Waaiers

De belangrijkste taak van de waaier is om aan de vloeistof een zodanige snelheidsenergie te geven, dat deze vloeistof verplaatst kan worden. De vorm van de waaier moet worden aangepast aan de aard van de vloeistof, de gevraagde volumestroom en de opvoerhoogte bij een bepaald toerental. Daarbij is het gewenst dat de benodigde energie zo gering mogelijk is, dus een zo gunstig mogelijk rendement. In veel gevallen moet men, gezien de toepassing van de pomp, afwijken van de voor het pomprendement ideale waaiervorm. Als de pomp sterk verontreinigd water moet verpompen is het voorkomen van verstoppingen, dus een ruime waaierdoorlaat, belangrijker dan een hoog rendement. Verder zal de pomp in een aantal gevallen moeten kunnen werken met minder goede inlaatcondities.  De omtreksnelheid van de waaier, dus de waaierdiameter en het toerental, is in belangrijke mate verantwoordelijk voor de opvoerhoogte. De diameter van een waaier kan niet onbeperkt door afdraaien worden verkleind. Daarom zijn er waaiers met verschillende diameters nodig. Afhankelijk van de gevraagde volumestroom zal de waaier een bepaalde doorlaat moeten hebben. Dit betekent dat de inlaat van de waaier en de schoephoogte daarvoor aangepast moeten zijn. De doorlaat en de vorm van de waaier moeten ook aangepast zijn aan de maximum afmetingen van eventuele verontreinigingen. Om aan alle pompwensen te kunnen voldoen zijn er een groot aantal verschillende waaiervormen ontwikkeld. Voor niet verontreinigde vloeistoffen wordt de waaiervorm in belangrijke mate bepaald door de volumestroom, de opvoerhoogte en het toerental. Voor een hoge opvoerhoogte worden, in plaats van één waaier met een grote diameter, meerdere waaiers achter elkaar gemonteerd; een meertrappige pomp. De vloeistof die uit de eerste waaier komt wordt naar de zuigopening van de volgende waaier gevoerd, waar de opvoerhoogte verder wordt verhoogd.

meertraps

Gesloten waaiergesloten waaier enkel

De schoepen van de waaier zitten opgesloten tussen twee zijwanden en vormen hiermee veelal een geheel. De schoepen zijn ten opzichte van de draairichting meestal achterover gebogen. Ze kunnen daarbij enkel gekromd (gekromd in égesloten waaier dubbelén vlak), of dubbel gekromd (in meerdere vlakken) zijn. Dubbel gekromde schoepen zijn moeilijker te maken dan enkel gekromde schoepen, maar zijn bij een bepaalde verhouding tussen volumestroom en opvoerhoogte noodzakelijk voor een gunstig rendement. Ook beïnvloedt de schoepvorm het verloop van de Q-H kromme.

Gezien de richting waarmee de waaiersvloeistof hier uit de waaier stroomt wordt ook gesproken over radiaalwaaiers. Ook binnen de radiaalwaaiers zijn er verschillen in de vormgeving, zie figuur 72. Een waaier die in verhouding tot zijn volumestroom een hoge opvoerhoogte geeft noem je een hoge druk waaier. Deze waaier heeft een wat andere vorm dan die voor een pomp met een lage opvoerhoogte en een grote volumestroom: een lage druk waaier. Tussen beide soorten waaiers heb je nog de middel druk waaier. Gesloten waaiers kunnen worden gebruikt voor schone en zeer licht verontreinigde vloeistoffen.

Half-open waaier

Deze waaier heeft aan inlaatzijde geen wahalf opennd. De schoepen draaien meestal met een geringe speling langs de wand van het pomphuis, die soms ter plaatse voorzien is van een slijtplaat. Het rendement van een half-open waaier is iets lager dan dat van een gesloten waaier. Half open waaiers kunnen gebruikt worden voor het verpompen van enigszins verontreinigde vloeistoffen, abrasieve vloeistoffen, slurries, enz.

Semi-open waaiersemi open

De semi-open waaier heeft een open achterwand en een gedeeltelijk open voorplaat waardoor de kans op verstopping van de waaier sterk wordt gereduceerd. De grotere opening tussen de schoepen maakt het mogelijk om vloeistoffen met vaste bestanddelen te verpompen. Er zijn minder schoepen dan bij een gesloten waaier.

Open waaier

Dit type waaier lijkt op een half-open waaier waarbij open waaierook de achterwand grotendeels is weggelaten. Er zijn meestal minder schoepen en de schoephoogte is vaak groter dan bij gesloten waaiers. Het rendement is weer wat lager dan dat van een half-open waaier. De open waaier wordt toegepast bij sterk verontreinigde vloeistoffen. De maximum toelaatbare afmetingen van de verontreinigingen, de korrelgrootte, is afhankelijk van de schoephoogte en van het aantal schoepen.

Kanaal waaier2-kanaal

Een kanaalwaaier heeft twee of drie rechthoekige kanalen waarvan de doorlaat is aangepast aan de benodigde volumestroom en de maximum korrelgrootte van de verontreinigingen. Het rendement is over het algemeen wat hoger dan dat van een open waaier. Kanaalwaaiers worden toegepast bij sterk verontreinigde vloeistoffen. De 3-kanaalverontreinigingen mogen niet vezelig zijn.

Eén kanaal waaier1-kanaal

Deze waaier heeft maar één kanaal, waarvan de doorlaat ten opzichte van de volumestroom zeer ruim is. In veel gevallen is deze doorlaat gelijk aan de zuigaansluiting van de pomp. Daardoor zullen er niet snel verstoppingen in de pomp voorkomen. De eén kanaal waaier wordt toegepast bij sterk verontreinigde vloeistoffen, waarbij vezels geen problemen opleveren. Door de speciale vorm van de waaier zullen verontreinigingen, vooral bij een laag pomptoerental, nauwelijks beschadigd worden.

Wervelstroom (Vortex) waaierwervelstroom

Deze waaier lijkt iets op een half-open waaier, maar hij is geplaatst in een soort nis aan de zijkant van het pomphuis. Daardoor komt hij maar met een klein gedeelte van de pompvloeistof in aanraking. De wervelstroom waaier wordt bij sterk verontreinigde vloeistoffen, waarbij vezels geen problemen opleveren gebruikt. Vaste delen zullen door dit pomp principe, niet beschadigd worden.

Hydrostal waaier

Dit is een kegelvormige waaierconstructie die hydrostalal direct in de zuigopening van de pomp begint. Hij wordt ook wel spiraalwaaier genoemd. Het eerste schroefvormige gedeelte van de waaier werkt volgens het verdringerprincipe en het laatste deel als centrifugaal waaier. Bij afnemende volumestroom neemt de opvoerhoogte sterk toe. Voordelen van deze waaiervorm zijn verder dat de vloeistof geen plotselinge richtingsveranderingen krijgt en dat verontreinigingen niet beschadigd worden. Hydrostal waaier wordt toegepast bij vloeistoffen met (vezelige) vaste bestanddelen die niet beschadigd mogen worden, hoge droge stof concentraties en viskeuze media. Een andere toepassing is bij een sterk variabel hoogteverschil waarbij de volumestroom niet veel mag variëren.

Schroef waaier

De vloeistof stroomt hier in axiale richting schroefdoor de waaier. Soms is de stand van de waaierschoepen van buitenaf, tijdens het bedrijf, te veranderen. Hierdoor kunnen volumestroom en opvoerhoogte veranderd worden. Het is op die manier ook mogelijk om de stroomrichting van de vloeistof door de pomp om te keren. De schroef waaier wordt gebruikt bij grote volumestromen met een lage opvoerhoogte, zoals bij poldergemalen en irrigatieprojecten voor bevloeiing.

Schroef-centrifugaal waaier

Deze waaiervorm is een overgang van de schroef-centrifugaal waaiercentrifugaal waaier met een radiale uitstroming naar de schroef waaier met een axiale stroming. Een pomp met een dergelijke waaier noemen we daarom ook wel een mixed flow pomp. Bij een toenemende volumestroom en een afnemende opvoerhoogte zal voor de waaiervorm een constructie moeten worden gekozen die geleidelijk over gaat van een gesloten radiaal waaier, via de mixed flow schroef-centrifugaal waaier, naar de axial flow schroef waaier.