انواع پروانه ها در پمپ لجن کش کدام اند؟

اگر کسی در بررسی انواع پروانه ها در پمپ لجن کش، قصد طراحی یک پروانه پره شعاعی معمولی را داشته باشد، چندین دستورالعمل به طور دقیق دنبال می شود. همچنین، بسته به ویژگی های هیدرولیکی مورد نظر، چهار یا چند پره برای ایجاد جریان روان در خروجی پره در نظر گرفته می شود. در حقیقت در این روند، لبه های جلویی آنها نیز تیز می شود تا تلفات ناشی از اصطکاک و تلاطم کاهش یابد.

برخلاف پروانه پره شعاعی معمولی، آنهایی که برای نگهداری جامدات طراحی شده اند، بسیاری از قوانین استاندارد طراحی را نقض می کنند. پمپ هیدرولیک پره ای های فاضلاب کوچک تا متوسط ​​اغلب به عنوان یک عامل گرفتگی تلقی می شوند و پروانه های آنها به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند با این نام مطابقت داشته باشند.

اگر چه عوامل زیادی در توانایی پروانه برای عبور مواد جامد بدون انسداد موثر است، اما یکی از مهمترین عوامل، بررسی اندازه کل آن ها است. در اینجا برخی از انواع رایج پروانه ها در پمپ لجن کش آورده شده است و مزایا و محدودیت های هر یک مورد بررسی قرار گرفته است که عبارتنداز:

انواع مختلف پروانه در پمپ لجن کش با جریان شعاعی شامل طرح های بسته، باز و نیمه باز هستند. بسته به ظرفیت، هر طرح ممکن است شامل یک تا چهار پره باشد. پره ها مستقیم نیستند، اما منحنی صافی را توصیف می کنند که از وسط پروانه شروع شده و تا حاشیه آن امتداد می یابد. آنها همچنین ممکن است در هنگام ورود به سمت بالا خم شوند. در پروانه بسته پره ها طوری طراحی شده اند که بزرگترین قطر ممکن را در خود جای دهند.

خود پره ها دارای لبه های بزرگ گرد هستند تا از گرفتگی پارچه ها و مواد نخی که در ورودی پره گیر می کنند، جلوگیری کنند. در پمپ هایی با مکش 12 اینچ، طراحی دو پره (اغلب به آن دو پورت گفته می شود) معمولی است، در حالی که پمپ های بزرگتر ممکن است از طرح سه یا چهار پره استفاده کنند. اکثر پروانه های بسته نیز پره های پمپ را در قسمت پشتی خود قرار داده اند. این پره های کوچک و مستقیم ناحیه آب بندی را عاری از زباله نگه می دارند و همچنین نیروهای محوری نامتعادل را که ممکن است به دلیل سطح بزرگتر ایجاد شود را کاهش می دهند.

پمپ های فاضلاب بسیار بزرگ اغلب از پروانه ای با جریان مخلوط برای شرایط مختلف استفاده می کنند. طراحی جریان مخلوط از یک پره خمیدگی دوگانه استفاده می کند که ویژگی های جریان شعاعی (گریز از مرکز) و محوری (بلند کردن) را ارائه می دهد. همچنین، این پمپ های بزرگتر به دلیل اندازه بسیار زیاد (4 اینچ و بیشتر) می توانند از لبه های تیز پره برای کارایی بیشتر استفاده کنند.

یکی دیگر از ویژگی های پروانه جامدات بسته در بررسی انواع پروانه ها در پمپ لجن کش این است که قطر آن به ندرت از 80 درصد تجاوز می کند، در حالی که برای پروانه استاندارد حدود 92 درصد است. این قطر به دلیل لغزش، به منظور کاهش ارتعاش و سر و صدا، به ویژه در جریان های کمتر محدود می شود. این فاصله بیشتر از حد معمول باعث کاهش انسداد در ناحیه ای می شود که بخشی از پروانه به نزدیک ترین حالت یعنی محل ورودی نزدیک است.

در بررسی انواع پروانه ها در پمپ لجن کش، طرح دیگر به صورت تک پره است. از آنجا که فقط یک پره وجود دارد، لذا تنها از یک لبه پیشرو برخوردار است و بنابراین گرفتگی احتمالی در ورودی پره کاهش می یابد. متأسفانه به دلیل عدم تقارن، ذاتاً از تعادل خارج است. بر خلاف پروانه چند پره، اکثر آن ها را نمی توان برش داد و در صورت تغییر شرایط هیدرولیکی باید تعویض شوند.

پروانه تک پره همچنین تمایل به تولید منحنی نسبتاً شیب دار را دارد. اگرچه این می تواند در برخی از برنامه ها مفید باشد، اما منحنی چند پره مسطح به طور کلی از کاربرد بیشتری برخوردار است. طبق تعریف، پروانه باز چیزی نیست جز پره های نصب شده بر روی یک هاب متصل به محور پمپ. آن ها معمولاً در پمپ های کوچکتر دیده می شوند و برای کاربردهای متریال رشته ای مناسب ترین گزینه هستند.

در آن ها کمتر احتمال دارد که مواد بین پروانه و قسمت های جلو و عقب محفظه پمپ گیر کنند. یک نقطه ضعف در این گونه پروانه ها، ضعف ساختاری آنهاست و به همین دلیل آن ها اغلب به وسیله یک بخش جزئی در پشت پره تقویت می شوند. اگر این بخش کل ساختار پره را بپوشاند، پروانه به عنوان نیمه باز تعیین می شود.

عوامل موثر در بررسی انواع پروانه ها در پمپ لجن کش

نیروهای شعاعی

در بررسی انواع پروانه ها در پمپ لجن کش، هنگامی که یک پمپ گریز از مرکز کار می کند، سیال پمپ شده نیرویی به پروانه خود وارد می کند که هم به صورت شعاعی (عمود بر محور) و هم به صورت محوری (موازی با محور) است. هنگامی که پمپ در نقطه طراحی خود کار می کند، فشارهای نسبتاً یکنواختی بر اکثر سطوح پروانه وارد می شود. یک استثنا در منطقه اطراف وجود دارد که موجب می شود حین استفاده از این سیستم، فشارها به ندرت یکنواخت باشند. با کاهش (یا افزایش) جریان، نیروهای شعاعی نامتعادل افزایش می یابد و معمولاً در سر یا نزدیک به آن به حداکثر می رسد.

این رانش شعاعی، تابع سر، عرض و قطر پروانه است؛ بنابراین یک پمپ سر بلند با پروانه بزرگ، رانش شعاعی بیشتری نسبت به مدل کم سر با پروانه کوچکتر ایجاد می کند. با طراحی درست پروانه ها در پمپ لجن کش نیروهای شعاعی ایجاد شده می توانند با حرکت به طرفین بسیار زیاد باشند. در حقیقت، نیروهای شعاعی زیاد می توانند به اجزای دوار پمپ آسیب برسانند و در برخی موارد ارتعاش کافی برای خروج پمپ شناور را ایجاد می کنند.

یکی از راه های کاهش اثر رانش شعاعی، خنثی سازی خود نیرو است. پمپ دو ولتی این کار را با افزودن یک دیوار داخلی به بدنه انجام می دهد که در واقع دو ولت ایجاد می کند. اگرچه این امر در پمپ های فاضلاب بسیار بزرگ یافت می شود، اما وقتی پمپ های حمل و نقل جامدات کوچک تا متوسط ​​درگیر هستند، راه حل مناسبی نیست. یک روش دیگر شامل تغییر سرعت استاندارد با افزایش حجم ولتاژ در ناحیه اطراف آن است. اگرچه این کار یک تا دو درصد کارایی را کاهش می دهد، لذا نیروهای شعاعی در جریان های کمتر می توانند تا 25 درصد کاهش یابند.

در واقع، پروانه گرداب کاملاً متفاوت از نوع جریان شعاعی عمل می کند. به جای انتقال مستقیم انرژی به پمپاژ، گرداب مایع ایجاد می کند که به نوبه خود انرژی خود را به سیال پمپ شده منتقل می کند و مانند هر فرآیند چند مرحله ای، مقداری انرژی در مرحله میانی (در این حالت ایجاد و نگهداری گرداب) مصرف می شود و منجر به کاهش راندمان کلی سیستم هیدرولیک می شود.

راندمان واقعی به اندازه و سرعت پمپ بستگی دارد و می تواند از کم یعنی 20 درصد تا زیاد یعنی 55 درصد متغیر باشد. در مورد پروانه گرداب، چندین مزیت متمایز ارائه می شود. واضح ترین تفاوت بصری بین انواع پروانه ها در پمپ لجن کش بین پمپ گرداب و مدل های شعاعی این است که پروانه نیمه باز آن کاملاً خارج از محدوده است.

این ویژگی دو مزیت مجزا را به طراح پمپ فاضلاب ارائه می دهد:

اندازه ورودی را می توان به راحتی برابر با ورودی پمپ قرار داد؛ بنابراین هر جامدی که بتواند وارد ورودی شود می تواند از طریق آن عبور کند. از آنجا که پمپاژ از طریق گرداب عبور می کند، لذا مواد جامد آن به ندرت با پروانه تماس می یابند. این امر احتمال گرفتگی یا مسدود شدن جامدات را کاهش می دهد. به همین دلیل سایش پروانه به حداقل می رسد.

نتیجه گیری:

در مجموع، به منظور بررسی انواع پروانه ها در پمپ لجن کش باید افراد طبق اصول استاندارد عمل کنند و از تجربه و عملکرد کارشناسان متخصص در این حوزه بهره مند شوند که در اینجا استفاده از پروانه بسته، کارآمدترین سیستم است که می توان بسته به محیط خود از آن استفاده نمود.