Насосы виды и принцип работы: Виды насосов, их устройство, область применения и классификация
alexxlab | 04.06.2023 | 0 | Разное
Виды насосов, их устройство, область применения и классификация
Насос – это гидравлическое устройство, которое обеспечивает всасывание воды, ее нагнетание и перемещение. В своей работе они используют принцип передачи жидкости кинетической и потенциальной энергии. Насосы бывают нескольких видов, и деление происходит исходя из их технических параметров. Основные отличия между разными типами насосов для воды является разный КПД, мощность, производительность, напор и давление выходящего потока.
Содержание
- 1 Общая классификация
- 2 Роторные устройства
- 3 Поршневые модели
- 4 Мембранные устройства
- 5 Струйные насосы
- 6 Центробежные насосы
- 7 Осевые модели
- 8 Вихревые насосы
- 9 Классификация по типу питания
- 10 Классификация по качеству жидкости
- 11 Классификация по месту расположения
- 11.1 Погружные насосы
- 11.2 Поверхностные насосы
Общая классификация
В настоящее время существует более трех тысяч видов насосов. Они отличаются строением и назначением, а также подходят разных сфер использования. Все это многообразие можно разделить на две большие группы: динамические и объемные насосы.
Объемные насосы — это устройства, в которых вещество перемещается за счет постоянного изменения объема камеры, при этом она поочередно совмещается с входным и выходным отверстием. Их, в свою очередь, можно поделить на:
- мембранные;
- роторные;
- поршневые.
Динамические – это модели, в которых вода перемещается вместе с камерой за счет гидродинамических сил, при этом присутствует постоянное сообщение с входным и выходным патрубком насоса. Динамические насосы бывают струйные и лопастные, при этом последние в свою очередь делятся на центробежные, осевые и вихревые.
Ниже все эти виды насосов, а также их классификация будут рассмотрены более подробно.
Роторные устройства
Обзор водяных насосов открывают роторные устройства. Их принципиальное отличие — отсутствие клапана. Иными словами, роторный насос для воды перемещает воду путем ее выталкивания. Осуществляет этот процесс специальный рабочий элемент — ротор. Это реализуется следующим образом: вода поступает в рабочую камеру. Движение ротора вдоль внутренних стенок рабочей камеры образует изменение объема замкнутого пространства, и вода по законам физики выталкивается.
Достоинства роторных насосов:
- высокий КПД;
- самовсасывание воды;
- возможность обратной подачи воды;
- перекачивание веществ любой вязкости и температуры;
- низкий уровень шума;
- отсутствие вибрации.
Из минусов стоит отметить, что должна быть обеспечена чистота перекачиваемых жидкостей (без твердых вкраплений). Кроме того, сложная конструкция требует дорогостоящего ремонта.
За счет возможности работы с агрессивными и вязкими веществами роторные насосы используются в химической, нефтяной, пищевой, морской промышленности. Подвид роторных насосов – шнековые – активно применяют при добыче нефти. Еще одна сфера применения – коммунальный хозяйства, где с их помощью поддерживают давление в системе отопления, при этом насос не нуждается в смазке и охлаждении.
Поршневые модели
Устройство поршневого насоса основано на вытеснении воды механическим способом. Это один из самых старых типов насосов для воды, но в современном виде его устройство гораздо сложнее, чем раньше. В частности, данные насосы имеют эргономичный и прочный корпус, развитую базу входящих в него элементов, а также гибкие возможности подключения к водопроводу. В связи с этим они широко распространены, как в промышленности, так и в быту.
Насос представляет собой металлический полый цилиндр, который, по сути, является корпусом — в нем осуществляется перемещение жидкости. Физическое воздействие на нее осуществляет поршень плунжерного типа, работа которого может напоминать гидравлический пресс. Работа данного устройства основана на возвратно-поступательных движениях. При движении вверх (поступательное движение) в камере создается разрежение воздуха, что обеспечивает всасывание воды. Вода в камеру поступает через входное отверстие с клапаном, который в этот момент открывает отверстие. При возвратном движении этот клапан возвращается на место, и открывается заслонка выходного отверстия. При этом поршень выдавливает воду. Почти по такому же принципу работает самый обычный шприц.
В такой работе есть один недостаток – жидкость поступает неравномерно. Чтобы устранить это явление, используется сразу несколько поршней, которые двигаются с определенной периодичностью, что и обеспечивает ровный поток.
Существуют поршневые насосы двойного действия. Здесь клапаны расположены с двух сторон, и вода несколько раз проходит по всему цилиндру, то есть поршень при движении перегоняет воду внутри рабочего пространства и некоторую ее часть выталкивает из насоса. За счет этого удалось добиться снижения пульсации в трубопроводе. У конструкции двойного типа есть минус – более сложная система, что делает ее менее надежной.
Основное преимущество поршневых насосов – простота и прочность, основной недостаток – низкая производительность. В целом, подобный тип насосов можно сделать более эффективным, но в этом нет смысла, так как большие мощности с меньшими затратами могут обеспечить другие виды насосов для перекачки воды.
Область применения подобного насосного оборудования достаточно широка. Они позволяют работать не только с водой, но и агрессивной химической средой, а также взрывоопасными смесями. По причине того, что такие устройства не могут перекачивать большие объемы жидкости, они не используются для крупных задач. Тем не менее, подобные насосы часто встречаются в химической промышленности. Также с их помощью можно обеспечить автономную систему подачи воды для дома или для полива. Еще одно место, где такие устройства успешно себя зарекомендовали — пищевая промышленность. Это объясняется тем, что поршневые модели деликатно относятся к пропускаемым через них веществам.
Мембранные устройства
Мембранный насос – это относительно новый вид оборудования для перекачивания жидкостей и прочих веществ. Данный тип оборудования способен работать с газообразной средой и делает это за счет специальной мембранный или диафрагмы. Она совершает возвратно-поступательные движения и с заданной цикличностью меняет объем рабочей камеры.
Конструкция устройства включает:
- мембрану;
- рабочую камеру;
- шток для соединения диафрагмы с валом привода;
- кривошипно — шатунный механизм;
- клапаны для защиты от поступления вещества назад;
- входной и выходной патрубок.
Подобные насосы могут иметь одну или две рабочих камеры. Устройства с одной камерой более распространены, с двумя используются в тех местах, где требуется более высокая производительность.
Работа осуществляется следующим образом: при запуске шток выгибает мембрану, что увеличивает объем камеры и создает в ней эффект вакуума. Это явление обеспечивает всасывание перекачиваемой среды. После заполнения камеры шток возвращает мембрану на место, объем резко уменьшается, и вещество выталкивается через выходной патрубок.
Существуют модели с двумя клапанами, расположенными параллельно друг другу. Здесь процесс осуществляется аналогично, только рабочих камеры две, и при каждом движении из одного вода выходит, а в другой входит. Такие устройства считаются более эффективными.
Преимущества мембранных насосов:
- могут работать с любой средой;
- небольшой размер;
- тихая работа;
- отсутствие вибрации;
- простота и надежность конструкции;
- экономичность по энергопотреблению;
- поддержание высокой чистоты перекачиваемого вещества;
- невысокая цена;
- длительный срок службы;
- не требуют особого или частого ухода, им не нужна смазка;
- заменить испорченные детали сможет человек без специального образования;
При таком обилии плюсов существенных минусов не выявлено.
Мембранный насос широко применяется в медицине и фармацевтике, в фермерских хозяйствах (в доильных аппаратах). Их используют для производства продуктов питания, в атомной сфере. С их помощью делают насосы-дозаторы для использования на производстве лаков и красок, они применяются в полиграфии и в различных местах, где есть потребность работы с ядовитыми и опасными веществами. Работать с последними можно безопасно, так как мембранные насосы имеют высокую герметичность.
Струйные насосы
Струйные модели – это самые простые из всех возможных устройств. Были созданы еще в 19 веке, тогда использовались для откачки воды или воздуха из медицинских пробирок, позже их стали применять в шахтах. В настоящее время сфера применения еще более широка.
Конструкция струйного насоса очень проста, благодаря этому они практически не требуют какого-либо обслуживания. Она состоит из четырех частей: всасывающая камера, сопло, диффузор и смесительный резервуар. Вся работа устройства основана на передаче кинетической энергии, при этом здесь не используется механическая сила. Струйный насос обладает вакуумной камерой, в которую всасывается вода. Затем она двигается по специальной трубе, на конце которой находится сопло. За счет уменьшения диаметра скорость потока увеличивается, он поступает в диффузор, а из него в камеру смешивания. Здесь вода смешивается с функциональной жидкостью, за счет чего снижается скорость, но сохраняется напор.
Струйные насосы бывают нескольких типов: эжектор, инжектор, элеватор.
- Эжекторный только перекачивает вещество. Работает с водой.
- Принцип работы инжекторного насоса — нагнетание вещества. Используется для выкачивания пара.
- Элеваторный применяется с целью понизить температуру носителя, что достигается смешиванием с функциональной жидкостью.
Таким образом, струйные насосы используются для работы с водой, парой или газом. Также они могут выступать для смешивания разных веществ или для поднятия жидкостей (аэролифтовая функция).
Данный вид насосов распространен в различных областях промышленности. Их можно использовать отдельно или в комплексе с другими. Простота конструкция позволяет их использовать в аварийных ситуациях с отключением воды, а также для пожаротушения. Также они популярны в системах кондиционирования и канализации. Многие модели струйного типа продаются с различными соплами.
Плюсы:
- надежность;
- нет необходимости постоянного технического обслуживания;
- простая конструкция;
- широкая сфера применения.
Минус — низкий КПД (не более 30%).
Центробежные насосы
В данном виде устройств основным рабочим элементом является диск, на котором зафиксированы лопатки. Они имеют наклон в сторону, противоположную направлению движения. Лопатка закрепляется на валу, который приводится в движение электрическим двигателем. В конструкции может быть использовано одно или два колеса. Во втором случае лопатки соединяют их между собой.
Принцип действия центробежного насоса основан на том, что вода через входной патрубок поступает в рабочую камеру. Среда, захваченная вращающимися лопатками, начинает двигаться вмести с ними. Центробежная сила перемещает воду от центра колеса к стенкам камеры, где создается повышенное давление. За счет него вода выбрасывается через выходное отверстие. Благодаря тому, что вода движется постоянно, насосы такого типа не создают пульсацию в водопроводе.
Использование центробежных насосов в бытовых целях позволяет выполнить различные задачи. Часто они используются для добычи воды из скважины или колодца. Откачанную таким образом воду можно использовать для обустройства водоснабжения дома, а также применить для полива участка. С помощью моделей центробежного типа можно обеспечить циркуляцию теплой воды в отопительной системе: благодаря тому, что перекачивающий центробежный насос не дает пульсации, в системе не будет появляться воздух. Различные подвиды подобных насосов можно использовать для откачивания воды из подвалов или бассейна, для удаления фекальных масс, а также в качестве дренажных машин.
Стоит отметить, что простые насосы с центробежной системой предназначены для чистой воды без твердых элементов. Различные подвиды позволяют работать и с загрязненной средой.
Осевые модели
В устройствах такого типа полностью отсутствуют центробежные силы, и весь процесс происходит путем передачи кинетической энергии. В рабочей камере, которая имеет изгиб, лопасти находятся на оси. Она расположена по ходу движения потока. Вода двигается через камеру, ось усиливает ее скорость движения и напор. За счет такой конструкции требования к их производству довольно серьезные. Чаще всего подобные насосы используют в качестве системы балласта и управления в кораблях, плавучих доках и подобной технике.
Основная задача подобных насосов – перекачивание пресной и соленой воды. Используются для отвода, снабжения и очистки воды. Осевые насосы могут иметь очень компактные размеры и устанавливаться внутри водопровода.
Вихревые насосы
Вихревые насосы имеют сходное строение с центробежными, только в них подвод воды осуществляется таким образом, что вода при попадании в камеру двигается по касательной относительно периферии и смещается к центру колеса, откуда под давлением и за счет движения лопастей вновь уходит на периферию, и уже оттуда выбрасывается через выходной патрубок. Основное отличие заключается в том, что при одном обороте колеса с лопастями (крыльчатки) цикл всасывания и выталкивания воды происходит много раз.
Такая конструкция позволяет увеличить напор в 7 раз даже при небольшом количестве воды — в этом заключается принципиальное отличие вихревых насосов от центробежных. Так же, как центробежные насосы, данные модели не терпят содержание в воде твердых вкраплений, а также не могут работать с вязкими жидкостями. Однако с их помощью можно перекачивать бензин, различные жидкости с содержанием газа или воздуха и агрессивные вещества. Минус – низкий КПД.
Подобные насосы применяются в разных целях и сферах, но их установка целесообразна в том случае, если количество вещества, с которым нужно работать, небольшое, но на выходе нужно высокое давление. В сравнении с центробежными моделями данные устройства тише, меньше и дешевле.
Классификация по типу питания
Все водяные насосы имеют определенный способ питания – от электричества или за счет жидкого топлива. В последнем случае они обязательно оснащены двигателем внутреннего сгорания. В качестве жидкого топлива используется смесь бензина и масла или дизельное топливо.
Бензиновые модели стоят дешевле и работают более тихо. Дизельные устройства заправляются соляркой. Цена у них дороже, но топливо стоит дешевле. Кроме того, они более шумные.
Насосы на жидком топливе иначе называют мотопомпой. Основное их преимущество заключается в простоте использования и мобильности, то есть использовать можно в любом месте, если нет электричества.
Электрические модели используют для работы переменный ток. Владельцу такого насоса нет необходимости переживать о наличии топлива, однако следует позаботиться о постоянном наличии электроэнергии, что не всегда удобно.
Классификация по качеству жидкости
Разные типы насосов предъявляют те или иные требования к чистоте воды. Все устройства можно делить на три типа.
- Для чистой воды.
Содержание в ней твердых частиц не должно превышать 150 грамм на кубический метр. К таким моделям относятся поверхностные насосы, а также колодезные и скважинные.
- Для среднезагрязненной воды. Нерастворимых вкраплений от 150 до 200 грамм на кубометр. Дренажные, циркуляционные и самовсасывающие виды. Также некоторые фонтанные модели.
- Для грязной воды. Твердых веществ от 200 грамм на метр в кубе. Дренажные и поверхностные канализационные модели.
Классификация по месту расположения
Все насосы также делятся на погружные и внешние (более распространенное название – поверхностные). Первый тип находится непосредственно в воде или частично в ней.
Стоит отметить, что есть несколько видов погружных насосов.
- Вибрационные – здесь работа основана на электромагнитном поле и вибрации специального механизма, подобные виды насосов требуют определенных правил установки.
В частности, существуют строго заданные расстояния до дна.
- Центробежные аппараты, которые были рассмотрены выше.
Все погружные насосы могут иметь двигатель, который уже встроен в корпус, то есть он находится под водой. У некоторых моделей он располагается на поверхности.
Наружный насос расположен непосредственно около водоема. В данном случае всасывающий механизм осуществляет свою работу через специальный шланг. Чем дальше насос расположен от воды, тем мощнее он должен быть.
Чаще всего поверхностные насосы используют на дачах и загородных участках. Они имеют высокую экономичность и небольшие размеры, что делает их популярными для использования в быту. Могут быть оснащены автоматикой, что делает их полностью автономными.
Совет! При использовании выносного эжектора можно осуществлять добычу воды с внушительной глубины.
Погружные насосы
Погружные насосы, помимо прочего, делятся по назначению:
- скважинные;
- колодезные;
- дренажные;
- фекальные.
Скважинные имеют вытянутую форму и используются для добычи воды из скважин. Компактные габариты позволяют опускать в небольшие по диаметру скважины, однако добычу можно вести с очень большой глубины. Отличаются высокой мощностью работы. Используются только для воды со слабым загрязнением или полностью чистой.
Колодезные используются для выкачивания воды из шахт и колодцев. Основное отличие от скважинных – больший размер и меньшая глубина погружения. Являются достаточно мощными, могут работать с водой, в которой содержится ил, песок или глина. Достаточно тихие и не вибрируют.
Основной задачей дренажников является откачивание загрязненной воды из подвалов, траншей, котлованов и прочих мест. Есть разновидности с ножами для измельчения, а также для работы со слабозагрязненными средами.
Фекальный насос не имеет значительных отличий от дренажных, кроме того, что они рассчитаны на сильнозагрязненную воду с твердыми веществами большого размера (порядка 35 мм в диаметре). Также в них устанавливаются ножи для измельчения мусора. Подобные насосы могут быть как погружными, так и наружными.
Поверхностные насосы
Основным отличием поверхностных насосов является их расположение недалеко от воды. Их можно разделить на несколько типов:
- самовсасывающие;
- автоматические;
- насосные станции.
Самовсасывающие насосы бывают безэжекторные и эжекторные. В первом случае втягивание воды обеспечивается самой конструкцией, во втором с помощью создания вакуума в камере. Применяются для полива, доставки питьевой воды или для бытовых нужд, а также для забора воды из водоемов на поверхности (реки, пруда). Вода должна быть чистой или с небольшим загрязнением.
Автоматические насосы обеспечиваются автоматикой, которая упрощает процесс использования. За насосом не нужно следить. Насосы с автоматикой питаются от электричества. Сам автомат может быть установлен непосредственно в модели или же в качестве отдельной системы. Основная задача – оптимизация использования, а также защитная функция. Например, устройство перестанет работать при резком обмелении водоема, повышении температуры перекачиваемого вещества или при перепадах напряжений в сети.
Насосная станция состоит из самого насоса, обратного клапана, системы управления и аккумулятора. Подобное устройство имеет резиновую грушу, установленную внутри металлического корпуса. В грушу закачивается вода, а вокруг нее воздух. Специальный датчик реагирует на изменения в давлении окружающей среды, которые происходят по мере наполнения груши водой. Когда давление достигает максимума, датчик останавливает подачу воды.
Удобство пользования таким агрегатов в простоте и функциональности, возможности использовать при перебоях с подачей электроэнергии. Также им можно обеспечить водой сразу несколько точек.
Типы насосов: основные характеристики, особенности работы и конструкции
368799
15 мин. на чтение
22.03.2022
Содержание
Центробежные (роторно-динамические) насосы
Насосы прямого вытеснения
Параметры выбора
Различия между насосами прямого вытеснения и центробежными
Сферы применения различных видов насосов
Коротко о главном
Насосы – это специализированные устройства, предназначенные для перекачивания и распределения жидкого вещества. У пользователей данного оборудования есть множество вариантов, доступных для самых разных отраслей и сфер применения. Узнайте больше о различных типах насосов, их функциях, различиях и областях применения.
Для перекачивания воды, удаления золы, подачи в автоклав, распылительной сушки, дозирования, экстракции, удаления накипи, охлаждения, промышленной очистки поверхностей и компонентов или для многих других целей в промышленности и быту. Если вы все еще не знаете, какое оборудование подходит, вы уже можете определить подходящую технологию, рассмотрев наиболее популярные виды насосов. Таким образом, насосы являются функциональными устройствами для перекачивания жидкостей различного типа.
Базовая классификация насосов обычно разделяет оборудование на центробежные (или роторно-динамические) и прямого вытеснения (наиболее часто применяются поршневые).
Центробежный прибор
Центробежные (роторно-динамические) насосы
Центробежный или роторно-динамический прибор создает напор и поток за счет увеличения скорости жидкости, проходящей через машину, с помощью вращающейся лопастной крыльчатки. Центробежные насосы бывают радиальными, осевыми и смешанными.
Какие бывают насосы центробежные:
- с концевым всасыванием;
- рядные;
- двойного всасывания;
- вертикальные многоступенчатые;
- горизонтальные многоступенчатые;
- погружные;
- самовсасывающие;
- осевые;
- регенеративные.
Купить насос и необходимые для него принадлежности можно в нашем интернет-магазине.
Центробежный тип – это механическое устройство, предназначенное для перемещения жидкости посредством передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых крыльчатками. Жидкость поступает в быстро вращающееся рабочее колесо вдоль его оси и выбрасывается под действием центробежной силы по окружности через концы лопаток рабочего колеса. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости, а также направляет ее к выпускному отверстию. Корпус специально спроектирован так, чтобы сжимать жидкость на входе, направлять ее в рабочее колесо, а затем замедлять и контролировать поток жидкости перед выпуском.
Центробежный прибор в разрезе
Виды центробежных насосов по конструкционным особенностям
Рабочее колесо – ключевой компонент центробежного устройства. Оно состоит из ряда изогнутых лопаток. Обычно они зажаты между двумя дисками (закрытая крыльчатка). Для жидкостей с твердыми частицами предпочтительнее открытое или полуоткрытое рабочее колесо (поддерживаемое одним диском).
Жидкость входит в рабочее колесо по его оси («проушине») и выходит по окружности между лопатками. Рабочее колесо на противоположной стороне от проушины через приводной вал соединено с двигателем и вращается с высокой скоростью (обычно 500-5000 об/мин). Вращательное движение рабочего колеса ускоряет жидкость через лопасти в корпус.
Корпус бывает двух основных типов конструкций: спиральный и диффузорный. Цель обеих конструкций – преобразовать поток жидкости в регулируемый выпуск под давлением.
- В спиральном корпусе рабочее колесо смещено, эффективно создавая изогнутую воронку с увеличивающейся площадью поперечного сечения по направлению к выпускному отверстию. Такая конструкция приводит к увеличению давления жидкости по направлению к выпускному отверстию.
Такая конструкция приводит к увеличению давления жидкости по направлению к выпускному отверстию
- Тот же основной принцип применим к конструкции диффузоров. В этом случае давление жидкости увеличивается, поскольку жидкость вытесняется между набором неподвижных лопаток, окружающих рабочее колесо. Конструкции диффузоров могут быть адаптированы для конкретных приложений и, следовательно, могут быть более эффективными. Спиральные корпусы лучше подходят для применений, связанных с твердыми частицами или жидкостями с высокой вязкостью, когда выгодно избегать дополнительных сужений лопаток диффузора. Асимметрия спиральной конструкции может привести к большему износу рабочего колеса и приводного вала.
Основные типы насосов для воды: центробежные и поршневые. По сравнению с последними, центробежные обычно предназначены для более высоких потоков и для перекачивания жидкостей с более низкой вязкостью, вплоть до 0,1 сП. На некоторых химических заводах 90% используемых приборов будут центробежными.
Напор – это давление, определяемое высотой, на которую насос может поднимать жидкость
Типичные применения включают водоснабжение и циркуляцию, орошение и транспортировку химикатов на нефтехимических предприятиях. Поршневые насосы предпочтительны для применений, связанных с высоковязкими жидкостями, такими как густые масла и суспензии, особенно при высоком давлении, для комплексного питания, такого как эмульсии, пищевые продукты или биологические жидкости, а также когда требуется точное дозирование.
Типы насосов по принципу действия:
- Радиальные центробежные – конструкция этих аппаратов способствует потоку, движущемуся наружу, который ускоряется рабочим колесом. Энергия передается в камеру, которая позволяет жидкости покидать насос в трубопроводе, идущем вниз по потоку. Оборудование радиального типа может иметь как горизонтальную, так и вертикальную ориентацию. Оба варианта обладают уникальными преимуществами, но многие компании предпочитают горизонтальный вариант, поскольку доступ к внутренним компонентам упрощается для обслуживания и ремонта.
- Осевые центробежные – эти насосы создают поток за счет подъемного движения лопаток рабочего колеса, другими словами, за счет подъемного эффекта.
Осевой агрегат
- Одноступенчатые – этот вид центробежного насоса имеет одно рабочее колесо. Благодаря простой конструкции обслуживание очень легкое. Как правило, именно этот тип лучше всего подходит для установок с низким давлением и большим расходом. По большей части этот насос обеспечивает общий динамический напор от низкого до среднего и высокий расход.
- Двухступенчатые – с двумя рабочими колесами, работающими бок о бок, этот центробежный аппарат лучше всего подходит для применений со средним напором.
Устройство центробежного оборудования
Какие ограничения у центробежного насоса
Эффективная работа зависит от постоянной высокой скорости вращения его рабочего колеса. При загрузке с высокой вязкостью центробежные насосы становятся все более неэффективными: появляется большее сопротивление и требуется более высокое давление для поддержания определенной скорости потока. В общем, центробежные насосы подходят для перекачивания жидкостей с низким давлением и высокой производительностью с вязкостью от 0,1 до 200 сП.
Суспензии, такие как грязь или масла с высокой вязкостью, могут вызвать чрезмерный износ и перегрев, что приведет к повреждению и преждевременным выходам из строя. Поршневые насосы часто работают на значительно более низких скоростях и менее подвержены этим проблемам.
Любая перекачиваемая среда, чувствительная к сдвигу (разделению эмульсий, суспензий или биологических жидкостей), также может быть повреждена из-за высокой скорости рабочего колеса центробежного оборудования. В таких случаях предпочтительна более низкая скорость поршневого насоса.
Центробежный аппарат для широкого спектра применений
Еще одно ограничение применения центробежных насосов заключается в том, что, в отличие от поршневого оборудования прямого вытеснения, центробежный аппарат не может обеспечивать всасывание в сухом состоянии: сначала он должен быть заполнен перекачиваемой жидкостью. Поэтому центробежные не подходят для любых применений, в которых подача прерывистая. Кроме того, если давление подачи является переменным, центробежный насос производит переменный поток. Насос прямого вытеснения нечувствителен к изменению давления и будет обеспечивать постоянную производительность. Поэтому, когда требуется точное дозирование, предпочтительнее использовать поршневой насос прямого вытеснения.
Применение центробежных насосов
Назначение насоса центробежного – перекачивание воды, растворителей, органических веществ, масел, кислот, щелочей и любых жидкостей как в промышленности, так и в сельском хозяйстве, и в быту. Конструкция центробежного оборудования подходит практически для любого применения, связанного с перекачкой жидкостей низкой вязкости.
Центробежный аппарат в работе
Центробежный насос работает за счет передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых рабочими колесами. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости и направляет ее к выпускному отверстию насоса. Благодаря своей простой конструкции центробежный насос прост в эксплуатации и обслуживании.
В видео озвучивают общие сведения о насосах центробежного типа и их принице работы
Насосы прямого вытеснения
Насос прямого вытеснения работает, поочередно заполняя полость, а затем вытесняя заданный объем жидкости. Подает постоянный объем жидкости для каждого цикла независимо от давления нагнетания или напора.
Схема поршневых устройств
Виды водяных насосов прямого вытеснения:
- поршневые – поршневые, плунжерные и диафрагменные;
- силовые;
- паровые;
- ротационные – шестеренчатые, лопастные, винтовые, лопастные, рекуперативные (периферийные) и кавернозные.
Аксиально-поршневой
Поршневой насос прочен, как и все простые устройства. Эти насосы имеют камеру, поршень и пару устройств управления. Эти насосы работают, перемещая давление вниз в камеру, тем самым уменьшая количество среды в ручном насосе. Когда давление воздуха превышает давление пружины открывающего клапана, восстановленная среда может быть направлена через открытый выпускной клапан. Когда поршень отводится назад, он освобождает и закрывает впускной клапан, таким образом, всасывание может использоваться для втягивания дополнительной среды для сжатия.
Поршневой насос можно определить, как насос прямого вытеснения. Эти насосы используют поршень, диафрагму или плунжер для перемещения жидкостей. Эти насосы используют обратные клапаны в качестве входных и выходных. Обычный поршневой насос – роторный насос, в котором для работы поршня используется колесо или вращающийся вал.
Какие виды насосов бывают по типу действия: одинарного или двойного действия. Насосы двойного действия включают в себя два набора управляющих устройств и прохождение жидкости на обоих концах. Это позволяет завершить цикл откачки, протекая из одного направления в другое. Когда поршень движется в одном направлении, он будет выпускаться в другом.
Поршневой насос подразделяют на подъемный, нагнетательный, осевой, радиально-поршневой и др.
Подъемные и нагнетательные насосы могут работать вручную или с помощью мотора, другие – только с помощью двигателя.
- Подъемно-поршневой – это название типов насосов, где поршень выше хода может втягивать жидкость с помощью устройства управления, которое называется клапаном, в нижнюю часть цилиндра.
- Нагнетательный. На нижнем такте жидкость проходит через управляющие устройства, расположенные в поршне, в верхнюю часть цилиндра. После этого при движении вверх жидкость может выходить из верхней части цилиндра через носик.
Виды поршневых насосов
- Силовой. Является. В насосах этого типа поршневые насосы с ходом вверх могут втягивать жидкость через впускной клапан в цилиндр (трубку). В верхней части хода вниз уровень жидкости может быть выпущен через выпускной клапан в трубу.
- Аксиально-поршневой. Этот насос представляет собой насос прямого вытеснения и имеет несколько поршней в круглом массиве трубного блока. Этот блок может быть приведен в действие, чтобы вращать его ось симметрии с валом, который связан с насосными поршнями. Эти насосы можно использовать как автомобильный компрессор кондиционера, отдельный насос или как гидравлический двигатель.
- Радиально-поршневой. Рабочие поршни расширяются в радиальной дорожке симметрично в области приводного вала.
Параметры выбора
Основные характеристики при выборе этих насосов в основном включают скорость потока, напор насоса, объемный ход, давление, диаметр на выходе, номинальную мощность, мощность в лошадиных силах и, наконец, рабочую температуру.
Материалы, из которых изготовлен поршневой аппарат, в основном зависят от области применения. Материалы корпуса и цилиндра должны иметь достаточную прочность, а также выдерживать условия окружающей среды. Материалы, контактирующие с перекачиваемой средой, должны быть устойчивы к ржавчине, вызываемой жидкостью.
Промышленный поршневой насос
- Чугун обладает высокой прочностью на разрыв, прочностью и устойчивостью к царапинам, эквивалентными высоким номинальным усилиям.
- Пластиковые материалы дешевы, а также обладают высокой устойчивостью к ржавчине и химическому воздействию. Применение этого типа бытовых насосов можно встретить наиболее часто.
- Сплавы из нержавеющей стали и стали обеспечивают защиту от ржавчины и химикатов, а также обладают превосходной прочностью на разрыв по сравнению с пластиками, что эквивалентно более высокому номинальному давлению.
- Другие типы материалов, из которых изготовлен насос, в основном включают алюминий, латунь, бронзу, керамику и никелевый сплав.
В ролике подробно рассказывают о конструкции центробежного насоса и его типах
К преимуществам поршневого насоса можно отнести следующее:
- Диапазон давления широкий.
- Мощностью можно управлять без изменения скорости потока.
- Наиболее целесообразен в перемещении густых жидкостей, шламов, а также абразивов с хорошей конструкцией устройства контроля.
К недостаткам поршневого насоса в основном можно отнести следующие:
- Стоимость обслуживания и эксплуатации обычно высока.
- Поток пульсирует.
Применение поршневых приборов в основном включают перекачку краски, кондитерских изделий, шоколада и т. д. Все типы поршневых насосов, как радиальные, так и осевые, также используются в передовых промышленных системах, и включают множество поршней, расположенных внутри круглого блока цилиндров.
В ролике рассказывают, какие бывают насосы для воды поршневого типа
Различия между насосами прямого вытеснения и центробежными
Выбор между центробежным или поршневым насосом прямого действия не всегда прост. Эти виды насосов для воды ведут себя по-разному в отношении напора и расхода:
- Центробежный имеет переменный расход в зависимости от давления в системе или напора.
- Аппарат прямого вытеснения имеет более или менее постоянный поток независимо от давления в системе или напора. Обычно создают большее давление, чем центробежные насосы.
Схема ручного поршневого оборудования
Еще одно важное различие между типами приборов — это влияние вязкости на производительность:
- В центробежном расход уменьшается при увеличении вязкости.
- В поршневые прямые вытеснения расход увеличивается при увеличении вязкости.
Жидкие вещества с высокой вязкостью заполняют зазоры поршневых насосов прямого вытеснения, вызывая более высокий объемный КПД. Насосы прямого вытеснения лучше подходят для применений с более высокой вязкостью. Центробежный прибор становится очень неэффективным даже при небольшой вязкости.
Разные типы насосов ведут себя по-разному, учитывая механический КПД.
- Изменение давления в системе или напора практически не влияет на расход в поршневом насосе прямого вытеснения.
- Изменение давления в системе или напора может сильно повлиять на скорость потока в центробежном насосе.
Поршневой и центробежный
Основные материалы изготовления
Доступные материалы для корпусов или компонентов насоса:
- нержавеющая сталь;
- хромоникелевая сталь;
- бронза;
- дуплекс;
- титан;
- хастеллой;
- серый чугун;
- керамика;
- PFA;
- ПВХ.
Основные виды двигателей:
- электродвигатель;
- дизельный мотор;
- гидравлический мотор;
- сжатый воздух;
- магнитный привод;
- специальные/индивидуальные приводы.
В ролике выделяют основные классификации насосов и области их применения
youtube.com/embed/4ZWCgmjxWHk?rel=0″>Сферы применения различных видов насосов
Классификация водяных насосов по сфере применения выглядит следующим образом:
- Герметичный моторный: углеводороды, химические вещества, утечки которых не допускаются. Крыльчатка, непосредственно прикреплена к ротору двигателя.
- Насосы с магнитным приводом без уплотнения. Крыльчатка приводится в движение тесно спаренными магнитами.
- Насос с измельчителем. Сточные воды промышленных, химических и пищевых производств. Рабочее колесо с шлифовальными зубьями для измельчения твердых частиц.
- Циркуляционный. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Обычно имеет компактную конструкцию.
- Многоступенчатый. Использование центробежных насосов с высоким давлением. Несколько рабочих колес для повышенного давления нагнетания.
- Криогенный. Сжиженный природный газ, охлаждающие жидкости.
Специальные конструкционные материалы, выдерживающие низкие температуры
- Насосы для мусора. Дренаж шахт, ям, строительных площадок. Предназначен для откачки воды, содержащей твердый мусор.
Качает воду из водоема
- Шламовый. Горнодобывающая промышленность, переработка полезных ископаемых, промышленные шламы Предназначены для работы с высокоабразивными шламами.
Коротко о главном
Таким образом, выбор центробежного прибора оптимален для перекачки чистой воды, а поршневого – для вязких и загрязненных веществ.
Мы сравнили основные характеристики оборудования. А вы предпочитаете использовать центробежные или поршневые механизмы?
Автор статьи Богомолов Макар
368799
15 мин. на чтение
22.03.2022
Добавить комментарий
Ваш адрес email не будет опубликован.
Обязательные поля помечены *
Какие существуют типы насосов и их применение
A Насос представляет собой механическое устройство, используемое для перемещения жидкостей, твердых веществ или взвесей из одного места в другое с помощью механического воздействия. Различные типы насосов доступны на рынке в зависимости от принципа их работы и областей применения. В этой статье мы обсудим различные типы насосов и их применение. Мы предлагаем вам также прочитать эту статью о типах приводов, используемых для автоматического управления насосами.
Как выбрать насос?
Различные типы насосов работают в различных условиях работы и применениях. При выборе насоса рекомендуется подробно обсудить ваши требования с производителем насоса. Они могут направить вас и предоставить вам различные варианты насосов.
При выборе насосов для применения следует учитывать следующие моменты.
- Тип перекачиваемой жидкости.
- Количество жидкости для перекачки.
- Расстояние или высота переноса жидкости.
- Производительность и эффективность насоса и т. д.
Типы насосов
Доступны следующие типы насосов в зависимости от их механической конфигурации и принципа работы.
- Динамический насос
- Центробежный насос с горизонтальной осью
- Центробежный насос с радиальным потоком
- Осевой центробежный насос
- Центробежный насос со смешанным потоком
- Вертикальный турбинный насос
- Линейный вал
- Погружной насос
- Горизонтальный осевой насос
- Центробежный насос с горизонтальной осью
- Объемный насос прямого вытеснения
- Поршневой насос
- Поршневой насос плунжерного типа
- Мембранный насос
- Роторный насос
- Шестеренчатый насос
- Кулачковый насос
- Поршневой насос
Динамический насос
Динамический насос также известен как кинетический насос. Кинетический насос работает за счет увеличения кинетической энергии жидкости, что увеличивает скорость потока жидкости и давление. В результате жидкость перемещается из одного места в другое.
Here are the two types of Dynamic pumps available in the market:
- Horizontal Axis Centrifugal Pumps
- Vertical Axis Pumps
1) Horizontal Axis Centrifugal Pump
Horizontal axis centrifugal pump состоит из электродвигателя, рабочего колеса и корпуса насоса. Когда рабочее колесо вращается, жидкость собирается в отливке. В результате кинетическая энергия жидкости преобразуется в энергию давления. Поэтому давление жидкости увеличивается по мере ее движения от входа к выходу насоса.
Типы центробежных насосов
Мы можем разделить центробежные насосы с горизонтальной осью на следующие три типа.
1.1) Радиальный центробежный насос
Центробежные насосы с радиальным потоком , в которых рабочее колесо выталкивает жидкость в направлении, перпендикулярном оси вала насоса.
Эти насосы предназначены для работы с высокими требованиями к напору и низкому напору. Другими словами, они используются для перекачивания жидкости на высоте.
Центробежный насос Рабочий горизонтальный центробежный насос с радиальным потоком1.2) Центробежный насос с осевым потоком
Центробежные насосы с осевым потоком – это насосы, в которых рабочее колесо толкает жидкость по оси вала насоса. У них есть приложения для среднего напора и высоких требований к разрядке.
Осевой центробежный насос1.3) Центробежный насос со смешанным потоком
Центробежный насос со смешанным потоком — это насосы, в которых направление потока частично осевое, а частично радиальное. Другими словами, поток диагональный. У них есть приложения для среднего напора и высоких требований к разрядке.
Преимущества центробежного насоса
Центробежный насос имеет следующие преимущества.
- Простая конструкция
- Низкая стоимость
- Прочный и эффективный
- Низкие эксплуатационные расходы
- Компактный размер
- Низкое энергопотребление
Недостатки центробежных насосов
Центробежный насос имеет следующие недостатки.
- Низкая мощность всасывания.
- Кавитация может вызвать коррозию рабочих колес насоса.
- Не лучший вариант для вязких жидкостей.
2) Вертикальный турбинный насос
Вертикальные турбинные насосы — это центробежные насосы, работающие по тому же принципу, что и горизонтальные центробежные насосы. У них есть приложения, где уровень жидкости высок.
Работают, когда жидкость поступает в насос снизу через колоколообразный всасывающий патрубок. Из всасывающего клапана жидкость поступает в рабочее колесо первой ступени, где скорость жидкости увеличивается.
Например, вертикальные турбинные насосы применяются для перекачки воды из-под земли или из колодцев. Мы можем разделить их на следующие типы:
- Линейные насосы вала
- Погружаемые насосы
- Горизонтальный монтированный осевой поток
Положительный насос с положительным смещением
выход насоса. Подвижный элемент насоса создает сжатие и расширение полости.
Жидкость течет внутри насоса, когда входная полость расширяется, выходная полость схлопывается и т. д.
Таким образом, поток жидкости достигается за счет создания разницы давлений за счет расширения и сжатия полости насоса. Мы можем классифицировать поршневые насосы на следующие типы.
- Насос поршневой
- Насос роторного типа
1. Насос поршневой
Вот два типа поршневых насосов.
1.1) Поршневой насос поршневого типа
Поршневой насос поршневого типа Поршневой насос поршневого типа создает всасывание за счет движения поршня или плунжера внутри цилиндра. Обратные клапаны используются в поршневых насосах для обеспечения потока жидкости только в одном направлении. Насосы поршневого типа доступны в виде одноцилиндровых или многоцилиндровых насосов.
1.2) Мембранный насос
Мембранные насосы — это типы поршневых насосов, в которых для движения жидкости используются две диафрагмы. Возвратно-поступательное действие диафрагмы достигается за счет поочередной подачи сжатого воздуха к диафрагмам.
Мембранные насосы могут перекачивать различные жидкости, такие как химикаты, сухой порошок, сточные воды, пищевые продукты и т. д.
2) Роторный насос
В роторном насосе используется вращающийся элемент для перекачки жидкости и увеличения ее давления от входа к выходу. . Мы можем классифицировать роторные насосы на следующие типы.
2.1) Шестеренчатый насос
Роторный шестеренчатый насос использует две шестерни для перемещения жидкости на каждый оборот шестерни. Шестеренчатый насос не имеет клапана. Они используются для перекачки густых жидкостей, таких как топливо и консистентная смазка. Мы можем классифицировать шестеренчатые насосы на два типа.
- Шестеренчатый насос с внешним зацеплением
- Насос с внутренним зацеплением
2.2) Роторный насос
A Кулачковый насос работает аналогично шестеренчатому насосу. Но в лопастных насосах используются роторы, приводимые в движение внутренней коробкой передач и синхронизирующими шестернями, для перекачки жидкости с одной стороны на другую. Их преимуществом является высокая эффективность, устойчивость к ржавчине и надежность.
Преимущества объемного насоса
Объемные насосы имеют следующие преимущества:
- Может перекачивать высоковязкие жидкости и твердые вещества.
- Постоянный расход.
- Увеличение давления в системе увеличивает давление насоса.
- Высокая эффективность по сравнению с центробежными насосами.
Недостатки объемного насоса
- Объемный насос не может работать всухую.
- Требуется защита от избыточного давления.
Мы будем продолжать добавлять дополнительную информацию о различных типах насосов . Добавьте свои предложения, комментарии или вопросы по различным типам насосов и их применению в поле для комментариев. Предлагаем вам также прочитать эту статью о типах электромагнитных клапанов и принципах их работы.
Kirloskar Pumps, General Pump и Pentair являются известными производителями насосов.
Классификация насосов | Типы насосов и принцип их работы
Contents
Обычно классификация насосов осуществляется на основе их механической конструкции и принципа работы.
Классификация насосов в основном делится на две основные категории:
1. Динамические насосы / кинетические насосы
2. Поршневые насосы / объемные насосы
Динамические насосы
Динамические насосы сообщают жидкости скорость и давление, когда она движется мимо рабочего колеса насоса или через него, а затем , преобразовать часть этой скорости в дополнительное давление. Он также называется Кинетические насосы
Кинетические насосы подразделяются на две основные группы и представляют собой центробежные насосы 9Объемные насосы 0011 и .
Классификация динамических насосов
Центробежные насосы
Центробежный насос представляет собой вращающуюся машину, в которой поток и давление создаются динамически. Изменения энергии происходят благодаря двум основным частям насоса: рабочему колесу и улитке или корпусу. Функция корпуса состоит в том, чтобы собирать жидкость, выбрасываемую крыльчаткой, и преобразовывать часть кинетической (скорости) энергии в энергию давления.
Центробежные насосы подразделяются на несколько категорий, как показано на рисунке выше. В этом центробежном насосе давление создается полностью за счет центробежной силы. Насосы радиального типа используются для работы с высоким напором и низким напором.
В радиальных насосах отношение наружного диаметра рабочего колеса (D2) к диаметру отверстия (D1) составляет 2 или более и рабочее колесо узкой ширины.
Смешанный поток :
Направление потока частично осевое и частично радиальное . Отсюда следует, что поток является диагональным. Насосы смешанного потока типа используются для приложений со средним напором и высоким напором.
В этом центробежный насос , в котором давление создается частично за счет центробежной силы и частично за счет подъема лопастей рабочего колеса на жидкость.
В смешанный поток нагнетает соотношение наружного диаметра рабочего колеса (D2) к диаметру отверстия (D1) менее 1,5 и рабочее колесо имеет большую ширину.
Осевой поток:
Поток через рабочее колесо параллелен оси вала низкий напор и очень высокий напор. Насосы осевого типа используются для работы со средним напором и высоким напором.
В этом центробежный насос , в котором давление создается за счет толкающего или подъемного действия лопастей рабочего колеса на жидкость.
В насосах с осевым потоком отношение наружного диаметра рабочего колеса (D2) к диаметру отверстия (D1) равно единице , а рабочее колесо не имеет ширины.
Размеры рабочего колеса осевых, радиальных и смешанных насосов
Удельная скорость ( Ns ) центробежного насоса указывает приблизительное приемлемое соотношение диаметра проушины рабочего колеса (D1) к внешнему диаметру рабочего колеса (D2) при проектировании хорошего рабочего колеса. .
Удельная скорость (Нс): от 500 до 5000; > 1,5 – Радиальный насос
Ns: от 5000 до 10000; < 1,5 – смешанный насос
Ns: от 10000 до 15000; = 1 – осевой насос
Осевые насосы с разъемным корпусом
Осевые насосы с разъемным корпусом имеют корпус, разъемный по центральной линии вала. Рабочие колеса можно легко открыть для обслуживания и осмотра, сняв верхнюю половину кожуха. Его также называют горизонтальным разъемным насосом , или горизонтальным насосом с разъемным корпусом. Насосы с осевым разъемом могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми для более высоких давлений.
Насосы обычно устанавливаются с валами в горизонтальном положении, но также доступны насосы с вертикальной установкой для уменьшения занимаемой площади.
Вертикальные насосы
Вертикальные насосы изначально были разработаны для перекачивания скважин. Размер отверстия скважины ограничивает внешний диаметр насоса и, таким образом, определяет общую конструкцию насоса.
Вертикальные насосы можно разделить на три основные категории:
- Линейно-вальные насосы
- Погружные насосы
- Горизонтальный осевой
Привод устанавливается на нагнетательной головке двигателей этого типа. Линейный вал проходит через колонну к узлу барабана и передает крутящий момент на ротор насоса.
Погружные насосыПогружные насосы представляют собой моноблочные насосы с приводом от погружного двигателя и предназначены для погружной установки в мокрой скважине. Двигатель установлен под узлом барабана и напрямую соединен с валом ротора насоса.
Поршневые насосы
Объемные насосы , подвижный элемент ( поршень, плунжер, ротор, кулачок или шестерня ) вытесняет жидкость из корпуса насоса (или цилиндра) и одновременно повышает давление жидкости. Так поршневой насос не развивает давление; он производит только поток жидкости.
Классификация объемных насосов
В основном Объемные насосы подразделяются на три категории:
- Поршневые насосы
- Ротационные насосы
- Пневматические насосы.
Поршневые насосы:
В поршневом насосе поршень или плунжер перемещается вверх и вниз. При такте всасывания цилиндр насоса наполняется свежей жидкостью, а при такте нагнетания она вытесняется через обратный клапан в нагнетательный трубопровод.
Поршневые насосы могут развивать очень высокое давление. К этому типу насосов относятся плунжерные, поршневые и диафрагменные насосы.
Насосы плунжерного/поршневого типа:
Плунжер содержит крестовину, приводимую в движение кулачковой осью. Производительность насоса можно регулировать, изменяя ход поршня, скорость вращения насоса или и то, и другое. Ход насоса изменяется за счет установки эксцентрикового штифта.
Эти типы насосов используются для подачи сточных вод, шлама, накипи, нижнего потока сгустителя отстойника. Может применяться для передачи и для учета услуг. Такие насосы доступны в одно- и многоцилиндровых моделях.
Мембранные насосы:
Насосы этого типа весьма универсальны и могут перекачивать самые разные жидкости, такие как пищевые добавки, химикаты, сухие порошки, суспензии, фармацевтические продукты, сточные воды и т. д. Преимущество диафрагменных насосов – отсутствие уплотнения или набивка, что означает, что они могут использоваться в приложениях, требующих нулевой утечки.
Насосы роторного типа
Ротор насоса роторных насосов вытесняет жидкость либо за счет вращения, либо за счет вращательного и орбитального движения. роторный насос механизмы, состоящие из корпуса с плотно прилегающими кулачками, кулачками или лопастями, обеспечивающие транспортировку жидкости.
Пластинчатые, шестеренчатые и лопастные насосы представляют собой объемные роторные насосы.
Ротационно-лопастные насосы
Лопастные насосы содержат два ротора с эластомерным покрытием, которые приводятся в движение встроенной коробкой передач и синхронизируются синхронизирующими шестернями. Роторы вращаются, не касаясь друг друга или корпуса. Жидкость всасывается через входное отверстие в карманы между доли и стенки камеры . Поскольку жидкость не может выйти между двумя роторами, она выбрасывается в направлении вращения внешних лопастей через выпускное сопло.
Винтовые насосы
Винтовые насосы представляют собой особый тип роторных поршневых насосов , в которых поток через насосные элементы действительно осевой. Винтовые насосы представляют собой незасоряющиеся устройства с атмосферным напором большого объема, которые могут перекачивать различные твердые частицы и мусор из неочищенных сточных вод без фильтрации. Однако винтовые насосы имеют практическое ограничение в отношении высоты нагнетания.
Винтовые насосы
Винтовые насосы специально разработаны для перекачки абразивных и вязких жидкостей с высоким содержанием твердых частиц, волокон и воздуха. Винтовой ротор из твердой стали вращается и вращается внутри статора из эластомера .
Пневматические насосы
Сжатый воздух используется для перемещения жидкости в пневматических насосах . В пневматических эжекторах сжатый воздух вытесняет жидкость из сосуда под давлением с гравитационной подачей через обратный клапан в нагнетательную линию серией скачков, разделенных временем, необходимым для повторного заполнения резервуара или ресивера.
Мы надеемся, что эта статья « Классификация насосов | Типы насосов и принципы их работы» полезно для изучения основных понятий, касающихся типов насосов . Поэтому мы попросили вас оставить отзыв, комментарии, чтобы улучшить это, и не забудьте поделиться этим.