葉輪的概念:葉輪既指裝有動(dòng)葉的輪盤,是沖動(dòng)式汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的組成部分,又可以指輪盤與安裝其上的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的總稱。葉輪常見的都是鑄造或者焊接的,材質(zhì)根據(jù)工作介質(zhì)選用。
主要作用:葉輪的是把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為工作液的靜壓能與動(dòng)壓能。
根據(jù)EUROPUMP TERMINOLOGY和DIN 24250標(biāo)準(zhǔn),順著流體進(jìn)入的方向看,葉輪有逆時(shí)針和順時(shí)針的區(qū)別。
根據(jù)葉片形式分為三種:開式葉輪、閉式葉輪、半開式葉輪。
為了容納葉片,所有葉輪都配備了后蓋板(或者加強(qiáng)筋)。
閉式葉輪由前后蓋板和葉片組成;半開式葉輪由葉片和后蓋板組成;開式葉輪只有葉片與部分后蓋板或沒有后蓋板。
葉片式葉輪中的半開式、開式葉輪鑄造方便,可輸送含有一定固體顆粒的介質(zhì),但由于固體顆粒磨蝕流道,會(huì)造成泵的工作效率降低。
閉式葉輪運(yùn)行效率高、能長(zhǎng)時(shí)間平穩(wěn)的運(yùn)行,泵的軸向推力較小,但是封閉式的葉輪不易輸送含有大顆粒的或者含有長(zhǎng)纖維的污水介質(zhì)。
按照工作方式分為:?jiǎn)挝~輪、雙吸葉輪。
單吸葉輪即葉輪從一側(cè)吸入液體。
雙吸葉輪即葉輪從兩側(cè)吸入液體,具有優(yōu)良的抗汽蝕性能。
按結(jié)構(gòu)分:流道式(單流道、雙流道)、葉片式(閉式、開式)、螺旋離心式、旋流式四種。
以及串聯(lián)或背靠背布置。典型的葉輪布置如圖17到19。
根據(jù)其流線型式(尤其是葉輪外徑區(qū)域),葉輪細(xì)分為以下主要類型:
- 徑向葉輪。見圖1和圖2。
- 混流葉輪。見圖3、圖4和圖6。
- 軸流葉輪。見圖5。
- 旋渦式葉輪(外圍葉輪)。見圖15。
顯示了閉式葉輪和開式葉輪、單吸葉輪和雙吸葉輪之間的區(qū)別。
葉輪幾何參數(shù)
Dj:葉輪進(jìn)口直徑;
D1:葉片進(jìn)口直徑;
dh:葉輪輪轂直徑;
b1:葉片進(jìn)口寬度;
β1:葉片進(jìn)口角;
D2:葉輪外徑;
b2:葉輪出口寬度;
β2:葉片出口角;
Φ:葉片包角;
Z:葉片數(shù)。
葉輪進(jìn)口幾何參數(shù)對(duì)汽蝕性能有重要影響,葉輪出口幾何參數(shù)對(duì)性能(H、Q)有重要影響,兩者對(duì)泵的效率都有影響。
為了達(dá)到最佳的泵效率和最小NPSHR,葉輪必須配備一定數(shù)量葉片。采用少量葉片可增加通過葉輪的自由、無阻礙流動(dòng)截面。這使得葉輪能夠處理或多或少受污染的流體(污水泵、紙漿泵)和固體。
在處理含有污泥或固體的液體的徑向流和混流葉輪的葉片,其數(shù)量一般減少到一至三只,稱之為流道式葉輪或單葉片葉輪,可以是開式或閉式葉輪。見圖7至圖13。
在為給定流量(Q)和給定揚(yáng)程選擇泵時(shí),葉輪類型是決定性的。軸向、混流、徑向或周邊葉輪類型的選擇,受到以下因素的限制:預(yù)期轉(zhuǎn)速(n)和預(yù)期葉輪直徑的值(D)不能太極端。因此,在比轉(zhuǎn)速(ns)下實(shí)現(xiàn)最佳泵效率或級(jí)效率的能力取決于特定的葉輪設(shè)計(jì):
- 徑向葉輪:ns ≈ 12 to 80 rpm
- 混流葉輪:ns ≈ 80 to 160 rpm
- 軸流葉輪:ns ≈ 160 to 400 rpm ~
1、流道式葉輪:
流道式葉輪是從入口到出口是一個(gè)彎曲的流道,該類型的葉輪適用于輸送含有大顆粒雜質(zhì)或者是長(zhǎng)纖維的液體。因?yàn)檫@個(gè)類型的葉輪具有優(yōu)良的抗堵塞性能。但是他的弊端在于抗汽蝕性能弱于其他形式的。
2、葉片式葉輪:
葉片式葉輪中的半開式、開式葉輪鑄造方便,并且容易維護(hù)清理輸送過程中堵塞的雜質(zhì)。但是他的弊端在于運(yùn)輸過程中固體顆粒磨蝕下壓水室內(nèi)壁與葉片之間的間隙加 大,降低了水泵的運(yùn)行效率,并且因?yàn)殚g隙的增大使得流道中液體的流態(tài)的穩(wěn)定性受到破壞,使泵產(chǎn)生振動(dòng),該種型式葉輪不易于輸送含大顆粒和長(zhǎng)纖維的介質(zhì)。封 閉式的葉輪運(yùn)行效率高、能長(zhǎng)時(shí)間平穩(wěn)的運(yùn)行,泵的軸向推力較小,但是封閉式的葉輪易于被纏繞,不易輸送含有大顆粒的或者含有長(zhǎng)纖維的污水介質(zhì)。
3、螺旋離心式葉輪:
螺旋離心式葉輪是葉片為扭曲式的,在錐形輪轂體上從吸入口沿軸向延伸。輸送的液體流經(jīng)葉片時(shí)不會(huì)不撞擊泵內(nèi)任何部位,因此對(duì)水泵沒有什么損傷型,同時(shí)對(duì)輸送 的液體也沒什么破壞性由于螺旋的推進(jìn)作用,懸浮顆粒的通過性強(qiáng),所以采用該型式葉輪的泵適宜于抽送含有大顆粒和長(zhǎng)纖維的介質(zhì)。
4、旋流式葉輪:
旋流式的葉輪是葉輪全部或者是部分被縮離到壓水室流道,具有良好的抗堵塞性能。顆粒在水壓力室內(nèi)流動(dòng)靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的渦流的推動(dòng)下運(yùn)動(dòng),懸浮顆粒運(yùn)動(dòng)本身 不產(chǎn)生能量,流道內(nèi)和液體交換能量。在流動(dòng)過程中,懸浮性顆?;蜷L(zhǎng)纖維不與磨損葉片接觸,葉片多磨損的情況較輕,不存在間隙因磨蝕而加大的情況,適合于抽 送含有大顆粒和長(zhǎng)纖維的介質(zhì)。
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