Base de la bomba centrífuga ‖ Impulsor
La geometria de l'impulsor
És important entendre l'estructura del perfil d'un impulsor centrífug típic. El centre de l'impulsor s'anomena forat d'aspiració de l'impulsor (ull). S'estenen cap a fora des del centre les pales de l'impulsor. Les pales de l'impulsor són corbes (generalment inclinades cap enrere -), capturant i movent el fluid a mesura que gira l'impulsor. La gran part circular darrere de la pala és el centre de l'impulsor. El cub proporciona suport per a les pales mentre connecta totes les pales al conjunt de l'impulsor. El diàmetre exterior del cub és on es pot trobar la coberta de l'impulsor. Un impulsor semiobert té una coberta que cobreix la part superior de la pala de l'impulsor. El disseny tancat significa un impulsor amb una placa de coberta que cobreix la part superior i inferior de la pala de l'impulsor. Alternativament, és possible que l'impulsor no tingui una placa de coberta, i aquest tipus s'anomena impulsor obert.
Els impulsors poden variar en disseny, però alguns principis bàsics segueixen sent els mateixos en tots els impulsors. El diàmetre exterior de la pala determina la pressió que pot produir la bomba. Un diàmetre exterior més petit produirà una pressió més baixa que un impulsor similar amb un diàmetre més gran. L'alçada de les pales de l'impulsor determina el cabal produït per la bomba. Un impulsor més baix produirà menys flux que un impulsor amb una pala més alta. Aquestes característiques geomètriques de l'impulsor proporcionen el fons del disseny d'estil de l'impulsor.
Caracterització física dels impulsors
L'impulsor és l'enllaç entre la potència d'entrada (màquina d'accionament) i la potència de sortida (moviment del fluid) de la bomba. Al començament del procés de bombeig, la màquina d'accionament fa girar l'impulsor a través de l'eix. A mesura que l'impulsor gira, l'aigua empeny cap a fora des del centre al llarg de la vora de la fulla i la pressió augmenta. L'aigua a alta pressió s'allibera des de l'extrem de la pala a la voluta (o paleta guia -) de la bomba. Al llarg del recorregut de la voluta / paleta guia, l'aigua es descarrega a un cabal i una pressió determinats per la geometria de l'impulsor. L'aigua s'accelera al llarg de la pala de l'impulsor, formant una pressió baixa a l'entrada de l'impulsor. La pressió atmosfèrica és més gran que la baixa pressió del forat d'aspiració de l'impulsor, que exerceix una força a la superfície del fluid bombat, de manera que el fluid continua fluint cap al forat d'aspiració de l'impulsor.
Tractament sòlid
Moltes aplicacions requereixen bombar fluids que contenen sòlids. Això és habitual en les bombes submergibles, que es troben més avall del dipòsit que s'utilitza per recollir l'escorrentia i els residus. Un tipus d'impulsor conegut per les seves capacitats de manipulació sòlides són els impulsors de canal. Un impulsor canalitzat permet que els sòlids passin de manera eficient entre les pales de l'impulsor. Aquest disseny d'impulsor s'utilitza habitualment en aplicacions de tractament d'aigües residuals i residuals.
Un altre impulsor de manipulació sòlid comú és el tipus vòrtex, també conegut com a impulsor encastat. L'impulsor es troba a la voluta, formant un gran espai obert entre l'impulsor i l'entrada d'aspiració. A diferència d'altres impulsors, que depenen de les pales per empènyer l'aigua, aquest impulsor crea vòrtexs als espais oberts de la voluta. El vòrtex generat per la ràpida rotació de l'impulsor permet que el fluid i els sòlids es moguin amb un contacte mínim amb l'impulsor. No hi ha contacte entre el fluid de bombeig i l'impulsor, la qual cosa és molt beneficiós per a aplicacions que contenen sòlids abrasius o partícules grans.
Bomba de tall i trituració
Per a aplicacions que són propenses a l'obturació, hi ha una sèrie d'impulsors dissenyats per manejar aquests sòlids molestos. La bomba de tall (bomba de tall) és un disseny així. L'impulsor de la bomba de tall té una vora davantera afilada i normalment està fet d'un material dur com el carbur de tungstè. Aquesta vora afilada està dissenyada amb una bretxa estreta entre la placa de succió coincident amb una vora dentada afilada. Quan l'impulsor recull el sòlid, una part del sòlid queda atrapat per una vora dentada fixa a la placa d'aspiració, permetent que l'impulsor de tall giratori talli el sòlid. El tall de la bomba redueix l'obstrucció causada per diversos sòlids i residus, com ara draps, tovalloletes "descarregables" i fins i tot roba, reduint així el temps d'inactivitat de la bomba. Aquests sòlids tallats es poden filtrar aigües avall de la bomba.
Un altre disseny d'impulsor per a aplicacions d'obstrucció és la bomba picador. L'estructura mecànica de la bomba de trituració és similar a la de la bomba de tall. El material sòlid es trenca entre la vora davantera afilada de l'impulsor i la vora estacionària afilada de l'entrada d'aspiració.
A diferència d'una bomba de tall que utilitza una vora dentada a la placa d'aspiració, la bomba de trituració té un mecanisme de ganivet de tall muntat a l'exterior del forat d'aspiració de l'impulsor. Es mantenen toleràncies estretes entre la pala i el forat d'aspiració de l'impulsor, i entre la pala i la placa d'aspiració. Aquestes toleràncies estretes preveuen el tall de tota la fulla, evitant l'obstrucció de tota la voluta.
Aplicació d'alta pressió
Algunes aplicacions requereixen pressions més altes, com ara el bombeig a altituds elevades o on el disseny del sistema requereix canonades de petit diàmetre. Per aconseguir aquesta alta pressió, el disseny de l'impulsor es pot canviar de diverses maneres. Una manera d'augmentar la pressió és augmentar el diàmetre exterior de l'impulsor.
Una altra manera d'augmentar la pressió és instal·lar plaques de coberta per sobre i per sota de les pales de l'impulsor. L'àrea entre les pales de l'impulsor tancat redueix la recirculació del flux (reflux intern -) per a una sortida d'alta pressió més eficient. Tot i que l'impulsor tancat pot augmentar efectivament la pressió, limita la capacitat de l'impulsor per manejar sòlids.
Les bombes d'alta pressió solen estar equipades amb filtres per evitar l'obstrucció de l'impulsor tancat. Tanmateix, si hi ha un gran nombre de sòlids presents, una bomba de molinet pot ser més adequada per a aquesta aplicació. Hi ha una fulla de mòlta a l'exterior de l'entrada de la bomba de mòlta. Quan aquesta fulla afilada gira, aixafa el sòlid en fragments fins que flueixen a través del filtre d'aspiració cap a la bomba. A continuació, els sòlids mòlts s'envien fora de la bomba, generalment a través d'un impulsor d'elevació elevada. En zones amb terreny irregular, les bombes de mòlta s'utilitzen sovint en la recollida d'aigües residuals urbanes. Aquestes zones depenen de canonades d'alta pressió de petit diàmetre per transportar les aigües residuals. La bomba de mòlta no només proporciona l'alta pressió necessària, sinó que també redueix els sòlids, reduint així l'obstrucció de canonades més petites.
Material de l'impulsor
Escollir el material estructural adequat és tan important com triar l'estil de l'impulsor. L'impulsor es pot fer de diversos materials, com ara diferents graus de ferro colat, acer inoxidable, bronze i plàstic de resina. El ferro colat té una bona resistència al desgast i economia. Tanmateix, el ferro colat pot no suportar fluids altament abrasius o corrosius. Per evitar una fallada prematura de l'impulsor a causa de la corrosió, pot ser necessari utilitzar un impulsor d'acer inoxidable. Tot i que l'acer inoxidable és més car que el ferro colat, generalment resisteix millor els productes químics corrosius.
El bronze és un altre material resistent a la corrosió que s'utilitza sovint a les zones costaneres. En aplicacions en alta mar o processos on es transporta aigua salada, el bronze prevé l'erosió de l'aigua salada. Algunes bombes més petites poden utilitzar impulsors de plàstic. En comparació amb les alternatives d'acer inoxidable o bronze, aquests impulsors modelats tenen una excel·lent resistència química i una alta resistència al desgast, i són rendibles.
El fluid que es bomba i les condicions del sistema determinaran el tipus d'impulsor necessari. Assegureu-vos d'informar al proveïdor de la bomba d'aquesta informació per garantir l'elecció correcta de l'impulsor i la bomba.