Co je oběžné kolo?
Pokud jde o čerpání kapalin, význam oběžného kola je základní součástí odstředivých čerpadel. Plní primární funkci přeměny mechanické energie z motoru na kinetickou energii. Tato energie zvyšuje tlak a průtok tekutiny.
Výhody oběžného kola
Pohyb tekutiny:Oběžné kolo se otáčí a vytváří ve svém středu oblast s nízkým{0}tlakem, která nasává kapalinu do oběžného kola ze vstupu. Jak se oběžné kolo otáčí, předává kapalině kinetickou energii.
Přenos energie:Otáčení oběžného kola zvyšuje rychlost tekutiny skrz lopatky, které při rotaci vytlačují tekutinu ven.
Zvýšení tlaku:U čerpadel se kinetická energie dodávaná kapalině přeměňuje na tlakovou energii, když kapalina opouští oběžné kolo a pohybuje se do výtlačného potrubí. Tento proces je nezbytný pro přepravu tekutin systémy.
Aplikace:Oběžná kola se používají v různých aplikacích, včetně:
●Odstředivá čerpadla: K přemísťování kapalin, často ve vodovodních a kanalizačních systémech.
●Turbíny: K výrobě energie z kapalin, jako například ve vodních elektrárnách.
●Kompresory: Ke zvýšení tlaku plynů.
Typy oběžných kol
Otevřete oběžná kola
Otevřené oběžné kolo má lopatky, které jsou připojeny k centrálnímu náboji, ale nejsou uzavřené na všech stranách. Tato konstrukce umožňuje tekutině volně proudit oběžným kolem, ačkoli to může mít za následek určitou ztrátu účinnosti v důsledku schopnosti tekutiny obtékat lopatky. V souladu s tím se otevřená oběžná kola používají v čerpadlech, která čerpají kapaliny s nízkou viskozitou, jako je voda, nebo v situacích, kdy čerpadlo potřebuje protlačit pevné částice nebo jiné velké částice. Například otevřená oběžná kola se často používají v papírových aplikacích kvůli nízké viskozitě, ale vyšší hustotě částic. Otevřená konstrukce umožňuje silnému papíru procházet oběžným kolem a udržovat průtok bez jeho poškození nebo omezení.
Uzavřená oběžná kola
Uzavřené oběžné kolo má lopatky, které jsou zcela uzavřeny okolními kroužky nebo "zadní deskou". Tato konstrukce pomáhá zabránit kapalině v obtékání lopatek, což má za následek zlepšenou účinnost a vyšší výstupní tlak. Uzavřená oběžná kola se často používají v čerpadlech čerpajících kapaliny s vysokou viskozitou, jako jsou oleje, nebo v situacích, kdy je vyžadován vysoký tlak. Pro aplikace na zvýšení vody, jako jsou ty v zařízeních na úpravu vody a čištění odpadních vod, se pro jejich účinnost doporučují uzavřená oběžná kola.
Polo{0}}otevřená oběžná kola
Polootevřená oběžná kola mají částečně uzavřené lopatky a často jsou opatřeny krytem nebo krytem přes lopatky, které pomáhají směrovat a usměrňovat tok kapaliny. Polo-otevřená konstrukce oběžného kola poskytuje rovnováhu mezi výkonem otevřených a uzavřených oběžných kol. V závislosti na konkrétních potřebách aplikace mohou polootevřená oběžná kola nabídnout „nejlepší z obou světů“ těm, kteří se rozhodují mezi dvěma výše uvedenými návrhy.
Materiály pro oběžná kola
Materiál použitý k výrobě oběžných kol je rozhodující pro zajištění jejich odolnosti a výkonu. Oběžná kola musí mít dostatečnou mechanickou pevnost, odolnost proti opotřebení a odolnost proti korozi. Mezi běžné materiály patří:
Litina:Litina je vhodná pro všeobecné-použití a nabízí dobrou odolnost a nákladovou-efektivitu.
Ocel litá:Poskytuje zvýšenou pevnost a často se používá ve vysoko{0}}aplikacích.
Nerez:Nerezová ocel známá pro svou vynikající odolnost proti korozi je ideální pro aplikace zahrnující agresivní kapaliny nebo korozivní prostředí.
Bronz:Bronzová oběžná kola, která se často používají v čerpadlech čerpajících hořlavé nebo výbušné kapaliny, nabízejí dobré mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi.
Uzavřené sendvičové lopatky oběžného kola mezi předním a zadním pláštěm. Často se nejlépe hodí pro „čisté“ kapaliny, tedy kapaliny s nízkým-až{2}}středně vysokým obsahem nerozpuštěných pevných látek. Protože tok vstupuje přes oko rotujícího oběžného kola a je poté veden mezi věnce kruhovým/radiálním pohybem, jsou hydraulické účinnosti relativně vysoké. Kromě toho se třecí kroužky oběžného kola používají k omezení množství výtlačné kapaliny, která může recirkulovat z vysokého tlaku (výtlak) zpět do nízkého tlaku (sání) ve spirále. To přispívá k hydraulické účinnosti čerpadla.
Naproti tomu průtokové kanály polootevřených oběžných kol mají mezeru se skříní, což může způsobit nepravidelný průtok a úniky přes mezeru do sousedního kanálu. Výsledkem je, že polo-otevřená oběžná kola mají obecně nižší hydraulickou účinnost.
Použití většího množství materiálu (litiny, slitin, bronzu atd.) v procesu odlévání nebo výroby uzavřených oběžných kol obecně vede k vyšším nákladům než u polootevřených oběžných kol. Navíc výroba odlitku pro uzavřené oběžné kolo ve slévárně bývá o něco složitější, a tudíž dražší.
Náklady na poprodejní servis a opravy tak mohou být o něco vyšší. Když se vůle opotřebitelných kroužků zvětší, je nutné je vyměnit. Třecí kroužky, považované za "položku opotřebení", zvyšují náklady na udržení vyšší hydraulické účinnosti.
Hydraulické zatížení rotoru a ložisek se bude také lišit mezi uzavřenými a polo{0}}otevřenými oběžnými koly. Protože nižší axiální zatížení se rovná nižšímu zatížení ložisek a potenciálně nižším nákladům na údržbu, měly by být tyto konstrukční rozdíly pečlivě zváženy.
Polo{0}}otevřená oběžná kola mívají vyšší axiální tahové charakteristiky ve srovnání s uzavřenými oběžnými koly. Je to proto, že síly na předním plášti uzavřeného oběžného kola mají tendenci působit proti silám na zadním plášti.
Naproti tomu polootevřené oběžné kolo nemá žádný přední kryt a výtlačný tlak se může vytvářet za oběžným kolem. Aby se tomu zabránilo, polootevřená oběžná kola mohou pumpovat lopatky nebo jiné mechanické prostředky, které mají své vlastní nevýhody při údržbě.
Zde je několik rozdílů mezi otevřenými a uzavřenými oběžnými koly
Používání:Uzavřená oběžná kola jsou nejběžněji používaná oběžná kola v průmyslu, protože si poradí s těkavými a výbušnými kapalinami.
Účinnost:Uzavřené oběžné kolo je zpočátku velmi účinné, ale postupem času účinnost ztrácí, jak se zvětšuje vůle třecího kroužku. Naproti tomu účinnost otevřeného oběžného kola může být zachována prostřednictvím nastavení vůle.
Údržba:Pro kontrolu stavu třecích kroužků v uzavřeném oběžném kole je nutné čerpadlo rozebrat. U otevřeného oběžného kola není nutná žádná demontáž.
Ucpání a čištění:Otevřené oběžné kolo je méně pravděpodobné, že se ucpe, a pokud se ucpe, snáze se čistí. Naopak, uzavřené oběžné kolo se může ucpat, pokud se čerpá vláknitý materiál nebo pevné látky, což ztěžuje čištění.
Inspekce:Vnitřní části uzavřeného oběžného kola jsou skryté, takže je obtížné odlévat a kontrolovat vady. Naproti tomu všechny části otevřeného oběžného kola jsou viditelné, což usnadňuje kontrolu poškození.
Cena a design:Konstrukce uzavřeného oběžného kola je komplikovanější a nákladnější kvůli přídavným třecím kroužkům. Konstrukce otevřeného oběžného kola je méně nákladná.
Úprava:Není snadné upravit uzavřené oběžné kolo pro zlepšení jeho výkonu. Lopatky otevřeného oběžného kola však lze snadno upravit, aby se zvýšila kapacita.
Rozsah rychlosti:Volby rychlosti pro uzavřené oběžné kolo jsou omezené, zatímco otevřené oběžné kolo nabízí širší rozsah specifických rychlostí.
Práce oběžného kola
Když se oběžné kolo otáčí, otáčí se také tekutina, která jej obklopuje. Voda vytéká radiálně prostřednictvím odstředivé síly přenášené oběžným kolem. Tlak a kinetická energie vody stoupá na výtlačné straně oběžného kola, protože rotační mechanická energie se přenáší na kapalinu. Na druhé straně se v oku na sací straně oběžného kola, kde dochází k vytlačování vody, vyvolává podtlak. Oběžné kolo odstředivého čerpadla při práci v tandemu se spirálou pomáhá vytvářet částečné vakuum a nízký tlak. Když je toto vakuum udržováno, pomáhá proudu čerstvé vody dostat se do systému.
5 různých výrobních procesů pro oběžná kola čerpadel
Oběžná kola jsou kritickými součástmi čerpadel a jsou zodpovědná za generování průtoku kapaliny. Pro výrobu oběžných kol čerpadel se používá několik výrobních procesů v závislosti na faktorech, jako je materiál oběžného kola, požadovaná přesnost, složitost konstrukce a objem výroby. Zde je podrobný přehled různých výrobních procesů pro oběžná kola čerpadel spolu s jejich aplikacemi a kdy je použít:
Odlévání je všestranný proces vhodný pro výrobu oběžných kol různých velikostí a složitostí. Je zvláště výhodné pro výrobu velkých oběžných kol se složitými vnitřními prvky. Litá oběžná kola mohou být vyrobena z materiálů, jako je nerezová ocel, litina nebo bronz. Tento proces se běžně používá, když je vyžadována vysoká přesnost, složité geometrie a vysoké objemy výroby. Odlévaná oběžná kola jsou obvykle obráběna na CNC strojích, jak ukazuje video níže.
Obrábění zahrnuje odstranění materiálu z pevného bloku kovu za účelem vytvoření oběžného kola. Tento proces je vhodný pro malá až středně-veliká oběžná kola a je známý svou přesností. Obrábění je preferováno tam, kde je nutná vysoká rozměrová přesnost a úzké tolerance. Často se používá pro specializované aplikace, které vyžadují vynikající povrchovou úpravu a přesné geometrické ovládání.
Svařování je proces, při kterém se více kovových součástí spojuje dohromady a tvoří oběžné kolo. Tato metoda se typicky používá pro oběžná kola s jednoduchou konstrukcí a provozními podmínkami, které nejsou nadměrně náročné. Svařovaná oběžná kola se běžně vyskytují u menších čerpadel a aplikací, kde je důležitá nákladová efektivita.
Prášková metalurgie zahrnuje zhutňování a slinování kovových prášků za účelem vytvoření pevného oběžného kola. Tento proces je zvláště vhodný pro oběžná kola vyrobená z materiálů, které se obtížně odlévají nebo obrábějí. Prášková metalurgie umožňuje výrobu složitých tvarů a oběžných kol s vysokou pevností a rozměrovou přesností. Často se používá, když jsou vyžadovány specifické vlastnosti materiálu, jako je zvýšená odolnost proti opotřebení nebo odolnost proti korozi.
Aditivní výroba neboli 3D tisk je nově vznikající technologie, která nabízí flexibilitu designu a schopnost vyrábět složité geometrie oběžného kola. Běžně se používá pro prototypování a malé výrobní série. Aditivní výroba je výhodná, když jsou potřeba rychlé iterace návrhu, přizpůsobení nebo výroba vysoce složitých oběžných kol. Nemusí však být vhodný pro velko-objemovou výrobu nebo když jsou kritické specifické vlastnosti materiálu.
Při výběru vhodného výrobního procesu je nezbytné vzít v úvahu faktory, jako je materiál oběžného kola, typ, velikost, složitost, požadovaná přesnost, objem výroby a náklady. Každý výrobní proces má své silné stránky a omezení a výběr správné metody zajišťuje, že oběžné kolo splňuje požadované specifikace a funguje optimálně v rámci systému čerpadla.
Jak vybrat správné oběžné kolo
Aplikace
Nejprve musíte pochopit účel oběžného kola. Jaké bude jeho využití? Do jaké míry bude vystaven opotřebení? Bude vystaven nebezpečným nebo korozivním materiálům?
Na tyto otázky potřebujete konkrétní odpovědi, abyste se mohli informovaně rozhodnout. Na základě vašich požadavků budete mít na výběr alternativy, protože každý styl oběžného kola plní specifickou funkci. Budete také muset zvážit velikosti a další specifikace, například zda je vhodnější otevřený nebo uzavřený design.
Uzavřené oběžné kolo má otěrové kroužky, které obvykle vyžadují údržbu. Naproti tomu u otevřených oběžných kol je menší pravděpodobnost ucpání a mohou vyžadovat pouze občasné ruční seřízení
Tok
Jakmile budete mít jasno o použití oběžného kola, musíte porozumět vzoru proudění potřebnému pro proces.
Například axiální proudění je vhodné pro přenos tepla, mísení-kapalin a podobné aplikace. Tento typ proudění je vhodný pro nižší smyk a účinné čerpací rychlosti. Typicky zahrnuje turbínu s šikmými lopatkami, i když může také zahrnovat radiální proudění v závislosti na rozměrech.
Radiální proudění na druhé straně generuje vyšší smyk ve srovnání s axiálním prouděním. Je vhodný pro aplikace, jako je plyn-kapalinová disperze, známá také jako míchání emulzí. K zavedení takových toků lze použít zkřížené lopatky a rychlost střihu lze upravit na základě požadované jemnosti emulzí a disperzí. Pro radiální proudění se doporučují oběžná kola s pilovými zuby.
Pro aplikace zahrnující vysoce viskózní látky je vyžadován tangenciální proudění. To obvykle zahrnuje použití kotevních nebo čtvercových čepelí.
Průměr nádoby
Dalším krokem je určení průměru oběžného kola. To závisí na požadovaném průtoku a průměru nádoby. Obecně platí, že pro radiální a axiální proudění je průměr oběžného kola přibližně jedna-třetina průměru nádoby.
U axiálních oběžných kol se doporučuje mít průměr, který je asi 70 % průměru nádoby, aby byla zajištěna cirkulační cesta bez překážek. U kotevních oběžných kol se toto procento zvyšuje na 70 % až 90 %.
Viskozita
Viskozita materiálu je rozhodující při výběru oběžného kola. Pro nižší viskozity, blížící se viskozitě vody, se doporučuje vrtulové oběžné kolo. Pro vyšší viskozity a hustší látky je vhodná turbína s šikmými lopatkami nebo turbína s vertikálními lopatkami. Kotevní a čtyřhranné lopatky se používají pro extrémně vysoké viskozity.
Materiály
Dále zvažte materiál oběžného kola. Nerezová ocel se běžně používá kvůli své odolnosti vůči korozi, kontaminaci, teplu a chemickým reakcím, díky čemuž je odolná a spolehlivá. Je také hygienický a snadno se čistí.
Další materiálové možnosti zahrnují slitiny železa, titanu, bronzu a niklu. Pro zvýšení odolnosti lze použít další nátěry a povrchové úpravy, zejména u aplikací s vysokým-tlakem.
Náklady
Nakonec zvažte náklady na oběžné kolo. Náklady na oběžné kolo nejsou jednorázové-náklady; zahrnují také údržbu v průběhu času.
Je nezbytné vybrat oběžné kolo s nízkými náklady na údržbu, které zůstane produktivní. I když může být zpočátku lákavé snížit náklady, může to vést k vyšším dlouhodobým-nákladům v důsledku výměn, oprav nebo údržby. Udělejte rozumné a praktické rozhodnutí, abyste se vyhnuli přerušení výroby.
Specialita
Speciální aplikace vyžadují speciální styly oběžného kola založené na konzistenci materiálu a velikosti nádoby.
Pro baňky nebo nádoby s úzkým{0}}hrdlem jsou vhodnou volbou skládací oběžná kola. Pokud je produkt velmi hustý nebo viskózní a je třeba jej seškrábnout ze stěn nádoby, jsou ideální kotvicí oběžná kola, protože účinně čistí stěny nádoby a minimalizují plýtvání materiálem.
Naše továrna
Společnost China Welong byla založena v roce 2001 a je profesionálním mezinárodním poskytovatelem služeb integrovaného dodavatelského řetězce. Soustředíme se na průmyslové zakázkové kovové výrobky s cílem posílit svět s nejlepším dodavatelským řetězcem v Číně. Od založení nabízíme vývoj a řízení dodavatelů, dohled nad nákupem a služby kontroly kvality v Číně mnoha předním podnikům v oblasti mezinárodní průmyslové výroby, těžby ropy, letectví a kosmonautiky a špičkového lékařského ošetření.
Certifikace
FAQ
Otázka: Jak vybrat oběžné kolo?
Otázka: Jak zjistím, jakou velikost oběžného kola potřebuji?
Otázka: Jaká jsou kritéria pro výběr oběžného kola na základě viskozity?
Otázka: Jaké jsou tři 3 typy oběžného kola?
Otázka: Je větší oběžné kolo lepší?
Otázka: Jak vypočítat velikost oběžného kola?
Otázka: Zvyšuje se zvětšující se velikost oběžného kola průtok?
8. Který typ oběžného kola je nejúčinnější?
Uzavřená oběžná kola jsou velmi účinná, protože kapalina protéká okem oběžného kola a je nasměrována mezi dva kryty kruhovým pohybem.
Otázka: Proč používat polo-otevřené oběžné kolo?
Otázka: Jaký je problém s oběžným kolem?
Otázka: Jaká je předpokládaná životnost oběžného kola?
Otázka: Jak vypočítáte CFM oběžného kola?
Otázka: Které oběžné kolo je nejlepší pro vodní čerpadlo?
Otázka: Jak si vyberete typ oběžného kola?
Otázka: Jaký je nejlepší bod účinnosti oběžného kola?
Populární Tagy: oběžné kolo, Čína výrobci oběžného kola, dodavatelé, továrna
