Ako vybrať materiál obežného kolesa pre viacstupňové čerpadlo?

Mnoho ľudí sa čuduje, prečo sú obežné kolesá viacstupňových čerpadiel náchylné na poškodenie-zvyčajne to nie je problém samotného zariadenia. Hlavnou príčinou je zvyčajne nesprávny výber materiálov obežného kolesa. Výber nesprávneho materiálu môže viesť k rýchlemu opotrebovaniu obežného kolesa a prudkému poklesu účinnosti, alebo dokonca k prasknutiu obežného kolesa a úplnému zlyhaniu čerpadla.

 

 

• Bežné materiály pre obežné kolesá viacstupňových čerpadiel:

 

1. Liatina

Liatina je najbežnejším materiálom pre obežné kolesá vodných čerpadiel. Používa sa na prepravu-nekorozívnych médií. Bežné triedy zahŕňajú HT150, HT200 a HT250. HT150 sa používa pre ne-kritické časti, ako je základňa a podložka, HT200 pre telo čerpadla, kryt čerpadla a zavesenie a HT250 pre obežné koleso, trecí krúžok a puzdro hriadeľa.

Rôzne krajiny používajú pre sivú liatinu rôzne označenia. Napríklad Japonsko používa FC, Nemecko používa GG a Spojené štáty používajú Class.

 

2. Tvárna liatina

Tvárna liatina má dobrý celkový výkon. Jeho národné štandardné označenie je QT. Pretože jeho mechanické vlastnosti sú blízke oceli a jeho vlastnosti pri kovaní a obrábaní sú vynikajúce, vo všeobecnosti sa používa ako náhrada liatej ocele. Bežné triedy zahŕňajú QT450-10, QT500-7 a QT600-3.

Normy DIN označujú tvárnu liatinu ako GGG, zatiaľ čo americká norma používa "tvárnu liatinu".

Medzi ďalšie typy patrí liatina odolná voči korózii- (vysoko{1}}kremíková liatina), -liatina odolná voči opotrebovaniu (biela liatina) a liatina s vysokou-pevnosťou (kujná liatina).

 

3. Liata oceľ

Cast steel has high strength. When the pressure is >1,6 MPa, tlakové-časti ložísk sú väčšinou vyrobené z liatej ocele. Označenie národnej normy je ZG a bežne používané triedy sú ZG230-450. Japonsko a Spojené štáty americké zvyčajne používajú CS na označenie liatej ocele.

 

4. Nerezová oceľ

Najbežnejšie používaná nehrdzavejúca oceľ je austenitická nehrdzavejúca oceľ, ako napríklad 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti a 0Cr18Ni12Mo2Ti. Okrem niekoľkých médií, ako je kyselina chlorovodíková a zriedená kyselina sírová, je austenitická nehrdzavejúca oceľ vynikajúcim materiálom odolným proti korózii{11} a je najbežnejšie používaným materiálom odolným voči korózii-pre chemické čerpadlá. Japonsko a Spojené štáty americké zvyčajne používajú SS304, SS316 a SS316L na označenie austenitickej nehrdzavejúcej ocele.

Martenzitické nehrdzavejúce ocele ako 2Cr13 a 3Cr13 majú v porovnaní s austenitickými nehrdzavejúcimi oceľami vynikajúce mechanické vlastnosti a bežne sa používajú ako materiály pre hriadele a puzdrá čerpadiel. Zodpovedajúce označenie v Japonsku a Spojených štátoch je SS420.

Navyše, vysoko-legovaná nehrdzavejúca oceľ (Alloy 20) a duplexná nehrdzavejúca oceľ sú tiež ideálne materiály odolné voči korózii-.

 

5. Legovaná oceľ

Najreprezentatívnejšia legovaná oceľ je 40Cr, bežne používaná pre vysokopevnostné hriadele čerpadiel.

 

6. Uhlíková konštrukčná oceľ

Všeobecne sa delí na bežnú uhlíkovú konštrukčnú oceľ a -kvalitnú uhlíkovú konštrukčnú oceľ.

Najreprezentatívnejšia obyčajná uhlíková konštrukčná oceľ je Q235, široko používaná v rôznych oceľových doskách a profiloch; najreprezentatívnejšou uhlíkovou oceľou- vysokej kvality je oceľ 45, ktorá sa bežne používa na hriadele čerpadiel, kde sa nevyžaduje odolnosť proti korózii.

 

7. Ne-kovové materiály

Na tesnenie čerpadiel sa používajú najmä nekovové materiály, ako je polytetrafluóretylén (PTFE), fluórkaučuk a nitrilový kaučuk. Polytetrafluóretylén (PTFE) sa používa na tesnenia v chemických čerpadlách a statické tesnenia v mechanických upchávkach vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti korózii a vysokej teplote. Je vhodný pre takmer všetky chemické médiá do 250 stupňov. Jeho nevýhodou je vysoká tvrdosť a náročná montáž.

 

• Vyberte materiál obežného kolesa podľa dopravného média.

 

Médium čistej vody

Na dopravu čistej vody bez nečistôt alebo pevných častíc postačuje šedá liatina. Je lacná, pevná a má vynikajúce vlastnosti na odlievanie a obrábanie, vďaka čomu je cenovo-najlepšou voľbou pre štandardné aplikácie na čistenie vody.

 

Voda obsahujúca kal alebo malé množstvo pevných častíc (napr. odpadová voda)

Obyčajná sivá liatina má extrémne nízku odolnosť proti opotrebeniu a pri dlhšom čerpaní piesočnatej vody sa ľahko opotrebuje. V takýchto prípadoch sa musí použiť liatina s vysokým -chrómom-odolným voči opotrebovaniu. Liatina s vysokým -chrómom-odolná voči opotrebovaniu má výrazne vyššiu odolnosť proti opotrebovaniu a životnosť je 3- až 5-krát dlhšia ako bežná liatina. Je vhodný najmä pre riečne vody s obsahom pevných častíc, odpadové vody zo staveniska a banské vody.

 

Korozívne kvapaliny (kyseliny, zásady, soli)

Liatina by sa nikdy nemala používať v korozívnom prostredí-je mimoriadne náchylná na hrdzavenie a perforáciu! Pre mierne korozívne médiá zvoľte nehrdzavejúcu oceľ 304. Pre stredne silnú až silnú kyslú a alkalickú koróziu sa odporúča nehrdzavejúca oceľ 316L. V prípade morskej vody alebo prostredia s vysokým{5}}chloridom soľou použite duplexnú nehrdzavejúcu oceľ 2205, ktorá má vynikajúcu odolnosť proti korózii chloridmi.

 

Podmienky vysokej-teploty a vysokého-tlaku

V aplikáciách, ako je napájacia voda kotla, cirkulujúca voda s vysokou{0}}teplotou a vysokotlakové{1}}potrubné systémy, by ste sa mali vyhnúť liatine a bežnej nehrdzavejúcej oceli. Namiesto toho by sa mala zvoliť uhlíková liata oceľ alebo legovaná oceľ. Tieto materiály sa vyznačujú vysokou mechanickou pevnosťou, odolnosťou voči vysokej teplote a odolnosťou voči nárazu pri vysokom tlaku, čím zaisťujú stabilnú a bezpečnú prevádzku pri vysokej teplote a vysokom tlaku bez deformácie alebo praskania.

 

Na záver, pri výbere materiálov obežného kolesa pre viacstupňové čerpadlá je potrebné komplexne zvážiť charakteristiky média, pracovného prostredia, nákladového rozpočtu a-dlhodobej spoľahlivosti. Správne prispôsobenie materiálu nielen zlepšuje účinnosť čerpadla, ale tiež účinne zabraňuje poruchám zariadenia spôsobeným nevhodnými materiálmi, čím sa zaisťuje stabilita a bezpečnosť výrobného procesu.