Yüksek konsantrasyonlu, katı yüklü atık su arıtma tesisini düşünün. Yanlış çark seçimi tıkanmaya, verimsizliğe, sık bakıma ve hatta sistemin tamamen arızalanmasına yol açabilir. Santrifüj pompaların temel bileşeni olan çark seçimi, doğrudan pompa performansını, verimliliğini ve hizmet ömrünü belirler. Bu makale, çark tiplerini, uygulamalarını, seçim kriterlerini ve optimize edilmiş çark tasarımının karmaşık sıvı transfer uygulamaları için genel pompa performansını nasıl artırdığını incelemektedir.

Çark, bir santrifüj pompanın, motordan gelen mekanik enerjiyi sıvı kinetik ve basınç enerjisine dönüştüren kritik dönen bileşenidir. Hızlı dönüş sayesinde, sıvıyı içeri çekmek için vakum basıncı oluşturur, ardından çıkıştan boşaltmak için santrifüj kuvveti kullanır.

Çark performansı, bir pompanın akış hızını, basma yüksekliğini, verimliliğini ve kavitasyona karşı direncini temel olarak etkiler. Çark tiplerini, özelliklerini ve uygulamalarını anlamak, uygun santrifüj pompa seçimi için gereklidir.

Santrifüj pompa çalışması, çarkın dönmesine bağlıdır. Motorla tahrik edilen çark kanatları, sıvıyı santrifüj hareketle dışarı doğru iter, girişten sıvı çeken merkezde düşük basınçlı bir bölge oluşturur. Sıvı enerji kazandıkça, çıkıştan boşaltılmadan önce basıncı artar.

Geometrik tasarım, kanat sayısı ve dönme hızı, performansı etkiler. Örneğin, daha büyük kanat açılarına sahip çarklar daha yüksek basma yüksekliği oluştururken, daha fazla kanada sahip olanlar daha büyük akış hızları üretir.

Çarklar yapılarına ve uygulamalarına göre kategorize edilir:

• Tanım: Kanatlar, imalatı ve temizliği kolaylaştıran ancak verimliliği azaltan ön veya arka kapak olmadan doğrudan göbeğe bağlanır.
• Uygulamalar: Su veya hafif yağlar gibi katı madde içermeyen temiz sıvılar - kimya, su arıtma ve gıda endüstrilerinde yaygındır.
• Avantajları: Basit yapı, kolay bakım, tıkanmaya karşı dayanıklı.
• Dezavantajları: Daha düşük verimlilik, katı madde içeren sıvılar için uygun değildir.

• Tanım: Katı madde işleme yeteneği ile gelişmiş mukavemet ve verimlilik için ön ve arka kapaklarla tamamen kapatılmış kanatlar.
• Uygulamalar: Askıda katı maddeler, lifler veya partiküller içeren sıvılar için atık su, kağıt ve madencilik endüstrileri.
• Avantajları: Yüksek verimlilik, katı maddeleri işler.
• Dezavantajları: Karmaşık yapı, daha yüksek bakım, tıkanmaya yatkın.

• Tanım: Sadece bir arka kapaklı kanatlar, açık ve kapalı çark avantajlarını dengeler.
• Uygulamalar: Kimyasal, gıda işleme veya sulama sistemlerinde kumlu su veya hafif kontamine atık su gibi minimum katı madde içeren sıvılar.
• Karşılaştırma: Açık çarklardan daha verimlidir ancak bakımı daha zordur.

• Tanım: Girintili kanatlar, olağanüstü katı madde ve lif geçişi için bir girdap oluşturur.
• Uygulamalar: Arıtma, kağıt ve madencilik operasyonlarında yüksek viskoziteli bulamaçlar veya ağır kontamine atık su.
• Avantajları: Üstün katı madde işleme, tıkanmaya karşı dayanıklı.
• Dezavantajları: Çok düşük verimlilik, sınırlı basma yüksekliği.

• Tanım: Geniş, kısa akış kanalları, orta düzeyde verimliliği korurken katı madde geçişini optimize eder.
• Uygulamalar: Belediye drenajı, inşaat ve madencilikte büyük partiküllü atık su ve bulamaçlar.

Uygun çarkı seçmek için aşağıdakilerin değerlendirilmesi gerekir:

• Sıvı özellikleri: Viskozite, yoğunluk, katı madde içeriği, aşındırıcılık.
• Performans ihtiyaçları: Gerekli akış hızı ve basma yüksekliği.
• Verimlilik hedefleri: Daha yüksek verimlilik enerji maliyetlerini düşürür.
• Bakım faktörleri: Erişilebilirlik ve değiştirme sıklığı.
• Maliyet hususları: Satın alma ve işletme giderleri.

Genel yönergeler, temiz sıvılar için açık veya kapalı çarklar, düşük katı madde içeriği için yarı açık veya kanal tasarımları ve ağır katı maddeler veya lifli malzemeler için vorteks çarklar önermektedir.

Çark çapı, pompa özelliklerini önemli ölçüde etkiler:

• Daha büyük çaplar: Akış hızını ve basma yüksekliğini artırır, ancak daha fazla güç gerektirir.
• Daha küçük çaplar: Güç talebini azaltır ancak performansı düşürür.

1. Akış hızı: Birim zamanda hacim (m³/saat veya GPM).
2. Basma yüksekliği: Sıvı yükseltme yeteneği (m veya ft).
3. Özgül ağırlık: Suya göre sıvı yoğunluğu.
4. Viskozite: Verimliliği etkileyen akış direnci.
5. Katı madde konsantrasyonu: Aşınma ve tıkanma risklerini etkileyen partikül içeriği.

Çark malzemeleri sıvı özellikleriyle eşleşmelidir:

• Dökme demir: Su ve genel sıvılar için ekonomiktir.
• Paslanmaz çelik: Aşındırıcı kimyasallar için korozyona dayanıklıdır.
• Bronz: Deniz suyu korozyonuna ve aşınmaya karşı dayanıklıdır.
• Mühendislik plastikleri: Hafif, hafif kimyasallar için uygun maliyetlidir.

Uygun çark bakımı, güvenilir çalışmayı sağlar:

• Aşınma, korozyon veya çatlaklar için düzenli inceleme.
• Enkaz ve birikintileri gidermek için temizleme.
• Hasarlı bileşenlerin zamanında değiştirilmesi.
• Sorunsuz çalışmayı sağlamak için dinamik dengeleme.

Ek faktörler şunları içerir:

• Tek veya çift emiş: Çift giriş, daha yüksek akış ve dengeli eksenel itme sağlar.
• Sonradan takma potansiyeli: Çoğu çark, geliştirilmiş performans için yükseltilebilir.
• Hidrolik analiz: Hassas boyutlandırma, çark boyutlarının sistem gereksinimleriyle eşleşmesini gerektirir.

Optimize edilmiş çark tasarımı, operasyonel maliyet azaltımı için kritik bir husus olan enerji verimliliğini en üst düzeye çıkarırken tüketimi en aza indirir.