离心泵叶轮类型及作用
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离心叶轮类型作用介绍
离心泵中的叶轮类型在设计上有所不同，具体取决于所处理的流体，设计是低压还是高压，以及设计的装置是自吸还是处理诱导气体。在选择过程中以确保在过程和维护期间的预期结果之间实现正确的平衡，同时确保获得最大的过程效率。
通常，径向叶片靠得越近，公差越小，叶轮设计越封闭，效率越高，但由于自由通道的限制，固体处理能力越低。
下面列出了10种不同类型、它们的优点以及它们可以使用的流体类型：
（一）叶轮类型和流型
1、封闭式（离心式、多级和第一级侧通道泵）
专为含有小颗粒的清洁流体而设计，由于其与内壳的紧密间隙以及叶轮叶片之间带有耐磨环的封闭式叶轮，因此是效率最高的设计。
固体处理能力由叶轮中前后通道之间的空间定义，对于小型装置，该空间可以以微米为单位进行测量。在离心力引导流体通过叶片之前，流体被吸入叶轮眼（中心），然后被引向泵壳的侧面，并通过出口排出。
2、双吸（分体式和双吸设计）
这种设计主要用于中开式泵壳，使泵能够同时通过叶轮叶片的两侧抽取液体。通常用于干净的液体，在高流量和相对较低的水头下没有固体，双蜗壳同时向两侧进料。该装置在单个套管内提供尽可能高的流量。
3、柔性（柔性叶轮设计）
柔性叶轮这种设计由弯曲的橡胶叶片组成，这些叶片与泵壳保持接触，使装置能够自吸。专为处理干净、粘稠和含固体的液体而设计，刀片之间适合固体颗粒，这意味着该装置可以处理悬浮固体，例如直径达 25 毫米的水果块。低剪切设计，由于叶轮接触外壳，转速小于1400rpm。
4、开式叶轮
在这种设计中，只有叶片是可见的，使该装置能够处理大块固体，并且易于清洁。由于其较大的自由通道面积，它的效率低于其他类型。由于缺少侧壁，这种设计难以产生高压，但可以容纳大的固体。
5、半开式（离心泵和垃圾泵）半开式
在这种形状内，宽通道可以处理大的固体颗粒而不会堵塞。专为大容量和低压污水处理或工业中的腐蚀性工艺应用而设计。
6、水性叶轮
它的外观类似于正弦波声波，不同于任何其他设计。它设计用于铲取碎片，将它们轻轻地移向出口，出口处有一个刮刀，确保流体不会在泵头内再循环。刮板随叶轮的波浪形状进出。与其他低剪切泵设计不同，叶轮没有尖端，这意味着它可以输送柔软或易损坏的产品而不会破损，例如水果片，因为它们不会通过叶轮。
7、涡流泵（潜水泵、流程泵）
传统上，液体在被径向排出到外壳出口之前先流过叶轮，但是这种版本会在外壳内产生涡流，从而使通常不与其接触的纤维材料或固体颗粒能够通过。只有一小部分颗粒与旋转部分接触，这种设计也称为无堵塞。主要用于低扬程应用，它可以嵌入泵壳内，以在不接触泵送固体的情况下实现更大的悬浮固体通道。
8、混流（半轴流）（立式涡轮机和浸没式设计） 这种设计以对角线方式传输流量。由于它产生的强烈垂直水流，如果浸入水槽中，它可以防止沉降在底部。
9、切割机（潜水式和离心式）
切割器叶轮可以有多种设计，这取决于该单元是切割器设计还是浸渍器设计。浸渍机设计可以有一个碳化钨叶轮与扩散板和研磨机一起旋转，浸渍固体。型号还可以在位于叶轮下方的加长电机轴上安装搅拌器，作为搅拌器确保泵吸口处的物质被分解并通过泵传输。
这种模型的一个例子是 Tsurumi C 系列。切割器设计包含一个多叶片通道叶轮，其切割机构与固定切割环和旋转刀配合使用。这使得该装置能够提供比使用更小管道的固体处理泵更高的压力，使其成为需要高压且管道尺寸需要尽可能小的情况的理想选择。
10、侧通道（侧通道泵与闭式叶轮组合） 这种多径向设计的形状使装置能够处理夹带的气体，紧密安装在吸入和排放外壳之间以保持效率。侧通道叶轮无法处理固体，它可以分离气体或空气，允许两者在没有气阻的情况下被泵送，从而使其自吸。
（二）常见问题
1、堵塞
泵送流体聚集在套管内，减少间隙和泵效率，导致流量和压力降低。
2、化学攻击
与泵材料不相容的液体或化学品会导致部件腐蚀和故障。
3、气蚀
当吸入压力不足时，会导致吸入内形成气泡，气泡破裂然后在叶轮表面内爆，迅速侵蚀大面积导致故障。空化导致叶轮破裂
4、失衡
在制造阶段，所有叶轮都是平衡的。如果这些不平衡，则会导致不相等的径向力和由于剧烈振动而导致的相关加速部件磨损。这直接影响机械密封和轴承的使用寿命，导致泵过早失效。
5、水锤
水锤是流体突然停止，导致液体中存在的动量反向流动，快速来回移动产生振动。由于所涉及的力，这可能会导致叶轮和外壳破裂。
6、宽松
当装置内发生振动时，叶轮可能会松动。因此，这会导致部件与磨损环或泵壳接触，从而导致设备损坏。
7、共振
通过安装变速驱动器，可以假设泵可以在任何转速下运行。某些
RPM 会在泵部件内产生共振，从而导致振动。
8、污垢
结垢会减少液体的自由流动路径，从而降低效率。如果泵放置了一段时间，可能会发生生长，不仅在泵内，而且在海洋环境中的吸入管道系统内。这可能会导致单元内出现气蚀现象，如果选择封闭式叶轮的设计会遇到固体颗粒，这些颗粒会堵塞内部通道。一些含有溶解固体的液体，一旦流体停止或干燥时就会分离，例如洗涤器应用中使用的液体，会导致钙化/水垢积聚，从而降低效率。
9、 湍流
当流动是湍流而不是层流时，它会导致泵送流体发生分离，但它也会为气蚀的发生创造理想的条件。
10、超压
高入口压力会迫使叶轮与磨损环或级壳接触，从而大大缩短使用寿命。
（三）修剪
叶轮经过修整以使泵能够满足特定任务。通常，装置制造时带有全尺寸叶轮，当与逆变器一起使用时，可以降低转速以降低流量和压力以满足所需的工作点。通过将叶轮保持在全直径，旋转部件和外壳之间的间隙保持较小，从而保持效率。修整叶轮是制造泵以满足工作点的另一种方法，但是去除的材料越多，外壳内产生的内部公差就越大，从而降低了效率。旋转部件的旋转速度和直径用作性能预测指标，称为亲和定律。
1、离心亲和律
泵亲和定律是一组公式，可用于在对产生的流量和压力进行更改时（例如速度或叶轮直径）以高精度确定单元性能。
有3个亲和律：
1) 流量与轴速或叶轮直径成正比
随着轴速度或叶轮直径的改变，流量将发生相同的变化。如果泵的速度降低20%，则同一扬程下的流量也会降低 20%。
2) 产生的压力与轴速或叶轮直径的平方成正比
当叶轮直径改变或轴速度改变时，压力变化与轴速度或叶轮直径变化的平方成正比。如果轴速度增加10%，则相同流量下的压力将增加 21%
3) 功率与轴速或叶轮直径的三次方成正比
如果轴速增加 10%，则由于功率与轴速的立方成正比，压力将增加 33.3%。
耐磨环位于叶轮的任一侧，用作牺牲部件，以防止外壳磨损并保持外壳内的效率。磨损环间隙加倍可导致NPSH增加多达50%。
