Geschlossene Laufräder spielen eine zentrale Rolle in verschiedenen industriellen Anwendungen und dienen als Schlüsselkomponenten in Energieumwandlungsprozessen. Diese Laufräder sind durch innere und äußere Ummantelungen der Schaufeln gekennzeichnet und haben einen erheblichen Einfluss auf den Wirkungsgrad und die Energieübertragung. Erfahren Sie, wie Finishing-Techniken die Leistung von geschlossenen Laufrädern beeinflussen.
Optimierung der Pumpenleistung durch geschlossene Zentrifugallaufräder Hochwertige Oberflächen
VERSCHIEDENE ARTEN VON LAUFRÄDERN
Lassen Sie uns zunächst einige Grundlagen über Laufräder erörtern. Die Laufradkonstruktionen fallen in drei Kategorien:
GESCHLOSSENE LAUFRÄDER
Sie haben eine innere Rückwand und eine äußere (saugseitige) Deckplatte um die Schaufeln. Sie werden in der Regel in feststofffreien Anwendungen eingesetzt. Ein geschlossenes Laufrad mit einem oder mehreren Schaufeln ist strukturell besser als ein offenes Laufrad. Daher erhöht es die Lebensdauer der Pumpe.
HALBOFFENE LAUFRÄDER
Im Vergleich zur vorherigen Kategorie verfügen sie über eine Rückwand, die innere Ummantelung, die das Laufrad verstärkt. Sie können Schwebstoffe aufnehmen, was jedoch mit einem geringeren Wirkungsgrad einhergeht.
OFFENE LAUFRÄDER
Sie sind mit beidseitig offenen und an der Nabe befestigten Schaufeln ausgestattet und werden häufig in kleinen und preiswerten Pumpen eingesetzt. Sie werden auch häufig in Anwendungen eingesetzt, die die Aufnahme von Schwebstoffen ermöglichen sollen.
HERSTELLUNG DER GESCHLOSSENEN LAUFRÄDER
Für die meisten Anwendungen kann Grauguss verwendet werden. Wenn aggressive oder korrosive Flüssigkeiten verarbeitet werden, müssen andere Werkstoffe in Betracht gezogen werden. Spezielle Legierungen und Beschichtungen können die Lebensdauer des Laufrads gegenüber korrosiven Flüssigkeiten erhöhen.
HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR GESCHLOSSENE LAUFRÄDER
Zu den Materialien, die für die Herstellung von Laufrädern verwendet werden, gehören Gusseisen, Stahl, Edelstahl, Bronze und manchmal auch Kunststoffe. Der Herstellungsprozess umfasst mehrere entscheidende Schritte, die mit dem präzisen Entwurf des Modells mithilfe von CAD-Software beginnen, um Modelle zu erstellen, die für die spezifischen Anforderungen der Anwendung optimiert sind.
Zu den Fertigungsverfahren gehören konventioneller Guss, Feinguss, maschinelle Bearbeitung, Schweißen, Sintern und additive Fertigung.
Sehen Sie sich diese beiden interessanten Artikel über den Einsatz des Additiven Fertigungsverfahrens zum Bau von geschlossenen Laufrädern an :
DRUCK UND DURCHFLUSS: WICHTIGE AUSLEGUNGSPARAMETER
Bei der Auswahl einer Kreiselpumpe muss die Pumpenkennlinie berücksichtigt werden. Das Diagramm zeigt den Prozess vor und nach dem Extrude Hone Strömungsschleifen :
- die Durchflussmenge (in m3/h) auf der horizontalen Achse,
- die Förderhöhe (in Metern) auf der vertikalen Achse
- und die Wirkungsgradkurve in %
DER EINFLUSS AUF DEN DRUCK :
Die Drehzahl und der Durchmesser des Laufrads bestimmen den Spitzendruck der Pumpe. Die Höhe der Schaufeln trägt zur Förderleistung der Pumpe bei.
Der Durchmesser kann bei einigen Pumpen relativ klein sein, bei LNG-Kompressoren jedoch bis zu 2000 mm betragen. Je größer der Durchmesser, desto größer der Durchfluss/die Förderhöh.
BEDEUTUNG DER FLÜSSIGKEIT FÜR EINEN EFFIZIENTEN LAUFRADBETRIEB :
Die Art des Laufrads hängt von der zu fördernden Flüssigkeit ab: je offener, desto besser für Flüssigkeiten mit hoher Viskosität und festen Partikeln. Andererseits ist ein geschlossenes Laufrad für saubere und niedrigviskose Flüssigkeiten geeignet.
Geschlossene Laufräder sind effizienter als offene, da ihre positive Netto-Saughöhe (NPSH) geringer ist.
ENDBEARBEITUNG DER TEILE: EIN WESENTLICHES MERKMAL BEI DER HERSTELLUNG VON LAUFRÄDERN
OBERFLÄCHENVERBESSERUNG ZUR VERBESSERUNG DER LEISTUNG VON LAUFRÄDERN
Ein weiterer entscheidender Faktor zur Steigerung der Pumpenleistung ist die Oberflächenrauheit des Laufrads.
Je geringer die Oberflächenrauheit ist, desto größer ist der mechanische und hydraulische Wirkungsgrad.
Eine bessere laminare Strömung bedeutet weniger Turbulenzen, keine Kavitation, weniger oder keine Blasen und keinen Druckabfall. Eine Kreiselpumpe profitiert von einem gleichmäßigeren Betrieb und einem geringeren Energverbrauch.
Darüber hinaus werden durch die Oberflächenverbesserung die Rückstände des Feingussverfahrens beseitigt und ein gleichmäßiger Materialabtrag gewährleistet.
SORGFÄLTIGE VERARBEITUNG REDUZIERT DEN HYDRODYNAMISCHEN WIDERSTAND
Durch das Polieren der Schaufeloberfläche wird der Wirkungsgrad der Pumpe verbessert, weniger Energie benötigt oder mehr bei einer bestimmten Leistung gefördert.
In einer Welt, die immer stärker von der Elektrizität abhängig ist, kommt jeder Prozentpunkt Effizienzgewinn unserem Planeten zugute, mildert den Klimawandel und kommt Ihnen oder dem Budget Ihres Kunden zugute.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich eine gute Oberflächenbearbeitung auf die Leistung geschlossener Laufräder auswirkt.
VEREDELUNGSVERFAHREN MIT GESCHLOSSENEN LAUFRÄDERN
MODERNE ENDBEARBEITUNGSTECHNIKEN: POLIEREN, SPEZIALBESCHICHTUNGEN, STRÖMUNGSSCHLEIFEN
Zur Verbesserung der Oberflächenrauhigkeit von Zentrifugallaufrädern stehen verschiedene Nachbearbeitungsmethoden zur Verfügung. Dazu gehören Handpolieren, Vibrationspolieren, maschinelles Bearbeiten und Strahlen. Verschiedene Vor- und Nachteile zu bewerten:
- die Kosten,
- der Zugang zu den Arbeitskräften,
- und die Gleichmäßigkeit des Ergebnisses
Wenn die von Ihnen geförderte Flüssigkeit aufgrund von Feststoffen, erhöhter Temperatur oder chemischer Belastung aggressiv ist, trägt dies zur Verlängerung der Lebenserwartung bei.
Das Polieren komplizierter Schaufelkonstruktionen mit nicht geradlinigen Sichtflächen an geschlossenen Laufrädern wird immer schwieriger. Glücklicherweise gibt es eine Lösung, bei der die Komplexität der Konstruktion zum Vorteil wird: Strömungsschleifen (AFM).
STRÖMUNGSSCHLEIFEN - AFM, DIE BESTE LÖSUNG FÜR GESCHLOSSENE LAUFRÄDER
Dabei handelt es sich um das Strömungsschleifen (AFM), bei dem sich ein viskoses, elastisches Medium, das mit Schleifkörnern versetzt ist, in einem einzigen Arbeitsgang durch die Schaufeln hin- und herbewegt und eine gleichmäßige Oberflächenverbesserung bewirkt. Um das Laufrad während der AFM-Bearbeitung zu halten, werden Werkzeuge benötigt.
Die Werkzeuge lenken das Schleifmittel in den Arbeitsbereich. Die Anordnung künstlicher Begrenzungselemente gewährleisten eine homogenere Oberflächenverbesserung auch im Bereich der Schaufelöffnung.
AFM wird als wiederholbarer Prozess eingesetzt, um die inneren Passagen der geschlossenen Strömungskanäle zu bearbeiten. Der Kunde muss die Rauheit drastisch verbessern, manchmal bis zum 10-fachen.
Je nach Ausgangszustand der Oberfläche können wir eine Endrauheit im Bereich von Ra 0,8µm bis Ra 0,2µm liefern. AFM kann die Oberflächenrauheit verbessern und dabei die Toleranzen für die Schaufeldicke einhalten.
Die AFM-Anwendung ist auch für AM-gefertigte Laufräder geeignet.
DIENSTLEISTUNGEN UND MASCHINEN FÜR DAS STRÖMUNGSSCHLEIFEN
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Darüber hinaus bietet unser globales Lohndienstleistungs-Netzwerk erweiterte Unterstützung vor Ihrer Haustür.
Je nach Größe des geschlossenen Laufrads stehen bei Extrude Hone unterschiedliche Strömungsschleifmaschinen zur Verfügung um auf Ihre Bedürfnisse einzugehen:
- ONE-WAY FLOW (Medienzylinder 250 mm),
- EASYFLOW (Medienzylinder bis zu 250 mm),
- VECTOR (Medienzylinder bis zu 300 mm),
- oder SPECTRUM (Medienzylinder bis zu 600 mm) AFM-Maschine..
Sie können ein OEM, ein Überholungsunternehmen, eine Gießerei oder ein Endverbraucher sein; Extrude Hone-Lösungen können das Problem lösen:
- radikale Verbesserung des Durchsatzes,
- keine Nacharbeitsschleife im Vergleich zum manuellen Polieren,
- unterstützt komplexe Designs
Wenn Sie Ihre Konkurrenten übertreffen oder Ihr Produkt verbessern wollen, hält das Strömungsschleifen von Extrude Hone, was es verspricht.
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