ใบพัดปั๊มเป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ปั๊ม หน้าที่ของมันคือการสร้างแรงเหวี่ยงหรือแรงผลักดันในแนวแกนผ่านการหมุน เพื่อให้ทราบถึงการขนส่ง การเพิ่มแรงดัน หรือการผสมของของเหลว
ฟังก์ชันหลัก: การแปลงพลังงานและการขนส่งของเหลว ใบพัดปั๊มแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานจลน์และพลังงานความดันของของเหลวผ่านการหมุน-ด้วยความเร็วสูง ขณะที่ใบพัดหมุน ของเหลวจะถูกดึงเข้าสู่ศูนย์กลางของใบพัด (ช่องดูด) จากนั้นใบพัดจะเร่งความเร็วในแนวรัศมีหรือแนวแกน และสุดท้ายจะถูกขับออกจากขอบด้านนอกของใบพัดด้วยความเร็วสูง (ช่องระบาย) ในกระบวนการนี้ รูปทรงของใบพัด (เช่น จำนวน มุม และความโค้งของใบพัด) จะกำหนดประสิทธิภาพของการแปลงพลังงาน ตัวอย่างเช่น ใบพัดของปั๊มแรงเหวี่ยงมักจะใช้ใบพัดโค้งกลับ-เพื่อสร้างสมดุลระหว่างอัตราการไหลและส่วนหัว ในขณะที่ใบพัดของปั๊มไหลตามแนวแกนใช้ใบพัดแบบขดลวดเพื่อให้ได้อัตราการไหลที่สูงและการเคลื่อนตัวของส่วนหัวที่ต่ำ
ผลกระทบด้านประสิทธิภาพ: การทำงานร่วมกันของอัตราการไหล หัว และประสิทธิภาพ
พารามิเตอร์ใบพัดจะกำหนดตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของปั๊มโดยตรง:
อัตราการไหล: ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัดใหญ่ขึ้นและความเร็วการหมุนยิ่งสูง ปริมาณของเหลวที่ขนส่งต่อหน่วยเวลาก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ใบพัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 300 มม. ที่ 1,450 รอบต่อนาทีสามารถมีอัตราการไหล 500 ลบ.ม./ชม.
หัว: ยิ่งมุมออกของใบมีดมากขึ้น พลังงานจลน์ที่ได้รับจากของเหลวก็จะยิ่งสูงขึ้น และส่วนหัวก็จะยิ่งมากขึ้น (ความสูงในการลำเลียงแนวตั้ง) โดยทั่วไปแล้วส่วนหัวของใบมีดโค้งไปข้างหลัง-จะอยู่ที่ 1.5- 2 เท่าของใบมีดโค้งไปข้างหน้า
ประสิทธิภาพ: การปรับรูปทรงใบมีดให้เหมาะสมสามารถลดการสูญเสียไฮดรอลิกได้ ใบพัดสมัยใหม่ใช้การออกแบบการไหลแบบสามมิติ- ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพได้ 5%-10% และลดการใช้พลังงานได้มากกว่า 15% เมื่อเทียบกับใบพัดแบบเดิม
สถานการณ์การใช้งาน: ปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานที่หลากหลาย
ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของใบพัด ปั๊มสามารถนำไปใช้กับสถานการณ์ต่างๆ:
การขนส่งทางน้ำใส: เช่น การจ่ายน้ำในเมืองและการชลประทานในพื้นที่เกษตรกรรม โดยใช้ใบพัดแบบปิด (ใบพัดที่ปิดช่องการไหล) เพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคของแข็งอุดตัน
ของเหลว-การประมวลผลแบบผสมที่เป็นของแข็ง: เช่น การขนส่งหางแร่และการบำบัดน้ำเสีย โดยใช้ใบพัดแบบเปิดหรือกึ่ง- เพื่อให้อนุภาคของแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าหรือเท่ากับ 50 มม. สามารถผ่านไปได้ โดยมีข้อกำหนดด้านความต้านทานการสึกหรอสูง
ตัวกลางที่มีความหนืดสูง: เช่นในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและเคมี โดยใช้ใบพัดแบบแรงเหวี่ยงแบบเกลียว การลดแรงเฉือนผ่านการขับเคลื่อนแบบเกลียว และป้องกันการอิมัลชันของตัวกลาง
สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน: เช่น ปั๊มกระบวนการทางเคมี ต้องเลือกวัสดุใบพัดจาก Hastelloy, เหล็กดูเพล็กซ์ ฯลฯ ที่ทนทานต่อการกัดกร่อนของกรดและด่าง
มาตรฐานอุตสาหกรรมและข้อพิจารณาในการคัดเลือก
มาตรฐานสากล (เช่น ISO 5199 และ API 610) มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับความแม่นยำของความสมดุลของใบพัด ความเค้นแบบไดนามิก และคุณสมบัติของวัสดุ เมื่อเลือกรุ่นควรคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้:
ความเร็วเฉพาะ: สะท้อนถึงลักษณะทางเรขาคณิตของใบพัด ความเร็วจำเพาะต่ำ (<50) is suitable for high head, while high specific speed (>300) เหมาะสำหรับอัตราการไหลที่สูง
หัวดูดสุทธิบวก (NPSH): ความดันที่ทางเข้าใบพัดจะต้องสูงกว่าความดันไอของของเหลวเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดโพรงอากาศ ซึ่งอาจนำไปสู่การสั่นสะเทือนและประสิทธิภาพลดลง
การจับคู่วัสดุ: เหล็กหล่อสามารถใช้กับปั๊มน้ำสะอาดได้ ต้องใช้สแตนเลส 316L สำหรับปั๊มน้ำทะเล และต้องใช้ไททาเนียมอัลลอยด์สำหรับตัวกลางที่มีคลอรีน
การบำรุงรักษาและการเพิ่มประสิทธิภาพ
หลังจากการทำงานเป็นเวลานาน- ใบพัดอาจประสบปัญหาประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากการสึกหรอ การกัดกร่อน หรือการเกิดโพรงอากาศ คำแนะนำในการบำรุงรักษา ได้แก่ :
ตรวจสอบระดับการสั่นสะเทือนเป็นประจำ (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 4.5 มม./วินาที) หากเกินขีดจำกัดนี้ ให้ตรวจสอบความสมดุลของใบพัด
ตรวจสอบความหนาของใบมีดทุกๆ 5,000 ชั่วโมง เปลี่ยนใบมีดเมื่อการสึกหรอเกิน 1/3 ของความหนาเดิม
สำหรับสภาวะที่เกิดโพรงอากาศได้ง่าย- โครงสร้างคอมโพสิตของตัวเหนี่ยวนำ + ใบพัดสามารถใช้เพื่อปรับปรุงความต้านทานของโพรงอากาศได้