Centrifugális szivattyútalp ‖ Járókerék
A járókerék geometriája
Fontos megérteni egy tipikus centrifugális járókerék profilszerkezetét. A járókerék közepét a járókerék szívónyílásának (szem) nevezzük. A járókerék lapátjai a közepétől kifelé nyúlnak ki. A járókerék lapátjai íveltek (általában hátrahajlítottak -), felfogják és mozgatják a folyadékot, amikor a járókerék forog. A lapát mögötti nagy kör alakú rész a járókerék agya. Az agy megtámasztja a lapátokat, miközben az összes lapátot a járókerék szerelvényhez csatlakoztatja. Az agy külső átmérője az, ahol a járókerék fedele található. A félig nyitott járókeréknek burkolata van a lapátlapát tetején. A zárt kivitel a járókerék lapátjának tetejét és alját fedő fedőlemezzel ellátott járókereket jelent. Alternatív megoldásként a járókeréknek nincs fedőlemeze, és ezt a típust nyitott járókeréknek nevezik.
A járókerekek kialakítása eltérő lehet, de néhány alapelv minden járókeréknél ugyanaz. A lapát külső átmérője határozza meg azt a nyomást, amelyet a szivattyú képes előállítani. A kisebb külső átmérő kisebb nyomást eredményez, mint egy hasonló, nagyobb átmérőjű járókerék. A járókerék lapátjainak magassága határozza meg a szivattyú által termelt áramlási sebességet. Az alacsonyabb járókerék lapátja kisebb áramlást produkál, mint a magasabb lapáttal rendelkező járókerék. Ezek a járókerék geometriai jellemzői adják a járókerék stílusú tervezés hátterét.
A járókerekek fizikai jellemzése
A járókerék a kapcsolat a szivattyú bemeneti teljesítménye (hajtógép) és a kimeneti teljesítménye (folyadékmozgás) között. A szivattyúzási folyamat elején a hajtógép a járókereket a tengelyen keresztül forgatja. Ahogy a járókerék forog, a víz a lapát széle mentén középpontból kifelé nyomul, és a nyomás nő. A nagynyomású víz a lapát végéről a szivattyú tekercsébe (vagy vezetőlapátba -) kerül. A tekercs/vezetőlapát útvonala mentén a víz a járókerék geometriája által meghatározott áramlási sebességgel és nyomással távozik. A víz a járókerék lapátja mentén felgyorsul, és kis nyomást képez a járókerék bemeneténél. A légköri nyomás nagyobb, mint a járókerék szívónyílásának alacsony nyomása, amely erőt fejt ki a szivattyúzott folyadék felületére, így a folyadék tovább áramlik a járókerék szívónyílásába.
Szilárd kezelés
Sok alkalmazás szilárd anyagokat tartalmazó folyadékok szivattyúzását igényli. Ez gyakori a búvárszivattyúk esetében, amelyek alacsonyabban helyezkednek el a lefolyás és a hulladék összegyűjtésére szolgáló tartályban. A szilárd kezelhetőségéről ismert járókerekek egyik típusa a csatornás járókerekek. A csatornázott járókerék lehetővé teszi a szilárd anyagok hatékony átjutását a járókerék lapátjai között. Ezt a járókerekes kialakítást általában szennyvíz- és szennyvízkezelési alkalmazásokban használják.
Egy másik elterjedt szilárd kezelésű járókerék a vortex típusú, más néven süllyesztett járókerék. A járókerék a tekercsben helyezkedik el, nagy nyitott teret képezve a járókerék és a szívóbemenet között. Más járókerekekkel ellentétben, amelyek lapátokra támaszkodnak a víz lökésére, ez a járókerék örvényeket hoz létre a tekercs nyitott tereiben. A járókerék gyors forgása által keltett örvény lehetővé teszi a folyadék és a szilárd anyagok mozgását a járókerékkel való minimális érintkezés mellett. Nincs érintkezés a szivattyúfolyadék és a járókerék között, ami nagyon előnyös a koptató vagy nagy szemcsés szilárd anyagokat tartalmazó alkalmazásoknál.
Vágó és aprító szivattyú
Az eltömődésre hajlamos alkalmazásokhoz számos olyan járókerék létezik, amelyek ezeket a problémás szilárd anyagokat kezelik. vágószivattyú (vágószivattyú) olyan kialakítás. A vágószivattyú járókerekének éles éle van, és általában kemény anyagból, például volfrám-karbidból készül. Ezt az éles élt úgy tervezték, hogy a hozzá illő szívólap között szűk rés van éles fogazott éllel. Amikor a járókerék felveszi a szilárd anyagot, a szilárd anyag egy része megakad a szívólemezen lévő rögzített csipkés élben, lehetővé téve a forgó vágólapátnak, hogy levágja a szilárd anyagot. A szivattyú levágása csökkenti a különféle szilárd anyagok és törmelék, például rongyok, "öblíthető" törlőkendők és még ruházat által okozott eltömődést, ezáltal csökkenti a szivattyú leállási idejét. Ezeket a levágott szilárd anyagokat a szivattyú után lehet szűrni.
Egy másik járókerék-konstrukció az eltömődést okozó alkalmazásokhoz a chopper szivattyú. Az aprítószivattyú mechanikai felépítése hasonló a vágószivattyúéhoz. A szilárd anyag a járókerék éles elülső éle és a szívócső éles álló éle közé szakad.
A szívólemezen fogazott élt használó vágószivattyútól eltérően az aprítószivattyú vágókés mechanizmussal rendelkezik, amely a járókerék szívónyílásának külső oldalán található. A lapát és a járókerék szívónyílása, valamint a lapát és a szívólemez között szoros tűréseket tartanak fenn. Ezek a szűk tűrések lehetővé teszik a teljes penge levágását, megakadályozva a teljes tekercs eltömődését.
Nagynyomású alkalmazás
Egyes alkalmazások nagyobb nyomást igényelnek, például nagy magasságba történő szivattyúzás, vagy ahol a rendszer kialakítása kis átmérőjű csöveket igényel. Ennek a nagy nyomásnak az eléréséhez a járókerék kialakítása többféleképpen változtatható. A nyomás növelésének egyik módja a járókerék külső átmérőjének növelése.
A nyomás növelésének másik módja a fedőlemezek felszerelése a járókerék lapátjai fölé és alá. A zárt járókerék lapátjai közötti terület csökkenti az áramlás visszakeringetését (belső visszaáramlás -) a hatékonyabb nagynyomású kimenet érdekében. Bár a zárt járókerék hatékonyan növelheti a nyomást, korlátozza a járókerék szilárd anyagok kezelésére való képességét.
A nagynyomású szivattyúk általában szűrőkkel vannak felszerelve, hogy megakadályozzák a zárt járókerék eltömődését. Ha azonban nagyszámú szilárd anyag van jelen, egy darálószivattyú alkalmasabb lehet erre az alkalmazásra. A köszörűszivattyú bemenetének külső oldalán egy csiszolókés található. Amikor ez az éles penge forog, a szilárd anyagot finom darabokra zúzza, amelyek a szívószűrőn keresztül a szivattyúba áramlanak. Az őrölt szilárd anyagok ezután kikerülnek a szivattyúból, általában egy magas emelésű járókeréken keresztül. Egyenetlen domborzatú területeken a városi szennyvízgyűjtés során gyakran használnak csiszolószivattyúkat. Ezek a területek kis átmérőjű, nagynyomású csövekre támaszkodnak a szennyvíz szállítására. A csiszolószivattyú nem csak a szükséges nagy nyomást biztosítja, hanem csökkenti a szilárd anyagokat is, így csökkenti a kisebb csövek eltömődését.
Járókerék anyaga
A megfelelő szerkezeti anyag kiválasztása ugyanolyan fontos, mint a járókerék stílusának kiválasztása. A járókerék különféle anyagokból készülhet, például különböző minőségű öntöttvasból, rozsdamentes acélból, bronzból és műgyanta műanyagból. Az öntöttvas jó kopásállósággal és gazdaságossággal rendelkezik. Az öntöttvas azonban nem biztos, hogy ellenáll az erősen koptató vagy korrozív folyadékoknak. A járókerék korrózió miatti idő előtti meghibásodásának elkerülése érdekében rozsdamentes acél járókerék használatára lehet szükség. Bár a rozsdamentes acél drágább, mint az öntöttvas, általában jobban ellenáll a korrozív vegyszereknek.
A bronz egy másik korrózióálló anyag, amelyet gyakran használnak a tengerparti területeken. A tengeri alkalmazásokban vagy folyamatokban, ahol sós vizet szállítanak, a bronz megakadályozza a sós víz erózióját. Egyes kisebb szivattyúk műanyag járókereket használhatnak. A rozsdamentes acél vagy bronz alternatívákkal összehasonlítva ezek az öntött járókerekek kiváló vegyszerállósággal és nagy kopásállósággal rendelkeznek, és költséghatékonyak.
A szivattyúzott folyadék, valamint a rendszer állapota határozza meg a szükséges járókerék típusát. Feltétlenül tájékoztassa a szivattyú szállítóját ezekről az információkról, hogy biztosítsa a járókerék és a szivattyú helyes kiválasztását.