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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Шестигранные и крестообразные посадки используют в насосах для скважин. Этот способ обеспечивает легкую посадку и снятие колеса. Фиксирование жесткое.
- 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.
