следующий → ← предыдущая

Работа центробежного насоса основана на принудительном вихревом потоке . Термин «вынужденный вихревой поток» описывает явление, при котором статическое давление жидкости увеличивается, когда данное количество жидкости вращается под действием внешней силы (создавая внешний крутящий момент). Из-за этого повышенного статического давления вода перемещается из одного места в другое. На корпус действует центробежная сила, которая заставляет жидкость течь внутри него.

Теория принудительного вихревого потока лежит в основе работы центробежного насоса. Увеличение напора вращающейся жидкости происходит, когда указанному объему жидкости или жидкости позволяется вращаться под действием внешнего крутящего момента. Используя это повышение напора, воду можно транспортировать между местами. На корпус действует центробежная сила, которая заставляет жидкость течь внутри него. Центробежный насос является жизненно важным оборудованием для промышленного использования.

Определение центробежного насоса

Наиболее типичным типом насоса, используемого для перемещения жидкостей, является центробежный насос. Проще говоря, он применяет центробежную силу к некоторым другим жидкостям, используя вращающуюся крыльчатку. Это предпочтительный вариант, особенно при перекачке жидкости между двумя точками в широком спектре промышленных применений, таких как муниципальные (водопроводные и канализационные сооружения), сельскохозяйственная, энергетическая, горнодобывающая, химическая и нефтяная отрасли и другие. Центробежные насосы могут работать с большими объемами жидкости и чрезвычайно высокими расходами. Кроме того, они имеют широкий диапазон регулировки скорости потока.

Центробежные насосы часто проектируются для работы с жидкостями с относительно низкой вязкостью, такими как вода или дизельное топливо. Центробежным насосам требуется больше мощности для работы с более вязкими жидкостями. Насосы прямого вытеснения превосходят центробежные насосы при перекачке жидкостей с большей вязкостью, что помогает экономить энергию.

Для многочисленных операций по перекачке жидкости учитываются центробежные насосы. В результате этим насосам отдается все большее предпочтение в нескольких секторах. Центробежные насосы чаще всего используются для подачи воды, перекачки воды, поддержки систем противопожарной защиты и управления горячей водой.

Использование для центробежного насоса

Можно найти множество применений центробежных насосов, например:

• На электростанциях и в нефтегазовом секторе насосы используются для перемещения грязи, шлама, масла и других материалов.
• Сети очистки сточных вод, ирригации, коммунального хозяйства, противопаводковых мероприятий, газораспределительные системы.
• отрасли, связанные с продуктами питания, медициной и нефтехимией, в том числе с производством напитков, целлюлозы, перегонки сахара и углеводородов.
• Используется в криогенных и охлаждающих жидкостях для аэрокосмической и обрабатывающей промышленности.
• Производство и противопожарные технологии для спринклерных систем, воды паровых котлов, повышения давления, вентиляции и отопления, кондиционеров.

Первичные части центробежного насоса

Основные компоненты центробежного насоса:

1. Рабочее колесо

Колесо или ротор с множеством загнутых назад лопастей или лопастей. Это главный вал, который подключен к внешнему источнику энергии, и именно на этом валу рабочее колесо получает энергию жидкости, которая заставляет его вращаться.

Рис. Открытое, полузакрытое и закрытое рабочее колесо.

Различают три вида рабочих колес:

• Открытое рабочее колесо
• Рабочее колесо с полузатвором
• Крыльчатка с крышкой

2. Корпус

Он состоит из трубы, которая сверху соединяется с всасывающим патрубком насоса и ушком рабочего колеса, также называемым ушком рабочего колеса. Двухсторонний аварийный насос состоит из двух всасывающих труб, соединенных с проушиной с обеих сторон. Чтобы поднять, нижний конец погружается в жидкость. Донные клапаны и сетчатый фильтр прикреплены к нижнему концу.

Основные узлы центробежных насосов.

В центробежных насосах часто используются три различных типа корпуса:

• Спиральный корпус
• Корпус с направляющими лопастями
• Корпус вихревого потока

3. Трубка подачи

Это трубка, которая соединяется с выпускным отверстием насоса в нижней части шкалы и транспортирует жидкость на необходимую высоту.

4. Вакуумная трубка с донными клапанами и сетчатым фильтром

Противоположный конец вакуумной трубы утоплен в водоотстойник и соединен с входным отверстием рабочего колеса. Донный клапан и фильтр расположены у кромки воды. Донный клапан имеет одностороннее действие и открывается вверх. Чтобы избежать засорения центробежного насоса, фильтр используется для фильтрации любых нежелательных частиц, присутствующих в воде.

Различные типы центробежных насосов

Центробежные насосы можно классифицировать с использованием различных методов, таких как назначение, конструктивные нормы, типы рабочих колес, номера и т. д. В этом разделе описаны наиболее типичные схемы классификации центробежных насосов.

I. Центробежные насосы классифицируются по типу создаваемого ими потока.

• Радиальные насосы

В радиальных насосах жидкость выходит из рабочего колеса после его поворота на 90° относительно всасывания. В эту группу входят наиболее распространенные центробежные насосы. Вертикальный выходной фланец — это место, где жидкость выходит после входа в горизонтальный всасывающий фланец. В результате нагнетание происходит параллельно валу насоса.

Эта конструкция используется, когда поток ограничен и необходимо увеличить давление нагнетания. В результате насосы радиальной конструкции имеют высокое давление и небольшой расход. Большинство насосов, используемых в нефтяной и газовой промышленности, относятся к этой категории.

• Осевые насосы

Жидкость перемещается через вал в одном направлении с помощью осевых насосов. Пропеллент работает аналогично этой процедуре. Высокие скорости нагнетания и низкий напор — вот два условия, при которых этот насос наиболее полезен. Они типичны, например, для циркуляции воды и дренажных насосов.

• Смешанные насосы

Насос смешанного потока, как следует из его названия, смешивает радиальные и осевые характеристики жидкости при циркуляции . В этом отношении радиальные и осевые насосы отличаются друг от друга. Высокая скорость потока и высокий подъем напора являются характеристиками смешанных насосов.

II. Центробежные насосы классифицируются по количеству ступеней.

• Одноступенчатые насосы

Повышение напора повышенного давления для этих центробежных насосов составляет 125 м. Одно рабочее колесо предназначено для эффективной работы при высоких скоростях потока и относительно низком напоре.

Рис.: Одноступенчатый центробежный насос

• Многоступенчатые насосы

На выходе насоса может быть очень высокое давление жидкости. Следовательно, многоступенчатый насос применяется, когда требуется особенно высокий напор при выпуске. Для каждой ступени этой системы давление жидкости увеличивается за счет последовательного соединения рабочих колес.

Рис. Многоступенчатый насос

III. Типы улитки, используемые для классификации центробежных насосов

• Одинарная улитка

Жидкость течет по единственной улитке, которая полностью огибает крыльчатку по всему периметру, выходя из корпуса с единственной улиткой. Поток направляется к выходному отверстию насоса по единственному водоразделу через этот корпус. На нефтеперерабатывающем заводе односпиральные насосы составляют большую часть оборудования.

• Двойная улитка

В корпусе с двойной улиткой находятся два потока воды, отстоящих друг от друга на 180 градусов. По сравнению с одинарной улитка с двойной спиралью имеет преимущество. Всякий раз, когда насос работает за пределами BEP (точка максимальной эффективности), он уменьшает неисправность вала (BEP).

IV. Использование количества всасываний для классификации центробежных насосов

• Одностороннего всасывания

Если используется центробежный насос одностороннего всасывания, вода может попасть на его вход и сразу полностью попасть в отверстие рабочего колеса. Сила, создаваемая центробежным двигателем, развивается по мере того, как вода выходит из рабочего колеса.

• Многократное всасывание

Всякий раз, когда скорость потока слишком велика, одно всасывание не может справиться с ситуацией. В этом случае используются центробежные насосы с двумя всасывающими патрубками. В отличие от обычного случая, рабочее колесо этого насоса спроектировано таким образом, чтобы жидкость могла выходить с обеих сторон.

Однако фразу «двойное всасывание» не следует принимать по ошибке. Имеется только один всасывающий и нагнетательный фланец, даже в конфигурации с двойным всасыванием. Рабочее колесо и корпус различаются по способу изготовления.

V. Центробежные насосы классифицируются в зависимости от ориентации их валов.

• Вертикальный вал

Вертикальный насос имеет вертикально ориентированный вал и часто устанавливается в отстойнике. Эти насосы используются в небольших помещениях. В эту категорию входят насосы и оборудование для сбора отстойников, используемое при бурении скважин.

Рис. Вертикальный центробежный насос

• Горизонтальный вал

Учитывая простоту обслуживания, чаще используется горизонтальный насос. В этой конструкции вал располагается горизонтально.

Рис: Горизонтальный центробежный насос

VI. Положение рабочего колеса используется для классификации центробежных насосов.

• Насос с консольным рабочим колесом

Рабочее колесо расположено ближе к концу вала, который выпячивает подшипник в насосе с сегментным рабочим колесом. Этот насос имеет один подшипник, поддерживающий рабочее колесо. При таком расположении насос может быть установлен как вертикально, так и горизонтально.

Рис. Насос с консольным рабочим колесом

• Между подшипниками насоса

Рабочее колесо соединено с валом центробежного насоса, который подвешен в противоположных направлениях на обоих концах. В этих насосах используется горизонтальная многоступенчатая конструкция.

Рис. Межопорный насос

Принцип работы центробежных насосов

Перед началом работы центробежный насос должен быть отрегулирован. Когда насос подготовлен, жидкость, которая будет циркулировать, располагается внутри корпуса вакуумной трубы насоса, а также весь воздух вытесняется из места расположения насоса, а также не остается воздуха. Центробежный насос должен быть заполнен, потому что плотность жидкости, контактирующей с его рабочим колесом, напрямую влияет на создаваемое там давление.

Нагнетательный клапан остается закрытым после заливки насоса, в то время как крыльчатка вращается только что включенным электродвигателем. Когда нагнетательный клапан открывается, жидкость вынуждена течь наружу в радиальном направлении, и вакуум создается из-за центробежного действия приподнятых лопаток рабочего колеса там, на внешнем круге.

Это приводит к длительному выпуску из центра рабочего колеса, который используется для подъема жидкости на необходимую высоту через выпускное отверстие, заменяя поток жидкости из приямка через систему трубопроводов в проушину рабочего колеса.

Преимущества центробежных насосов

• Запуск насоса и работа с максимальной производительностью. Насос можно эксплуатировать, используя смесь воды и воздуха, вместо того, чтобы заливать его вручную и следить за тем, чтобы он был полностью заполнен водой. Это ускоряет разгон насоса, хотя следует отметить, что в насосе должно быть немного воды; ни в коем случае нельзя запускать его полностью сухим.
• Способность центробежного насоса работать с широким спектром материалов является еще одним заметным преимуществом. Агрессивные жидкости, взвеси и даже твердые частицы размером до трех дюймов не представляют проблемы для центробежных насосов.
• Еще одним преимуществом центробежных насосов является способность перекачивать жидкость без погружения. По сравнению с погружным насосом, который необходимо погружать в воду, чтобы поддерживать заливку и работать в соответствии с назначением, это обеспечивает большую гибкость.

Недостатки центробежного насоса

• Тот факт, что центробежные насосы часто работают менее эффективно, чем обычные насосы, возможно, является их самым большим недостатком. Обычно для центробежного процесса требуются более широкие зазоры, особенно при работе с твердыми телами. Из-за этого на стороне всасывания насоса могут возникнуть проблемы, и его давление может снизиться.
• Хотя термин «самовсасывающий» указывает на то, что насос не нуждается в заливке, иногда может потребоваться заливка человеком. Чтобы обеспечить максимально эффективную работу насоса, сначала необходимо выполнить ручную заливку до того, как насос будет задействован в первый раз, а затем повторно.
• Насос расположен дальше от источника жидкости, чем погружной насос, что способствует менее эффективной работе. Минимальная длина трубы необходима, чтобы свести к минимуму утечку воздуха и потери давления всасывания.

Заключение

Центробежный насос используется чаще, чем любое другое применение в сегодняшнем технологически продвинутом мире конкуренции из-за его преимуществ с точки зрения стоимости, надежности, постоянной и равномерной разгрузки, а также простоты установки и обслуживания. Центробежные насосы могут быть полезны для всех насосных применений из-за их исключительной простоты.

Next TopicПреимущества и недостатки химических удобрений

← предыдущая следующий →