Виды и особенности крыльчаток для насосов

Все отрасли промышленности, сельское хозяйство, а также владельцы частных домов используют насосы, как вспомогательное оборудование для перекачивания жидкостей. Агрегатов для перекачивания жидкостей существует около 3 тысяч видов. При выборе аппарата следует учесть назначение оборудования и условия его эксплуатации.

Чтобы правильно и с большей эффективностью использовать насосы, надо знать, из каких частей он состоит, как устроен и правила эксплуатации. Основной конструктивный элемент насосного оборудования – крыльчатка, или рабочее колесо.

1 Устройство и назначение рабочего колеса

Крыльчатка – основной рабочий орган насоса или насосной станции. Рабочее колесо служит для того, чтобы преобразовывать вращательную энергию двигателя в энергию перемещения жидкости.

Жидкость, находящаяся в крыльчатке, за счет движения рабочего колеса, также вращается под действием центробежной силы, генератором которой и является крыльчатка. Благодаря этой силе жидкость перемещается от центральной части рабочего колеса к периферии. Там жидкость под давлением выталкивается в напорный патрубок насосного оборудования.

Цикличность процесса обеспечивает стабильную и бесперебойную работу циркуляционного насоса.

1.1 Типы крыльчаток

Крыльчатки существуют различных типов: диагональные, осевые, радиальные. По своей конструкции делятся на открытые, полузакрытые и закрытые.

  1. Открытое рабочее колесо представляет собой диск и лопасти, которые находятся на его поверхности. Лопастей зачастую бывает четыре или шесть. Данный вид крыльчатки применяют для перекачивания загрязненной жидкости, с маслянистыми или твердыми включениями, при низком напоре. При такой конструкции колеса удобно очищать его каналы. Отличительная особенность данного вида – это невысокий коэффициент полезного действия, который составляет в среднем 40%. Однако он обладает высоким уровнем износостойкости и легко очищается от различных засорений.
  2. У полузакрытого рабочего колеса отсутствует второй диск, что отличает его от закрытого, а лопасти при маленьком зазоре примыкают к корпусу насоса. Этот вид предназначен для перекачивания низкокислотных жидкостей, а также сильно загрязненных.
  3. В закрытом рабочем колесе лопасти располагаются между двумя дисками. Это наиболее востребованный вид, который часто применяют в центробежных насосах. При таком виде крыльчатки насоса, создается мощный напор, утечка жидкости минимальная, и повышенный коэффициент полезного действия.

Способы изготовления закрытых колес отличают их между собой:

  • литье;
  • штамповка;
  • точечная сварка;
  • клепка.

Более высокое количество лопастей обеспечивает лучшую эффективность работы водяных насосов.

1.2 Способы посадки колес

Посадочные места крыльчаток на вал двигателя могут быть различные. Так, например, в одноколесных водяных насосах они конические или цилиндрические. Многоступенчатые вертикальные или горизонтальные насосы и насосы для скважин имеют крестообразное, шестигранное посадочное место, или в форме шестигранной звезды.

  1. При конической посадке рабочее колесо легко посадить и снять. Недостаток ее состоит в том, что крыльчатка водяного насоса менее точно располагается относительно корпуса в продольном направлении, чем при цилиндрическом способе. Посадка на вал жесткая, двигать колесо нельзя.
  2. Точное положение крыльчатки на валу обеспечивает цилиндрическая посадка. Фиксируют колесо при помощи шпонок. Данный вид посадки применяют в вихревых и погруженных вихревых насосах. Недостаток заключается в том, что необходимо точно обрабатывать вал насоса и отверстие в ступице крыльчатки.
  3. Шестигранные и крестообразные посадки используют в насосах для скважин. Этот способ обеспечивает легкую посадку и снятие колеса. Фиксирование жесткое.
  4. Посадку в виде шестигранной звезды используют в горизонтальных и вертикальных многоступенчатых высоконапорных насосах, крыльчатки в которых изготовляют из нержавеющей стали. Данная конструкция самая сложная и требует высокого класса обработки вала и рабочего колеса.