O impulsor da bomba centrífuga é o componente principal de uma bomba centrífuga. Essencialmente, é um componente giratório-em forma de disco equipado com palhetas contínuas. Quando o motor aciona o eixo da bomba para girar, o impulsor gira em alta velocidade, transferindo energia mecânica para o líquido dentro da bomba, aumentando assim a energia cinética e de pressão do líquido e realizando o transporte do líquido.
Componentes de um impulsor
Eixo
A seção cilíndrica no centro do impulsor, fixando o impulsor ao eixo da bomba. Normalmente apresenta um rasgo de chaveta ou outro método de conexão para transmitir torque.
Palhetas
Lâminas curvas fixadas ao cubo, posicionadas entre as tampas dianteira e traseira. A forma, número, ângulo e comprimento (ou seja, canal de fluxo) das pás determinam diretamente a vazão da bomba.
Sudário
Estruturas-em forma de disco cobrindo ambos os lados das lâminas. A tampa frontal fica próxima à entrada de sucção e a tampa traseira fica próxima ao corpo da bomba.
Como funciona um impulsor com líquidos?
Dividimos seu fluxo de trabalho em quatro etapas.
Sucção Líquida
O líquido é aspirado axialmente para dentro do impulsor através da porta de sucção no centro do impulsor-o olho do impulsor.
Potência do motor
O motor aciona o impulsor para girar em alta velocidade. As palhetas do impulsor impulsionam o líquido e a força centrífuga gerada pela rotação lança o líquido do centro do impulsor em direção à borda externa.
Conversão de Energia
Durante o processo de lançamento em direção à borda, a energia mecânica gerada pelo impulsor é convertida em energia cinética e pressão do líquido.
Captação de Energia
O líquido sai do impulsor e entra na carcaça da bomba que se expande gradualmente (geralmente uma voluta ou corpo da bomba com palhetas guia). Aqui, parte da energia cinética de alta-velocidade do líquido é efetivamente convertida em energia de pressão mais alta e é finalmente descarregada pela saída da bomba.
Diferentes métodos de classificação de impulsores
Existem três métodos de classificação diferentes para impulsores com base na indústria, e existem diferentes tipos de impulsores em cada uma dessas classificações.
De acordo com a estrutura da placa de cobertura
Impulsor Fechado: Ambos os lados das pás são cobertos, formando um canal de fluxo fechado. Suas vantagens são alta eficiência e estrutura robusta. Porém, é facilmente obstruído por partículas sólidas e tem altos custos de fabricação.
Impulsor semi{0}}aberto: possui apenas uma placa de cobertura traseira; a frente está aberta.
Impulsor aberto: Sem placas de cobertura em nenhum dos lados. O tipo de impulsor coberto oferece o melhor desempenho anti-entupimento e baixo custo, mas sua eficiência é menor.
De acordo com o método de ingestão de líquidos
Impulsor de sucção-único: o líquido só pode entrar no impulsor a partir de uma porta de entrada. Possui estrutura simples, mas gera um impulso axial direcionado para a porta de admissão, que precisa ser neutralizado por rolamentos ou estrutura de balanceamento.
Rotor de sucção-dupla: o líquido pode entrar simultaneamente por duas portas de entrada opostas. Comparado a um único-impulsor de sucção, ele pode fornecer até o dobro da vazão para o mesmo diâmetro externo.
De acordo com a direção de saída da lâmina
Palhetas curvadas para trás- (2 < 90 graus): Curva de desempenho estável, curva de potência tem um valor máximo, menos probabilidade de causar sobrecarga do motor. Alta eficiência, a primeira escolha para a maioria das bombas centrífugas.
Palhetas radiais ({0}} grau): Estrutura simples e robusta, pode gerar alta altura manométrica, mas menor vazão.
Palhetas curvas-para frente (2 > 90 graus): gera altura manométrica alta em velocidades mais baixas, mas sua curva de desempenho é instável e a potência aumenta acentuadamente com a vazão, causando facilmente sobrecarga do motor. Raramente usado em bombas, comumente encontrado em ventiladores e sopradores.
Como escolher o material certo para o seu impulsor
Diferentes materiais são adequados para impulsores sob diferentes condições de trabalho.
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Material |
Propriedades principais |
Aplicações Típicas |
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Ferro fundido |
Tecnologia madura-de custo-benefício e resistência decente ao desgaste. |
Adequado para água limpa, líquidos neutros e águas residuais em geral. |
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Bronze |
Tecnologia madura-de custo-benefício e resistência decente ao desgaste. |
Adequado para água limpa, líquidos neutros e águas residuais em geral. |
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Aço inoxidável |
Excelente resistência à corrosão da água do mar, boa resistência ao desgaste. |
Adequado para bombas marítimas, transporte de água do mar e bombas de incêndio. |
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Aço Duplex |
Extremamente alta resistência, excelente resistência à corrosão por cloretos e corrosão sob tensão. |
Adequado para dessalinização de água do mar, plataformas offshore e indústria química de cloro-álcalis. |
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Liga de alto-cromo |
Dureza extremamente alta e excelente resistência ao desgaste e à corrosão. |
Adequado para polpa de mineração, plantas de preparação de carvão e transporte de polpa metalúrgica. |
Modos de falha comuns e suas causas em impulsores
Cavitação
Quando a pressão de entrada da bomba é inferior à pressão de vapor saturado do líquido naquela temperatura, o líquido “ferverá” e produzirá bolhas. Quando essas bolhas entram na zona de alta-pressão do impulsor junto com o líquido, elas explodem rapidamente. A força de impacto resultante causa danos por erosão semelhantes a uma esponja na superfície do impulsor.
Abrasão
Partículas sólidas, como areia e escória no líquido, continuamente desgastam e cortam a superfície do impulsor sob fluxo de alta-velocidade, causando desgaste e falha do material.
Corrosão
Reações químicas ou eletroquímicas do líquido bombeado no material do impulsor, resultando em perda de material.
Danos Mecânicos
Quebra da lâmina causada pela entrada de objetos estranhos na bomba; ou fratura por fadiga devido a desequilíbrio ou vibração.
Como fornecedor de componentes mecânicos de precisão, a Hansheng Automation convida você a conhecer nossosImpulsor de palhetas de bomba centrífugaserviço se você tiver alguma necessidade ou ideia nesta área.
Referências
"Padrões do Instituto Hidráulico"
"Manual Padrão da Marks para Engenheiros Mecânicos"
"AMPP - Associação para Proteção e Desempenho de Materiais"