通过封闭式离心叶轮优化泵性能,得到高品质精加工

封闭式叶轮作为能量转换过程中的关键部件,在各种工业应用中发挥着举足轻重的作用。这些叶轮由叶片周围的内部和外部护罩构成,对效率和能量传递有显著影响。探索精加工技术如何影响闭式叶轮的性能。

不同类型的叶轮

 让我们先来了解一下叶轮的基本知识。叶轮设计可分为三类 :

封闭式叶轮

叶片周围有内外(吸入侧)护罩。它们通常用于无固体应用。单叶片或多叶片的闭式叶轮在结构上优于开式叶轮。因此,它能延长泵的使用寿命。

半开式叶轮

与前一类产品相比,它们有一个后壁,即内护罩,可以加强叶轮的强度。它们可以容纳悬浮固体,但效率也随之降低。

开式叶轮

 叶片两侧开口,连接在轮毂上,广泛用于小型和廉价的泵和水泵中。它们在需要容纳悬浮固体的应用中也很常见。

制造封闭式叶轮

灰铸铁材料可满足大多数应用要求。如果处理的是侵蚀性或腐蚀性流体,则必须考虑使用其他材料。可以使用特定的合金和涂层来提高叶轮在腐蚀性流体中的使用寿命。

封闭式叶轮制造工艺

制造叶轮的材料包括铸铁、钢、不锈钢、青铜,有时还包括塑料。制造过程涉及几个关键步骤,首先是使用计算机辅助设计(CAD)软件精确设计模型,以创建针对具体应用要求进行优化的模型。

制造工艺包括传统铸造、熔模铸造、机械加工、焊接、烧结和增材制造

 

查看这两篇关于使用增材制造工艺制造闭式叶轮的有趣文章:

压力和流量:关键设计参数

选择离心泵需要考虑泵的曲线。图中显示的是Extrude Hone 磨粒流加工过程前后的情况:

  • 横轴上的流量(单位:立方米/小时),
  • 纵轴上的扬程(单位:米),
  • 以及效率曲线(单位:%)。

对压力的影响 :

叶轮的速度和直径决定了泵的最高压力。叶片的高度决定了泵的流量。

 一些泵的直径相对较小,但液化天然气压缩机的直径可达 2000 毫米。直径越大,流量/扬程越高。

流体对叶轮高效运行的重要性 :

叶轮类型取决于所处理的流体:开口越大,越适合高粘度、含固体的颗粒流体。另一方面,封闭式叶轮适用于清洁和低粘度液体。

 封闭式叶轮比开放式叶轮效率更高,因为其净正吸入压头(NPSH)低。

零件精加工:叶轮制造的基本特征

表面改进对提高叶轮性能的作用

提高泵性能的另一个关键因素是叶轮的表面粗糙度。

表面粗糙度越好,机械和水力效率就越高。

更好的层流意味着更少的湍流、无气蚀、更少或无气泡以及无压降。离心泵将受益于更平稳的运行和更低的能耗。

此外,表面改良还能消除熔模铸造过程中的残留物,确保均匀的材料去除。

精心打磨,减少流体阻力

对叶片表面进行抛光可提高泵的效率,降低能耗,或在给定水平上提供更多动力。

在一个越来越以电力为中心的世界里,每一个效率百分比的提高都会造福于地球,减缓气候变化,并有利于您或您客户的预算。

总之,良好的表面处理会影响闭式叶轮的性能。

封闭式叶轮精加工工艺

现代精加工技术:抛光、特殊涂层、磨粒流加工

有多种精加工方法可用于改善离心叶轮的表面粗糙度。其中包括手工抛光、振动、机械加工和喷砂。评估这些方法的利弊各有不同:

  • 成本、
  • 获得劳动力的机会
  • 以及成果的同质性

如果您处理的流体因固体、温度升高或化学负荷而具有侵蚀性,这将有助于延长使用寿命。

在封闭式叶轮上抛光复杂的叶片设计和偏离视线的表面变得越来越难以解决。幸运的是,有一种解决方案可以将设计的复杂性转化为一种资产: 磨粒流加工 (AFM)。

磨粒流加工 - AFM,封闭式叶轮的最佳选择

这就是磨粒流加工 (AFM), 其中粘性弹性介质装载着磨料颗粒,在一次操作中通过叶片一起来回移动,从而实现一致的表面改进。在 AFM 加工过程中,需要使用夹具来固定叶轮。

夹具将磨料导向加工区域,甚至有助于在叶片开口区域形成人为限制,以确保更好的改进,使表面更均匀。

AFM 是一种可重复的工艺,用于处理封闭流体流道的内部通道。客户需要大幅提高粗糙度,有时甚至需要提高 10 倍。根据起始表面状况,我们可提供 Ra0.8µm 至 Ra0.2µm 范围内的最终粗糙度。AFM可以在保持叶片厚度公差的情况下提高表面粗糙度。

AFM也适用于 AM 制作的叶轮。

EXTRUDE HONE服务和机器

如果您的产量不足以证明投资机床的合理性,您可能会对我们的代加工服务感兴趣。

此外,我们的全球代加工服务网络将为您提供上门支持。

在Extrude Hone, 根据闭式叶轮的尺寸,我们可以满足您的需求:

  • ONE-WAY FLOW(磨料缸直径 250 毫米)、
  • EASYFLOW(磨料缸直径达 250 毫米)、
  • VECTOR(磨料缸直径达 300 毫米)
  • 或 SPECTRUM(磨料缸直径达 600 毫米) 以上为AFM机型。

 您可以是原始设备制造商、维修公司、铸造厂或最终用户;Extrude Hone 解决方案可以解决这些问题:

  • 产量大幅提,
  • 无返工环节,与手工抛光相比,
  • 支持复杂设计

如果您想超越对手或改进产品,Extrude Hone 的 AFM 将兑现承诺。

我们位于美国宾夕法尼亚州欧文市的磨粒流卓越加工中心的专家随时准备与您分享他们的经验和解决方案。

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