Cánh bơm là thành phần cốt lõi của thiết bị bơm. Chức năng của nó là tạo ra lực ly tâm hoặc lực đẩy dọc trục thông qua chuyển động quay, để thực hiện việc vận chuyển, điều áp hoặc trộn chất lỏng.
Chức năng cốt lõi: Chuyển đổi năng lượng và vận chuyển chất lỏng Cánh bơm chuyển đổi năng lượng cơ học thành động năng và áp suất của chất lỏng thông qua tốc độ quay cao. Khi bánh công tác quay, chất lỏng được hút vào trung tâm của bánh công tác (cổng hút), được gia tốc hướng tâm hoặc hướng trục bởi các lưỡi dao, và cuối cùng được đẩy ra ở tốc độ cao từ mép ngoài của bánh công tác (cổng xả). Trong quá trình này, hình dạng của bánh công tác (chẳng hạn như số lượng, góc và độ cong của các cánh) quyết định hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Ví dụ: cánh quạt bơm ly tâm thường sử dụng các cánh cong-ngược để cân bằng tốc độ dòng chảy và cột áp; trong khi cánh quạt bơm dòng hướng trục sử dụng lưỡi xoắn để đạt được tốc độ dòng chảy cao và vận chuyển đầu thấp.
Tác động đến hiệu suất: Sức mạnh tổng hợp của tốc độ dòng chảy, cột áp và hiệu suất
Thông số cánh quạt xác định trực tiếp các chỉ số hoạt động của máy bơm:
Tốc độ dòng chảy: Đường kính cánh quạt càng lớn và tốc độ quay càng cao thì thể tích chất lỏng vận chuyển trên một đơn vị thời gian càng lớn. Ví dụ, cánh quạt có đường kính 300mm ở tốc độ 1450 vòng/phút có thể đạt tốc độ dòng chảy 500m³/h.
Đầu: Góc thoát của lưỡi dao càng lớn thì động năng mà chất lỏng thu được càng cao và đầu càng lớn (chiều cao truyền tải theo chiều dọc). Đầu của các cánh cong-về phía sau thường gấp 1,5-2 lần so với các cánh cong về phía trước.
Hiệu quả: Tối ưu hóa hình dạng lưỡi cắt có thể giảm tổn thất thủy lực. Cánh quạt hiện đại sử dụng thiết kế dòng chảy ba{1} chiều, nâng cao hiệu suất từ 5%-10% và giảm mức tiêu thụ năng lượng hơn 15% so với cánh quạt truyền thống.
Kịch bản ứng dụng: Thích ứng với các điều kiện hoạt động đa dạng
Tùy thuộc vào cấu trúc cánh quạt, máy bơm có thể được áp dụng cho nhiều tình huống khác nhau:
Vận chuyển nước sạch: Chẳng hạn như cấp nước đô thị và tưới tiêu đất nông nghiệp, sử dụng cánh quạt kín (cánh quạt bao quanh kênh dòng chảy) để ngăn chặn các hạt rắn bị tắc nghẽn.
Xử lý hỗn hợp chất rắn-rắn: Chẳng hạn như vận chuyển chất thải mỏ và xử lý nước thải, sử dụng cánh quạt mở hoặc bán{1}}mở, cho phép các hạt rắn có đường kính Nhỏ hơn hoặc bằng 50mm đi qua, với yêu cầu chống mài mòn cao.
Môi trường có độ nhớt cao: Chẳng hạn như trong ngành công nghiệp dầu khí và hóa chất, sử dụng cánh quạt ly tâm xoắn ốc, giảm lực cắt thông qua lực đẩy xoắn ốc và ngăn chặn quá trình nhũ hóa môi trường.
Môi trường ăn mòn: Chẳng hạn như máy bơm xử lý hóa học, vật liệu cánh quạt phải được chọn từ Hastelloy, thép song công, v.v., có khả năng chống ăn mòn axit và kiềm.
Tiêu chuẩn ngành và cân nhắc lựa chọn
Các tiêu chuẩn quốc tế (chẳng hạn như ISO 5199 và API 610) có các yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác cân bằng cánh quạt, ứng suất động và đặc tính vật liệu. Khi chọn một mô hình, hãy chú ý đến những điều sau:
Tốc độ riêng: Phản ánh các đặc tính hình học của cánh quạt. Tốc độ riêng thấp (<50) is suitable for high head, while high specific speed (>300) phù hợp với tốc độ dòng chảy lớn.
Đầu hút dương thực (NPSH): Áp suất ở đầu vào cánh quạt phải cao hơn áp suất hóa hơi của chất lỏng để tránh hiện tượng xâm thực, có thể dẫn đến rung động và giảm hiệu suất.
Phù hợp vật liệu: Gang có thể được sử dụng cho máy bơm nước sạch, thép không gỉ 316L là cần thiết cho máy bơm nước biển và hợp kim titan là cần thiết cho môi trường clo hóa.
Bảo trì và tối ưu hóa
Sau khi-hoạt động lâu dài, cánh quạt có thể bị suy giảm hiệu suất do mài mòn, ăn mòn hoặc tạo bọt. Các khuyến nghị bảo trì bao gồm:
Thường xuyên kiểm tra mức độ rung (Nhỏ hơn hoặc bằng 4,5 mm/s); nếu vượt quá giới hạn này, hãy kiểm tra độ cân bằng của cánh quạt.
Kiểm tra độ dày lưỡi cắt sau mỗi 5000 giờ; thay thế lưỡi dao khi độ mòn vượt quá 1/3 độ dày ban đầu.
Đối với các điều kiện dễ xảy ra hiện tượng xâm thực{0}}, có thể sử dụng cấu trúc hỗn hợp của bộ cảm ứng + cánh quạt để cải thiện khả năng chống xâm thực.