Рабочее колесо центробежного насоса – это неотъемлемый элемент данной техники, который создает необходимое вращение, заставляющее перекачиваться рабочую жидкость. Зависимо от условий эксплуатации данные конструкции могут иметь разную форму, и производятся из определенных видов материалов.
Расчет колеса центробежного насоса осуществляется по базисным формулам гидродинамики, и, в частности, по уравнению Эйлера. Приняв за основу неизменность частоты вращения колеса, отсутствие внутренних энергетических потерь и бесконечно большое число лопастей с толщиной их, стремящейся к нулю, можно вычислить каждую составляющую скорости потоки и напора. Главными допущениями является то, что относительная величина движения жидкости считается установившейся, а вся мощность, развиваемая центробежным колесом, расходуется исключительно на перекачку жидкости, т.е. при расчетах возможными потерями можно пренебречь. И по полученным данным легко вычисляются необходимые размеры, и определяется оптимальная конструкция.
Совершенно необязательно, чтобы рабочее колесо центробежного насоса имело исключительно круглую форму с четким контуром и прямыми лопастями. В некоторых случаях разумно применение однолопастных и багерных колес с несколькими каналами. Такие устройства подходят для перекачки жидкости со взвешенными частицами, поэтому нашли широкое применение в горных процессах. Но поскольку напор багерных насосов не превышает 0,4МПа, тогда как обычные одноступенчатые модели дают порядка 1МПа, не везде их применение оказывается рациональным.
Чертеж рабочего колеса центробежного насоса уже определяет его устройство. Звездчатые, радиальные, периферийные, однопоточные – это лишь малый перечень видов конструкций данных элементов. Все они отнесены к трем категориям – тихоходные, нормальные и быстроходные, и каждый тип применяется в конкретных эксплуатационных условиях. Сейчас особенно популярными стали «плавающие» колеса, способные на 30-60% увеличить производительность насоса. Пригибаясь к пластиковому бортику во время движения воды, они уменьшают напорные зазоры, устраняя различные препятствия для протекания рабочего вещества. Однако по качеству и степени надежности они мало отличаются от стандартных конструкций.
Ремонт рабочего колеса центробежного насоса производится редко, поскольку, если оно сильно износилось, то остается лишь его заменить. Между тем, эта деталь очень редко требует замены, хотя изнашивается быстрее, чем корпус насоса. Эксперты выделяют две важнейших причины, способствующих износу колес – это подверженность кавитации и истирание под воздействием абразивов. В качестве последних могут выступать мелкие камни и твердые включения, находящиеся в перекачиваемой жидкости. Поэтому насосы, применяемые в таких условиях, имеют колеса, изготовленные из специального металла, и обладающие многослойным антикоррозийным покрытием. Как показывает практика, больше всего страдает вихревое устройство рабочего колеса центробежного насоса, изготовленное из бронзы, но его замена – это простая и относительно недолгая процедура.
