impeller pada poros motor dalam unit roda tunggal dapat berbentuk kerucut atau silinder. Tempat duduk roda pada alat pompa horizontal atau vertikal berbentuk segi enam atau bintang segi enam, atau salib.

Ada jenis pendaratan berikut di poros:

1. Pendaratan berbentuk kerucut. Jenis kecocokan ini memastikan pemasangan dan pelepasan impeller yang mudah. Kerugian dari pendaratan kerucut adalah posisi roda yang tidak tepat relatif terhadap badan perangkat dalam arah memanjang. Bagian yang bekerja tidak dapat dipindahkan pada poros, karena dipasang dengan kaku. Kesesuaian yang meruncing ditandai dengan runout produk yang besar, yang buruk untuk segel mekanis dan pengepakan kelenjar.
2. Kesesuaian silinder. Dengan fit ini, bagian tersebut berada pada posisi yang tepat pada poros. Impeller dipasang dengan beberapa pasak. Fit silinder dipasang di unit pompa vortex dan vortex submersible. Koneksi ini memungkinkan Anda untuk lebih akurat memperbaiki posisi impeller pada poros. Kerugian dari fit silindris adalah pemesinan yang tepat dari poros instrumen dan lubang di hub impeller.
3. Kesesuaian heksagonal (silang). Ini terutama digunakan dalam peralatan pompa untuk memompa air dari sumur. Dengan jenis fit ini, sangat mudah untuk memasang dan melepas impeller dari poros mekanisme. Pada saat yang sama, itu dipasang dengan kuat pada poros di sumbu rotasi mekanisme. Menggunakan mesin cuci di impeller dan diffuser celah dapat disesuaikan.
4. Hex star fit digunakan pada pompa bertekanan tinggi multitahap (vertikal dan horizontal). Impeler untuk unit ini terbuat dari baja tahan karat. Ini adalah pendaratan yang paling sulit dan membutuhkan penanganan kelas tertinggi. Bushing di diffuser dan impeller menyesuaikan celah.

1.5 Impeller pompa sentrifugal

Untuk pembuatan roda untuk pompa sentrifugal, paling sering digunakan nilai besi cor SCH 20-SCH 40. Jika pompa listrik akan bekerja dengan zat kimia agresif, roda dan selubung pompa sentrifugal terbuat dari baja tahan karat. Untuk pengoperasian perangkat dalam mode kompleks, yang ditandai dengan: periode nyala yang lama; bahan pemompaan memiliki partikel mekanis; tekanan tinggi, - untuk produksi impeler, besi cor kromium ICHH digunakan.

1.7 Pemutaran dan perhitungan impeller pompa sentrifugal

Dengan memutar roda, diameternya dikurangi untuk mengurangi gaya tekanan, tetapi efisiensi hidraulik perangkat tidak memburuk. Dengan sedikit penurunan efisiensi, tekanan dan aliran meningkat sangat signifikan.

Jika karakteristik perangkat tidak sesuai dengan kondisi kerja yang diperlukan dalam batas-batas tertentu, ada baiknya menerapkan putaran. Jumlah belokan dari pabrikan, sebagai suatu peraturan, tidak lebih dari dua. Ukuran belok bervariasi dari 8 hingga 15% dari diameter benda kerja. Tetapi ada pengecualian ketika angka tersebut dapat ditingkatkan menjadi 20%.

Perhitungan impeller perangkat sentrifugal tidak disarankan untuk dilakukan secara mandiri - ini adalah proses yang bertanggung jawab yang paling baik dilakukan oleh seorang spesialis.

2 Deskripsi pompa sentrifugal impeller terbuka

Jenis impeller terbuka dilengkapi dengan perangkat drainase dan tinja. Roda jenis ini dapat dipasang di atas ruang kerja unit dan di dalam ruang. Saat dipasang di atas bilik, partikel besar dapat dengan bebas lewat, oleh karena itu skema ini disebut pusaran bebas.

Selain keuntungan ini, ada beberapa kelemahan:

1. Penurunan efisiensi.
2. Kebutuhan untuk memasang mesin yang lebih bertenaga.
3. Tekanan cairan lemah.

Tidak disarankan untuk memasang skema pusaran bebas di unit drainase, karena pada awalnya dirancang untuk memompa cairan dengan inklusi. Pada perangkat seperti itu, impeller ditempatkan di dalam ruang kerja. Ada beberapa jenis roda terbuka:

• dengan bilah kecil (tinggi), yang digunakan untuk pemasangan di mekanisme drainase atau di perangkat dengan skema pusaran bebas;
• dengan bilah tinggi, yang digunakan dalam pompa tinja. Karakteristik roda semacam itu memungkinkan untuk memasangnya di mana partikel bebas dan tekanan yang lebih besar diperlukan daripada dalam kasus skema pusaran bebas.

Pada dasarnya impeller tipe terbuka dengan satu bilah digunakan dalam unit dengan mekanisme pemotongan, ketika tepi perangkat memainkan peran pisau. Penutup hisap memiliki tepi berbentuk bintang yang berfungsi sebagai pisau tetap. Dalam hal ini, perangkat melakukan dua fungsi sekaligus: memompa air dengan partikel besar dan menggiling inklusi serat panjang. Ini memungkinkan Anda untuk bekerja dengan cairan seperti itu tanpa risiko menyumbat perangkat.

2.1 Pompa submersible dengan impeler periferal

Perangkat submersible dengan impeller perifer digunakan untuk memasok air dari sumur dengan diameter minimum 4 '' (100 mm). Mekanisme tersebut bekerja dengan cairan tanpa inklusi padat dan sedimen.

Roda terbuat dari kuningan atau perunggu. Fitur dari perangkat tersebut adalah adanya bilah radial di pinggiran impeller, yang mentransfer energi dari media yang dipompa. Produk dipasang di antara dua pelat, yang terbuat dari baja tahan karat.

Dengan pas silinder, celah kecil dibuat di dalam ruang kerja perangkat. Desain bilah memastikan sirkulasi radial cairan yang masuk ke unit antara pelat dan bilah impeller. Hal ini memungkinkan Anda untuk secara bertahap meningkatkan tekanan air saat bergerak dari intake ke outlet. Roda itu sendiri terpasang pada poros baja tahan karat.

2.2 Impeller pompa 1SVN 80 A

Unit 80 A dirancang untuk memompa cairan bersih: air, bahan bakar dan pelumas, bahan bakar diesel, bensin, dll. Mekanisme 80 A dipasang di truk bahan bakar, tanker dan peralatan sejenis. Penggerak mekanisme 80 A berasal dari poros power take-off, atau dari motor listrik melalui power take-off dan transmisi. Bagian aliran terbuat dari paduan aluminium.

Bagian yang bekerja memiliki bilah radial dan terletak dalam wadah tertutup dari mekanisme silinder. Ada celah ujung antara casing dan impeller.

Spesifikasi 80 A:

• kepala - 32 m;
• kecepatan putaran - 1450 rpm;
• tinggi hisap - hingga 6,5 ​​m;
• daya - 9 kW.

2.3 Mengganti bagian kerja utama

Jika elemen dibuat dengan buruk, ada beban yang tidak merata di seluruh perangkat, yang dapat menyebabkan ketidakseimbangan di bagian aliran. Dan ini, paling sering, menyebabkan kerusakan pada rotor. Jika kerusakan seperti itu terjadi, impeller harus diganti.

Impeller diganti sebagai berikut:

1. Bagian pompa dibongkar.
2. Roda atau velg mengalami perubahan (tergantung desain).
3. Inspeksi dan verifikasi bagian lain dari unit.
4. Perangkat dirakit dan diuji oleh beban.

Dengan pemasangan yang tepat dan kepatuhan terhadap aturan pengoperasian, impeller, serta unit pompa itu sendiri, dapat bertahan lama dan melakukan tugasnya dengan baik selama bertahun-tahun.

DESAIN POMPA SENTRIFUGAL

Ketentuan umum

Desain didasarkan pada akumulasi pengalaman dalam menciptakan berbagai jenis pompa. Selain itu, untuk berbagai bidang aplikasi pompa, pendekatan yang berbeda digunakan. Bab ini berkaitan dengan desain pompa stasioner untuk keperluan industri umum. Fitur khas adalah pekerjaan mereka sebelum kavitasi, yang terkait dengan operasi jangka panjang mereka dan kebutuhan untuk mengecualikan kerusakan kavitasi.

Terlepas dari perbedaan dalam pembenaran parameter kinematik dan dimensi geometris jalur aliran, ada pendekatan umum untuk desain pompa dari berbagai jenis. Perancangan meliputi penyusunan dan analisis spesifikasi teknis, pemilihan parameter utama dan perhitungan hidrolik, pelaksanaan rancangan tata letak mesin, verifikasi dan perhitungan penyempurnaan, pelaksanaan gambar tampilan umum mesin dan bagian-bagian individunya.

Bagian grafis dari proyek dan catatan penjelasan dilakukan sesuai dengan GOST 2.109-73, GOST 2.305-68 (ST SEV 367-76), GOST 2.108-68, GOST 2.307-68, GOST 2.308-68, GOST 10356 -63, GOST 2789- 73, GOST 2.309-79, GOST 2.104-68 (ST SEV 140-74, 365-76), GOST 2.105-68 dan GOST 106-68.

Kerangka acuan untuk desain

Penugasan untuk desain pompa sentrifugal baling-baling mencakup data dasar berikut:

a) sifat fisik media yang dipompa:

r adalah densitas cairan yang dipompa, kg/m 3 ;

m - koefisien viskositas dinamis, Pa ;

R np adalah tekanan uap jenuh dari fluida kerja, PA (sifat fisik media yang dipompa ditetapkan untuk suhu desain T 0 K);

b) parameter pompa dalam mode desain:

H- kepala, m;

Q- laju aliran volumetrik cairan melalui pompa, m 3 / s;

c.data tambahan. Seiring dengan informasi dasar tentang pompa, data tambahan diberikan yang memungkinkan Anda mendekati desain pompa dengan benar.

Data tersebut meliputi:

Informasi tentang tujuan pompa dan ruang lingkupnya;

Kemungkinan batas perubahan dalam kondisi operasi;

Persyaratan teknis (efisiensi pompa, berat, dimensi);

Ergonomis (tingkat kebisingan, db, getaran, mm atau m / s 2, nilai

kebocoran eksternal, m 3 / s);

Indeks estetika teknis dan indikator fisiologis,

mencirikan kemudahan perawatan pompa;

Ekonomis (biaya pompa atau pemasangannya, perawatan dan

perbaikan), sumber daya, ketersediaan unit individu untuk pemeliharaan, dll.

Perhitungan parameter dasar dan geometris

dimensi impeller pompa

2.3.1. Penentuan kecepatan roda

Kecepatan impeller ditentukan oleh rumus Rudnev S.S. /16/

di mana C - koefisien kavitasi kecepatan dipilih dalam

tergantung pada persyaratan untuk pompa;

Untuk operasi jangka panjang dalam mode kritis pertama

kavitasi 1 = 800¸1100;

Untuk mengoperasikan pompa dalam mode kavitasi kedua

C 2 \u003d 1000¸1800 (200).

Penggunaan tahap sentrifugal sekrup memungkinkan Anda untuk mengambil nilai C 2 = 1800¸3000 (5000)

- nilai yang dihitung dari backwater;

D H- tekanan pada saluran masuk pompa, D H=1,5¸20 m.

Koefisien 1,15¸1,3 menurut GOST 6134-71.

2.3.2. Penentuan faktor kecepatan

. (2.2)

2.3.3. Penentuan diameter pintu masuk ke roda D di dalam

Ini bermuara pada penentuan diameter yang dikurangi dari nilai statis rata-rata dari koefisien yang termasuk dalam rumus:

- diameter impeller yang diperkecil.

Akhirnya

. (2.4)

Koefisien K 0 dipilih dari pertimbangan berikut /16/:

1. Impeller memiliki cadangan kavitasi yang besar dan kavitasi tidak termasuk di dalamnya. Dalam hal ini, dari kondisi diperolehnya kecepatan relatif minimum masuknya fluida ke dalam impeller

K 0=3.3¸3.7.

2. Dalam hal menghitung pompa sesuai dengan mode kavitasi kritis pertama K 0=4.2¸4.6. Selain itu, nilai besar dipilih jika kemungkinan pengoperasian pompa selama kelebihan beban.

3. Saat menghitung menurut rezim kavitasi kritis ke-2 K 0=4¸6 tergantung nilainya DARI 2. Jadi, misalnya, menurut V.V. Shemel /16/

KE 0 = 4.3¸4.65, DARI 2 = 1230¸1400,

KE 0 = 5.2¸5.7, DARI 2 \u003d 1500¸2500.

Diameter lengan D vm ditentukan oleh rumus perkiraan:

di mana n- daya pompa, kW;

a = 0.120¸0.130 - untuk pompa kantilever;

tetapi= 0,150¸0,160 - untuk pompa multitahap.

2.3.4. Penentuan Lebar Roda dalam 2 di pintu keluar

Lebar roda dalam 2 ditentukan berdasarkan data statistik dengan rumus

di mana untuk n s £120;

untuk n s>120.

Nilai yang diterima dalam 2 adalah pendahuluan dan akan ditentukan selama pembuatan profil berikutnya dari bagian meridional impeler.

2.3.5. Definisi perkiraan diameter luar

baling-baling D 2

Ukuran diameter outlet impeller D 2 tergantung pada jumlah bilah di roda z dan dari sudut pemasangan bilah di outlet b l2.

Sebagai perkiraan pertama, ukurannya D 2 ditentukan berdasarkan data statistik menurut rumus /16/

di mana ;

.

2.3.6. Pilihan jumlah bilah z

Jumlah bilah dipilih sesuai dengan data statistik tergantung pada koefisien kecepatan n s dan ukuran roda /16/:

n s = 50¸60; 60¸180; 180¸350; 350¸600;

z= 9¸8; 8¸6; 6; 6¸5.

Untuk pompa berukuran kecil, jumlah baling-baling yang lebih kecil dipilih untuk mengurangi hambatan aliran oleh baling-baling, yang ketebalannya relatif meningkat dengan penurunan dimensi impeller. Ini meningkatkan kapasitas hisap roda dan mengurangi kerugian hidraulik. Terkadang, untuk roda kecepatan rendah, beberapa bilah diperpendek di sisi hisap.

2.3.7. Pilihan ketebalan bilah s

Ketebalan bilah s ditentukan oleh pertimbangan dan kekuatan teknologi, dan terkadang persyaratan ketahanan aus (misalnya, untuk kapal keruk). Baling-baling disempurnakan di dekat saluran masuk untuk mengurangi pembatasan aliran (biasanya 2 kali) s 1

T a b l e 2.1

Untuk pilihan ketebalan bilah impeller