Le concept de roue à aubes :
Le terme « turbine » désigne à la fois le disque à pales mobiles, qui est un composant du rotor de la turbine à impulsion, et le terme général désignant le disque et les pales rotatives installées sur celui-ci. Les turbines sont généralement moulées ou soudées, et le matériau est choisi en fonction du fluide de travail.
Fonction principale :
La roue convertit l’énergie mécanique du moteur principal en énergie de pression statique et dynamique du fluide de travail.
Classification
Selon la forme de la lame, elle peut être divisée en trois types :roue ouverte, roue fermée, etroue semi-ouverte.
La roue fermée est constituée de plaques de recouvrement avant et arrière et de pales ;
Une roue semi-ouverte se compose de pales et d'une plaque de recouvrement arrière ;
Les turbines ouvertes n'ont que des pales et une plaque de recouvrement arrière partielle ou aucune plaque de recouvrement arrière.
Les roues semi-ouvertes et ouvertes des roues à aubes sont faciles à mouler et peuvent transporter des fluides contenant certaines particules solides. Cependant, en raison de l'érosion du canal d'écoulement par les particules solides, l'efficacité de fonctionnement de la pompe sera réduite.
Les roues fermées ont une efficacité de fonctionnement élevée et peuvent fonctionner sans problème pendant une longue période. La poussée axiale de la pompe est faible, mais les roues fermées ne sont pas faciles à transporter des eaux usées contenant de grosses particules ou de longues fibres.
Selon le mode de fonctionnement, il est divisé en turbine à aspiration simple et turbine à double aspiration.
La turbine à aspiration unique fait référence à la turbine qui aspire le liquide d'un seul côté.
La turbine à double aspiration fait référence à la turbine qui aspire le liquide des deux côtés et présente d'excellentes performances anti-cavitation.
Selon la structure, il existe quatre types : type de canal (canal simple, canal double), type de lame (fermé, ouvert), type centrifuge en spirale et type tourbillon.
1. Turbine à canal d'écoulement :
La turbine à canal d'écoulement est un canal d'écoulement incurvé allant de l'entrée à la sortie, qui convient au transport de liquides contenant de grosses impuretés particulaires ou de longues fibres. Parce que ce type de turbine a d'excellentes performances anti-colmatage. Mais son inconvénient est que ses performances anti-cavitation sont plus faibles que celles des autres formes.
2. Turbine à pales :
Les roues semi-ouvertes et ouvertes des roues à aubes sont faciles à mouler et à entretenir, et nettoient les impuretés qui peuvent se boucher pendant le transport. Cependant, ses inconvénients résident dans l'augmentation de l'espace entre la paroi intérieure de la chambre à eau sous pression et les aubes en raison de l'érosion des particules solides pendant le transport, ce qui réduit l'efficacité de fonctionnement de la pompe à eau. De plus, l'espace accru perturbe la stabilité du flux de liquide dans le canal, provoquant des vibrations de la pompe. Ce type de roue n'est pas facile à transporter des milieux contenant de grosses particules et de longues fibres. La roue fermée a une efficacité de fonctionnement élevée et peut fonctionner sans problème pendant une longue période. La poussée axiale de la pompe est faible, mais la roue fermée est sujette à l'enchevêtrement et au transport difficile de milieux d'eaux usées contenant de grosses particules ou de longues fibres.
3. Roue centrifuge en spirale :
La turbine centrifuge en spirale est dotée de pales torsadées et s'étend axialement depuis l'orifice d'aspiration sur un corps de moyeu conique. Lorsque le liquide transporté s'écoule à travers les pales, il n'entre en collision avec aucune partie de la pompe, de sorte qu'il n'y a aucun dommage à la pompe à eau. En même temps, il n'y a aucun effet destructeur sur le liquide transporté. En raison de l'effet de propulsion de la spirale, le passage des particules en suspension est fort. Par conséquent, les pompes utilisant ce type de turbine conviennent au pompage de fluides contenant de grosses particules et de longues fibres.
4. Turbine à tourbillon :
La turbine à tourbillon a tout ou partie de la turbine rétractée dans le canal d'écoulement de la chambre de pression et présente de bonnes performances anti-colmatage. Les particules s'écoulent dans la chambre de pression de l'eau et sont propulsées par le vortex généré par la rotation de la turbine. Les particules en suspension elles-mêmes ne génèrent pas d'énergie, mais échangent de l'énergie avec le liquide dans le canal d'écoulement. Pendant le processus d'écoulement, les particules en suspension ou les fibres longues n'entrent pas en contact avec les lames usées. La situation d'usure excessive des lames est relativement légère et il n'y a pas d'augmentation des écarts dus à l'abrasion. Il convient au pompage de fluides contenant de grosses particules et de longues fibres.
Principaux paramètres géométriques
Dj : Diamètre d'entrée de la roue ;
D1 : Diamètre d’entrée de la pale ;
Dh : diamètre du moyeu de la roue ;
B1 : Largeur d’entrée de la feuille ;
1 : Angle d’entrée des feuilles ;
D2 : Diamètre extérieur de la roue ;
B2 : Largeur de la sortie de la turbine ;
2 : Angle de sortie du vantail ;
Φ : angle d’enroulement de la lame ;
Z : Nombre de feuilles.
Les paramètres géométriques de l'entrée de la roue ont un impact significatif sur les performances de cavitation, tandis que les paramètres géométriques de la sortie de la roue ont un impact significatif sur les performances (H, Q), qui ont tous deux un impact sur l'efficacité de la pompe.
6 problèmes courants et solutions pour les turbines
1. Défauts de moulage
1. Manifestation du défaut : inclusions dans le canal d'écoulement ; succulent ; non lisse ; trachome ; craquelures ; rétrécissement et relâchement, etc.
2. Méthode de traitement : Le meulage, le soudage et d'autres méthodes peuvent être effectués en fonction de la situation réelle. Si le problème est grave, il doit être mis au rebut et refondu.
2, Abrasion et abrasion
1. Défaut de performance : la figure montre l'abrasion de la roue de pompe de processus en fonte grise par de l'eau contenant une petite quantité de mousse de ciment dans un délai de cinq ans. Le problème d'abrasion est davantage dû à une sélection inappropriée des matériaux ou du type de pompe par le concepteur, ou à une pollution du milieu de traitement.
2. Solution : Changer le matériau de la turbine ; Changer le schéma de conception et modifier le type de pompe ; Vérifier le fluide de traitement.
3, Cavitation
1. Manifestation du défaut : Schéma de conception incorrect ; La position d'installation est trop haute ; Sélection incorrecte des matériaux, etc.
2. Solution : Abaisser la position d'installation ; Changer les matériaux plus résistants à la cavitation ; Repenser le type de pompe, etc.
4, Verrouillage de l'anneau buccal
1. Manifestation de défaut : Le jeu de conception est trop petit ; La différence de dureté entre les anneaux de bouche avant et arrière est inférieure à 50HBW ; Il y a des particules solides dans l'espace entre les anneaux de bouche ; Déformation de l'anneau de bouche, etc.
2. Solution : Augmenter l'écart de conception ; Remplacer le matériau de l'anneau buccal ; Vérifier le milieu de traitement ; Remplacer par un nouvel anneau buccal, etc.
5, Fracture
1. Manifestation du défaut : causée par la cavitation, la corrosion et l'abrasion ; Mauvaise qualité des pièces moulées entraînant ; Causé par un coup de bélier.
2. Solution : remplacez la turbine par une neuve.
6. Corrosion
1. Manifestation du défaut : Sélection de matériau inappropriée.
2. Solution : Remplacez la turbine par une nouvelle et utilisez des matériaux résistants à la corrosion et à l'usure ; Revêtement d'une couche résistante à la corrosion sur la turbine ; Revêtement par pulvérisation d'une couche résistante à la corrosion sur la turbine.