Работа насоса центробежного: Принцип работы центробежных насосов — Гидромашина

alexxlab | 25.12.1987 | 0 | Разное

Содержание

Принцип действия центробежного насоса с магнитной муфтой

Принцип действия насоса с магнитной муфтой на примере химического насоса. Данный тип насосов во многом аналогичен обыкновенным центробежным насосам с торцевым уплотнением, но имеет ряд преимуществ и недостатков, которые являются следствием применяемых конструкторских решений.

Для того чтобы понять принцип работы центробежного горизонтального насоса с магнитной муфтой необходимо рассмотреть конструкцию данного насоса.

Центробежный горизонтальный насос с магнитной муфтой состоит из электродвигателя насоса и механической части. Обе эти части соединены по периметру болтами.

Электродвигатель насоса

Центробежные насосы с магнитной муфтой, как правило, оснащены асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

Главной характеристикой электродвигателя является мощность, которую он создает. Для выбора мощности электродвигателя центробежного насоса с магнитной муфтой необходимо отталкиваться от плотности перекачиваемой им жидкости.

Многие производители насосного оборудования, для определения мощности электродвигателя прибегают к следующему принципу:

Если стандартная модель насоса с минимальной мощностью способна перекачивать жидкость (создавая определенную производительность и напор) плотность которой равна плотности воды, то в случае перекачивания, той же моделью насоса среды (с сохранением параметров по производительности и напору) с большей плотностью, необходим электродвигатель с большей выдаваемой мощностью.

На заводах-изготовителях насосного оборудования есть испытательные лаборатории, где определяют, в том числе, какой мощности должен быть электродвигатель той или иной модели насоса для той или иной плотности перекачиваемой жидкости.

Механическая часть

  1. Передняя крышка корпуса (улитка)
  2. Рабочее колесо закрытого типа
  3. Магниты, встроенные в корпус рабочего колеса
  4. Направляющие
  5. Задняя крышка корпуса насоса
  6. Уплотнительное кольцо
  7. Ведущая магнитная полумуфта
  8. Кожух

Механическая часть насоса в данном случае состоит из корпуса насоса, рабочего колеса со встроенным магнитом, ведущей магнитной полумуфты и общего кожуха.

Рабочее колесо является главной составляющей любого центробежного насоса, так как оно принимает энергию передаваемую приводом и находясь в непосредственном контакте с жидкостью осуществляет её перекачивание. Конструктивно рабочее колесо центробежного насоса бывает трёх типов: открытое, закрытое и полуоткрытое.

В центробежных насосах с магнитной муфтой, рабочее колесо имеет несколько другую конструкцию и внешний вид. С задней стороны рабочее колесо имеет удлиннение цилиндрической формы, в котором находится встроенный магнит.

Таким образом, рабочее колесо насоса с магнитной муфтой условно можно разделить на переднюю часть, которая находится в контакте с перекачиваемой средой и заднюю часть со встроенным магнитом.

Передняя часть колеса конструктивно имеет полную аналогию с рабочим колесом центробежного насоса с механическим уплотнением.

Рабочее колесо находится в корпусе насоса, причём передняя часть рабочего колеса расположена в передней крышке корпуса насоса (улитке), а задняя часть в задней крышке корпуса, которая герметично ограничивает насос от электродвигателя.

В отличие от центробежного насоса с механическим уплотнением, в насосе с магнитной муфтой, рабочее колесо не имеет жесткого муфтового (или полумуфтового) соединения с валом электродвигателя, поэтому насос с магнитной муфтой ещё называют герметичным насосом.

По центру рабочее колесо закреплено на валу, на концах которого установлены опорные втулки. Как видно из названия, втулки являются опорой вала рабочего колеса и воспринимают все аксиальные и радиальные нагрузки, возникающие во время работы насоса.

Передняя и задние крышки корпуса насоса выполнены монолитными частями. Каждая из них имеет впрессованный подшипник скольжения, в которые устанавливаются опорные втулки вала рабочего колеса.

Передняя крышка корпуса (её еще называют улиткой или проточной частью) имеет всасывающий и нагнетательный патрубки или отверстие для подвода и отвода жидкости. Патрубки могут иметь фланцевое или резьбовое подсоединение. Улиткой переднюю крышку называют потому, что с внутренней стороны она имеет спиральную форму с уменьшающимся радиусом.

Площадь поперечного сечения увеличивается при приближении к напорному патрубку, что способствует вмещению подходящего потока жидкости и снижению скорости выходящего потока, а это в свою очередь приводит к увеличению давления создаваемого насосом.

Так как передняя крышка подвержена статическим и динамическим нагрузкам, то с внешней стороны она выполняется с рёбрами жесткости. Они отливаются заодно с самой крышкой. Некоторые производители для обеспечения дополнительной стабилизации и защиты передней крышки корпуса добавляют защитный металлический каркас, который устанавливается при сборке насоса.

Крышки корпуса крепятся к общему кожуху соединительными болтами. Между передней и задней крышкой установлено уплотнительное кольцо. Такая конструкция корпуса считается герметичной, так как исключена утечка жидкости и её контакт с магнитным приводом и электродвигателем.

Ведущая магнитная полумуфта находится внутри кожуха и является магнитным приводом насоса. Она устанавливается на валу электродвигателя насоса и изготовлена из ферритовых магнитов (неодим-железо-бор) заключенных в алюминиевую оболочку.

Материалы

Чаще всего в качестве материала изготовления корпуса насоса и рабочего колеса используют полипропилен и фторопласт, а также многослойные композиты на их основе. Например, полипропилен армированный стекловолокном или фторопласт армированный стекловолокном. Вал рабочего колеса и опорных втулок обычно изготавливают из керамики или карбида кремния. Материалами для впрессованных в крышки корпуса подшипников скольжения применяют высокопрочный графит или карбид кремния. Так как эти материалы имеют высокую твердость, прочность и теплопроводность.

Использование того или иного материала для деталей корпуса обуславливается различными условиями в которых будет работать насос:

  • агрессивность перекачиваемой жидкости,
  • температурным режимом,
  • содержанием взвешенных твердых частиц и солей,
  • возможность работы в режиме сухого хода.

Принцип работы

Магнитный привод состоит из двух магнитных полумуфт: ведущей и ведомой. Ведущая полумуфта прикрепляется на валу электродвигателя, ведомая полумуфта встроена в заднюю часть рабочего колеса. Полумуфты между собой разделяет только закрытая задняя крышка корпуса насоса.

Крутящий момент от вала электродвигателя передаётся через жесткое зацепление на ведущую полумуфту, которая начинает вращаться и создает магнитное поле. Внутреннее вращающееся магнитное поле приводит в движение ведомую полумуфту внутри корпуса насоса, образуя соосный синхронный крутящий момент, состоящий из двух колец постоянных магнитов. Магнитное поле устанавливается между северным и южным полюсами магнитного привода, что обеспечивает отсутствие скольжения или синхронную мощность крутящего момента муфты.

Так как ведомая магнитная полумуфта является частью рабочего колеса, оно начинает вращаться в наполненном жидкостью корпусе насоса. Жидкость приобретает центробежную силу и по радиусу выталкивается наружу. Лопасти рабочего колеса передают жидкости механическую энергию, поэтому увеличивается её кинетическая энергия и давление. Жидкость вытесняется к периферии рабочего колеса, что вызывает понижение давления в центральной его части. В результате этого новая жидкость всасывается в проточную часть, перпендикулярно оси вращения рабочего колеса. Таким образом, жидкость проходит от всасывающего патрубка насоса к нагнетательному и далее в трубопровод.

Во время своего движения перекачиваемая жидкость смазывает подшипники скольжения насоса.

Стоит еще раз отметить, что проточная часть и механизм привода насоса находятся в отдельных, герметично закрытых, не сообщающихся между собой корпусах, статическое уплотнение между спиральным корпусом играет роль уплотнительного элемента, предотвращающего вредные испарения в атмосферу.

Преимущества магнитной муфты

Основным преимуществом центробежного насоса с магнитной муфтой является то, что при правильном подборе электродвигателя и деталей корпуса, а также соблюдая правила прописанные в руководстве по эксплуатации, он будет функционировать без утечек, не требуя серьезного технического обслуживания.

Кроме надёжности и долговечности к преимуществам герметичных насосов можно отнести высокий коэффициент полезного действия и удобство в эксплуатации.

Недостатки магнитной муфты

Главным недостатком насосов с магнитной муфтой является то, что он не подходит для перекачивания жидкостей с твердыми включениями.

Также он должен работать только под заливом, и исключена долгая работа без жидкости.

Кроме этого насос не предназначен для перекачивания вязких жидкостей.

Применение

Центробежные насосы с магнитной муфтой чаще всего применяются для перекачивания химически активных и токсичных жидкостей, где малейшие утечки жидкостей не допустимы.

Также их используют в водоподготовке, гальваническом производстве, химических лабораториях и т.д.


Принцип работы центробежного насоса для воды

Насосы центробежные для воды превосходят по популярности многие насосные устройства подобного назначения, что объясняется не только их эксплуатационными характеристиками, но и универсальностью.

Использование центробежных насосов для воды позволяет обеспечить эффективное функционирование различных систем, к числу которых относятся системы автономного водоснабжения, водоотведения, орошения и пожаротушения, а также дренажные и канализационные системы.

Центробежный насос бытового класса

Конструкция и принцип действия

Основными элементами конструкции центробежных насосов для воды, которые и обеспечивают эффективное функционирование таких устройств, являются:

  • корпус, который может быть изготовлен из чугуна или стального сплава;
  • приводной электродвигатель;
  • вал;
  • рабочее колесо с лопатками, которое фиксируется на приводном валу;
  • подшипниковый узел и уплотнительные элементы.

Принципиальная схема центробежного насоса

Основным рабочим органом центробежного насоса, который и взаимодействует с перекачиваемой водой, обеспечивая ее перемещение, является крыльчатка. На внешней поверхности крыльчатки фиксируются под углом лопатки, их изгиб направлен в сторону, противоположную направлению вращения данного конструктивного элемента, что обеспечивает большую эффективность работы насосного оборудования. Конструктивно рабочее колесо центробежного насоса может состоять из одного диска, на котором зафиксированы лопатки, или двух дисков, разнесенных на определенное расстояние и соединяемых между собой лопатками.

Работают рассматриваемые насосы за счет центробежной силы, воздействующей на перекачиваемую воду при ее перемещении во внутренней части оборудования вместе с лопатками крыльчатки.

Движение воды в центробежном насосе

Более подробно описать принцип действия центробежных водяных насосов можно следующим образом.

  1. Вода, находящаяся во внутренней рабочей камере, захватывается лопатками вращающейся крыльчатки и начинает перемещаться вместе с ними.
  2. При вращении центробежная сила отбрасывает воду к стенкам рабочей камеры. Таким образом, у стенок рабочей камеры формируется избыточное давление воды, что и способствует ее выталкиванию через напорный патрубок.
  3. За счет того, что у стенок рабочей камеры насоса формируется избыточное давление жидкости, в ее центральной части создается разрежение воздуха. Это приводит к всасыванию новой порции жидкой среды через входной патрубок.

Современные производители выпускают различные виды центробежных насосов для воды, работающих, несмотря на разное конструктивное исполнение, по одному и тому же принципу. Разделяться на категории насосы центробежные могут по целому ряду параметров, что следует учитывать, подбирая такое оборудование для решения определенных задач.

Классификация по особенностям конструктивного исполнения

У насосов бытовых центробежных для перекачивания воды (как и у промышленных) может быть различное количество рабочих колес. Так, в зависимости от данного параметра различают:

  • центробежные насосы одноступенчатого типа, которые оснащаются одним рабочим колесом;
  • многоступенчатые насосные устройства, в оснащении которых может быть две и более крыльчатки, располагаемых последовательно на одном приводном валу.

Схема многоступенчатого секционного центробежного насоса

Насосы центробежного типа могут формировать различное количество потоков перекачиваемой ими воды, в зависимости от чего они могут быть:

  • однопоточными;
  • двухпоточными;
  • многопоточными.

Центробежный насос с двусторонним подводом воды к рабочему колесу

По конструктивному исполнению рабочего колеса центробежные насосы бывают:

  • с крыльчаткой закрытого типа, состоящей из одного диска, на внешней поверхности которого зафиксированы лопатки;
  • с открытым рабочим колесом, которое состоит из двух дисков, разнесенных на определенное расстояние и соединенных между собой лопатками.

Схемы различных рабочих колес

В зависимости от того, каким образом вал электродвигателя соединяется с приводным валом, насосные устройства могут быть:

  1. прямоприводными;
  2. муфтовыми;
  3. редукторного типа.

Насосы с муфтой

По принципу отведения перекачиваемой воды выделяют:

  • гидромашины со спиральным отводом среды;
  • насосы с кольцевыми направляющими отводными канавками.

По расположению оси приводного вала (и, соответственно, оси вращения рабочего колеса) различают:

  • устройства с горизонтальным расположением оси вала;
  • гидромашины вертикального типа.

Классификация по месту установки

В зависимости от того, каким образом центробежный насос располагается относительно перекачиваемой им воды, он может относиться к одному из следующих видов:

  1. погружной насос;
  2. поверхностный центробежный насос.

Погружные насосные устройства в процессе их использования полностью помещаются в толщу перекачиваемой ими воды. Корпус насосов данного типа, который изготавливают преимущественно из нержавеющей стали, должен отличаться абсолютной герметичностью, что обеспечивается использованием при его сборке уплотнительных элементов. Разгерметизация корпуса центробежных водяных насосов погружного типа может привести к тому, что их приводной электродвигатель просто выйдет из строя.

Внутреннее устройство центробежного многоступенчатого насоса погружного типа

Насосы центробежные поверхностного типа, как следует из их названия, устанавливаются вне источника откачивания воды, в приямке скважины, на специально подготовленной площадке или в отдельном помещении, если такое оборудование планируется использовать в круглогодичном режиме. С источником, из которого откачивается вода, такие гидромашины соединяются посредством трубопровода или гибкого шланга.

Многие современные модели центробежных насосов (бытовых и промышленных) оснащаются поплавковыми выключателями, позволяющими автоматизировать работу насосной установки. Поверхностный насос, оснащенный таким выключателем, сам отключается в тот момент, когда уровень жидкости в обслуживаемом им резервуаре или колодце снижается до определенного значения, и автоматически включается, когда этот уровень повышается.

Многоступенчатый самовсасывающий центробежный насос поверхностного типа

Насосы центробежные поверхностного типа используют в тех случаях, когда глубина скважины, из которой требуется откачивать воду, не превышает десяти метров. Для обслуживания более глубоких скважин применяют погружное насосное оборудование, способное справиться с такой задачей.

Кроме универсальности центробежное насосное оборудование отличается целым рядом других достоинств, таких как:

  1. отсутствие при подаче воды в трубопровод пульсаций, которые характерны, например, для поршневого насосного оборудования;
  2. доступная стоимость;
  3. высокая надежность;
  4. простота использования и технического обслуживания, которое может быть выполнено своими руками, без привлечения сторонних специалистов.

Центробежный поверхностный насос в системе летнего полива

Если говорить о применении водяных центробежных насосов в бытовой сфере, то она достаточно широка. Чаще всего бытовые центробежные насосы используют для решения следующих задач.

  • С помощью таких гидромашин подают воду в автономную систему водоснабжения частного дома или дачи из колодца или скважины. Насосы, используемые для таких целей, могут работать с жидкостями, в составе которых содержится очень незначительное количество нерастворимых твердых включений.
  • Посредством центробежных насосов откачивают воду из колодца, скважины, наземного резервуара, естественного или искусственного водоема и подают ее под определенным напором в систему орошения приусадебного участка.
  • Используют такое оборудование и для обеспечения постоянной циркуляции теплоносителя в автономных системах отопления загородных домов и дач. Применение специальных моделей центробежных насосов в качестве элемента системы отопления позволяет значительно повысить эффективность ее работы, а также снизить затраты на энергоносители (газ, электричество и топливо для котла). Бытовые центробежные насосы, используемые в системах отопления, могут быть оснащены одним или двумя роторами со специальными лопастями.
  • Для откачивания воды из подвальных помещений и погребов, удаления скопившейся жидкости с территории приусадебного участка, очистки колодцев от иловых отложений, осушения септиков и сточных ям также нужны специальные центробежные насосы. Относятся они к определенному виду – дренажным гидромашинам. Фекальные насосы центробежного типа используют для оснащения канализационных систем, где с их помощью осуществляется откачивание сильно загрязненных жидких сред.

Погружной центробежный насос в системе подачи воды из скважины

Эффективность и удобство применения центробежного насоса можно повысить, если оснастить его дополнительными техническими устройствами, к которым, в частности, относятся:

  • фильтры грубой очистки, не дающие попасть твердым включениям, содержащимся в жидкой среде, во внутреннюю часть устройства;
  • обратный клапан, который не даст перекачиваемой жидкости уйти обратно в источник откачивания;
  • поплавковый выключатель, при помощи которого работу центробежного насоса можно перевести в автоматический режим;
  • сенсорные датчики уровня жидкости;
  • устройства сигнализации и защиты приводного электродвигателя от перегрева.

Как правильно выбрать центробежный насос

На то, насколько эффективным бытовой центробежный насос будет в эксплуатации, большое влияние оказывает правильность его выбора. При покупке следует учитывать целый ряд факторов.

  1. Важно знать качество жидкой среды, для перекачивания которой планируется использовать центробежный насос. Оценивать в данном случае следует не только количество нерастворимых включений в перекачиваемой жидкой среде, но также размеры их частиц и тип. Если пренебречь этим требованием и выбрать насос, который не предназначен для работы с жидкой средой с определенной степенью загрязнения, то можно не рассчитывать на то, что выбранное устройство прослужит долго.
  2. Высота или расстояние, на которые необходимо транспортировать перекачиваемую насосом воду, тоже имеет большое значение. В зависимости от данного параметра центробежный насос подбирают по такой характеристике, как напор, который он способен создавать.
  3. Следует также определить норму расхода воды, требуемую для нормального функционирования обслуживаемой насосом трубопроводной системы. Ориентируясь на данный параметр, бытовой или промышленный центробежный насос подбирают по такой характеристике, как производительность, которая показывает, какое количество жидкости насосное оборудование способно перекачать в единицу времени.

Выбор центробежных насосов по конструкции и характеристикам

Кроме того, на выбор центробежного насосного оборудования оказывают влияние и такие факторы, как глубина скважины, колодца или резервуара, из которого будет откачиваться вода, периодичность эксплуатации, а также характеристики места, где планируется установить гидромашину.

Подготовка к работе

Прежде чем выполнить запуск центробежного насосного оборудования, следует наполнить его внутреннюю рабочую камеру водой. Это необходимо для того, чтобы избежать такого негативного явления, как работа на холостом ходу.

Устанавливая горизонтальные центробежные насосы, помните, что ось вращения их вала и крыльчатки не должна быть наклонена. Кроме того, при установке центробежных насосов для воды следует учитывать и то, что дебет забора жидкости таким устройством должен как минимум на 25 % превышать номинальное значение подачи самой гидромашины. При этом напор жидкости, который способен создавать насос определенной модели, должен на 5–6 % превышать расстояние от динамического уровня (уровень зеркала жидкости в источнике водоснабжения) до уровня, на который перекачиваемую жидкость необходимо поднять.

Схема запуска центробежного насоса

Естественно, ориентироваться при монтаже центробежных насосных гидромашин следует на инструкции производителей или на рекомендации консультантов торговых компаний, в которых такое оборудование приобретается, а не на свою интуицию.

В любой технологической линии, содержащей жидкость, не обойтись без самовсасывающих насосов, способных перекачивать её через себя. При устройстве автономного водоснабжения частного дома такой агрегат входит в состав насосной станции, подающей воду из скважины или колодца до водоразборных точек внутри дома. Самым распространённым типом насосов для выполнения такой работы является центробежный. К ним относятся 75% всех гидравлических машин для перекачки воды, нефтепродуктов, химикатов, смесей воды с твёрдыми частицами и других жидких материалов.

Содержание

  1. Принцип работы
  2. Устройство
  3. Приборы и арматура
  4. Классификация
  5. Преимущества и применение
  6. Особенности конструкции и принцип действия
  7. Преимущества и недостатки
  8. Классификация
  9. Сферы применения
  10. Как правильно выбрать центробежный насос
  11. Подготовка к работе
  12. Заливка воды из трубопровода
  13. Заливка воды из резервуара
  14. Эксплуатация и ремонт

Принцип работы

Действие центробежного насоса основано на законах гидродинамики, на придании жидкости, поступающей в замкнутый корпус спиралевидной формы, динамического воздействия через вращающиеся лопасти ротора. Эти лопасти имеют сложную форму с изгибом в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Они закреплены между двумя дисками, насаженными на ось, и сообщают динамику жидкости, заполняющей пространство между ними.

Возникающая при этом центробежная сила относит её из центральной части корпуса, расположенной в районе оси вращения рабочего колеса к его периферии, и дальше — в отводящую трубу. В результате действия центробежной силы в центре корпуса создаётся разреженная область пониженного гидравлического давления, которая заполняется новой партией жидкости из подающего патрубка. Необходимый напор в трубопроводе создаётся разницей давлений: атмосферного и внутреннего, в центральной части рабочего колеса. Работа насоса возможна только при полном заполнении корпуса водой, в «сухом» состоянии колесо будет вращаться, но необходимой разницы давления не возникнет и перемещения жидкости из подающего трубопровода не будет.

Устройство

Любой центробежный насос состоит из двух основных узлов: мотор и рабочая камера или проточная часть. В зависимости от назначения, типа перекачиваемой жидкости конструкция и применяемые материалы могут меняться, но состав основных элементов одинаков:

  • двигатель
  • спиральный корпус — «улитка»
  • рабочее колесо — крыльчатка
  • рабочий вал
  • уплотнение вала
  • подшипник вала
  • входной патрубок (фланец)
  • выходной патрубок (фланец)

Корпус центробежного насоса может быть монолитным, или разъёмным — для удобства ремонта и ухода за агрегатом. Особые требования к внутренней поверхности корпуса — она должна быть максимально гладкой, все неровности и дефекты затрудняют прохождение жидкости и снижают эффективность работы центробежного насоса.

Отвод жидкости проходит через спиралевидную камеру с расширением к выходу, поэтому такие центробежные насосы часто называют «улиткой». Отводящая камера переходит в патрубок, к которому подсоединяется напорный трубопровод.

Главная деталь лопастного насоса — рабочее колесо-ротор. От него передаётся в перемещаемую жидкую среду механическая энергия вращения вала двигателя. Для повышения эффективности действия центробежного насоса в корпусе могут быть установлены несколько роторов на одном валу. Такой агрегат способен выдавать на выходе высокое давление, и называется многоступенчатым.

По конструкции рабочее колесо может быть открытым или закрытым. Вариант, при котором лопасти закрыты с боков дисками, более эффективен, в нём отсутствуют ненужные перетекания жидкости из одной полости в другую.

Приборы и арматура

Для нормальной работы центробежного насоса нужны дополнительные узлы и приборы:

  • Приёмный обратный клапан. Способствует сохранению воды в проточной части, если перекачивается вода — оснащается сеткой для грубой очистки.
  • Задвижка на всасывающем патрубке.
  • Кран для выпуска воздуха при наполнении водой рабочей камеры.
  • Обратный клапан на напорной трубе, препятствующий ходу воды в корпус при работе другого агрегата.
  • Задвижка на выходной трубе для запуска и контроля напора воды.
  • Вакуумметр, измеряющий степень разрежения на входе в проточную камеру.
  • Манометр для измерения напора.
  • Предохранительный клапан для защиты от гидроудара.
  • Приборы автоматического контроля (комплектуются при работе в составе производственного комплекса оборудования различного назначения)

Классификация

В промышленности и в быту применяются тысячи центробежных насосов. Чётко классифицировать их без привязки к узкой области применения сложно, можно разделить их по типам относительно только самых общих свойств:

  • Число ступеней (рабочих роторов): одноступенчатые, двухступенчатые,многоступенчатые. Общая мощность напора складывается из давления создаваемого одной крыльчаткой.
  • Ось вращения: горизонтальный рабочий вал, вертикальное расположение вала (скважинные).
  • Способ установки: поверхностные, полупогружные (помпы центробежного типа для выкачивания жидкостей из углублений), погружные (для работы в глубоких колодцах и скважинах, с подвесом на тросе).
  • Забор воды: нормальное всасывание (вода заполняет рабочую камеру самотёком), самовсасывающие (для подъёма жидкости с глубины через подающий шланг, требуется заливка всей системы)
  • Расположение входного и выходного патрубка: классическое (входной — по центру, по оси рабочего вала, выходной — сверху), расположение In-Line (всасывающая и напорная труба расположены по одной оси).

Преимущества и применение

Центробежные насосы, принцип работы которых отличается простотой, нашли повсеместное применение во многом благодаря именно логичности своего устройства. Общий подход сохраняется в конструировании микроскопических устройств, перекачивающих растворы в точных медицинских приборах и для многотонных помп, качающих в шахтах смесь воды с кусками тяжёлых горных пород. Общие преимущества использования таких агрегатов: надёжность, компактность, простота, долговечность, лёгкость монтажа, простой пуск и наладка, плавная подача жидкости, экономичность и низкая стоимость.

Погружной насос центробежного типа — главный элемент системы водоснабжения во многих частных домах. Без него трудно обойтись на всех этапах устройства такой системы. После бурения скважины только такое устройство способно выкачать без повреждений для себя взвесь воды с частицами грунта. В дальнейшем на основе его монтируется насосная станция для удобного и надёжного водоснабжения дома.

  • Автор: Леонид Григорьевич Чернухин

(0 голосов, среднее: 0 из 5)

Центробежный насос состоит из корпуса, имеющего спиральную форму, и расположенного внутри жестко закрепленного колеса, состоящего из двух дисков, с закрепленными между ними лопастями. Они отогнуты от радиального направления в сторону противоположную той, в какую направлено вращение колеса. Соединение насоса с трубопроводами, напорным и всасывающим, производится через патрубки.

Принцип действия центробежных насосов заключается в следующем: в наполненном водой корпусе и всасывающем трубопроводе приводится во вращение рабочее колесо. Возникающая при его вращении центробежная сила приводит к вытеснению воды от центра колеса к его периферийным участкам. Там создается повышенное давление, которое начинает вытеснять жидкость в напорный трубопровод. Понижение давления в центре рабочего колеса вызывает поступление жидкости в насос через всасывающий водопровод. Таким образом осуществляется работа по непрерывной подаче жидкости центробежным насосом.

Устройство и принцип действия центробежного насоса

Центробежные насосы могут иметь одно или несколько рабочих колес, называются они соответственно — одноступенчатыми и многоступенчатыми. Не зависимо от количества рабочих колес, принцип действия центробежного насоса остается тем же — перемещение жидкости вызывает центробежная сила, вызванная вращающимся рабочим колесом.

Осевой насос обустроен таким образом: на втулку, находящуюся внутри корпуса (рабочее колесо) установлено несколько крылообразных, имеющих обтекаемую форму лопастей. Вращение колеса вокруг оси приводит к тому, что укрепленные на нем лопасти создают подъемную силу, которая воздействует на жидкость и приводит к перемещению жидкости вдоль втулки. Вращение втулки осевого насоса производится в трубчатой камере.

Это вызывает движение основной массы потока в осевом направлении, но при этом рабочее колесо несколько его закручивает. Чтобы избежать появление вращательного движения жидкости, в камере, на определенном расстоянии от втулки, устанавливается выравнивающее устройство, через него жидкость следует в коленчатый отвод, затем — в напорный трубопровод.

У зарубежных пользователей большей популярностью пользуются насосы диагональные, конструкция которых сочетает элементы осевых и центробежных насосов. От центробежных диагональные насосы отличаются углом выхода потока (45 градусов вместо 90). Диагональные насосы обычно имеют вертикальное исполнение (вертикальное расположение вала), что придает им сходство с осевыми насосами.

Центробежные насосы являются одним из самых распространенных типов оборудования для перекачивания жидкостей (и газов). С их помощью выкачивают воду из колодцев и скважин, поднимают ее на значительную высоту и предают на большие расстояния по трубам. Такие насосы перекачивают теплоноситель в системах отопления и технологические жидкости на производствах. Идея использовать центробежную силу для перекачивания жидкостей принадлежит Леонардо да Винчи, первые действующие образцы были созданы французским инженером и ученым Дени Папеном в конце 17 века.

Особенности конструкции и принцип действия

Устройство и принцип действия центробежного насоса принципиально не изменились с 17 века. Насос состоит из следующих деталей и узлов:

  • Источник энергии — электрический (или бензинового) двигатель, смонтированный на одном валу с собственно насосной частью механизма.
  • Вал, опирающийся на подшипники.
  • Рабочее колесо, на поверхности которого размещены лопатки.
  • Корпус с направляющими поток профилями.
  • Уплотнения на валу.
  • Входной патрубок, находящийся на оси изделия.
  • Выходной патрубок, расположенный у внешней стенки корпуса по касательной к нему.

Устройство центробежного насоса

Кроме перечисленных основных узлов, насос центробежный комплектуется вспомогательными:

  • Входные и выходные шланги или трубопроводы.
  • Запорный клапан, не дающий жидкости течь в обратном направлении.
  • Фильтр.
  • Манометр для измерения давления жидкой среды.
  • Датчик сухого хода, отключающий насос при отсутствии жидкости в магистрали.
  • Краны и вентили для управления напором.

Принцип действия центробежного насоса несложен:

  • При вращении рабочего колеса его лопатки захватывают жидкую среду и увлекают ее за собой
  • Центробежные силы, возникающие при вращении жидкости, отжимают ее к внешним стенкам корпуса, где создается избыточное давление
  • Давление выталкивает жидкую среду в выходной патрубок
  • Под действием разрежения, создающегося в центре насоса, очередная порция жидкости всасывается из приемного патрубка.

Принцип работы центробежного насоса

В конструкцию центробежного насоса могут вноситься изменения и дополнения, направленные на повышение его эффективности и приспособление к конкретной перекачиваемой жидкости.

Большая популярность устройства центробежного типа обуславливается его несомненными достоинствами:

  • Высокая эффективность.
  • Простота конструкции.
  • Постоянство характеристик создаваемого потока: скорости и напора.
  • Компактность и относительно малый вес.
  • Простое техобслуживание. Достаточно общих навыков слесарных работ.
  • Высокая надежность, большой срок наработки на отказ.

Кроме достоинств, данному типу гидромашин свойственен ряд недостатков:

  • Для запуска необходимо заполнить рабочую камеру жидкой средой. Нарушение этого правила приводит к быстрому износу и выходу из строя.
  • Малый напор, создаваемый рабочим колесом.

Функционирование насоса в системе

Чтобы обеспечить эффективное функционирование центробежного устройства, при монтаже приходится предусматривать схему заполнения рабочей камеры водой, через перепускные патрубки или заливные горловины.

Для повышения напора приходится ставить центробежные электронасосы в каскад.

Классификация

Рынок полон предложений самых разнообразных моделей центробежных систем. Основные типы центробежных насосов представлены в следующей классификации:

  • По параметрам потока:
    • большого напора;
    • большой подачи;
    • загрязненных сред;
    • консольные;
    • двухстороннего входа;
    • многоступенчатые;
    • электродвигатель;
    • двигатель внутреннего сгорания;
    • ручной;
    • самовсасывающие;
    • эжекторные;
    • инжекторные;
    • ручное;
    • полуавтоматическое;
    • автоматическое;
    • стационарные;
    • передвижные.

    Классификация центробежных насосов

    Кроме того, по месту установки относительно уровня жидкости в емкости различают

    • поверхностные;
    • погружные.

    В быту применяются в основном одноступенчатые центробежные насосы.

    Сферы применения

    Трудно сегодня найти отрасль быта или промышленности, в которой использовались бы жидкие среды и не применялись центробежные насосы. Самыми популярными областями применения стали:

    • Водоснабжение всех уровней и масштабов — от водозаборных станций до промышленных предприятий и от жилых домов до станций очистки стоков.
    • Перекачка технологических жидкостей на промышленных установках и между объектами производства.
    • Циркуляция теплоносителя в системах отопления, централизованных или локальных.
    • Циркуляция воды в стиральных и посудомоечных машинах.
    • Орошение сельскохозяйственных посадок.
    • Подача воды в поилки и перекачивание молока на продуктивных фермах.
    • Циркуляция антифриза в системе охлаждения автомобильного двигателя и климатических установках.
    • Заполнение и осушение балластных цистерн на надводных судах и подводных лодках.
    • Транспортировка сырья на предприятиях пищевой промышленности и при массовом производстве напитков.

    Циркуляционные насосы применяются везде, где используются жидкости и не требуется сверхвысокий напор или усилие всасывания. Для специальных приложений служат устройства других типов — вибрационные, роторные, поршневые или индукционные.

    Как правильно выбрать центробежный насос

    Чтобы правильно выбрать устройство, начинать лучше не с обзоров и рейтингов и уж тем более не с пафосных рассказов продавцов консультантов. Они знают все о своих агрегатах, но ничего — о ваших потребностях. Эти потребности следует определить, измерить или оценить и зафиксировать, лучше всего — записать. Итак:

    • Назначение приобретаемого агрегата
      • Полив садового участка.
      • Откачка воды из подвала.
      • Подача воды из скважины.
      • Что-либо еще.

      И вот с этой бумажкой можно смело атаковать продавца-консультанта. Теперь, вместо того, чтобы продать вам самую дорогую систему, он будет вовлечен в процесс осмысленного выбора оптимального варианта.

      Подготовка к работе

      В отличие от вибрационных насосов, не требующих для начала работы заполнения всей рабочей камеры жидкой средой, центробежный не сможет начать перекачку «на сухую». Параметры упругости воздуха сильно отличаются орт параметров воды, и ротор будет просто крутиться вхолостую, не создавая требуемого разряжения. Это приведет к перегреву и преждевременному износу устройства вплоть до выхода его из строя.

      Схемы заполнения насосов

      Эту техническую проблему решают различными способами

      Заливка воды из трубопровода

      Способ применяется для стационарных систем водоснабжения с фиксированным расположением трубопроводов. Схему постоянно работающего водоснабжения строят таким образом, чтобы центробежный насос находился в нижней точке, и выше его по уровню всегда были заполненные водой трубы. На всасывающем трубопроводе ставят обратный клапан, препятствующий вытеканию воды обратно в колодец, скважину или емкость. Такую систему надо заполнить водой только при первом старте, все последующие будут происходить в «мокром» режиме.

      Если система используется эпизодически или обратный клапан, по каким – либо причинам установить не удается, применяют другие способы. Обвязку насоса монтируют таким образом, чтобы иметь возможность подать воду из трубопровода в обратную сторону, до заполнения рабочей камеры и всасывающего трубопровода. Воздух при этом выпускают через односторонний воздушный клапан. Как только свист воздуха из него прекратится и появится вода — значит, система заполнена и можно включать насос.

      Для заливки из трубопровода высокого давления используют понижающий давление эжектор. Заливка также производится до момента появления жидкости.

      Еще один способ применяют на крупных насосных станциях высокой степени автоматизации. Там для откачки воздуха используют вакуумный насос, и после заполнения рабочей камеры и срабатывания датчика наличия воды автоматика запускает установку.

      Заливка воды из резервуара

      Если в трубопроводе нет воды, то ее заливают из временно или постоянно присоединенного к выходному патрубку резервуара, снабженного вентилем. В стационарных системах резервуар монтируют постоянно, перед пуском вентиль открывают, и вода заполняет рабочую камеру и подающий трубопровод. Осуществляют запуск насоса. Убедившись в успешном запуске по ровному низкому звуку его работы, вентиль закрывают.

      Схема заливки насоса из резервуара

      Мобильные системы, например, садовые насосы или насосы для систем фильтрации надувных бассейнов, заполняют из ведра или лейки, отвинтив крышку фильтра грубой очистки до тех пор, пока не перестанут выходить пузырьки воздуха и не покажется зеркало воды. Далее крышку закрывают и запускают прибор.

      Эксплуатация и ремонт

      Весной техники в окружающем нас мире пока не создано, и центробежные насосы также подвержены неисправностям. Благодаря простоте устройства перечень их короток.

      Главная причина неисправности устройства — это работа без воды.

      К выходу из строя электродвигателя также могут привести броски напряжения в питающей электросети.

      Если внимательно следить за этими факторами риска — прибор успешно отработает не только гарантийный срок, но будет работать вас еще долгое время.

      Еще один фактор риска — это загрязнение рабочей камеры при перекачке грязной воды, например, из канавы. Трава и другой мусор могут намотаться на лопатки, препятствуя их вращению. Если камера выполнена разборной, то можно аккуратно снять часть корпуса и вытащить мешающий мусор. После этого насос, как правило, продолжает работать, только следует подумать об установке фильтра на входе.

      Ремонт центробежного насоса

      С более серьезным техническим обслуживанием и ремонтом неполадками, особенно связанными с разборкой герметичного корпуса электродвигателя у погружных насосов, лучше обращаться в ремонтную мастерскую. Вряд ли вам удастся самостоятельно восстановить герметичность и избежать пробоя напряжения на корпус или в воду, а это чревато серьезным риском для жизни.

      Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Центробежный насос: принцип работы, характеристики, схемы

Центробежные насосы являются одним из самых распространенных типов оборудования для перекачивания жидкостей (и газов). С их помощью выкачивают воду из колодцев и скважин, поднимают ее на значительную высоту и предают на большие расстояния по трубам. Такие насосы перекачивают теплоноситель в системах отопления и технологические жидкости на производствах. Идея использовать центробежную силу для перекачивания жидкостей принадлежит Леонардо да Винчи, первые действующие образцы были созданы французским инженером и ученым Дени Папеном в конце 17 века.

Центробежный насос

Содержание

Особенности конструкции и принцип действия

Устройство и принцип действия центробежного насоса принципиально не изменились с 17 века. Насос состоит из следующих деталей и узлов:

  • Источник энергии — электрический (или бензинового) двигатель, смонтированный на одном валу с собственно насосной частью механизма.
  • Вал, опирающийся на подшипники.
  • Рабочее колесо, на поверхности которого размещены лопатки.
  • Корпус с направляющими поток профилями.
  • Уплотнения на валу.
  • Входной патрубок, находящийся на оси изделия.
  • Выходной патрубок, расположенный у внешней стенки корпуса по касательной к нему.

Устройство центробежного насоса

Кроме перечисленных основных узлов, насос центробежный комплектуется вспомогательными:

  • Входные и выходные шланги или трубопроводы.
  • Запорный клапан, не дающий жидкости течь в обратном направлении.
  • Фильтр.
  • Манометр для измерения давления жидкой среды.
  • Датчик сухого хода, отключающий насос при отсутствии жидкости в магистрали.
  • Краны и вентили для управления напором.

Принцип действия центробежного насоса несложен:

  • При вращении рабочего колеса его лопатки захватывают жидкую среду и увлекают ее за собой
  • Центробежные силы, возникающие при вращении жидкости, отжимают ее к внешним стенкам корпуса, где создается избыточное давление
  • Давление выталкивает жидкую среду в выходной патрубок
  • Под действием разрежения, создающегося в центре насоса, очередная порция жидкости всасывается из приемного патрубка.

Принцип работы центробежного насоса

В конструкцию центробежного насоса могут вноситься изменения и дополнения, направленные на повышение его эффективности и приспособление к конкретной перекачиваемой жидкости.

Преимущества и недостатки

Большая популярность устройства центробежного типа обуславливается его несомненными достоинствами:

  • Высокая эффективность.
  • Простота конструкции.
  • Постоянство характеристик создаваемого потока: скорости и напора.
  • Компактность и относительно малый вес.
  • Простое техобслуживание. Достаточно общих навыков слесарных работ.
  • Высокая надежность, большой срок наработки на отказ.

Кроме достоинств, данному типу гидромашин свойственен ряд недостатков:

  • Для запуска необходимо заполнить рабочую камеру жидкой средой. Нарушение этого правила приводит к быстрому износу и выходу из строя.
  • Малый напор, создаваемый рабочим колесом.

Функционирование насоса в системе

Чтобы обеспечить эффективное функционирование центробежного устройства, при монтаже приходится предусматривать схему заполнения рабочей камеры водой, через перепускные патрубки или заливные горловины.

Для повышения напора приходится ставить центробежные электронасосы в каскад.

Классификация

Рынок полон предложений самых разнообразных моделей центробежных систем. Основные типы центробежных насосов представлены в следующей классификации:

  • По параметрам потока:
    • большого напора;
    • большой подачи;
    • загрязненных сред;
  • По типу агрегата:
    • консольные;
    • двухстороннего входа;
    • многоступенчатые;
  • По типу привода:
    • электродвигатель;
    • двигатель внутреннего сгорания;
    • ручной;
  • По типу всасывания:
    • самовсасывающие;
    • эжекторные;
    • инжекторные;
  • По степени автоматизации управления:
    • ручное;
    • полуавтоматическое;
    • автоматическое;
  • По мобильности:
    • стационарные;
    • передвижные.

Классификация центробежных насосов

Кроме того, по месту установки относительно уровня жидкости в емкости различают

  • поверхностные;
  • погружные.

В быту применяются в основном одноступенчатые центробежные насосы.

Сферы применения

Трудно сегодня найти отрасль быта или промышленности, в которой использовались бы жидкие среды и не применялись центробежные насосы. Самыми популярными областями применения стали:

  • Водоснабжение всех уровней и масштабов — от водозаборных станций до промышленных предприятий и от жилых домов до станций очистки стоков.
  • Перекачка технологических жидкостей на промышленных установках и между объектами производства.
  • Циркуляция теплоносителя в системах отопления, централизованных или локальных.
  • Циркуляция воды в стиральных и посудомоечных машинах.
  • Орошение сельскохозяйственных посадок.
  • Подача воды в поилки и перекачивание молока на продуктивных фермах.
  • Циркуляция антифриза в системе охлаждения автомобильного двигателя и климатических установках.
  • Заполнение и осушение балластных цистерн на надводных судах и подводных лодках.
  • Транспортировка сырья на предприятиях пищевой промышленности и при массовом производстве напитков.
Центробежные насосы в промышленности
Использование центробежного насоса в садоводстве

Циркуляционные насосы применяются везде, где используются жидкости и не требуется сверхвысокий напор или усилие всасывания. Для специальных приложений служат устройства других типов — вибрационные, роторные, поршневые или индукционные.

Как правильно выбрать центробежный насос

Чтобы правильно выбрать устройство, начинать лучше не с обзоров и рейтингов и уж тем более не с пафосных рассказов продавцов консультантов. Они знают все о своих агрегатах, но ничего — о ваших потребностях. Эти потребности следует определить, измерить или оценить и зафиксировать, лучше всего — записать. Итак:

  • Назначение приобретаемого агрегата
    • Полив садового участка.
    • Откачка воды из подвала.
    • Подача воды из скважины.
    • Что-либо еще.
  • Место установки — поверхностное или погружное. Этот параметр часто определяется уже в процессе консультации и покупки.
  • Высота от места установки до зеркала воды для определения всасывающего усилия.
  • Высота от места установки до самой высокой точки водоразбора и расстояние по горизонтали от скважины (колодца, емкости) до места установки для определения напора.
  • Потребность (в кубометрах в час и в кубометрах в день) для подбора системы достаточной производительности и ресурса.
  • Стабильность электропитания в месте установки для определения необходимости в приобретении стабилизатора напряжения. Многие системы автоматики стабильно работают только в определенном диапазоне напряжения.
  • Допустимое энергопотребление для определения мощности двигателя.
  • Бюджет, минимальный и максимальный.

И вот с этой бумажкой можно смело атаковать продавца-консультанта. Теперь, вместо того, чтобы продать вам самую дорогую систему, он будет вовлечен в процесс осмысленного выбора оптимального варианта.

Подготовка к работе

В отличие от вибрационных насосов, не требующих для начала работы заполнения всей рабочей камеры жидкой средой, центробежный не сможет начать перекачку «на сухую». Параметры упругости воздуха сильно отличаются орт параметров воды, и ротор будет просто крутиться вхолостую, не создавая требуемого разряжения. Это приведет к перегреву и преждевременному износу устройства вплоть до выхода его из строя.

Схемы заполнения насосов

Эту техническую проблему решают различными способами

Заливка воды из трубопровода

Способ применяется для стационарных систем водоснабжения с фиксированным расположением трубопроводов. Схему постоянно работающего водоснабжения строят таким образом, чтобы центробежный насос находился в нижней точке, и выше его по уровню всегда были заполненные водой трубы. На всасывающем трубопроводе ставят обратный клапан, препятствующий вытеканию воды обратно в колодец, скважину или емкость. Такую систему надо заполнить водой только при первом старте, все последующие будут происходить в «мокром» режиме.

Если система используется эпизодически или обратный клапан, по каким – либо причинам установить не удается, применяют другие способы. Обвязку насоса монтируют таким образом, чтобы иметь возможность подать воду из трубопровода в обратную сторону, до заполнения рабочей камеры и всасывающего трубопровода. Воздух при этом выпускают через односторонний воздушный клапан. Как только свист воздуха из него прекратится и появится вода — значит, система заполнена и можно включать насос.

Для заливки из трубопровода высокого давления используют понижающий давление эжектор. Заливка также производится до момента появления жидкости.

Еще один способ применяют на крупных насосных станциях высокой степени автоматизации. Там для откачки воздуха используют вакуумный насос, и после заполнения рабочей камеры и срабатывания датчика наличия воды автоматика запускает установку.

Заливка воды из резервуара

Если в трубопроводе нет воды, то ее заливают из временно или постоянно присоединенного к выходному патрубку резервуара, снабженного вентилем. В стационарных системах резервуар монтируют постоянно, перед пуском вентиль открывают, и вода заполняет рабочую камеру и подающий трубопровод. Осуществляют запуск насоса. Убедившись в успешном запуске по ровному низкому звуку его работы, вентиль закрывают.

Схема заливки насоса из резервуара

Мобильные системы, например, садовые насосы или насосы для систем фильтрации надувных бассейнов, заполняют из ведра или лейки, отвинтив крышку фильтра грубой очистки до тех пор, пока не перестанут выходить пузырьки воздуха и не покажется зеркало воды. Далее крышку закрывают и запускают прибор.

Эксплуатация и ремонт

Весной техники в окружающем нас мире пока не создано, и центробежные насосы также подвержены неисправностям. Благодаря простоте устройства перечень их короток.

Главная причина неисправности устройства — это работа без воды.

К выходу из строя электродвигателя также могут привести броски напряжения в питающей электросети.

Если внимательно следить за этими факторами риска — прибор успешно отработает не только гарантийный срок, но будет работать на вас еще долгое время.

Еще один фактор риска — это загрязнение рабочей камеры при перекачке грязной воды, например, из канавы. Трава и другой мусор могут намотаться на лопатки, препятствуя их вращению. Если камера выполнена разборной, то можно аккуратно снять часть корпуса и вытащить мешающий мусор. После этого насос, как правило, продолжает работать, только следует подумать об установке фильтра на входе.

Ремонт центробежного насоса

С более серьезным техническим обслуживанием и ремонтом неполадками, особенно связанными с разборкой герметичного корпуса электродвигателя у погружных насосов, лучше обращаться в ремонтную мастерскую. Вряд ли вам удастся самостоятельно восстановить герметичность и избежать пробоя напряжения на корпус или в воду, а это чревато серьезным риском для жизни.

Конструктивная схема и принцип действия центробежного насоса

Содержание

  1. Характеристики центробежных насосов
  2. Параллельная и последовательная работа центробежных насосов
  3. Особенности конструктивных элементов и узлов центробежных насосов
  4. Особенности обслуживания центробежных насосов

Центробежный насос (рис. 2.2) состоит из двух основных частей: вращающейся части – ротора и неподвижной части – статора (корпуса) насоса.

Ротор насоса содержит одно или несколько рабочих колес 2. Рабочее колесо представляет собой два диска, между которыми расположены изогнутые лопатки, образующие рабочие каналы колеса. Колесо насажено на вал 3 насоса, предназначенный для соединения рабочего колеса с приводящим двигателем и передачи рабочему колесу вращающего момента от двигателя. На валу насоса закреплены различные детали подшипников, уплотнений и у некоторых насосов — устройства для компенсации гидродинамических осевых сил.

Статор насоса является корпусом, имеет всасывающий 4 и напорный 5 патрубки для подвода жидкости к насосу и отвода от него и направляющий аппарат 6, предназначенный для формирования потока жидкости после выхода из рабочего колеса. Кроме того, на статоре крепятся детали уплотнений, подшипников, креплений к фундаменту, устройства и системы, обусловленные спецификой работы конкретного насоса (необходимостью подогрева или охлаждения, обеспечения повышенной герметичности и др.).

Принцип действия центробежного насоса заключается в следующем. Жидкость, находящаяся во вращающемся рабочем колесе 2, движется вместе с ним. За счет центробежных сил частицы жидкости в колесе устремляются от центра к периферии. В центральной части колеса, в его всасывающей полости, уходящие к периферии частицы замещаются всасываемыми из всасывающего патрубка насоса. Давление во всасывающем патрубке насоса устанавливается пониженным (возникает разрежение), достаточным для обеспечения непрерывного поступления перекачиваемой к колесу насоса жидкости. У частиц жидкости, приближающихся к периферии рабочего колеса, за счет повышения окружной скорости растет кинетическая энергия, а за счет центробежных сил — потенциальная (давление). Выходя из рабочего колеса, жидкость попадает в направляющий аппарат (спиральную камеру с диффузором в корпусе насоса или специальный лопаточный аппарат), охватывающий рабочее колесо. Из направляющего аппарата жидкость, обладающая большей удельной механической энергией, чем во всасывающем патрубке насоса, проступает в напорный патрубок насоса.

В напорном патрубке давление жидкости превышает давление во всасывающем патрубке.

Центробежный насос не обладает свойством сухого всасывания. Перед пуском насос и всасывающий трубопровод должны быть заполнены перекачиваемой жидкостью.

Судовые центробежные насосы в зависимости от конструктивной схемы классифицируются по расположению вала, числу и способу соединения рабочих колес.

Вал насоса может располагаться вертикально или горизонтально. Насосы с вертикально расположенным валом называют вертикальными, с горизонтально расположенным валом — горизонтальными.

Насос может иметь одно или несколько рабочих колес. Насосы, имеющие одно рабочее колесо, называются одноступенчатыми и однопроточными. У насосов, имеющих несколько рабочих колес, колеса могут быть соединены последовательно (жидкость из первого рабочего колеса попадает во всасывающую полость второго и т. д.), параллельно (жидкость в насосе равномерно распределяется между всасывающими полостями рабочих колес) или параллельно-последовательно. Насосы с последовательно соединенными колесами (или группами колес) называются многоступенчатыми. Насосы с параллельно соединенными колесами называются многопроточными.

Характеристиками центробежного насоса называют графики зависимости напора Н, к.п.д. ɳ и мощности N от его подачи Q. Вид характеристики зависит от конструкции рабочего колеса и проточной части насоса.

На рис. 2.3 приведены характеристики одноступенчатого насоса ВцН-90а. На горизонтальной оси характеристик отложена подача Q, на вертикальной — напор Н, мощность N и к.п.д. ɳ. С увеличением подачи напор монотонно падает. К.п.д. насоса с увеличением подачи растет до определенной величины, а затем начинает уменьшаться.

Кривая к.п.д. позволяет судить, какой из режимов работы насоса наиболее экономичен. Насосы проектируют таким образом, чтобы к.п.д. насоса был наибольшим при номинальной подаче. Мощность насоса возрастает с увеличением производительности.

Характеристики каждого насоса при номинальной частоте вращения приводятся в формулярах насосов. Имея характеристики насосов при номинальной частоте вращения пя, можно с достаточно высокой для практических целей точностью определить параметры его работы на промежуточных частотах вращения п, полагая, что при прочих равных условиях расход прямо пропорционален частоте вращения, напор — квадрату ее, а мощность — кубу:

Каждую из корабельных систем обслуживает один или несколько насосов. При наличии в системе нескольких насосов и исходя из заданного режима работы системы, они могут быть соединены как независимо (каждый насос на автономный участок системы), так и параллельно или последовательно на одну магистраль. При параллельной или последовательной работе насосов суммарная характеристика их работы, т. е. зависимость напора, создаваемого насосами от подачи, может быть получена геометрическим сложением характеристик насосов. Параллельное соединение насосов используют для увеличения подачи при неизменном напоре.

На рис. 2.4, а изображена схема двух параллельно соединенных насосов, откачивающих по одной магистрали воду за борт. На рис. 2.4, б показаны отдельно характеристики каждого насоса 1 и 2 и суммарная характеристика 3 их работы. Суммарная характеристика получается сложением абсцисс Q характеристик каждого насоса при неизменной ординате Н. Построение характеристики проиллюстрировано на примере построения точки d. Для построения точки d проведена горизонтальная линия Н1 = const. Из точки с, соответствующей подаче насоса 2, вправо откладывается отрезок cd=aв, соответствующий производительности насоса 1. Отрезок ad будет соответствовать суммарной производительности обоих насосов при напоре Н.

При параллельной работе большего числа насосов абсциссы их аналогично суммируются. Насосы соединяются последовательно для увеличения развиваемого напора при неизменной подаче или в случаях, когда из-за условий всасывания более рационально использование двух насосов вместо одного (например, конденсатный или бустерный насос и последовательно им питательный). На рис. 2.4, а изображена схема такого соединения двух насосов, откачивающих по одной магистрали воду из трюма за борт. На рис. 2.4, б показаны характеристики 1, 2 каждого насоса и их суммарная характеристика 3, которая получается сложением ординат Н характеристик каждого насоса при неизменной абсциссе Q.

Последовательное соединение насосов или ступеней насосов позволяет получить большие напоры и подавать воду в область, где давление значительно превышает предельный напор одного насоса или одной ступени.

Проанализировать параллельную или последовательную работу насосов на конкретную систему можно с помощью суммарной характеристики работы насосов и характеристики системы.

Особенности конструктивных элементов и узлов центробежных насосов

Судовые центробежные насосы обычно устанавливают вертикально. Причем электродвигатель размещают вертикально и выше насоса исходя из соображений влагозащищенности.

Уплотнение валов. Считается, что у вертикальных насосов уплотнение вала целесообразно осуществлять только у верхнего выходного конца вала. Это дает следующие преимущества:

  • При мягкой набивке — простоту ухода за сальником;
  • При установке механического сальника — удобство наблюдения за ним.

В большинстве насосов уплотнение производится мягкой набивкой на небольшую высоту, т. е. примерно в четыре-пять слоев. Сальники насосов (за исключением питательных и циркуляционных) при правильной их установке работают под небольшим давлением. Если приемная линия насоса работает в условиях вакуума, то в этих случаях за сальником дополнительно размещают кольцевое уплотнение с консистентной смазкой. Все чаще стали применять механические сальники. На рис. 2.29 показаны сальники обоих типов.

Важно отметить, что смазывающая или охлаждающая среда подводится к механическому сальнику от самой нижней точки нагнетательной стороны насоса с целью обеспечения поступления жидкости к подшипнику даже в момент заполнения насоса перед пуском. Необходимо исключать возможность образования воздушных мешков и попадания механических частиц в трубопровод охлаждения и смазки подшипника. Кроме того, в некоторых механических сальниках рабочая поверхность торцов втулок цементируется, и, следовательно, возможно проявление электролитического действия. С этой точки зрения в насосах забортной воды мягкое уплотнение предпочтительнее.

Несколько конструкций подшипников, устанавливаемых на вертикальных насосах, показано на рис. 2.30. Существует тенденция обходиться без нижнего подшипника. Но если по конструкции подшипник снизу необходим, то его выполняют внутренним во избежание установки нижнего уплотнения.

Охлаждение и смазку этих подшипников можно производить перекачиваемой жидкостью, если она имеется в изобилии во время работы насоса. При работе насоса в сухих условиях внутренние подшипники можно успешно применять, регулярно набивая их консистентной смазкой. Если период сухой работы кратковременный, как, например, у насосов охлаждения пресной воды, то можно обойтись без подвода смазки к подшипнику.

Приготовление к пуску центробежного насоса кроме общих для всех механизмов мероприятий (внешний осмотр, проверка систем смазки и охлаждения, проворачивание вручную и т. д.) предусматривает проверку заполнения всасывающей магистрали водой или приготовление к действию разрежающего самовсасывающего насоса, а также проверку полного открытия клапанов на всасывающем трубопроводе.

Пуск производят при закрытом отливном клапане. Это улучшает всасывающую способность насоса и снижает величину пускового тока. Разрежающий насос отключается после полного удаления воздуха из всасывающей магистрали.

При работе насоса кроме контроля за общим состоянием работающего механизма необходимо контролировать величину напора (по манометрам на всасывании и нагнетании), величину разрежения на всасывании. При увеличении разрежения на всасывании или при повышении температуры перекачиваемой воды возникает кавитация, которая приводит к полному срыву в работе насоса. В этом случае насос должен быть обязательно остановлен и пущен вновь после устранения причины срыва.

Остановку насоса производят после закрытия отливного клапана, иначе при отсутствии в системе невозвратных клапанов вода будет перетекать в обратном направлении.

После остановки насос и обслуживающую систему приводят в исходное состояние.

Литература

Вспомогательные механизмы и судовые системы. Э. В. КОРНИЛОВ, П. В. БОЙКО, Э. И. ГОЛОФАСТОВ (2009)

Центробежный насос: принцип работы, характеристики, схемы

Недостатки

Кроме того, муфта может скользить под внезапной большой нагрузкой. Если в перекачиваемой жидкости присутствуют частицы железа (железа), частицы могут накапливаться на рабочем колесе из-за притяжения магнитным приводом. Это может в конечном итоге забить насос.

Тип корпуса может оказать большое влияние на надежность насоса (среднее время между ремонтами) и, в меньшей степени, эффективность насоса, когда скорости потока насоса выше или ниже точки максимальной эффективности (BEP). Хотя целью многих применений насоса может быть работа насоса на его BEP, это часто не достигается из-за:

  • Текущий уровень трения в насосной системе не был точно определен при покупке насоса.
  • Чрезмерные факторы безопасности добавлены к выбору насоса для планирования будущего износа насоса.
  • Износ насоса со временем.
  • Изменения и / или увеличения в системе трения головки с течением времени.
  • Изменения в статической и / или фрикционной головке системы при нормальной работе.


Три основных типа кожуха, которые в основном используются для центробежных насосов, — это одинарный, двойной спиральный и лопастной диффузор.

Из них наиболее распространенным — по крайней мере для одноступенчатых насосов с низким и средним расходом — является одноступенчатый насос с двойной улиткой, который чаще используется для больших одноступенчатых насосов, работающих с жидкостями без твердых веществ, и лопастных диффузоров, которые в основном применяются для многоступенчатые насосы.

Каждый из этих типов корпусов имеет свои преимущества и недостатки в отношении срока службы подшипников и уплотнений вала, эффективности насоса и стоимости насоса.

Хотя пользователи насоса не всегда могут выбрать тип корпуса, существуют приложения, в которых, по крайней мере, некоторые поставщики могут предоставить пользователю насоса такое решение. Следовательно, для пользователей насосов полезно знать о влиянии этих возможных вариантов выбора обсадной колонны.

Особенности насосных станций «Pedrollo» — обзор моделей

Третья часть модельного ассортимента этого бренда – автоматические насосные станции – функциональные, производительные устройства, создающие в замкнутом контуре водопровода постоянное давление и напор воды.

Их достоинства:

  • стабильные технические характеристики, неизменные от срока эксплуатации;
  • простота и безопасность управления;
  • экономичность – низкое энергопотребление;
  • стоимость, доступная подавляющей части населения.
  • Рассмотрим подробнее их на примере конкретных моделей.

Насосная станция «Pedrollo» PKm 60


Ходовая модель, используемая для перекачки питьевой воды и химически инертных растворов.

Насосная станция «Педролло» PKm 60 станет отличным решением для систем водоснабжения дачи, частного дома или коттеджа, ирригационных и систем жизнеобеспечения ферм, животноводческих комплексов.

При сравнительно невысокой мощности аппарат обладает хорошими всасывающими способностями, которых будет достаточно для подъема воды из неглубокой скважины или колодца.

Преимущества:

  1. чугунный корпус;
  2. оснастка 1-фазным электромотором, который защищен от перегрева;
  3. стальной вал мотора, который не поддается образованию ржавчины или повреждений;
  4. крышка мотора крепится на легкосъемах – простота осмотра, демонтажа и ремонта;
  5. металлокерамическая торцовая муфта – самый точный и надежный герметик в современном мире;
  6. высокий класс электроизоляции;
  7. гидроаккумулятор, который удерживает большой объем воды.

Технические характеристики:

  • Электромотор – 0,37 кВт;
  • Подача – 1,8 м3/мин;
  • Напор – 38 м;
  • Глубина всасывания – 7 м;
  • Гидроаккумулятор – 50 л;
  • Вес – 5,2 кг.

Насосная станция «Pedrollo» CB2 CPM 170M


В отличие от других насосных станций «Pedrollo», считается бустерной промышленной моделью.

Это означает, что она используется для сложных задач, ориентированных на повышение давления в системах подачи воды на заводах, коммунальных предприятиях и крупных строительных объектах.

Достоинства:

  1. корпусный блок представлен сразу 2-мя электромоторами, которые работают попеременно;
  2. широкая сфера применения, которая не ограничивается только бытовыми проблемами;
  3. адаптированность для чистой воды;
  4. простота регулировки 2-х реле давления;
  5. электропульт, схема управления которым понятна и неопытному пользователю;
  6. подключение к 3-фазной электросети.

Технические параметры:

  • Электромотор – 2,2 кВт;
  • Подача – 19,2 м3/мин;
  • Напор – 36 м;
  • Вес – 65 кг.

Насосная станция «Pedrollo» JSWm 1AX


Насосная станция «Педролло» JSWm 1AX — оптимальный вариант для тех, кто ищет качество по разумной цене. Модель, незаменимая в хозяйстве и в быту.

Особенности:

  1. отменная материальная композиция – сталь, чугун, латунь и кремний-керамика;
  2. двигатель, который издает мало шума и способен выдержать продолжительные рабочие смены;
  3. высокие изоляционные свойства электросхемы;
  4. работа с теплой (негорячей) водой;
  5. возможность работы в жаре;
  6. надежная конструкция ресивера;
  7. оснастка 1,5 м кабелем.

Технические характеристики:

  • Электромотор – 0,6 кВт;
  • Подача – 3 м3/мин;
  • Напор – 42 м;
  • Высота всасывания – 9 м;
  • аккумулятор воды – 24 (50) л;
  • Вес – 10,3 кг.

Насосная станция «Pedrollo» JSWm 15MX


Модель во многом напоминает вышерассмотренный вариант. Подойдет и для дома, и для сада, но большинство положительных отзывов о ней связано со сферой питьевого водоснабжения.

Насосная станция «Pedrollo» JSWm 15MX имеет достаточно полную и современную комплектацию, которая включает моноблочный агрегат с ресивером, центробежным насосом, асинхронным двигателем, встроенный манометр и реле давления.

Технические особенности:

  1. Электромотор – 1,1 кВт;
  2. Подача – 4,8 м3/мин;
  3. Напор – 52 м;
  4. Высота всасывания – 9 м;
  5. Ресивер – 24 (50) л;
  6. Вес – 23 кг.

Насосная станция «Pedrollo» JSWm 10MX


Удачная композиция и производительные особенности сделали эту модель востребованным продуктом на отечественном рынке.

Ее конструктивные свойства не отличаются от выше рассмотренных моделей «JSWm»-серии.

Она ремонтопригодна – производитель позаботился о запчастях, найти которые не составит сложности.

Технические параметры:

  • Мощность – 0,75 кВт;
  • Подача – 4,8 м3/мин;
  • Напор – 42 м;
  • Всасывание – 9 м;
  • Ресивер – 24 (50) л;
  • Вес – 12,1 кг.

Разновидности насосов

Сейчас существует довольно много видов насосов, работа которых основана на центробежной силе. Отличаются они друг от друга конструктивными особенностями и техническими характеристиками. Классификация устройств осуществляется по ряду показателей, и это необходимо учитывать при выборе нужного оборудования. В зависимости от расположения устройства относительно перекачиваемой жидкости они бывают:

  • поверхностными;
  • погружными.

Первая группа насосов устанавливается на подготовленной площадке, а непосредственно перекачка осуществляется с помощью специальных шлангов или трубопроводов. Преимущество такого способа в том, что устройство всегда доступно для обслуживания и ремонта. К недостаткам можно отнести:

  • низкую производительность при откачивании с глубины, превышающей 10 м;
  • повышенный риск работы на холостом ходу, который быстро приводит к поломке оборудования.

Использование второй группы устройств, назначение и строение которых практически ничем не отличается от первой, осуществляется при полном или частичном их погружении в откачиваемую жидкость. Погружные насосы отличаются более строгими требованиями к их герметичности.

Достоинством таких механизмов считается то, что даже при малых габаритах они создают более высокий напор перекачиваемой жидкости. К недостаткам этой группы можно отнести более сложное обслуживание и трудоемкий ремонт. В зависимости от того, как устроен основной узел, механизмы бывают:

  1. Одноступенчатыми — с одним рабочим колесом.
  2. Многоступенчатыми — с несколькими колесами, расположенными на одном валу.

Существуют еще такие понятия, как мокрый и сухой ротор. Мокрым называется тот, который из-за постоянного взаимодействия с жидкостью осуществляет смазку и охлаждение трущейся части устройства. Обычно такой конструкцией обладают насосы малой мощности и небольших размеров. В устройствах с сухим ротором жидкость контактирует только с рабочим колесом. Эти механизмы обладают большей производительностью, но они и требуют более мощного привода.

Подготовка к работе

В отличие от вибрационных насосов, не требующих для начала работы заполнения всей рабочей камеры жидкой средой, центробежный не сможет начать перекачку «на сухую». Параметры упругости воздуха сильно отличаются орт параметров воды, и ротор будет просто крутиться вхолостую, не создавая требуемого разряжения. Это приведет к перегреву и преждевременному износу устройства вплоть до выхода его из строя.

Схемы заполнения насосов

Эту техническую проблему решают различными способами

Заливка воды из трубопровода

Способ применяется для стационарных систем водоснабжения с фиксированным расположением трубопроводов. Схему постоянно работающего водоснабжения строят таким образом, чтобы центробежный насос находился в нижней точке, и выше его по уровню всегда были заполненные водой трубы. На всасывающем трубопроводе ставят обратный клапан, препятствующий вытеканию воды обратно в колодец, скважину или емкость. Такую систему надо заполнить водой только при первом старте, все последующие будут происходить в «мокром» режиме.

Если система используется эпизодически или обратный клапан, по каким – либо причинам установить не удается, применяют другие способы. Обвязку насоса монтируют таким образом, чтобы иметь возможность подать воду из трубопровода в обратную сторону, до заполнения рабочей камеры и всасывающего трубопровода. Воздух при этом выпускают через односторонний воздушный клапан. Как только свист воздуха из него прекратится и появится вода — значит, система заполнена и можно включать насос.

Для заливки из трубопровода высокого давления используют понижающий давление эжектор. Заливка также производится до момента появления жидкости.

Еще один способ применяют на крупных насосных станциях высокой степени автоматизации. Там для откачки воздуха используют вакуумный насос, и после заполнения рабочей камеры и срабатывания датчика наличия воды автоматика запускает установку.

Заливка воды из резервуара

Если в трубопроводе нет воды, то ее заливают из временно или постоянно присоединенного к выходному патрубку резервуара, снабженного вентилем. В стационарных системах резервуар монтируют постоянно, перед пуском вентиль открывают, и вода заполняет рабочую камеру и подающий трубопровод. Осуществляют запуск насоса. Убедившись в успешном запуске по ровному низкому звуку его работы, вентиль закрывают.

Схема заливки насоса из резервуара

Мобильные системы, например, садовые насосы или насосы для систем фильтрации надувных бассейнов, заполняют из ведра или лейки, отвинтив крышку фильтра грубой очистки до тех пор, пока не перестанут выходить пузырьки воздуха и не покажется зеркало воды. Далее крышку закрывают и запускают прибор.

Эксплуатация и ремонт

Весной техники в окружающем нас мире пока не создано, и центробежные насосы также подвержены неисправностям. Благодаря простоте устройства перечень их короток.

Главная причина неисправности устройства — это работа без воды.

К выходу из строя электродвигателя также могут привести броски напряжения в питающей электросети.

Еще один фактор риска — это загрязнение рабочей камеры при перекачке грязной воды, например, из канавы. Трава и другой мусор могут намотаться на лопатки, препятствуя их вращению. Если камера выполнена разборной, то можно аккуратно снять часть корпуса и вытащить мешающий мусор. После этого насос, как правило, продолжает работать, только следует подумать об установке фильтра на входе.

Ремонт центробежного насоса

С более серьезным техническим обслуживанием и ремонтом неполадками, особенно связанными с разборкой герметичного корпуса электродвигателя у погружных насосов, лучше обращаться в ремонтную мастерскую. Вряд ли вам удастся самостоятельно восстановить герметичность и избежать пробоя напряжения на корпус или в воду, а это чревато серьезным риском для жизни.

Основные параметры электродвигателя

  • Момент электродвигателя
  • Мощность электродвигателя
  • Коэффициент полезного действия
  • Номинальная частота вращения
  • Момент инерции ротора
  • Номинальное напряжение
  • Электрическая постоянная времени
  • Механическая характеристика

Момент электродвигателя

Вращающий момент (синонимы: вращательный момент, крутящий момент, момент силы) — векторная физическая величина, равная произведению радиус вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы.

,

  • где M – вращающий момент, Нм,
  • F – сила, Н,
  • r – радиус-вектор, м

,

  • где Pном – номинальная мощность двигателя, Вт,
  • nном — номинальная частота вращения, мин -1

Начальный пусковой момент — момент электродвигателя при пуске.

1 oz = 1/16 lb = 0,2780139 N (Н) 1 lb = 4,448222 N (Н)

момент измеряется в унция-сила на дюйм (oz∙in) или фунт-сила на дюйм (lb∙in)

1 oz∙in = 0,007062 Nm (Нм) 1 lb∙in = 0,112985 Nm (Нм)

Мощность электродвигателя

Мощность электродвигателя — это полезная механическая мощность на валу электродвигателя.

Механическая мощность

Мощность — физическая величина, показывающая какую работу механизм совершает в единицу времени.

,

  • где P – мощность, Вт,
  • A – работа, Дж,
  • t — время, с

Работа — скалярная физическая величина, равная произведению проекции силы на направление F и пути s, проходимого точкой приложения силы .

,

где s – расстояние, м

Для вращательного движения

,

где – угол, рад,

,

где – углавая скорость, рад/с,

Таким образом можно вычислить значение механической мощности на валу вращающегося электродвигателя

Коэффициент полезного действия электродвигателя

Коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя — характеристика эффективности машины в отношении преобразования электрической энергии в механическую.

,

КПД электродвигателя может варьироваться от 10 до 99% в зависимости от типа и конструкции.

Момент инерции ротора

Момент инерции — скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси, равна сумме произведений масс материальных точек на квадраты их расстояний от оси

,

  • где J – момент инерции, кг∙м 2 ,
  • m — масса, кг

1 oz∙in∙s 2 = 0,007062 kg∙m 2 (кг∙м 2 )

Момент инерции связан с моментом силы следующим соотношением

,

где – угловое ускорение, с -2

,

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение (англ. rated voltage) — напряжение на которое спроектирована сеть или оборудование и к которому относят их рабочие характеристики .

Электрическая постоянная времени

Электрическая постоянная времени — это время, отсчитываемое с момента подачи постоянного напряжения на электродвигатель, за которое ток достигает уровня в 63,21% (1-1/e) от своего конечного значения.

,

где – постоянная времени, с

Механическая характеристика двигателя представляет собой графически выраженную зависимость частоты вращения вала от электромагнитного момента при неизменном напряжении питания.

Распространенные поломки центробежных насосов и методы их устранения.

Центробежный насос — достаточно простое оборудование. Часть неисправностей потребует вмешательства специалистов, которые проведут необходимый ремонт. Но определенный список нештатных режимов работы или неполадок можно устранить самостоятельно.

  1. При уменьшении напора следует проверить входной патрубок. Если на нем установлены фильтры грубой очистки — провести профилактику. Не лишним будет удаление налета на стенках трубопровода входящего контура.
  2. Снижение напора устраняется на насосах, оснащенных регулятором оборотов двигателя. По контрольному манометру определяется давление жидкости на выходе, если оно не соответствует номинальному — увеличивается частота вращения привода.
  3. Повышенный шум, биение вала, вибрация прямо показывает на необходимость замены сальников или обслуживание подшипников. Также это может свидетельствовать о разбалтывании соединений на корпусе. Перед затяжкой следует обязательно отключить устройство и дать двигателю остыть.
  4. Появление протечек, поток жидкости из кранов под большим давлением свидетельствует о превышении насосом потребностей системы. Снижение подачи производится установкой регулировочной арматуры на входе или гидроаккумулятора с датчиком на выходе.
  5. Прекращение подачи воды чаще всего связано с попаданием воздуха в систему. Это может свидетельствовать как об отсутствии жидкости на входе, так и превышении номинальной высоты кавитации. В этом случае требуется тщательно проверить состояние источника воды.
  6. Избыточное выделение тепла — сигнал о том, что пора провести профилактику. Осмотреть подшипники, проверить затяжку сальников, заменить смазку, очистить контактные и клеммные элементы.

Однако никто не застрахован от неожиданностей. Поэтому разумно проводить периодические осмотры оборудования и профилактику.

Подбор центробежных насосов

Сетевые насосы предназначены для питания теплофикационных сетей. Они устанавливаются либо непосредственно на электростанции, либо на промежуточных перекачивающих насосных станциях. В зависимости от теплового режима сети насосы должны надежно работать при значительных колебаниях температуры перекачиваемой воды в широком диапазоне подач. Как правило, насос и электродвигатель устанавливаются на отдельных фундаментах. Бустерные насосы предназначены для подачи воды из деаэратора к питательным насосам турбоагрегата с давлением, необходимым для предотвращения кавитации в питательных насосах. Подбор насосов осуществляется с помощью каталогов, в которых обычно приведены сведения о назначении и области применения насосов, краткое описание конструкции, технические и графические характеристики, чертежи общих видов насосов и насосных агрегатов с указанием габаритов и присоединительных размеров. Проектным организациям рекомендуется пользоваться каталогом только при техническом проектировании. Вводится новый ГОСТ «Насосы центробежные консольные с осевым входом для воды». При рабочем проектировании за уточненными данными необходимо обращаться на заводы-изготовители. При выборе насоса следует учитывать, что требуемые режимы работы (подача и напор) должны находиться в пределах рабочей области его характеристики. Для иллюстрации рассмотрим метод подбора насосов типа К. Типоразмер насоса выбирают по максимально необходимой подаче и сопротивлению системы, в которую устанавливают насос, при этой подаче. По подаче и напору на сводном графике полей Q—H (см. рисунок 15)предварительно выбирают насос требуемого типоразмера, а затем по графической характеристике уточняют правильность выбора.

рис. 15. Сводный график полей H—Q для консольных насосов

По графической характеристике и таблице «Техническая характеристика» определяют необходимый диаметр рабочего колеса насоса, кривая напора которого должна проходить через точку заданных параметров по подаче и напору или быть несколько выше ее

При выборе насоса очень важно обеспечить его бескавитационную работу. Для этого необходимо убедиться, что выбранный насос по своим навигационным качествам соответствует системе, в которую его устанавливают

Кавитационный запас системы

Δ h = ( ( p a – p t )/ γ )- – Σ h b w

где:

p a — абсолютное давление, Па, на свободную поверхность жидкости в резервуаре, из которого ведется откачивание;

p t — давление, Па, насыщенных паров перекачиваемой жидкости при рабочей температуре;

γ —удельный вес перекачиваемой жидкости, Н/м3;

h b w — суммарные потери напора, м, во всасывающем трубопроводе при максимально необходимой подаче;

H 0 — геометрическая высота всасывания (геометрический подпор), м.

Величина H 0 равна расстоянию по вертикали от оси вала насоса до уровня жидкости в резервуаре, из которого ее откачивают. Она имеет знак «плюс» при расположении насоса выше уровня жидкости (высота всасывания) и знак «минус» при установке насоса ниже уровня жидкости (подпор).

Допускаемый кавитационный запас насоса Δ hp и мощность насоса определяют по графической характеристике насоса выбранного типоразмера при максимально необходимой подаче.

Насосы типа К в зависимости от диаметра рабочего колеса комплектуют различными по мощности электродвигателями. Мощность требуемого электродвигателя N3 определяют из равенства

Nэ = R N γ/1OOO,

где:

R — коэффициент запаса;

N—мощность насоса на номинальном режиме (в расчетной точке), кВт.

Коэффициент запаса рекомендуется принимать следующим:

R . . . . . . . . . . . .                1, 3         1, 25      1, 2         1, 15

Nэ, кВт . . . . . . . .             до 4       4—20    20—40 >40

По назначению Nэ подбирают ближайший больший по мощности комплектующий электродвигатель.  

Следующая статья >>
Вихревые насосы
>>
При копировании данной статьи, обратная ссылка на сайт www.pedrollo-m.ru обязательна!

Принцип функционирования

Корпус такого насоса обычно имеет улиткообразную форму. Внутри имеется вал, на котором расположено рабочее колесо с лопастями. По краям имеются два фланца – всасывающий и напорный. В большинстве случаев насосный агрегат состоит из гидравлического насоса и электродвигателя.

Далее рассмотрим каждый элемент по отдельности и опишем функции, которые они выполняют:

  • Электродвигатель – этот элемент в конструкции центробежного насоса играет роль привода. Приводная часть электродвигателя, которая располагается в насосе, тщательно герметизируется.
  • Рабочий вал – его функция заключается в передачи вращательного действия от электродвигателя к рабочему колесу.
  • Рабочее колесо – располагается на валу и имеет изогнутые лопасти.
  • Уплотнительные части – защищают части агрегата от попадания перекачиваемой жидкости.

Основные принципы работы центробежного насоса:

  • Через всасывающий фланец жидкость попадает в рабочую камеру насоса и перемещается за счет лопастей, находящихся на рабочем колесе.
  • С помощью центробежной силы жидкая среда ударяется об стенки рабочей камеры и образует избыточное давление.
  • Избыточное давление выталкивает жидкость через напорный фланец.
  • Всасывание новой порции жидкости происходит в результате образования в рабочей камеры избыточного давления.

Центробежные насосы изготавливаются как одноступенчатые, так и многоступенчатые. Последние называют «секционные центробежные насосы». В таких агрегатах достигается увеличение общего перепада давления, которое пропорционально числу секций агрегата. При этом принцип их работы в любой конструкции остается тот же – жидкость движется под действием центробежной силы, которую создает вращающееся рабочее колесо.

В соответствии с перечисленными выше процессами,все элементы центробежного насоса обеспечивают непрерывную перекачку жидкости и гарантируют стабильность всех необходимых параметров работы насоса. Данный принцип работы насоса относится не только к поверхностному, но и к глубинному типу.

Центробежный насос запрещено эксплуатировать, если внутри рабочей камеры отсутствует жидкость. Если пренебречь этими правилами, то агрегат выйдет из строя. Использовать насос целесообразно для перекачки больших объемов жидкости на постоянной основе при небольших напорах.

Самое основное в работе агрегата – не столкнуться с такой проблемой, как кавитация. Этот процесс возникает в результате образования пузырьков в жидкости за счет возникновения в ней зон разряжения. Они и попадают в зону с более высоким давлением. Пузырьки схлопываются и образуют мощную энергию, которая разрушает внутренности насоса. Но бывают случаи, когда разрушается непосредственно корпус.

Подробнее о работе центробежного насоса рассказано в следующем видеоролике:

Как правильно выбрать центробежный насос

Чтобы правильно выбрать устройство, начинать лучше не с обзоров и рейтингов и уж тем более не с пафосных рассказов продавцов консультантов. Они знают все о своих агрегатах, но ничего — о ваших потребностях. Эти потребности следует определить, измерить или оценить и зафиксировать, лучше всего — записать. Итак:

  • Назначение приобретаемого агрегата Полив садового участка.
  • Откачка воды из подвала.
  • Подача воды из скважины.
  • Что-либо еще.

Место установки — поверхностное или погружное. Этот параметр часто определяется уже в процессе консультации и покупки.
Высота от места установки до зеркала воды для определения всасывающего усилия.
Высота от места установки до самой высокой точки водоразбора и расстояние по горизонтали от скважины (колодца, емкости) до места установки для определения напора.
Потребность (в кубометрах в час и в кубометрах в день) для подбора системы достаточной производительности и ресурса.
Стабильность электропитания в месте установки для определения необходимости в приобретении стабилизатора напряжения. Многие системы автоматики стабильно работают только в определенном диапазоне напряжения.
Допустимое энергопотребление для определения мощности двигателя.
Бюджет, минимальный и максимальный.

И вот с этой бумажкой можно смело атаковать продавца-консультанта. Теперь, вместо того, чтобы продать вам самую дорогую систему, он будет вовлечен в процесс осмысленного выбора оптимального варианта.

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.

Кавабанга! Сколько кубов бетона в миксере

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.

Ниже все эти виды насосов, а также их классификация будут рассмотрены более подробно.

достоинства, недостатки и типы оборудования, а также какой принцип их функционирования?

Главная » Промышленные насосы

Промышленные насосы

Автор fabrica На чтение 5 мин. Просмотров 2.2k.

Центробежный насос – это устройство, которое обеспечивает подачу жидкости и необходимый напор, возникающий за счет центробежной силы и работы лопастей. Эти насосы используют практически во всех отраслях промышленности. В этой статье мы рассмотрим какие бывают виды центробежных насосов, их достоинства и недостатки, а также принципы работы.

Содержание

  1. Типы оборудования
  2. Принцип функционирования
  3. Преимущества
  4. Недостатки

Типы оборудования

На сегодняшний день рынок может предложить порядка 18 типов центробежных насосов. Рассмотрим наиболее популярные варианты, которые используются чаще всего:

  • Консольные – насосы, которые имеют односторонний или двухсторонний подвод жидкости к рабочему колесу.
  • Погружные – на сегодняшний день самый популярный насос, который используют не только в быту, но и в промышленности для откачки жидкости из скважин и водоемов.
  • Осевые – насосы, которые используются для циркуляции жидкости на тепловых станциях и в шлюзных установках.
  • Шламовые – агрегаты, предназначенные для перекачки жидкости с высоким содержанием грязи, песка и других примесей.

По созданию уровня давления насосы можно разделить на:

  • низкие;
  • высокие;
  • средние.

Также они различаются по расположению рабочего вала:

  • горизонтальные;
  • вертикальные.

По количеству рабочих колес можно выделить следующие типы центробежных насосов:

  • одноступенчатые;
  • многоступенчатые.

Справка! Одноступенчатые насосы чаще всего используется в частных угодьях для орошения или подачи жидкости из водоема. Для подачи питьевой воды из скважин устанавливают многоступенчатые погружные центробежные насосы.

Принцип функционирования

Корпус такого насоса обычно имеет улиткообразную форму. Внутри имеется вал, на котором расположено рабочее колесо с лопастями. По краям имеются два фланца – всасывающий и напорный. В большинстве случаев насосный агрегат состоит из гидравлического насоса и электродвигателя.

Далее рассмотрим каждый элемент по отдельности и опишем функции, которые они выполняют:

  • Электродвигатель – этот элемент в конструкции центробежного насоса играет роль привода. Приводная часть электродвигателя, которая располагается в насосе, тщательно герметизируется.
  • Рабочий вал – его функция заключается в передачи вращательного действия от электродвигателя к рабочему колесу.
  • Рабочее колесо – располагается на валу и имеет изогнутые лопасти.
  • Уплотнительные части – защищают части агрегата от попадания перекачиваемой жидкости.

Основные принципы работы центробежного насоса:

  • Через всасывающий фланец жидкость попадает в рабочую камеру насоса и перемещается за счет лопастей, находящихся на рабочем колесе.
  • С помощью центробежной силы жидкая среда ударяется об стенки рабочей камеры и образует избыточное давление.
  • Избыточное давление выталкивает жидкость через напорный фланец.
  • Всасывание новой порции жидкости происходит в результате образования в рабочей камеры избыточного давления.

Центробежные насосы изготавливаются как одноступенчатые, так и многоступенчатые. Последние называют «секционные центробежные насосы». В таких агрегатах достигается увеличение общего перепада давления, которое пропорционально числу секций агрегата. При этом принцип их работы в любой конструкции остается тот же – жидкость движется под действием центробежной силы, которую создает вращающееся рабочее колесо.

В соответствии с перечисленными выше процессами, все элементы центробежного насоса обеспечивают непрерывную перекачку жидкости и гарантируют стабильность всех необходимых параметров работы насоса.

Данный принцип работы насоса относится не только к поверхностному, но и к глубинному типу.

Центробежный насос запрещено эксплуатировать, если внутри рабочей камеры отсутствует жидкость. Если пренебречь этими правилами, то агрегат выйдет из строя. Использовать насос целесообразно для перекачки больших объемов жидкости на постоянной основе при небольших напорах.

Самое основное в работе агрегата – не столкнуться с такой проблемой, как кавитация. Этот процесс возникает в результате образования пузырьков в жидкости за счет возникновения в ней зон разряжения. Они и попадают в зону с более высоким давлением. Пузырьки схлопываются и образуют мощную энергию, которая разрушает внутренности насоса. Но бывают случаи, когда разрушается непосредственно корпус.

Важно! Первый признак происхождения кавитации – это шумная работа насоса.

Подробнее о работе центробежного насоса рассказано в следующем видеоролике:

Преимущества

К достоинствам центробежных насосов можно отнести следующие характеристики:

  • Насос обладает высоким КПД.
  • Агрегат надежен при эксплуатации.
  • Достойные напорно-расходные характеристики.
  • Возможность подсоединения несколько насосов параллельно или последовательно на одну линию.
  • Способность к «самовсасыванию».
  • Способность к перекачиванию загрязненной жидкости.
  • Возможность насоса к подаче больших объемов перекачиваемой жидкости.
  • Доступная стоимость.
  • Простота в использовании.
  • Легко обслуживаем.
  • Большой модельный ряд.
  • Обладает компактными размерами.
  • Небольшое потребление электроэнергии.
  • Длительный срок эксплуатации.

Как и любое устройство, помимо положительных характеристик, такой насос имеет и недостатки:

  • В результате нестабильности в электрической цепи может возникать нестабильная подача воды.
  • При первом запуске насоса, во избежание поломки, необходимо заливать жидкость в рабочую камеру ручным способом.
  • При попадании воздушных масс в спираль, есть большая вероятность выхода из строя подшипников и других комплектующих, что способствует снижению функциональных характеристик насоса.

Справка! Для удаления лишнего воздуха на кожух чаще всего устанавливают специальные вантузы.

Подводя итоги, стоит отметить, что центробежные насосы не прихотливы в своей работе, легко монтируются и достойно выполняют свою функцию, соответствуя при этом всем заявленным характеристикам.

Центробежный насос — компоненты, работа, типы и применение

🕑 Время чтения: 1 минута

Центробежный насос — это гидравлическая машина, которая преобразует механическую энергию в гидравлическую за счет использования центробежной силы, действующей на жидкость. Это самый популярный и часто используемый тип насосов для перекачки жидкостей с нижнего уровня на высокий. Он используется в таких местах, как сельское хозяйство, коммунальное хозяйство (водоснабжение и водоотведение), промышленность, электростанции, нефтяная, горнодобывающая, химическая, фармацевтическая и многие другие.

Рис. 1: Центробежный насос

Когда определенная масса жидкости приводится во вращение внешним источником, она отбрасывается от центробежной оси вращения и прижимается к напору, что позволяет ей подняться на более высокий уровень. Центробежные насосы могут использоваться для вязких и невязких жидкостей и имеют более высокую эффективность. В этой статье основное внимание уделяется основной части центробежного насоса,

Состав:

  • Основные части центробежного насоса
    • 1. Рабочее колесо
    • 2. Корпус
    • 3. Напорный патрубок
    • 4. Всасывающий патрубок с донным клапаном и сетчатым фильтром
  • Работа центробежного насоса
  • Типы центробежных насосов
      7 90 0 4 рабочих колеса
    • В зависимости от типа конструкции рабочего колеса,
    • В зависимости от соответствия отраслевым стандартам,
    • В зависимости от типа улитки
    • В зависимости от расположения опоры подшипника,
    • В зависимости от ориентации вала
  • Применение центробежных насосов

Основные части центробежного насоса

Основные части центробежного насоса:

1. Рабочее колесо

Это колесо или ротор, снабженный рядом загнутых назад лопастей или лопастей. Он насажен на вал, который соединен с внешним источником энергии, который передает энергию жидкости рабочему колесу, заставляя его вращаться.

Рис. 2: Открытое, полузакрытое и закрытое рабочее колесо.

Рабочие колеса делятся на 3 типа,

  1. Открытое рабочее колесо
  2. Полузакрытое рабочее колесо
  3. Закрытое рабочее колесо

2. Корпус

Это труба, которая соединена на верхнем конце с впускным отверстием насоса с центром рабочего колеса, которое широко известно как проушина. Двухсторонний реакционный насос состоит из двух всасывающих труб, соединенных с проушиной с обеих сторон. Нижний конец погружается в жидкость для подъема. Нижний конец крепится к донному клапану и сетчатому фильтру.

Рис. 3: Основные компоненты центробежного насоса.

Обычно в центробежном насосе используются три типа корпуса:

  1. Спиральный корпус
  2. Вихревой корпус
  3. Корпус с направляющими лезвиями

3. Напорная труба

Это трубка, которая своим нижним концом соединяется с выходом насоса и подает жидкость на необходимую высоту. Рядом с выпускным отверстием насоса на напорной трубе предусмотрен клапан, который регулирует поток из насоса в напорную трубу.

4. Всасывающая труба с донным клапаном и сетчатым фильтром

Всасывающая труба соединена с входным отверстием рабочего колеса, а другой конец опущен в отстойник воды. На конце воды он состоит из опоры и сетчатого фильтра. Донный клапан представляет собой односторонний клапан, который открывается вверх. Сетчатый фильтр используется для фильтрации нежелательных частиц, присутствующих в воде, чтобы предотвратить засорение центробежного насоса.

Работа центробежного насоса

Первым этапом работы центробежного насоса является заливка. Заливка – это операция, при которой корпус всасывающей трубы насоса и положение жидкости с жидкостью, которую необходимо перекачивать, так, чтобы весь воздух из положения насоса был вытеснен и воздуха не осталось. Необходимость заливки центробежного насоса связана с тем, что давление, создаваемое на рабочем колесе центробежного насоса, прямо пропорционально плотности жидкости, контактирующей с ним.

Рис. 4: Работа центробежного насоса.

После заливки насоса нагнетательный клапан остается закрытым, а электродвигатель запускается, чтобы вращать рабочее колесо. Нагнетательный клапан держат закрытым, чтобы редукционный клапан был открыт, жидкость течет в радиальном направлении наружу, при этом лопастями рабочего колеса по внешней окружности с высокой скоростью по внешней окружности за счет центробежного действия создается вакуум. Это приводит к тому, что жидкость из поддона устремляется через всасывающую трубу к отверстию крыльчатки, тем самым заменяя длительный выброс из центральной окружности крыльчатки, который используется для подъема жидкости на требуемую высоту через нагнетательную трубу.

Типы центробежных насосов

Центробежные насосы подразделяются на множество типов, основанных на многих категориях, они

В зависимости от количества рабочих колес в насосе,
  1. Одноступенчатый насос
  2. Двухступенчатый насос
  3. Многоступенчатый насос

В зависимости от ориентации разъема корпуса,
  1. Насос с осевым разъемом
  2. Радиальный разъемный насос

В зависимости от типа конструкции рабочего колеса,
  1. Насос одинарного всасывания
  2. Насос двойного всасывания

На основе соответствия отраслевым стандартам,
  1. Насос ANSI – (Американский национальный институт стандартов)
  2. Насос API — (Американский институт нефти)
  3. Насос
  4. DIN – спецификации DIN 24256
  5. Насос
  6. ISO — спецификации ISO 2858, 5199
  7. Атомный насос – спецификации ASME (Американское общество инженеров-механиков)

В зависимости от типа спиральной камеры
  1. Насос с одной спиральной камерой
  2. Насос с двойной улиткой

В зависимости от расположения опоры подшипника,
  1. Консоль
  2. Межподшипник

В зависимости от ориентации вала
  1. Горизонтальный насос
  2. Вертикальный насос

Применение центробежных насосов
  1. Нефть и энергетика — перекачка сырой нефти, шлама, бурового раствора; используется НПЗ, электростанциями
  2. Промышленность и противопожарная защита – Отопление и вентиляция, питание котлов, кондиционирование воздуха, повышение давления, спринклерные системы противопожарной защиты.
  3. Управление отходами, сельское хозяйство и производство — установки по очистке сточных вод, коммунальное хозяйство, дренаж, переработка газа, ирригация и защита от наводнений
  4. Фармацевтическая, химическая и пищевая промышленность – производство красок, углеводородов, нефтехимии, целлюлозы, переработки сахара, продуктов питания и напитков
  5. Различные отрасли промышленности (производство, промышленность, химия, фармацевтика, производство продуктов питания, аэрокосмическая промышленность и т. д.) – для целей криогеники и хладагентов.

Подробнее: Турбина Каплана — ее компоненты, принцип работы и применение

Центробежный насос Рабочие области расхода и влияние на надежность

Аллан Р. Будрис

скорость потока в точке наилучшей эффективности (BEP) для минимизации затрат в течение жизненного цикла. Тем не менее, у всех центробежных насосов есть положительные моменты за пределами BEP, которые обеспечивают приемлемую эффективность и надежность. Однако существуют ограничения на минимальный и максимальный расход, за пределами которых насосы не должны работать непрерывно (или в течение длительного периода времени), чтобы избежать преждевременного выхода из строя.

Первым шагом во избежание этих отрицательных условий низкой эффективности и низкой надежности является определение скорости потока насоса BEP, предпочтительной рабочей области (POR) и допустимой рабочей области (AOR). Особенно важно определить эти области потока, потому что не все насосы являются статическими по своей природе или точно соответствуют ожидаемой потребности системы. Из-за этого насосы часто должны работать в широком диапазоне скоростей потока, что может отрицательно сказаться на эффективности и надежности насоса.

Насос всегда будет работать с расходом, при котором кривая напора-производительности насоса пересекает кривую напор-производительность системы. Это означает, что очень важно точно определить истинную кривую H-Q системы (см. Советы по насосам, WW, январь 2009 г. ), чтобы установить истинные рабочие скорости потока.

После того, как эти области потока и истинные условия системы станут известны, можно будет предпринять действия, чтобы максимизировать работу насоса в POR и избежать или свести к минимуму работу за пределами AOR, тем самым оптимизируя затраты на жизненный цикл насоса.

BEP Flow Region

Производительность и срок службы насоса оптимизированы для расхода, обозначенного как BEP. При БЭП гидравлический КПД максимален, и жидкость поступает на лопатки рабочего колеса, язычок корпуса (напорный патрубок) и лопатки диффузора безударным образом. В BEP поток через рабочее колесо и лопасти диффузора (если таковые имеются) является равномерным, без разделения и хорошо контролируется.

Более низкие и высокие скорости потока вызывают несоответствие между потоком и рабочим колесом и лопастями корпуса. Это несоответствие вызывает турбулентность в проходных каналах рабочего колеса и корпуса, что блокирует проходные каналы и увеличивает локальные скорости. Это увеличение скорости увеличивает парообразование (кавитацию) внутри жидкости. Чем больше эта результирующая турбулентность и кавитация, тем ниже эффективность и надежность насоса и тем выше уровни вибрации, шума и эрозии.

Область потока POR

Поток насоса остается хорошо контролируемым в пределах диапазона скоростей потока вокруг BEP, обозначенного как POR. В этой области на срок службы не будут существенно влиять гидравлические нагрузки, вибрация или отрыв потока. POR для большинства центробежных насосов составляет от 70 до 120 процентов BEP, за исключением насосов с высокой удельной скоростью/высокой удельной скоростью всасывания, которые могут иметь даже меньшие предпочтительные области потока вокруг BEP. Надежность насоса достигает пика примерно на 90 процентов от расхода с максимальной эффективностью и очень быстро падает при удалении от этого расхода, особенно при более высоких расходах (см. рис. 1).

AOR Область расхода

AOR — это диапазон расхода, при котором срок службы насоса серьезно не снижается, и обычно указывается производителем насоса. Срок службы в АОР будет ниже, чем в ПНР. Уровень энергии насоса (энергия всасывания и энергия нагнетания), запас по кавитационному запасу, удельная скорость насоса, удельная скорость всасывания и тип насоса — все это влияет на конкретные факторы, определяющие AOR.

По определению, энергия всасывания насоса является произведением диаметра отверстия рабочего колеса, скорости, удельной скорости всасывания и удельного веса жидкости. Насосы с высокой энергией всасывания и низким коэффициентом запаса NPSH (примерно ниже NPSHA/NPSHR=3), особенно при работе в диапазоне расхода всасывания-рециркуляции, могут подвергаться шумовым, вибрационным и/или кавитационным эрозионным повреждениям, особенно при использовании материалов рабочего колеса с низкой кавитацией. сопротивление, например чугун, и/или жидкости, вызывающие коррозию или содержащие абразивные материалы. Высокая энергия всасывания обычно начинается примерно с 3560 об/мин в насосах торцевого всасывания с размерами всасывающих патрубков 6 дюймов и больше, а также в насосах с разъемным корпусом с всасывающими патрубками 8 дюймов и больше. При 1780 об/мин высокая энергия всасывания начинается с 10-дюймовых всасывающих насосов с односторонним всасыванием и с 12-дюймовыми всасывающими насосами с разъемным корпусом. Дополнительные сведения об энергии всасывания см. в разделе Pump Tips, WW, октябрь 2007 г. и декабрь 2012 г.

Минимальный расход для AOR обычно определяется «началом рециркуляции всасывания» для насосов с высокой и очень высокой энергией всасывания, особенно насосов с низким запасом NPSH. Начало рециркуляции всасывания обычно колеблется от 40 до 100 процентов потока BEP (см. рис. 2).

Рециркуляция нагнетания аналогична рециркуляции на всасывании, но происходит при нагнетании рабочего колеса/корпуса при некотором уменьшенном расходе ниже BEP насоса. Хотя это не является распространенной проблемой, это может привести к повреждению некоторых насосов с высокой (разрядной) энергией. По данным Института гидравлики, насосы с напором более 650 футов на ступень, требующие мощности более 300 л.с. на ступень, имеют высокую энергию (нагнетания). В идеале производитель насоса указывает минимальную скорость потока, которая позволяет избежать работы в области рециркуляции нагнетания для насосов с высокой энергией нагнетания, когда существует опасность повреждения.

За исключением ситуации с высокой энергией всасывания или нагнетания, один или несколько из следующих факторов (см. рис. 3), как правило, определяют AOR насоса: ) с некоторым пониженным расходом, если он работает там в течение продолжительного периода времени. Таким образом, при отсутствии какого-либо другого деструктивного фактора минимального расхода повышение температуры будет определять минимальное значение расхода насоса. Значение этого минимального расхода обычно ниже примерно 10 процентов BEP.

Срок службы подшипника: При расходах выше и ниже BEP скорости и давления вокруг улитки корпуса становятся неравномерными (см. рис. 4), что может значительно увеличить радиальные нагрузки на рабочее колесо (как описано в разделе «Насосы»). Tips, WW, декабрь 2007 г. ). В результате срок службы подшипника обычно уменьшается по мере того, как поток насоса уходит от BEP насоса (особенно в насосах с одинарным спиральным корпусом). Из-за этого насосы не должны эксплуатироваться при скорости потока ниже или выше той, которая обеспечивает минимально приемлемый срок службы подшипника для применения.

Усталостное разрушение вала: Неравномерное давление улитки вдали от BEP также может вызывать циклические нагрузки на вал, которые в некоторых случаях могут превышать предел усталости. Нагрузка на вал может быть дополнительно увеличена любой турбулентностью и кавитацией, которые создаются в корпусе и рабочем колесе, как обсуждалось выше. Это может даже быть фактором, определяющим AOR насоса, в зависимости от серьезности этих нестационарных и колебательных нагрузок и их воздействия на вал, механическое уплотнение и подшипники.

Ограничение мощности: Потребляемая мощность насоса обычно ограничивает максимально допустимый расход AOR. Однако для насосов с высокой удельной скоростью выше примерно 4500–5000 л.с. входная мощность фактически увеличивается при низких скоростях потока ниже BEP. Это увеличение HP может стать чрезмерным при очень высоких значениях удельной скорости. Пользователи насосов часто ограничивают минимальный расход для этих высокоскоростных насосов, чтобы снизить давление насоса и/или требуемую входную мощность, а также избежать необходимости в больших двигателях и/или более прочных (с более толстыми стенками) трубопроводах.

Заключение

Как видно из вышеизложенного, ключевым фактором оптимизации эффективности, надежности и стоимости жизненного цикла насоса является определение оптимального диапазона расхода насоса. Это требует установления BEP, POR и AOR насоса (в дополнение к реальной производительности системы), чтобы максимизировать работу в POR и избежать какой-либо продолжительной работы за пределами AOR. Для получения этих значений всегда следует обращаться к производителю насоса.

Об авторе: Аллан Р. Будрис, ЧП, независимый инженер-консультант, специализирующийся на обучении, анализе отказов, устранении неполадок, аудите надежности, эффективности и поддержке судебных разбирательств по насосам и насосным системам. С офисами в Вашингтоне, штат Нью-Джерси, с ним можно связаться по электронной почте [email protected].

Дополнительные статьи текущих выпусков WaterWorld
Дополнительные статьи выпусков архивов WaterWorld

Работа центробежного насоса | Оптимизация насосных систем

РАБОТА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

КАК РАБОТАЕТ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС?

Насос представляет собой машину, преобразующую механическую мощность вращающегося вала в гидравлическую мощность потока.

АНАЛОГИЯ С ВЕДРОМ

Рассмотрим аналогию с ведром.
В дне ведра есть отверстие. Ведро наполнено водой
Давайте попробуем повернуть ведро. Что случится? Центробежная сила будет выталкивать воду из отверстия. Жидкость будет вытекать из ведра под углом.
Ту же картину мы можем наблюдать, когда едем по луже на велосипеде. И капли воды летят с колеса.

Аналогичный процесс происходит в центробежном насосе.

Жидкость поступает во всасывающий трубопровод, а затем на вход во вращающееся рабочее колесо.

Лопасти рабочего колеса воздействуют на жидкость и перемещают ее от центра к периферии. Жидкость ускоряется и приобретает скорость или скоростной напор.

После выхода из рабочего колеса жидкость поступает в улитку, где скоростной напор трансформируется в давление, а затем направляется к выходному патрубку.

 

Гидравлическая мощность пропорциональна расходу и напору и может быть рассчитана по этой формуле.

УДЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ НАСОСОВ (NQ)

Удельная скорость насосов nq – это коэффициент подобия рабочих колес насосов, зависящий от их параметров Подача Q Напор H и Скорость n.

Соотношение между этими параметрами определяет геометрию рабочего колеса,

Если нам нужен насос с более высоким напором и меньшим расходом, то nq будет меньше. Это означает, что необходим насос с большим диаметром рабочего колеса и меньшим диаметром проушины рабочего колеса.

При увеличении значения расхода относительно напора диаметр рабочего колеса уменьшается по сравнению с диаметром отверстия рабочего колеса.

Аналогия с ведром помогает понять. Если нам нужно больше потока, мы должны сделать отверстие большего диаметра. Если нам нужно больше напора, мы должны вращать ковш с большей скоростью или по кругу большего диаметра.

Ниже вы видите, как геометрия крыльчатки изменяется в зависимости от nq, что означает изменение крыльчатки с большей производительностью и меньшим напором.

Для создания более высокого напора нам потребуется рабочее колесо большего диаметра. Давайте сравним два рабочих колеса с одинаковым расходом, но с разным напором 135 м и 38 м, вы видите разницу в диаметрах и 655 и 338 мм. удельная скорость для первого 11,5 и для второго 29,8.

Мощность на валу электродвигателя равна мощности на валу насоса.

Электродвигатель вырабатывает мощность, равную мощности, потребляемой насосом.

Pнасос = P двигателя

Эти формулы могут быть полезны для аудита насоса и подтверждения измеренных параметров.

ПОТЕРИ В НАСОСЕ

Все потери в насосах можно разделить на три группы:

  1. Гидравлические потери

  2. Механические потери

  3. Объемные потери.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В НАСОСЕ

Вихри в рабочем колесе всасывающего, нагнетательного и других гидравлических каналов.

Гидравлический КПД говорит о том, насколько совершенны каналы. При работе насоса далеко от БЭП гидравлические потери больше, а КПД меньше.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В НАСОСЕ

На рисунке ниже показаны места, где происходят механические потери на примере насоса двойного всасывания.

  1. Потери на трение в подшипниках

  2. Потери на трение в уплотнениях

  3. Потери на трение на цилиндрических поверхностях валов. Вал вращается в жидкости и за счет вязкости жидкости сопротивляется вращению вала.

  4. Диск трения кожухов рабочего колеса. См. более подробное объяснение ниже.

ОБЪЕМНЫЕ ПОТЕРИ В НАСОСЕ

Каждый насос имеет зоны высокого давления (давление нагнетания) и низкого давления (давление всасывания), вращающиеся элементы и неподвижные элементы. Жидкость течет из области с высоким давлением в область с низким давлением. Элемент, который изолирует эти две области, называется компенсационными кольцами. Объем жидкости, протекающей через компенсационные кольца, определяется величиной зазора и перепадом давления.

ПОТЕРИ В ДИСКАХ НАСОСА

Давайте еще раз посмотрим на рабочие колеса для разных головок насоса с одинаковым расходом. Хорошо видна разница в форме поверхностей бандажей и разница в потерях на трение. Рабочее колесо для большего напора имеет меньшую удельную скорость, большие потери на трение и меньший КПД

Это реальная иллюстрация влияния диаметра рабочего колеса и nq на КПД. Мы видим разницу в КПД между насосами с разным напором и разным диаметром рабочего колеса (290 и 450 мм) почти одинаковые потоки.

Насос с напором 21 м имеет КПД 86 % насос с напором 61 м имеет КПД 82 %.

Центробежные насосы Проблемы и решения

Центробежные насосы являются одними из наиболее распространенных типов насосов, используемых в промышленности, поскольку они не требуют особого обслуживания, обладают высокой эффективностью и просты в эксплуатации. Тот факт, что они широко используются, не означает, что вы не столкнетесь с какими-либо проблемами. Вот что вам нужно знать об этих насосах, кто их использует, а также о наиболее распространенных проблемах с центробежными насосами и их возможных решениях.

Что такое центробежный насос ?

Типичный центробежный насос состоит из вала роторного насоса с прикрепленным к нему одним или несколькими рабочими колесами. Поскольку крыльчатки вращаются синхронно, насос преобразует достаточно энергии для перемещения жидкости в нужном направлении.

Центробежные насосы могут быть радиальными или осевыми, при этом радиальные насосы проталкивают энергию через нижний трубопровод, а осевые насосы создают подъемный эффект всасывания с помощью рабочих колес. Либо достаточно простые процессы, но что-то может пойти не так. Когда это произойдет, вам нужно будет устранить неполадки и устранить проблему.

Различные области применения Центробежные насосы

Центробежные насосы широко используются в различных промышленных, коммерческих и бытовых целях. Примеры применения центробежных насосов:

  • Противопожарные системы
  • Производство продуктов питания и напитков
  • Водоснабжение жилых районов
  • Удаление сточных вод/шлама
  • Промышленные операции с нефтью и газом
  • Химическое производство

Общий Проблемы с центробежным насосом и решения

Если центробежный насос перестал работать должным образом, пора заменить его или вызвать специалиста? Ни то, ни другое может не понадобиться, если вы сможете разобраться в проблеме и решить ее самостоятельно. Вот некоторые из наиболее распространенных проблем с центробежными насосами и способы их решения.

1. Насос работает всухую

Если у вас нет потока после запуска центробежного насоса, это может быть вызвано несколькими различными причинами и способами устранения.

  • Воздух в насосе — Убедитесь, что трубопровод и насос полностью заполнены жидкостью.
  • Высота всасывания слишком высока — Проверьте наличие препятствий на входе и убедитесь в правильности статической высоты.
  • Реверсирование операции — Проверьте направление вращения крыльчатки, чтобы убедиться, что оно не реверсировано.
  • Неправильная скорость — Проверьте напряжение и частоту источника питания и убедитесь, что двигатель не имеет обрыва фазы.
  • Засоренные детали — Проверьте и очистите клапан, рабочее колесо и сетчатый фильтр.

2. Неправильное вращение рабочего колеса

Крыльчатка, вращающаяся в неправильном направлении, является распространенной проблемой центробежных насосов. Если рабочие колеса повернутся не в ту сторону, они могут серьезно повредить насос. При подключении питания к двигателю насоса очень важно проверить, в какую сторону вращается двигатель. Для этого можно «запустить» двигатель.

3. Утечка насоса

Другой распространенной проблемой центробежных насосов этого типа является утечка. Когда материалы выходят из насоса и создают беспорядок, это серьезная проблема. Чрезмерная температура, коррозия или давление могут ослабить соединения и уплотнения, что приведет к утечке жидкости и мусора.

Но может быть простое решение. Остановить протекающую помпу можно так же просто, как затянуть крепежные детали, окружающие соединения. Однако в других случаях может потребоваться замена прокладки или механического уплотнения.

4. Медленная повторная заливка насоса

Возможно, с вашей помпой что-то не так, если повторная заливка занимает слишком много времени. Наиболее распространенной причиной медленной повторной заливки насоса является чрезмерный зазор, что приводит к неэффективности и перегреву. Но существуют и другие возможные причины, такие как протекающая прокладка, забитый порт рециркуляции или изношенная улитка.

5. Заклинивание насоса

Заклинивание насоса может произойти по нескольким причинам, включая попадание в насос посторонних предметов, работу с низким расходом и нестандартные условия. Сначала осмотрите насос на наличие посторонних предметов и мусора, а затем проверьте рабочие колеса и источник питания.

6. Вибрация помпы

Когда вы начинаете замечать слишком сильную вибрацию помпы или замечаете обычные шумы, исходящие от устройства, это может означать серьезную проблему. Часто вибрации и шумы говорят о том, что у вас вышли из строя подшипники или внутри насоса застрял посторонний предмет.

Начните с самого простого и найдите мусор или посторонние предметы. Когда шум и вибрация возникают вместе, насос может испытывать кавитацию и может потребовать осмотра профессионалом.

7. Мусор в насосе

Мусор в насосе может повредить многие его части и системы. Если ваш насос не качает или менее эффективен, чем вы хотите, проверьте, не забита ли всасывающая труба или мусор в крыльчатке.

8. Перегрузка привода насоса

В центробежных насосах перегрузка возникает, когда приводной двигатель потребляет избыточный ток, что приводит к повышенному потреблению энергии. Насосы должны запускаться с минимальной нагрузкой при открытых нагнетательных клапанах. Если мощность, потребляемая насосом, возрастает слишком сильно, это может в конечном итоге привести к отключению или перегрузке двигателя. Некоторые из наиболее распространенных причин перегрузки привода насоса включают:

  • Слишком высокая скорость насоса
  • Установлено увеличенное рабочее колесо
  • Изношенные или поврежденные подшипники
  • Технологические жидкости повышенной вязкости
  • Изогнутый вал
  • Несоосность между приводом и насосом
  • Механическое уплотнение слишком сильно давит на седло
  • Неподвижные части, соприкасающиеся с вращающимися частями
  • Насос работает слишком далеко от оптимального диапазона

9. Низкая эффективность

Если вы заметили, что насос больше не работает эффективно, то есть он слишком долго откачивает жидкость, наиболее распространенными причинами этой проблемы являются следующие.

  • Негерметичная прокладка
  • Неправильное вращение рабочего колеса
  • Поврежденное или изношенное рабочее колесо, изношенное кольцо или поврежденная изнашиваемая пластина
  • Открытый перепускной клапан
  • Засорение впускного отверстия насоса, нагнетательного трубопровода или рабочего колеса

10. Вопросы химической совместимости

Если ваш центробежный насос подвергся коррозии, это может быть связано с проблемой химической совместимости. Смачиваемые части насоса могут быть изготовлены из различных материалов — керамики, металлов, термопластов и эластомеров. Стойкость этих деталей к различным жидкостям, химикатам и температурам будет разной. Таким образом, вы должны выбрать насос, разработанный с учетом вашего конкретного применения.

11. Перегрев подшипника

Центробежные насосы не должны быть горячими на ощупь. Когда они это делают, это признак проблемы и то, что вы хотите решить немедленно. Возможно, засорился всасывающий фильтр, порт рециркуляции, клапан или открытая линия нагнетания. Помпа будет менее эффективной, если вы проигнорируете проблему, и в конечном итоге может выйти из строя.

Доступен широкий ассортимент центробежных насосов, которые обеспечат вашему предприятию необходимые услуги по перекачке жидкости в долгосрочной перспективе. Это отличные недорогие решения для большинства ситуаций с высокой производительностью и низким давлением. Но если ваш центробежный насос работает неэффективно или вообще не работает, этот список распространенных проблем может помочь вам устранить проблему.

Если вы не можете решить проблему с центробежным насосом или вам неудобно справляться с ней самостоятельно, у нас есть ресурсы вам в помощь. Если в настоящее время у вас нет проблем с центробежным насосом, то сейчас самое время изучить профилактическое обслуживание , чтобы гарантировать, что проблемы не возникнут в будущем.

По оборудованию C&B Насосы Центробежные насосы • промышленные насосы • насосы • ремонт насосов • насосы 0 комментариев

Как работает центробежный насос?

17 января 2014 г.

Центробежные насосы являются наиболее предпочтительными гидравлическими насосами, используемыми в быту и промышленности. В этой статье у нас будет концептуальный обзор работы центробежных насосов.

Рабочее колесо — сердце центробежных насосов

Центробежные насосы используются для создания потока или повышения давления жидкости. Его работа проста. В основе системы лежит рабочее колесо. Он имеет ряд изогнутых лопастей, установленных внутри защитных пластин. Рабочее колесо всегда погружено в воду. Когда рабочее колесо приводится во вращение, оно заставляет вращаться и окружающую его жидкость. Это придает частицам воды центробежную силу, и вода движется радиально наружу. На рис.1 этот процесс проиллюстрирован вращением

Рис. 1 Центробежный насос с крыльчаткой

Поскольку механическая энергия вращения передается жидкости, на стороне нагнетания крыльчатки давление и кинетическая энергия воды будут расти.
Со стороны всасывания вода вытесняется, поэтому в глазу создается отрицательное давление. Такое низкое давление помогает снова засосать в систему поток свежей воды, и этот процесс продолжается.

Рис. 2 Отрицательное давление, создаваемое вытеснением воды из глаза, помогает всасывать свежую струю воды

Из предыдущих рассуждений ясно, что отрицательное давление в глазу крыльчатки помогает поддерживать поток в системе. Если изначально воды не будет, отрицательное давление, создаваемое вращающимся воздухом, на глаз будет пренебрежимо мало, чтобы всасывать свежий поток воды. В результате крыльчатка будет вращаться, не всасывая и не выпуская воду. Поэтому перед запуском насос должен быть заполнен водой. Этот процесс известен как прайминг. Рабочее колесо установлено внутри кожуха. В результате выходящая вода будет собираться внутри него и двигаться в том же направлении вращения рабочего колеса, к нагнетательному патрубку. Это показано на рис.3.

Рис. 3 Вода, выходящая из рабочего колеса, собирается внутри корпуса, направление потока также отмечено

Использование корпуса

Из представленных на данный момент иллюстраций насоса ясна одна особенность корпуса. Он имеет увеличивающуюся площадь вдоль направления потока. Такое увеличение площади поможет разместить вновь добавленный поток воды, а также поможет снизить скорость выходящего потока. Уменьшение скорости потока приведет к увеличению статического давления, необходимого для преодоления сопротивления насосной системы.

Конструкция рабочего колеса

Как мы уже говорили ранее, рабочее колесо является наиболее важной частью центробежного насоса. Успешные рабочие колеса были разработаны на основе многолетних исследований и опытно-конструкторских работ. На рис.4 показано одно такое рабочее колесо со снятой одной пластиной кожуха для лучшего обзора лопаток. Эти лопасти загнуты назад. Лопатки с загнутыми назад лопатками имеют угол наклона лопастей менее 90 градусов. Лопасти с загнутыми назад лопатками являются наиболее предпочтительным типом лопаток в отрасли из-за их самостабилизирующихся характеристик потребляемой мощности. Это означает, что с увеличением расхода потребляемая мощность насоса стабилизируется за пределом. Передние и радиальные лопасти менее распространены в промышленности. Показанная конфигурация проушины рабочего колеса соответствует уровню техники. Эта лопасть извлечена из модели насоса Kirloskar. Такой выступающий глазок обеспечивает лучшую закрутку потока и гарантирует высокое разрежение на всасывании.

Рис.4: Более подробная информация о лопастях внутри рабочего колеса

NPSH – решение проблемы кавитации

Если давление на стороне всасывания крыльчатки упадет ниже давления паров воды, может произойти опасное явление. Вода начнет кипеть, образуя пузырьки пара. Эти пузырьки будут двигаться вместе с потоком и лопаться в области высокого давления. При разрыве пузырьки будут посылать высокие импульсные ударные волны и со временем портить материал рабочего колеса. Это явление известно как кавитация. Чем больше высота всасывания, тем меньше должно быть давление на стороне всасывания, чтобы поднять воду. Этот факт ограничивает максимальную высоту всасывания, которую может иметь насос.

Рис. 5 Низкое давление на стороне всасывания может вызвать кавитацию; Чем больше высота всасывания, тем меньше требуется давление всасывания

Однако кавитации можно полностью избежать путем тщательного выбора насоса. Термин NPSH (чистый положительный напор на всасывании) помогает разработчику выбрать правильный насос, полностью исключающий кавитацию. NPSH определяется следующим образом.

NPSH = (P∕pg+V

2 ∕2g ) всасывание – P V ∕ стр.

Где Pv — давление паров воды

В – скорость воды на стороне всасывания

Для данной насосной системы она будет иметь NPSH, называемый «Доступный NPSH». Производитель насоса указывает минимальный NPSH, необходимый для каждого насоса для его безопасной работы, известный как «Требуемый NPSH». Если насос должен работать без кавитации, «Доступный NPSH» должен быть больше, чем «Требуемый NPSH».

НПШ

Фактический > NPSH Требуемый

Типы рабочего колеса

Тип крыльчатки, который мы использовали для обсуждения, называется закрытым типом. Здесь лопатки закрыты с обоих концов кожухами. Другими типами рабочих колес, которые используются в промышленности, являются полуоткрытые и открытые рабочие колеса. Если рабочая жидкость засорена по своей природе, предпочтительно использовать рабочее колесо открытого типа. Но они немного менее эффективны.

Рис. 6 Типы рабочих колес, используемых в центробежных насосах: закрытые, полуоткрытые и открытые

Аспекты механического проектирования

Механическая конструкция центробежного насоса всегда сложна. Вал используется для соединения рабочего колеса с двигателем. Поскольку давление воды внутри кожуха велико, необходимо правильное уплотнение для предотвращения утечки воды через зазор кожуха вала. Для этого используется механизм на основе торцевого уплотнения или сальника.

Рис. 7 На этом рисунке предусмотрено сальниковое уплотнение для предотвращения утечки воды

Крыльчатка установлена ​​на подшипниках. Но на стороне всасывания рабочего колеса не рекомендуется устанавливать подшипник, так как он будет блокировать поток. В результате подшипники должны быть установлены на другом конце. Это означает, что рабочее колесо установлено как консоль. Для насосов с высокой производительностью корпус подшипника с охлаждающим маслом необходим для увеличения срока службы подшипников.

Рис. 8 Оба подшипника насоса установлены с одной стороны; Правильная система охлаждения увеличивает срок службы таких подшипников

Преимущества и применение центробежного насоса

Разделы:

Что такое центробежный насос? Как работает центробежный насос? Основные характеристики центробежного насоса Применение центробежного насоса Предотвращение кавитации центробежного насоса Рекомендации по безопасности Ассортимент центробежных насосов Tapflo Пример использования центробежного насоса на заказ

Что такое центробежный насос?

Центробежный насос представляет собой автоматическую систему, состоящую из двух основных частей; насос и электродвигатель. Ключевым компонентом центробежного насоса является рабочее колесо, которое быстро вращается вокруг оси во время работы, создавая центробежную силу для жидкости, позволяя ей двигаться через корпус насоса к всасывающему патрубку. Рабочее колесо изготовлено из высококоррозионностойкого чугуна с изогнутыми лопастями и кожухами. Как правило, центробежное рабочее колесо всегда требует полного погружения в воду, чтобы обеспечить заливку во время работы, если насосная система уже не имеет возможности самовсасывания.

Поскольку центробежный насос использует систему роторного рабочего колеса и работает при низком/среднем напоре, он отличается от многих других принципов работы насосов, которые обычно относятся к категории объемных насосов. Эти типы насосов обычно перемещают жидкость с помощью системы диафрагменного насоса или поршневой конструкции.

Центробежные насосы представляют собой универсальную насосную систему, широко используемую во многих отраслях промышленности как для бытового, так и для коммерческого применения, поскольку они способны перекачивать больше жидкости, чем насосы любого другого типа, представленные на рынке. Они также бывают разных форм, цветов, размеров и материалов, включая санитарное, промышленное исполнение и исполнение ATEX.

Как работает центробежный насос?

Основной принцип работы любого центробежного насоса начинается с того, что жидкость поступает во впускное отверстие насоса, движется к валу рабочего колеса и экспоненциально вращается вдоль лопастей рабочего колеса внутри корпуса насоса, после чего жидкость выталкивается на сторону нагнетания. Затем эта операция повторяется, при этом большее количество жидкости направляется через впускное отверстие насоса для точной, контролируемой и воспроизводимой операции.

Различные типы центробежных рабочих колес

Обычно для различных применений доступны три различных типа рабочих колес: насосы с открытым, полуоткрытым и закрытым рабочим колесом.

Открытая крыльчатка обычно выбирается для работы с абразивными материалами или с взвешенными твердыми частицами, чтобы жидкость могла легко проходить через вал крыльчатки. Однако они являются несколько менее эффективным вариантом, так как жидкость почти мгновенно смешивается с жидкостью, которая уже прошла через корпус насоса.

Крыльчатка полуоткрытого типа использует стенку кожуха для повышения прочности лопастей, при этом одна сторона остается открытой. Подобно рабочему колесу открытого типа, полуоткрытая версия может использоваться для жидкостей с частичным содержанием твердых частиц.

Рабочее колесо закрытого типа имеет кожух вокруг задней и передней части лопастей рабочего колеса, что делает рабочее колесо очень прочным. Они обычно используются для больших промышленных насосов и приложений с низкой вязкостью без каких-либо твердых частиц во взвешенном состоянии из-за повышенной вероятности засорения жидкости во время работы.

Типы корпусов центробежных насосов

Корпус центробежного насоса, окружающий рабочее колесо, доступен в двух основных вариантах, включая конструкцию с диффузором и улиткой.

В центробежных насосах Volute поток постоянно увеличивается, а изогнутая конструкция создает камеру для направления жидкости к напорной трубе.

В то время как корпус диффузора оснащен направляющими лопатками снаружи крыльчатки, что увеличивает давление и рассеивает жидкость, обеспечивая гораздо более контролируемую работу.

Основные характеристики центробежного насоса

Центробежные насосы отличаются высокой универсальностью . Они доступны во многих различных формах и размерах, чтобы справиться с широким спектром установок и требований, независимо от того, нужен ли вам насос с электрическим или магнитным приводом, самовсасывающий, способный перекачивать санитарные жидкости или быть достаточно большим для больших объемов. для промышленного применения доступно решение с центробежным насосом.

Центробежные насосы идеально подходят для работы с большими расходами с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что он очень эффективен в эксплуатации по сравнению с насосами с пневматическим приводом.

Дополнительной ключевой особенностью центробежного насоса является то, что его можно легко модифицировать в соответствии с различными требованиями конечного пользователя. Например, можно использовать аксессуары, такие как нагревательные рубашки, самовсасывающие камеры и гигиенические кожухи, чтобы получить идеальное насосное решение.

Применение центробежных насосов

Как уже упоминалось, центробежные насосы могут использоваться в самых разных отраслях для различных применений, некоторые из наиболее распространенных применений, для которых мы поставляем, включают (но не ограничиваются):

  • Очистка сточных вод
  • Подготовка поверхности
  • Еда и напитки
  • Фармацевтическая
  • Косметика
  • Тяжелые промышленные применения
  • Преимущества использования центробежного насоса

Предотвращение кавитации в центробежном насосе

Одной из основных проблем, связанных с центробежным насосом, является риск возникновения кавитации внутри насоса. Кавитация возникает, когда на всасывающем патрубке недостаточно давления для выпуска жидкости из трубопровода, в результате чего внутри насоса образуются небольшие пузырьки газа. Одним из лучших способов предотвратить это является поддержание постоянного «чистого положительного напора на всасывании» на всасывающем отверстии насоса. NPSHR — это требуемое давление насоса на его всасывающем отверстии для предотвращения кавитации в требуемой рабочей точке, которое обычно публикуется на кривых производительности насоса.

Большинство насосов при работе вблизи точки наибольшей эффективности (BEP) могут удовлетворительно работать с минимальным запасом между NPSHA и NPSHR, однако при работе слишком далеко вправо или влево от их BEP предел может стать меньше. намного выше. Общее эмпирическое правило заключается в том, что системы должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить запас по крайней мере 25% для всех ожидаемых скоростей потока.

Наилучшая эффективность Очки имеют решающее значение во время отбора; обеспечение того, чтобы насос соответствовал области применения, поможет продлить срок службы. Когда насос работает с BEP, он наиболее эффективен, то есть насос максимально эффективно использует входную мощность и снижает затраты на электроэнергию. Когда насос работает на BEP, он также производит самые низкие показания вибрации, что означает, что срок службы насоса увеличивается, а затраты на техническое обслуживание снижаются. Достижение максимальной эффективности вашего центробежного насоса должно быть важным фактором при выборе насосной системы, чтобы помочь снизить затраты в долгосрочной перспективе и уменьшить проблемы с кавитацией.

Рекомендации по безопасности

Как и любая другая насосная система, центробежные насосы требуют соблюдения мер предосторожности, соответствующих рекомендациям по охране труда и технике безопасности. Например, центробежные насосы могут перегреваться при неправильной эксплуатации в течение длительного периода времени. Это может привести не только к повреждению вашей насосной системы, но и потенциально к повреждению людей на рабочем месте. Поэтому оператору важно осознавать связанные с этим риски и не предполагать, что каждая насосная система потребует одинакового обслуживания.

Серия центробежных насосов Tapflo

Промышленные и гигиенические насосы

Наши промышленные и гигиенические насосы представляют собой полуоткрытые одноступенчатые насосы, изготовленные из нержавеющей стали AISI 316L. Наша серия Hygienic (CTH) изготавливается с электрополированным корпусом насоса и внутренними частями, специально разработанными для гигиенических и санитарных отраслей, где важным фактором является возможность очистки, особенно в пищевой, фармацевтической и фармацевтической промышленности. Наша промышленная серия (CTI) изготавливается с корпусом насоса, подвергнутым пескоструйной обработке, с рядом вариантов механического уплотнения и доступным специальным исполнением. Это подходит для ряда промышленных применений, таких как очистка воды, подготовка поверхности, химикаты, перекачка резервуаров и многое другое.

Большинство насосов при работе вблизи точки наилучшего КПД (BEP) или на ней могут удовлетворительно работать с минимальным запасом между NPSHA и NPSHR, однако при работе слишком далеко вправо или влево от их BEP предел может стать намного выше . Общее эмпирическое правило заключается в том, что системы должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить запас по крайней мере 25% для всех ожидаемых скоростей потока.

Магнитный привод

Насосы с магнитным приводом имеют множество преимуществ, включая герметичную конструкцию, которая идеально подходит для опасных условий эксплуатации, поскольку эта функция значительно снижает вероятность утечки из насоса. Tapflo производит насос CTM, который представляет собой моноблочный одноступенчатый центробежный насос с магнитным приводом и полуоткрытым или закрытым рабочим колесом.

Существует также CTM-IBC, который был разработан как универсальное портативное решение с ручками для переноски, позволяющими легко перемещать насосную систему по вашему предприятию. Насосы изготавливаются из полипропилена, армированного стекловолокном, или из ПВДФ, что обеспечивает высокую механическую и коррозионную стойкость. В стандартных моноблочных центробежных насосах крыльчатка напрямую соединена с валом двигателя, тогда как в наших насосах Mag Drive крутящий момент от вала двигателя передается на крыльчатку с помощью магнитной муфты.

С 2020 года Tapflo сотрудничает с Gemme Cotti, итальянским производителем насосов с магнитным приводом. Мы можем предложить их центробежный насос Mag Drive в качестве альтернативы насосу Tapflo CTM, предназначенному для работы в средних и тяжелых условиях, который идеально подходит для применения в условиях низкой и средней нагрузки.

 

Насосы BBA

Насосы BBA серии B представляют собой промышленные самовсасывающие центробежные насосы с электрическим приводом. Модельный ряд оснащен открытым рабочим колесом, сменной изнашиваемой пластиной и обратным клапаном на всасывающем патрубке. Эти насосы просты в обслуживании и требуют минимальных затрат на запасные части, а также предлагаются варианты с 2 и 4 полюсами, обеспечивающие максимальный расход до 21 м3/час для использования в таких отраслях, как строительство, управление сточными водами, ирригация и сельское хозяйство.

 

Salvatore Robuschi

Ассортимент промышленных центробежных насосов Robuschi обеспечивает множество преимуществ для пользователей, работающих в таких промышленных областях, как перекачка сточных вод, дистилляция и очистка. В рамках ассортимента центробежных насосов мы также поставляем вертикальные погружные центробежные насосы, специально разработанные для перекачивания и циркуляции различных жидкостей из контейнеров, резервуаров и отстойников. Модельный ряд CTV во многих случаях может заменить самовсасывающий насос, поскольку погружной насос устанавливается вертикально с двигателем над поверхностью жидкости. Наши центробежные погружные насосы подходят для различных применений, чаще всего используемых для обработки поверхностей, очистки воды, теплообменников и удаления отходов.

 

Ассортимент санитарных насосов Pomac

Ассортимент центробежных санитарных насосов Pomac соответствует требованиям EHEDG и изготовлен из нержавеющей стали AISI 316, как и все санитарные насосы Tapflo. Насосы Pomac идеально подходят для пищевой и фармацевтической промышленности, а также для процессов безразборной мойки, в которых необходимо свести количество бактерий к минимуму. Предлагаются стандартные или самовсасывающие, модельный ряд предлагает корпус высокого давления, укороченный вал со сбалансированной конструкцией и дополнительную нагревательную рубашку.

 

Высокопроизводительный центробежный насос

Компания Tapflo разработала высокопроизводительный центробежный насос CTX, который объединяет гигиенические и промышленные модели с более прочной конструкцией для высокопроизводительных применений. Благодаря постоянному развитию и стремлению создавать лучшие решения для наших клиентов, Tapflo расширяет свое портфолио этой последней версией. Чтобы узнать больше о высокопроизводительном центробежном насосе, взгляните на наш практический пример, в котором CTX использовался как идеальное решение для клиента, который хотел перекачивать жидкие удобрения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *