원심 펌프 베이스 ʼ 임펠러

임펠러의 기하학적 구조

일반적인 원심 임펠러의 프로파일 구조를 이해하는 것이 중요합니다. 임펠러의 중심을 임펠러 흡입구(아이)라고 합니다. 임펠러의 블레이드는 중앙에서 바깥쪽으로 뻗어 있습니다. 임펠러의 블레이드는 구부러져 있으며(보통 뒤로 구부러져 있음) 임펠러가 회전할 때 유체를 포착하여 이동시킵니다. 블레이드 뒤의 큰 원형 부분은 임펠러의 허브입니다. 허브는 모든 블레이드를 임펠러 어셈블리에 연결하는 동안 블레이드를 지지합니다. 허브의 외경은 임펠러의 덮개가 있는 곳입니다. 반 개방형 임펠러에는 임펠러 블레이드 상단을 덮는 덮개가 있습니다. 폐쇄형 설계는 임펠러 블레이드의 상단과 하단을 덮개판으로 덮는 임펠러를 의미합니다. 또는 임펠러에 덮개판이 없을 수도 있으며 이러한 유형을 개방형 임펠러라고 합니다.

임펠러는 디자인이 다양할 수 있지만 일부 기본 원칙은 모든 임펠러에서 동일하게 유지됩니다. 블레이드의 외경에 따라 펌프가 생성할 수 있는 압력이 결정됩니다. 외경이 작을수록 직경이 큰 유사한 임펠러보다 압력이 낮아집니다. 임펠러 블레이드의 높이에 따라 펌프에서 생성되는 유량이 결정됩니다. 더 낮은 임펠러 블레이드는 더 높은 블레이드를 가진 임펠러보다 더 적은 유량을 생성합니다. 이러한 임펠러 기하학적 특징은 임펠러 스타일 설계의 배경을 제공합니다.

임펠러의 물리적 특성

임펠러는 펌프의 동력 입력(구동 기계)과 동력 출력(유체 이동) 사이의 연결 고리입니다. 펌핑 과정이 시작될 때 구동 기계는 샤프트를 통해 임펠러를 회전시킵니다. 임펠러가 회전함에 따라 블레이드 가장자리를 따라 물이 중앙에서 바깥쪽으로 밀려나고 압력이 증가합니다. 고압의 물이 블레이드 끝에서 펌프의 볼류트(또는 가이드 베인 -)로 방출됩니다. 볼류트/가이드 베인의 경로를 따라 물은 임펠러 기하학적 구조에 의해 결정된 유속과 압력으로 배출됩니다. 물은 임펠러 블레이드를 따라 가속되어 임펠러 입구에 낮은 압력을 형성합니다. 대기압은 임펠러 흡입구의 저압보다 높아 펌핑되는 유체의 표면에 힘을 가하여 유체가 임펠러 흡입구로 계속 흐르게 됩니다.

견고한 처리

많은 응용 분야에는 고체가 포함된 펌핑 유체가 필요합니다. 이는 유출수와 폐기물을 수집하는 데 사용되는 저수지의 아래쪽에 위치한 수중 펌프에 일반적입니다. 견고한 핸들링 기능으로 알려진 임펠러 유형 중 하나는 채널 임펠러입니다. 채널형 임펠러는 고형물이 임펠러 블레이드 사이를 효율적으로 통과할 수 있게 해줍니다. 이 임펠러 설계는 하수 및 폐수 처리 응용 분야에 일반적으로 사용됩니다.

또 다른 일반적인 고체 핸들링 임펠러는 오목형 임펠러라고도 알려진 와류형 임펠러입니다. 임펠러는 볼류트에 위치하여 임펠러와 흡입구 사이에 큰 개방 공간을 형성합니다. 블레이드를 사용하여 물을 밀어내는 다른 임펠러와 달리 이 임펠러는 볼류트의 열린 공간에 소용돌이를 생성합니다. 임펠러의 빠른 회전에 의해 생성된 와류는 유체와 고체가 임펠러와의 접촉을 최소화하면서 이동할 수 있도록 합니다. 펌핑 유체와 임펠러 사이에는 접촉이 없으므로 연마성 또는 큰 입자 고형물이 포함된 응용 분야에 매우 유용합니다.

절단 및 파쇄 펌프

막히기 쉬운 응용 분야의 경우 이러한 문제가 되는 고체를 처리하도록 설계된 여러 가지 임펠러가 있습니다. 커터 펌프(커터 펌프)는 이런 디자인입니다. 절단 펌프의 임펠러는 날카로운 앞쪽 가장자리를 가지고 있으며 일반적으로 텅스텐 카바이드와 같은 단단한 재료로 만들어집니다. 이 날카로운 모서리는 날카로운 톱니 모양의 모서리와 일치하는 흡착판 사이에 빈틈이 없도록 설계되었습니다. 임펠러가 고형물을 집어 올리면 고형물의 일부가 흡입판의 고정된 들쭉날쭉한 가장자리에 걸리고 회전하는 절단 임펠러가 고형물을 절단할 수 있습니다. 펌프를 절단하면 걸레, "세척 가능한" 물티슈, 심지어 옷과 같은 다양한 고형물과 잔해로 인한 막힘이 줄어들어 펌프 가동 중지 시간이 줄어듭니다. 이러한 절단된 고형물은 펌프 하류에서 필터링될 수 있습니다.

막힘 용도를 위한 또 다른 임펠러 설계는 초퍼 펌프입니다. 파쇄 펌프의 기계적 구조는 절단 펌프의 기계적 구조와 유사합니다. 임펠러의 날카로운 앞쪽 가장자리와 흡입구의 날카로운 고정 가장자리 사이에서 고체 물질이 찢어집니다.

파쇄 펌프는 흡입판에 톱니 모양의 모서리를 사용하는 절단 펌프와 달리 임펠러 흡입 구멍 외부에 절단 칼 메커니즘이 장착되어 있습니다. 블레이드와 임펠러 흡입 구멍 사이, 그리고 블레이드와 흡입 플레이트 사이에 정밀한 공차가 유지됩니다. 이러한 엄격한 허용 오차는 전체 블레이드 절단을 제공하여 전체 볼류트의 막힘을 방지합니다.

고압 적용

높은 고도로 펌핑하거나 시스템 설계에 작은 직경의 파이프가 필요한 경우와 같은 일부 응용 분야에는 더 높은 압력이 필요합니다. 이러한 높은 압력을 달성하기 위해 임펠러의 설계를 여러 가지 방법으로 변경할 수 있습니다. 압력을 높이는 한 가지 방법은 임펠러의 외경을 늘리는 것입니다.

압력을 높이는 또 다른 방법은 임펠러 블레이드 위와 아래에 덮개판을 설치하는 것입니다. 폐쇄형 임펠러의 블레이드 사이의 영역은 보다 효율적인 고압 출력을 위해 흐름 재순환(내부 역류 -)을 줄입니다. 폐쇄형 임펠러는 효과적으로 압력을 증가시킬 수 있지만 임펠러가 고형물을 처리하는 능력을 제한합니다.

고압 펌프에는 일반적으로 닫힌 임펠러의 막힘을 방지하기 위해 필터가 장착되어 있습니다. 그러나 많은 수의 고형물이 존재하는 경우 이 용도에는 분쇄기 펌프가 더 적합할 수 있습니다. 연삭 펌프 입구 외부에 연삭 칼날이 있습니다. 이 날카로운 칼날이 회전하면 고체를 미세한 조각으로 분쇄하여 흡입 필터를 통해 펌프로 유입됩니다. 그런 다음 분쇄된 고형물은 일반적으로 고양력 임펠러를 통해 펌프 밖으로 보내집니다. 지형이 고르지 않은 지역에서는 도시 하수 수집에 분쇄 펌프가 자주 사용됩니다. 이 지역에서는 하수를 운반하기 위해 직경이 작은 고압 파이프를 사용합니다. 그라인딩 펌프는 필요한 높은 압력을 제공할 뿐만 아니라 고형물을 줄여 작은 파이프의 막힘을 줄여줍니다.

임펠러 재질

올바른 구조 재료를 선택하는 것은 임펠러 스타일을 선택하는 것만큼 중요합니다. 임펠러는 다양한 등급의 주철, 스테인레스 스틸, 청동 및 수지 플라스틱과 같은 다양한 재료로 만들 수 있습니다. 주철은 내마모성과 경제성이 우수합니다. 그러나 주철은 마모성이 높거나 부식성이 높은 유체를 견디지 ​​못할 수 있습니다. 부식으로 인한 임펠러의 조기 고장을 방지하기 위해 스테인레스 스틸 임펠러를 사용해야 할 수도 있습니다. 스테인레스강은 주철보다 비싸지만 일반적으로 부식성 화학물질에 더 잘 견딥니다.

청동은 해안 지역에서 자주 사용되는 또 다른 내식성 재료입니다. 해양 응용 분야나 바닷물을 운송하는 공정에서 청동은 바닷물 침식을 방지합니다. 일부 소형 펌프는 플라스틱 임펠러를 사용할 수 있습니다. 스테인레스 스틸 또는 청동 대체품과 비교하여 이러한 성형 임펠러는 뛰어난 내화학성과 높은 내마모성을 가지며 비용 효율적입니다.

펌핑되는 유체와 시스템 조건에 따라 필요한 임펠러 유형이 결정됩니다. 임펠러와 펌프를 올바르게 선택하려면 펌프 공급업체에 이 정보를 알리십시오.