Насос центробежный из чего состоит – назначение и особенности конструкции, принцип работы и виды устройств, популярные модели

Секционный центробежный насос — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Многосекционный центробежный насос^[1].

Центробежный насос (ЦНС) – многоступенчатый насос, предназначен для перекачки жидкости с помощью последовательно соединённых ступеней, каждая из которых даёт прирост энергии потоку жидкости и увеличивает давление (напор).

Насос состоит из корпуса, ротора и съёмных направляющих потока. На корпусе крепятся крышки всасывания, нагнетания, и направляющие аппараты, а также задний и передний кронштейны, в которых располагаются подшипники. Корпуса направляющих, крышки всасывания и нагнетания стягиваются шпильками с гайками. Ротор состоит из вала, на который установлены втулка, рубашка вала, рабочие колеса, дистанционная втулка, кольца и диск разгрузки. Все эти детали стягиваются гайкой вала.

Рабочее колесо, вращается и сообщает движение жидкости, находящейся между лопастями. Возникает центробежная сила, в результате действия которой, жидкость от центра рабочего колеса перемещается к выходу, и далее через направляющие на вход следующего колеса. Освободившееся пространство снова заполняется жидкостью, поступающей из всасывающего трубопровода под действием давления. Так жидкость переходит с одного колеса на другое с увеличением давления жидкости на каждой ступени. С последнего колеса, жидкость через направляющий аппарат переходит в крышку нагнетания, и оттуда поступает в нагнетательный трубопровод.

Насос ЦНС через муфту приводится в движение электродвигателем.

ЦНС предназначены для перекачивания жидкостей с содержанием примесей не более 0,2%, при размере частиц не более 100 мкм.

• Хафизов А. Р., Пестрецов Н. В., Дорофеева Л. И. Сбор и подготовка нефти и газа. Технология и оборудование / Под ред. А. Р. Хафизова, Н. В. Пестрецова. — Уфа, 2002. — 450 с.
• Лутошкин Г. С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. — М.: Недра, 1977. — 192 с.
• Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии. — М.: «Химия», 1995.
• Справочник по оборудованию для комплексной подготовки нефти. — Премиум Инжиниринг, 2011. — С. 776.

ru.wikipedia.org

Насос — Википедия

Условное графическое обозначение нереверсивного нерегулируемого насоса

Насо́с — гидравлическая машина, преобразующая механическую энергию приводного двигателя или мускульную энергию (в ручных насосах) в энергию потока жидкости, служащую для перемещения и создания напора жидкостей всех видов, механической смеси жидкости с твёрдыми и коллоидными веществами или сжиженных газов^[1]. Разность давлений жидкости на выходе из насоса и присоединённом трубопроводе обусловливает её перемещение.

Неполная классификация насосов по принципу действия и конструкции выглядит следующим образом:

Изобретение насоса приписывается Ктесибию и описано в трудах как Герона Александрийского, так и Витрувия.

НАСОСЫ I. Фиг. 1 и 2. Всасывающие насосы. Фиг. 3 и 4. Нагнетательные насосы. Фиг. 5. Крыльчатый насос (разрез). Фиг. 6. Насос Фозе. Фиг. 7. Воздушный насос Ватта. Фиг. 8. Насос Вортингтона.
(рисунок из «ЭСБЕ») НАСОСЫ II. Фиг. 9—13. Двухцилиндровый воздушный насос. Фиг. 14. Ртутный воздушный насос Бессель-Гагена. Фиг. 15. Ртутный воздушный насос Кальбаума.
(рисунок из «ЭСБЕ») НАСОСЫ III. Фиг. 16. Питательный насос. Фиг. 17. Вращательный насос. Фиг. 18. Крыльчатый насос (внешний вид). Фиг. 19. Насос для жидкой грязи.
(рисунок из «ЭСБЕ»)

Патрубок (точка в гидравлической системе, в которой установлен насос), из которого насос забирает жидкость, называется всасывающим, патрубок, в который нагнетает, — напорным. Патрубки могут находиться на разной высоте, при этом часть энергии насос тратит на преодоление разницы гидростатических давлений между высотой напора z₁ и высотой всасывания z₀ (это может быть и отрицательная величина).

Напор насоса H{\displaystyle H} — приращение механической энергии единицы массы жидкости между его выходом и входом. Обычно мерой энергии служит высота столба перекачиваемой жидкости (имеющей удельный вес γ{\displaystyle \gamma } при ускорении свободного падения g{\displaystyle g}, здесь в формуле именно удельный вес, а не плотность жидкости): для i{\displaystyle i}-го элемента жидкости с давлением p{\displaystyle p} и скоростью жидкости vi{\displaystyle v_{i}}:

Ei=piγ+zi+vi22g,{\displaystyle E_{i}={\frac {p_{i}}{\gamma }}+z_{i}+{\frac {v_{i}^{2}}{2g}}{\mbox{,}}}

соответственно, напор насоса:

H=E1−E0=p1−p0γ+(z1−z0)+v12−v022g.{\displaystyle H=E_{1}-E_{0}={\frac {p_{1}-p_{0}}{\gamma }}+(z_{1}-z_{0})+{\frac {v_{1}^{2}-v_{0}^{2}}{2g}}{\mbox{.}}}

Подача — количество жидкости, подаваемое насосом за единицу времени. Может рассматриваться массовая подача G{\displaystyle G} или объёмная подача Q{\displaystyle Q}:

G=γQ{\displaystyle G=\gamma Q}.

Мощность N{\displaystyle N} — потребление насосом энергии за единицу времени. Полезная мощность Nh{\displaystyle N_{h}} — это приращение энергии всего потока жидкости в насосе: Nh=GH=γQH{\displaystyle \textstyle N_{h}=GH=\gamma QH}. Внутренняя мощность насоса Ni{\displaystyle N_{i}} — его полная мощность за исключением потерь на трение механических частей насоса, то есть мощность, сообщаемая жидкости в виде тепловой и механической энергии.

Соотношение полезной и подведённой мощности — это коэффициент полезного действия насоса:

η=NhN{\displaystyle \eta ={\frac {N_{h}}{N}}}.

При этом следует учитывать размерности величин: если, например, напор выражен в метрах, а подача в килограммах в секунду, то мощность в киловаттах вычисляется по формуле:

N[кВт] = G[кг]H[м]102η[безразм.].

Потери в насосе могут быть гидравлическими (затраты на преодоление гидравлических сопротивлений внутри насоса), объёмными (сокращение подачи насоса по сравнению с подачей рабочего органа) и механическими (трение деталей насоса о жидкость — внутренние механические потери, трение их друг об друга в подшипниках и т. д. — внешние). Учитываются, соответственно, гидравлическим КПД η_г, объёмным η_об и механическим, разделяющимся на внутренний и внешний, η_м=η_мiη_мe. η=η_гη_обη_м; N_i = Nη_мe.

Минимальный избыточный напор всасывания H0u min{\displaystyle H_{0u~min}} над давлением парообразования жидкости ps{\displaystyle p_{s}} — запас механической энергии жидкости на входе в насос, необходимый для того, чтобы в насосе не возникла кавитация. Избыточный напор всасывания определяется как:

H0u=p0a−psγ+v022g,{\displaystyle H_{0u}={\frac {p_{0a}-p_{s}}{\gamma }}+{\frac {v_{0}^{2}}{2g}}{\mbox{,}}}

где p0a{\displaystyle p_{0a}} — давление на входе в насос, отнесённое к уровню оси насоса. На практике величину необходимого кавитационного запаса насоса принимают с некоторым коэффициентом запаса ϕ{\displaystyle \phi } = 1,2…1,4. Допустимая высота всасывания определяется с учётом давления на поверхности жидкости в резервуаре, откуда она забирается, pb{\displaystyle p_{b}} и сопротивления (в линейных единицах) всасывающих трубопроводов hc{\displaystyle h_{c}} как:

[H0u]=pb−psγ−φH0umin−hc″<math>pb{\displaystyle [H_{0u}]={\frac {p_{b}-p_{s}}{\gamma }}-\varphi H_{0u\mathrm {min} }-h_{c}»<math>p_{b}}</math>

Для открытых сосудов pb{\displaystyle p_{b}} — это атмосферное давление, для закрытых сосудов с кипящей жидкостью pb=ps,{\displaystyle \textstyle p_{b}=p_{s}{\mbox{,}}}.

Классификация насосов по принципу действия[править | править код]

По характеру сил преобладающих в насосе: объёмные, в которых преобладают силы давления, и динамические, в которых преобладают силы инерции.

По характеру соединения рабочей камеры с входом и выходом из насоса: периодическое соединение (объёмные насосы) и постоянное соединение входа и выхода (динамические насосы).

Объёмные насосы используются для перекачки вязких жидкостей. В этих насосах одно преобразование энергии — энергия двигателя непосредственно преобразуется в энергию жидкости (механическая => кинетическая + потенциальная). Это высоконапорные насосы, они чувствительны к загрязнению перекачиваемой жидкости. Рабочий процесс в объёмных насосах неуравновешен (высокая вибрация), поэтому необходимо создавать для них массивные фундаменты. Также для этих насосов характерна неравномерность подачи. Большим плюсом таких насосов можно считать способность к сухому всасыванию (самовсасыванию).

Для динамических насосов характерно двойное преобразование энергии (1 этап: механическая → кинетическая + потенциальная; 2 этап: кинетическая → потенциальная). В динамических насосах можно перекачивать загрязнённые жидкости, они обладают равномерной подачей и уравновешенностью рабочего процесса. В отличие от объёмных насосов, они не способны к самовсасыванию.

Объёмные насосы[править | править код]

Процесс объёмных насосов основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении её из рабочей камеры. Некоторые виды объёмных насосов:

• Импеллерные насосы — обеспечивают ламинарный поток перекачиваемого продукта на выходе из насоса и могут использоваться в качестве дозаторов. Могут быть изготовлены в пищевом, маслобензостойком и кислотощёлочестойком исполнении
• Пластинчатые насосы — обеспечивают равномерное и спокойное всасывание перекачиваемого продукта на выходе из насоса, могут использоваться для дозирования. Могут быть как регулируемыми, так и нерегулируемыми. В пластинчатых регулируемых насосах изменение подачи осуществляется за счёт изменения объёма рабочей камеры благодаря изменению эксцентриситета ротора и статора. В качестве регулирующего устройства применяются гидравлические и механические регуляторы.
• Винтовые насосы — обеспечивают ровный поток перекачиваемого продукта на выходе из насоса, могут использоваться для дозирования
• Поршневые насосы могут создавать весьма высокое давление, плохо работают с абразивными жидкостями, могут использоваться для дозирования
• Перистальтические насосы создают невысокое давление, химически инертны, могут использоваться для дозирования
• Мембранные насосы — создают невысокое давление, могут использоваться для дозирования

Общие свойства объёмных насосов:

• Цикличность рабочего процесса и связанные с ней порционность и пульсации подачи и давления. Подача объёмного насоса осуществляется не равномерным потоком, а порциями.
• Герметичность, то есть постоянное отделение напорной гидролинии от всасывающей (лопастные насосы герметичностью не обладают, а являются проточными).
• Самовсасывание, то есть способность объёмных насосов создавать во всасывающей гидролинии вакуум, достаточный для подъёма жидкости вверх во всасывающей гидролинии до уровня расположения насоса(лопастные насосы не являются самовсасывающими).
• Независимость давления, создаваемого в напорной гидролинии, от подачи жидкости насосом

Динамические насосы[править | править код]

Динамические насосы подразделяются на:

• Лопастные насосы, рабочим органом у которых служит лопастное колесо или мелкозаходный шнек. В них входят:
  • Центробежные, у которых преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока происходит вследствие центробежных сил, возникающих при взаимодействии лопаток рабочего колеса с жидкостью. Центробежные насосы подразделяют на:
    • Центробежно-шнековый насос — вид центробежного насоса с подводом жидкости к рабочему органу выполненному в виде мелкозаходного шнека большого диаметра (дисков), расположенному по центру, с выбросом по касательной вверх или бок от корпуса. Такие насосы способны перекачивать карамелизующиеся и склеивающиеся массы, типа клея
    • Консольный насос — вид центробежного насоса с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу, расположенному на конце вала, удалённом от привода.
    • Радиальные насосы, рабочими органами которых служат радиальные рабочие колеса. Тихоходные одноступенчатые и многоступенчатые насосы с высокими значениями напора при низких значениях подач.
  • Осевые (пропеллерные) насосы, рабочим органом которых служит лопастное колесо пропеллерного типа. Жидкость в этих насосах перемещаются вдоль оси вращения колеса. Быстроходные насосы с высоким коэффициентом быстроходности, характеризуются большими значениями подач, но низких значениях напора.
    • Полуосевые (диагональные, турбинные) насосы, рабочим органом которых служит полуосевое (диагональное, турбинное) лопастное колесо.
• Вихревые насосы — отдельный тип лопастных насосов, в которых преобразование механической энергии в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт вихреобразования в рабочем канале насоса.
• Струйные насосы, в которых перемещение жидкости осуществляется за счёт энергии потока вспомогательной жидкости, пара или газа (нет подвижных частей, но низкий КПД).
• Тараны (гидротараны), использующие явление гидравлического удара для нагнетания жидкости (минимум подвижных частей, почти нет трущихся поверхностей, простота конструкции, способность развивать высокое давление на выходе, низкие КПД и производительность)

Вихревые насосы[править | править код]

Вихревые насосы — динамические насосы, жидкость в которых перемещается по периферии рабочего колеса в тангенциальном направлении. Преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт множественных вихрей, возбуждаемых лопастным колесом в рабочем канале насоса. КПД реальных насосов обычно не превышает 30 %^{[источник не указан 835 дней]}.

Применение вихревого насоса оправдано при значении коэффициента быстроходности ns<40{\displaystyle n_{s}<40}. Вихревые насосы в многоступенчатом исполнении значительно расширяют диапазон рабочих давлений при малых подачах, снижая коэффициент быстроходности до значений, характерных для насосов объёмного типа.

Вихревые насосы сочетают преимущества насосов объёмного типа (высокие давления при малых подачах) и динамических насосов (линейная зависимость напора насоса от подачи, равномерность потока).

Вихревые насосы используются для перекачки чистых и маловязких жидкостей, сжиженных газов, в качестве дренажных насосов для перекачки горячего конденсата.

Вихревые насосы обладают низкими кавитационными качествами. Кавитационный коэффициент быстроходности^{[неизвестный термин]} вихревых насосов C=100..110{\displaystyle C=100..110}.

Подобие лопастных насосов[править | править код]

Методы теории подобия и анализа размерностей позволяют на научном основании обобщать экспериментальные данные о показателях насосов. Движение жидкости в насосе некоторых геометрических пропорций определяется в упрощённой модели: диаметром колеса

D, м; расходом Q, м³/с; частотой оборотов n, с⁻¹; плотностью жидкости ρ, кгс·с²/м⁴; вязкостью μ, кгс·с/м². Зависимыми параметрами являются момент на валу насоса M, кгс·м, и напор H, м. Система сводится к зависимости безразмерных комплексов M¯=f(Re,St){\displaystyle \textstyle {\bar {M}}=f(Re,St)}:

• M¯=Mρn2D5{\displaystyle {\bar {M}}={M \over \rho n^{2}D^{5}}} — безразмерный момент,
• Re=ρQμD{\displaystyle Re={\rho Q \over \mu D}} — аналог числа Рейнольдса,
• St=nD3Q{\displaystyle St={nD^{3} \over Q}} — аналог числа Струхаля.

Внутренняя мощность пропорциональна моменту на валу, умноженному на число оборотов:

Ni=ρn3D5f′(Re,St){\displaystyle N_{i}=\rho n^{3}D^{5}f'(Re,St)};

напор отнесём к скоростному напору: Hv2/2g∼HD2n2/g{\displaystyle \textstyle {H \over v^{2}/2g}\sim {H \over D^{2}n^{2}/g}} (напор в первом приближении пропорционален окружной скорости на периферии колеса),

H=D2n2gf″(Re,St){\displaystyle H={D^{2}n^{2} \over g}f»(Re,St)}.

Тогда для двух геометрически подобных насосов с масштабным соотношением D₁/D₂ = λ при верном равенстве St1=St2{\displaystyle St_{1}=St_{2}} (то естьQ1/Q2=λ3n1/n2{\displaystyle \textstyle Q_{1}/Q_{2}=\lambda ^{3}n_{1}/n_{2}}) верны и уравнения подобия для насосов:

Ni1Ni2=λ5(n1n2)3ρ1ρ2{\displaystyle {\frac {N_{i1}}{N_{i2}}}=\lambda ^{5}\left({n_{1} \over n_{2}}\right)^{3}{\frac {\rho _{1}}{\rho _{2}}}},

h2h3=λ2(n1n2)2{\displaystyle {\frac {H_{1}}{H_{2}}}=\lambda ^{2}\left({n_{1} \over n_{2}}\right)^{2}}.

Данные уравнения верны с точностью до масштабного эффекта, вызванного изменением критерия Re и относительной шероховатости поверхности. Уточнённая форма включает изменение соответствующих КПД при изменении Re и D:

Q1Q2=λ3n1n2ηo6 1ηo6 2{\displaystyle {\frac {Q_{1}}{Q_{2}}}=\lambda ^{3}{n_{1} \over n_{2}}{\eta _{\mbox{o6 1}} \over \eta _{\mbox{o6 2}}}},

N1N2=λ5(n1n2)3ρ1ρ2ηMe1ηMe2{\displaystyle {\frac {N_{1}}{N_{2}}}=\lambda ^{5}\left({n_{1} \over n_{2}}\right)^{3}{\frac {\rho _{1}}{\rho _{2}}}{\eta _{\mathrm {M} e1} \over \eta _{\mathrm {M} e2}}},

h2h3=λ2(n1n2)2ηΓ1ηΓ2{\displaystyle {\frac {H_{1}}{H_{2}}}=\lambda ^{2}\left({n_{1} \over n_{2}}\right)^{2}{\eta _{\Gamma 1} \over \eta _{\Gamma 2}}}.

Следствием из уравнений подобия является соотношение частот подобных насосов (при равных КПД)

n1n2=Q2Q1(h3h2)3/4.{\displaystyle {\frac {n_{1}}{n_{2}}}={\frac {\sqrt {\frac {Q_{2}}{Q_{1}}}}{\left({\frac {H_{2}}{H_{1}}}\right)^{3/4}}}{\mbox{.}}}

Характеристики быстроходности лопастных насосов[править | править код]

Удельное число оборотов n_r, с⁻¹, характеризует конструктивный тип рабочего колеса насоса; оно определяется как число оборотов эталонного насоса, подобного данному, с подачей 1 м³/с при напоре 1 м:

n_r = n√Q[м³/с](H[м])^3/4.

Безразмерное удельное число оборотов — более универсальный параметр, не зависящий от размерности применяемых величин:

n¯r=nQ(gH)3/4.{\displaystyle {\bar {n}}_{r}^{=}{\frac {n{\sqrt {Q}}}{(gH)^{3/4}}}{\mbox{.}}}

При метрической системе (n, с⁻¹; Q, м³/с; H, м; g = 9,81 м/с²) n̄_r ≈ 0,180 n_r[с⁻¹].

Коэффициент быстроходности n_s, с⁻¹, — это число оборотов эталонного насоса, подобного данному, с полезной мощностью 75 кгс·м/с при напоре 1 м; при этом принимается, что такой насос работает на воде (γ=1000 кгс/м³) и имеет тот же КПД.

n_s = 3,65n√Q[м³/с](H[м])^3/4.

Данные величины позволяют сравнивать различные насосы, если пренебречь разницей гидравлических и объёмных КПД. Поскольку повышение числа оборотов позволяет, как правило, снизить размеры и вес насоса и его двигателя, и потому выгодно. Колёса малой быстроходности позволяют создавать большие напоры при малой подаче, колёса большой быстроходности применяются при больших подачах и малых напорах.

Типы рабочих колёс в зависимости от коэффициента быстроходности

ns, с−1		Тип насоса
40÷80	~2,5	Центробежные тихоходные
80÷140	~2	Центробежные нормальные
140÷300	1,4÷1,8	Центробежные быстроходные
300÷600	1,1÷1,2	Диагональные или винтовые
600÷1800	0,6÷0,8	Осевые

Кавитационное удельное число оборотов nr*{\displaystyle \textstyle n_{r}^{\mbox{*}}}, с⁻¹, — характеристика конструкции проточной части насоса с точки зрения всасывающей способности; представляет собой число оборотов насоса, подобного данному, с подачей 1 м³/с и H_{0u min} = 10 м:

nr*{\displaystyle \textstyle n_{r}^{\mbox{*}}} = n√Q[м³/с](H_{0u min}[м]/10)^3/4.

Классификация насосов по реализации[править | править код]

• Механические
• Магниторазрядные
• Струйные
  • Водокольцевые
  • Паромасленные дифузионные
  • Паромасленные бустерные
• Сорбционные
• Криогенные

Классификация насосов по типу перекачиваемой среды[править | править код]

Химические насосы[править | править код]

Химические насосы предназначены для перекачки различных агрессивных жидкостей, поэтому основными областями их применения являются химическая и нефтехимическая промышленность (перекачивание кислот, щелочей, нефтепродуктов), лакокрасочная промышленность (краски, лаки, растворители и др.) и пищевая промышленность.

Химические насосы предназначены для перекачки агрессивных жидкостей (кислот, щёлочей), органические жидкостей, сжиженных газов и т. п., которые могут быть взрывоопасны, с различной температурой, токсичностью, склонностью к полимеризации и налипанию, содержанием растворённых газов. Характер перекачиваемых жидкостей обуславливает то, что детали химических насосов, соприкасающихся с перекачиваемыми жидкостями изготавливаются из химически стойких полимеров или коррозионностойких сплавов, либо имеют корозионностойкие покрытия.

Фекальные насосы[править | править код]

Фекальные насосы используются для перекачки загрязненных жидкостей и сточных вод. Они рассчитаны на бо́льшую вязкость перекачиваемой среды и содержание в ней взвешенных частиц, в том числе, малых и средних абразивных частиц (песка, гравия). Фекальные насосы могут быть погружными или полупогружными, также их конструкция может снабжаться режущим механизмом для измельчения крупных твёрдых кусков, переносимых потоком жидкости. Современные модели таких насосов иногда имеют поплавок автоматического включения/выключения насоса.

Основная среда применения — на канализационных станциях.

Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первый известный поршневой насос для тушения пожара, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, упоминается ещё в I веке до н. э. Первый в мире автоматический всасывающий насос создал турецкий физик Османской империи — Аль-Азари в 13 веке^{[источник не указан 1838 дней]}. В Средние века насосы использовались в различных гидравлических машинах. Один из первых центробежных насосов со спиральным корпусом и четырёхлопастным рабочим колесом был предложен французским учёным Д. Папеном. До XVIII века насосы использовались гораздо реже чем водоподъёмные машины (устройства для безнапорного перемещения жидкости), но с появлением паровых машин насосы начали вытеснять водоподъёмные машины. В XIX веке с развитием тепловых и электрических двигателей насосы получили широкое распространение. В 1838 году русский инженер А. А. Саблуков на основе созданного им ранее вентилятора построил центробежный насос и работал над применением его при создании судового двигателя.

ru.wikipedia.org

Каких типов и видов существуют +Фото и Видео

Для того чтобы сделать пребывание в загородном доме комфортным применяют разные дополнительные приспособления. Самым популярным вариантом являются многоступенчатый центробежный насос. При помощи насоса такого вида в системе водопровода повышается давление, что дает возможность эффективно применять их в частном домовладении и в многоквартирных домах, и для использования в промышленности.

Центробежные насосы — это динамическое гидравлическое оборудование. Данные насосы предназначены для того, чтобы осуществлять перекачку жидкости, это происходит благодаря тому, что кинетическая энергия вращения превращается в гидродинамическую энергию потока. Чтобы вал насоса вращался, его оборудуют ДВС или электродвигателем.

Обычно вода достигает до рабочего колеса, которое оборудовано лопатками, которые нужны для того, чтобы действовать на частицы воды и передавать ей энергию.

Содержание статьи:

Как работает насос

Силы центробежные воздействуют на жидкость таким образом чтобы она направлялась к периферии колеса. В данной области, через канал в виде кольца (его ещё называют улиткой) вода подается к напорному патрубку (диффузор). А целью этой детали является преобразование какой-то части динамической энергии в статическую.

Многоступенчатый насос является более новым агрегатом, устройство которого имеет некоторое количество рабочих колес и ступеней. Данные ступени расположены друг за другом. Когда будете выбирать выборе центробежного насоса необходимо учесть каким образом вал уплотнен. Новые модели имеют отличие и это отличие заключается в торцевом уплотнении, а старые модели имеют сальниковую нагрузку. Первый вариант сохраняет герметичность устройства и не допускает протечек.  Если насос будет работать с какими-либо вибрациями или его вал будет не значительно смещен, то это не будет причиной протечки.

Виды насосов

На современном рынке существует большое количество насосов для того, чтобы перекачивать жидкости и самые популярные из них — это центробежные насосы. Данные насосы имеют отличия по своим особенностям и бывают они одноступенчатыми и многоступенчатыми.

Многоступенчатый насос

Принцип работы

Многоступенчатый насос собирают из напорного патрубка, колеса, направляющего аппарата и спирального отвода.

При вращении колеса, часть которая имеет индивидуальные изгибы на лопастях, наполняется водой. Затем вода поступает в канал, который имеет спиральный отвод. За счет этого строения существует возможность усилить напор.

Существует очень большое количество моделей насосов, но которые будут иметь отличия по конструкции сборки. Например, как будет расположен вал, формой патрубков и количеством установленных рабочих колес. Прежде чем выбрать насос необходимо учитывать его габариты и мощность.

Устройство и принцип действия многоступенчатого насоса

Одноступенчатый насос является агрегатом, который имеет одно рабочее колесо, в то время многоступенчатый насос имеет два или более рабочих колес. Принцип действия у многоступенчатого агрегата похож на принцип действия агрегата одноступенчатого, а производительность на прямую зависит от количества колёс. Поэтому многоступенчатые насосы перекачивают большее количество воды за какое-то время и отличаются увеличенным напором. Это означает то, что при помощи многоступенчатых насосов перекачка жидкости может осуществляться на дальние расстояния.

Типы центробежных насосов для воды

Многоступенчатые центробежные насосы бывают разнообразной конструкции:

• Секционные;
• Спиральные.

Секционный многоступенчатый насос осуществляет перекачку воды постепенно, то есть из барабана в барабан. Уровень производительности оборудования по максимуму, является девятьсот кубических метров жидкости в час с напором тысяча девятьсот метров.

Положительные и отрицательные качества

• В большом диапазоне подач сохранятся большое значение КПД и напоров, в результате пологих качеств.
• Большая частота вращения способствует использованию для насосов электродвигателей и электроприводов, а также турбин;
• Мощность изменяется плавно, это позволяет произвести пуск насоса даже при закрытой задвижке на выходе или закрытом обратном клапане.
• Обладают хорошей устойчивостью при работе устройств и расширении технических величин, а также при параллельном и поэтапном соединении насосов, при выполнении работ на один трубопровод.
• Довольно плавно проходят переходные процессы, это происходит при изменениях режимов работы водных систем.
• Насосы всегда размещают выше уровня воды в ёмкости для потребления.

Благодаря различным факторам изменяются показатели насосов.

Такими факторами являются:

• Диаметр рабочих колес обтачивают;
• Частоту вращения изменяется;
• Частоту электроснабжения изменяется;
• Насос довольно недорого стоит, потому что при его производстве используют недорогие материалы. Например:
• Сталь;
• Чугун;
• Полимерные материалы;
• Данный насос легок в обслуживании и эксплуатации.
• Надёжный при работе.
• Подача жидкости большая.
• Поток воды подается с незначительными равномерными пульсациями.
• Также хорошо работает даже загрязненных жидкостях.
• Отрицательными качествами центробежных многоступенчатых насосов является:
• Необходимо аппарат залить прежде, чем его запустить;
• Склонны к кавитации;
• Если насосом перекачивать вязкие жидкости, то уровень КПД снижается.
• Если подача жидкости небольшая, то уровень КПД становиться очень маленьким.
• Многоступенчатые центробежные насосы лучше всего применять для больших подач воды и при средних, низких напорах.

Виды многоступенчатых насосов

В зависимости от того, как расположен поршень агрегата насос может быть:

1. Горизонтальный. Данный насос позволяет сделать напор подачи воды больше, поэтому его используют в загородных домах и квартирах. А также если появиться необходимость в автономном водоснабжении, то данные насосы отлично справятся со своей задачей. Чаще всего данные агрегаты имеют поверхностную работу, а это означает что их не нужно погружать в жидкость для того, чтобы они работали. Многоступенчатый центробежный насос ускоряет процесс организации системы орошения на вашем участке и наполнение бассейна.
2. Вертикальный насос. Данный насос лучше всего подходит в том случае, если на участке имеется колодец, который находиться недалеко от дома. Данный вид насоса способен выкачивать воду с глубины двадцать метров.

Узлы многоступенчатого насоса

• Корпус. Задачей корпуса является обеспечение герметичности и фиксации конструкции;
• Ротор является основой всего насоса. За счёт того, что при производстве применены высокие технологии эта деталь отличается хорошей производительностью и надежностью. Особенности конструкции позволяют насосу взаимодействовать с разными жидкостями;
• Балансировочный диск. Данная деталь способствует уменьшать нагрузку до нормальной, за счёт этого срок службы подшипников становиться больше;
• Основной вал. Он обеспечивает устойчивость вала на одном месте это значительно повышает срок эксплуатации подшипников и уплотнителей;
• Уплотнения;
• Дефлекторы. Они способствуют гарантированный объём масла в узле подшипника и в то же время они защищают его от попадания различных механических частиц;
• Рабочие колеса и импеллеры. Значительно уменьшает вибрации вала, а также делают его движения сбалансированными.

iseptick.ru

Из чего состоит центробежный насос

Общие принципы устройства центробежного насоса

Рабочее колесо

Рабочее колесо чаще всего выполняется литым из чугуна или бронзы, реже из литой стали, а в специальных случаях, для перекачки едких жидкостей, из свинца, каучука, эбонита, керамики и тому подобных материалов. По причине малой доступности внутренних каналов рабочих колес обработка их возможна только ручным способом, а поэтому весьма важно иметь чистую отливку. От того, насколько тщательно может быть произведена обработка и зачистка рабочих поверхностей колеса, зависит к. п. д. и степень кавитационной устойчивости насоса. С этой стороны применение бронзы более предпочтительно. Она лучше льется и обрабатывается. По условиям прочности в чугунных колесах окружные скорости допустимы не более 40—50 м/сек. В бронзовых они могут быть несколько большими и при хорошем ее качестве достигают значений 80 м/сек.

По своей конструкции рабочие колеса бывают закрытыми или открытыми, т. е. без покрывного диска с открытыми лопатками. Лопатки могут быть цилиндрическими или пространственными с поверхностью двойной кривизны. Открытые колеса, как правило, применяются при низких давлениях и особенно густых или загрязненных жидкостях, что удобно в смысле доступности каналов рабочего колеса для очистки. В нормальных центробежных насосах колеса делаются закрытого типа, так как отсутствие покрывного диска снижает создаваемый колесом напор и увеличивает щелевые перетоки жидкости. В закрытых колесах оба его диска обычно отливаются заодно с лопатками, хотя встречаются клепаные колеса, преимущественно в малых размерах. В крупных насосах рабочие лопатки иногда изготовляются штампованными из стали и заливаются в чугунный обод. В колесах быстроходностью до ns=l00 лопатки колеса имеют изгиб в одной плоскости, т. е. их поверхности цилиндрические. С увеличением степени быстроходности и уменьшением отношения — в целях увеличения рабочей поверхности лопатки ее входная кромка начинается почти от втулки. Так как при этом все точки кромки будут обладать различными окружными скоростями, поверхность лопатки получается сложной кривизны. На валу рабочее колесо закрепляется обычно одной или двумя шпонками, реже при помощи резьбы.

Вал насоса

Вал насоса обычно изготовляется из кованой мартеновской стали, а в ответственных случаях из легированной с добавлением хрома, никеля, ванадия. Для защиты вала от износа или непосредственного воздействия жидкости он иногда облицовывается втулками, а в сильно коррозирующей среде выполняется из специальных сортов нержавеющей стали. Ввиду высоких чисел оборотов центробежных насосов их валы рассчитываются на критическое число оборотов. Валы бывают жесткие, если их рабочие числа оборотов лежат ниже критических, и гибкие, если они выше критических. Гибкие валы в насосах применяются редко. Для обеспечения спокойного хода, а также возможности перехода через критическое число оборотов ротор насоса, т. е. вал с насаженными на него деталями (колеса, муфта, диски), должен быть тщательно статически, а иногда и динамически сбалансирован на особых станках. Достаточно очень небольшой неуравновешенности вращающихся масс, чтобы возникли колебания вала, вызывающие дополнительный его прогиб, опасный для прочности вала.

Сальники

Сальники устанавливаются в пространстве между кожухом и валом в месте его выхода из насоса наружу и служат целям уплотнения. Сальник, расположенный со стороны всасывания, не должен пропускать в насос воздух. Сальник со стороны нагнетания должен предотвращать утечку жидкости из насоса. Нормально сальники центробежных насосов имеют мягкую набивку, материалом для которой служит пенька, хлопок, бумажная пряжа, асбестовый шнур, пропитанные салом вместе с графитом. Сальник со стороны всасывания снабжается водяным затвором, состоящим из кольца, к которому подводится жидкость из напорной линии, чем закрывается доступ воздуха внутрь насоса. В кислотных насосах подобный затвор осуществляется специальной жидкостью. При нагнетании жидкости с повышенной температурой сальники обязательно имеют охлаждающие рубашки.

Подшипники

Подшипники центробежных насосов имеют преимущественно чугунные вкладыши с баббитовой заливкой. Смазка кольцевая, иногда с охлаждением масла водяной рубашкой или змеевиками. Широко применяются также шариковые и роликовые подшипники с жидкой или густой смазкой. Здесь находят применение также подшипники с водяной смазкой: резиновые, текстолитовые, бакаутовые и др. Осевые силы, действующие на ротор насоса, воспринимаются шариковыми пятами, а при значительных усилиях—пятами трения типа Кингсбери или Мичелля.

Корпус насоса

Корпус насоса обычно выполняется из чугунного литья и только при давлениях выше 40—50 am применяют стальное. Внутренние каналы корпуса должны иметь возможно гладкие стенки, так как большая шероховатость при значительных скоростях движения жидкости может значительно понизить к. п. д. насоса. Как уже указывалось, корпус насоса может быть цельным с разъемом лишь по оси насоса или в виде отдельных секций, скрепляемых стяжными болтами. В первом случае литье более сложно, но в значительной мере облегчен монтаж насоса, так как не требуется разборки трубопроводов и при снятии крышки ротор целиком может быть вынут из корпуса. Для присоединения арматуры—манометра, вакуумметра, воздушных кранов для выпуска воздуха при заливке насоса, заливочных приспособлений, спускных кранов—корпус снабжается соответствующими отверстиями.

Направляющий аппарат

Направляющий аппарат в большинстве случаев, кроме чисто специальных целей, делают литым из чугуна. Бронзовый аппарат предпочтительнее в смысле возможности получения более гладких поверхностей его каналов и легкости их зачистки.

Уплотняющие кольца

Уплотняющие кольца выполняются из чугуна, бронзы, а в случае возможного их износа при перекачке загрязненных жидкостей, также из стали с закалкой или цементацией. В современной практике стали применяться резиновые уплотняющие кольца.

www.pea.ru

Центробежный Насос: Устройство и Принцип Действия

Принцип действия центробежных насосов

Принцип действия центробежных насосов целиком построен на законах физики. Работа происходит при возникновении центробежной силы, появление которой обусловлено действием лопастей колеса на жидкость.
Что бы правильно понять, где применяется данный насос и что он может качественно делать, надо знать устройство насоса центробежного. С эти мы сегодня ознакомимся. Также видео в этой статье покажет весь принцип его работы наглядно.

Работа и устройство

Чтобы понять работу данного механизма надо знать из чего состоит центробежный насос. Так же понять его принцип работы.
После этого вы сможете подобрать его именно для нужной работы. После этого и можно будет установить его своими руками. Посмотрев фото вы все поймете без проблем.

Основные узлы и элементы

Устройство и принцип действия центробежного насоса происходит в результате согласованных действий всех механизмов. Они состоят из корпуса в виде спирали и рабочего колеса, расположенного внутри корпуса и крепится на валу шпонкой.

Устройство центробежного насоса насоса

 Итак:

• Валик вращается непосредственно в подшипниках. А сальники служат в целях создания уплотнения прохода отверстия в том месте где внутри корпуса находится местоположение вала.
• Посредством всасывающего патрубка жидкость попадает прямо в насосный корпус, и ее подача направляется в средину рабочего колеса, которое продолжает беспрерывно вращаться.
• Из-за действия лопастей продолжается движение вещества и от центровой части колеса отскакивает в сторону и достигает таким образом спиральной части насосного корпуса, это что касается именно спиральных насосов.
• Далее перемещение вещества происходит в рамках напорного трубопровода через нагнетающий патрубок.

Внимание: Таким образом происходит воздействие лопастей на молекулярный состав воды, что служит причиной, по которой созданная кинетическая энергия двигателя переходит в напор жидкости с определенной скоростью из-за оказываемого на нее давления.

• Созданный насосом напор жидкостной струи измеряется в определенных единицах – метрах столба перекачиваемого вещества. Из – за происхождения разрежения перед колесными лопастями происходит всасывание жидкости.
• Выпуклость формы лопасти предполагает обеспечение усиления жидкостного напора и повышает качество отекания, а рабочее колесо вращается при этом в направлении нагнетания той стороной лопастей, которая выпуклая.

Принцип работы

При центробежных насосах обычно имеется арматура и некоторые приборы:

• Оснащенный сеткой обратный приемный клапан, выполняющий сдерживающую функцию воды именно в корпусном насосном патрубке (всасывающем) при совершении процедуры заливки перед активированием.
• Наличие сетки необходимо для фильтрации взвесей, которые находятся в воде.
• Далее идет задвижка. Существование вакуумметра функционирует, определяя показатели разрежения на той стороне, где происходит всасывание. Его местоположение определено в промежутке между задвижкой и корпусом.
• На самом верху корпуса центробежного насоса для того, чтобы была возможность выпустить воздух в конструкции имеет место наличие специального крана.

Внимание: В свою очередь обратный клапан не позволяет воде при возникновении такой ситуации перетекать в обратном направлении по центробежному насосу и находится на напорном трубопроводе.

• На напорном трубопроводе находит свое месторасположение и задвижка, обеспечивая сразу несколько функций – это и сам запуск процесса, и его приостановка, и кроме того контролирующая функция за непосредственно за мощностью напора, который создается за счет работы центробежного насоса.
• Такой прибор как манометр в данном случае измеряет напор жидкости, созданный центробежным насосом. Его расположение находит свое место на насосном напорном патрубке.
• Здесь предусмотрен и обратный предохранительный клапан, который защищает центробежный насос от ударов гидравлики. Расположение предохранительного клапана находит свое место прямо на напорном патрубке за задвижкой для обеспечения защиты насоса.
• Предусмотрен так – же и прибор для залива самого агрегата с разнообразными автоматическими приборами.

Работа центробежного насоса

Наличие образования центробежной силы и заложен весь смысл работы или действия центробежного насоса:

• Она образовывается непосредственно в самом насосном корпусе, когда насос работает путем вращения рабочего колеса.
• На вал насоса садится рабочее колесо при помощи шпоночного соединителя, а от вала идет передача кручения, развивающегося насосным приводом.
• Сам электрический двигатель(см.Центробежный насос с электродвигателем: рассмотрим как работает) соединен с насосным валом с помощью муфты, упругой по своему строению.

Внимание: Необходимо отметить, что самыми востребованными и популярными насосами, которые используются в целях перекачки воды и другой жидкости являются именно центробежные насосы различных видов.

• Привести их в действие возможно только соблюдая условие заполнения жидкостью корпуса агрегата.
• Такие насосы выполняют свою функцию, когда на них действует центробежная сила, вызываемая вращение рабочего колеса.
• Сам корпус центробежного насоса вмещает то одного до нескольких колес, прочно зафиксированных к валу. Колеса в обязательном порядке оснащены выпуклыми лопастями и соединяют по два диска.
• Посредством всасывающего патрубка идет поступление жидкости. Когда активируется агрегат запуск колеса происходит при помощи вала, соединенного с электроприводом.
• Постепенно захватываемая вода отходит от центральной части к боковым частям колеса. А увеличение центробежной силы помогает переместиться жидкости к нагнетательному трубопроводу с помощью, указывающей направление камеры.
  Таким образом идет увеличение давления между лопастями одновременно с освобождающимся пространством. Это и дает возможность некоторому следующему количеству проникать из водопровода.
• Во всасывающем патрубке имеется встроенный фильтр, не позволяющий мусору и взвесям попадать в насосный корпус. Что касается одноступенчатости и многоступенчатости насосных агрегатов, то принцип их действия абсолютно ничем не разница.
  Отличительной особенностью является лишь то, что при наличии нескольких колес рост давления происходит в каждом следующем.

Центробежный насос устройство и принцип действия подразделяются по своим преимуществам на функциональные и конструктивные. Сравнительно невысокие расценки центробежных насосов обусловлены дешевизной материалов, из которых они изготавливаются.
Это преимущественно сталь, полимеры и чугун. При покупке должна быть изучена инструкция, они бывают довольно разных параметров, от этого и зависит их цена. При покупке стоит отдать предпочтение проверенным брендам, а не гнаться за дешевыми вариантами. В этом случае   вы просто потеряете в качестве.

Автор статьи:

Admin

Поделись полезной статьей:

moikolodets.ru