Quale effetto hanno la pulizia superficiale, la molatura e la lucidatura dei pezzi fusi sulle prestazioni delle giranti a turbolenza

L'impatto della rugosità superficiale sulle prestazioni idrauliche

La funzione principale di a Girante a vortice è quello di pompare in modo efficiente il fluido nella posizione desiderata. La rugosità della superficie della girante è un fattore chiave che ne influenza le prestazioni idrauliche. Una superficie di fusione ruvida crea ulteriore resistenza all'attrito, con conseguente maggiore perdita di energia quando il fluido scorre attraverso le pale e i canali di flusso. È come guidare su una strada dissestata; un'auto consuma più carburante. Per una girante, un’eccessiva rugosità superficiale può portare a:

Efficienza ridotta: a causa delle maggiori perdite per attrito, la girante consuma più energia per ottenere la stessa prevalenza e portata, riducendo direttamente l'efficienza complessiva della pompa. Ciò si traduce in un maggiore consumo di energia e costi operativi per le pompe industriali che richiedono un funzionamento lungo e continuo.

Aumento del rischio di cavitazione: quando le pale ruotano ad alta velocità, la pressione del fluido in alcune aree (come il lato di aspirazione) diminuisce rapidamente. Una superficie ruvida rende più probabile la formazione di piccoli vortici e bolle. Quando queste bolle implodono in aree ad alta pressione, generano potenti forze di impatto, causando danni da cavitazione alla superficie della pala, manifestandosi come un'erosione a nido d'ape. Ciò non solo riduce le prestazioni della girante, ma ne accorcia anche la durata.

Accumulo di detriti: quando si maneggiano fluidi contenenti fibre, particelle o materiali viscosi, le superfici ruvide delle lame possono facilmente diventare "punti di ancoraggio" ai quali i detriti possono attaccarsi. Questi depositi possono alterare la geometria della girante e il percorso del flusso, riducendo ulteriormente le prestazioni idrauliche e causando potenzialmente intasamenti.

Pertanto, smerigliando e lucidando finemente la girante per ridurre la ruvidità superficiale al livello di micron richiesto, è possibile ridurre significativamente le perdite per attrito, migliorare l'efficienza del pompaggio ed eliminare efficacemente la cavitazione e l'accumulo di detriti.

L'impatto della pulizia e della lucidatura sull'equilibrio dinamico della girante

Quando una girante elicoidale funziona a velocità elevate, qualsiasi leggera irregolarità della massa può generare forze centrifughe significative, causando vibrazioni e rumore. Questo è un problema di equilibrio dinamico. Il taglio degli ingressi del canale di colata e delle colonne montanti durante il processo di fusione, i residui superficiali e i difetti di fusione irregolari possono compromettere la distribuzione della massa della girante.

Taglio e rifilatura: dopo che la fusione è stata separata dal sistema di colata, i cancelli di colata e quelli montanti devono essere tagliati con precisione. Un taglio improprio o una successiva rifinitura grossolana possono lasciare bave o rientranze prominenti, interrompendo la simmetria della girante.

Rettifica uniforme: quando si rettificano le giranti, è fondamentale garantire una rimozione uniforme del materiale sulle superfici della pala e del percorso del flusso. Una molatura eccessiva in alcune aree può portare a un peso della lama non uniforme, interrompendo l'equilibrio dinamico.

Pertanto, la pulizia e la levigatura professionale delle superfici non sono solo esteticamente gradevoli, ma forniscono anche una solida base per il successivo bilanciamento dinamico. Una girante rettificata in modo uniforme e fine ha maggiori probabilità di raggiungere elevati requisiti di bilanciamento dinamico, riducendo così le vibrazioni e l'usura dei cuscinetti durante il funzionamento della pompa, prolungando significativamente la durata dell'intero sistema di pompa.

L'impatto del trattamento superficiale sulla resistenza all'usura e alla corrosione

Le giranti elicoidali spesso operano in ambienti difficili e sono soggette all'abrasione e alla corrosione dei fluidi. Il post-trattamento della superficie della fusione influisce direttamente sulla resistenza all'usura e alla corrosione della girante.

Pulizia e indurimento: durante la fase di pulizia della superficie, la granigliatura o la sabbiatura rimuovono le incrostazioni superficiali e le impurità e creano uno strato indurito mediante lavorazione a freddo. Ciò aumenta la durezza della superficie della girante, migliorandone la resistenza agli urti e all'abrasione da particelle dure.

Lucidatura e corrosione: per le giranti realizzate con materiali resistenti alla corrosione come l'acciaio inossidabile, la lucidatura con finitura a specchio può migliorare significativamente la resistenza alla corrosione. Una superficie liscia ha meno probabilità di trattenere mezzi corrosivi o cloruri nel fluido, riducendo così la vaiolatura e la corrosione interstiziale. Inoltre, la lucidatura rimuove i difetti superficiali e le inclusioni che potrebbero essere stati introdotti durante il processo di fusione e potrebbero fungere da punto di partenza per la corrosione.