Виды центробежных насосов: Типы насосов: основные характеристики, особенности работы и конструкции

alexxlab | 09.07.2023 | 0 | Разное

Типы насосов: основные характеристики, особенности работы и конструкции

368799

15 мин. на чтение

22.03.2022

Содержание

Центробежные (роторно-динамические) насосы

Насосы прямого вытеснения

Параметры выбора

Различия между насосами прямого вытеснения и центробежными

Сферы применения различных видов насосов

Коротко о главном

Насосы – это специализированные устройства, предназначенные для перекачивания и распределения жидкого вещества. У пользователей данного оборудования есть множество вариантов, доступных для самых разных отраслей и сфер применения. Узнайте больше о различных типах насосов, их функциях, различиях и областях применения.

Для перекачивания воды, удаления золы, подачи в автоклав, распылительной сушки, дозирования, экстракции, удаления накипи, охлаждения, промышленной очистки поверхностей и компонентов или для многих других целей в промышленности и быту. Если вы все еще не знаете, какое оборудование подходит, вы уже можете определить подходящую технологию, рассмотрев наиболее популярные виды насосов. Таким образом, насосы являются функциональными устройствами для перекачивания жидкостей различного типа.

Базовая классификация насосов обычно разделяет оборудование на центробежные (или роторно-динамические) и прямого вытеснения (наиболее часто применяются поршневые).

Центробежный прибор

Центробежные (роторно-динамические) насосы

Центробежный или роторно-динамический прибор создает напор и поток за счет увеличения скорости жидкости, проходящей через машину, с помощью вращающейся лопастной крыльчатки. Центробежные насосы бывают радиальными, осевыми и смешанными.

Какие бывают насосы центробежные:

• с концевым всасыванием;
• рядные;
• двойного всасывания;
• вертикальные многоступенчатые;
• горизонтальные многоступенчатые;
• погружные;
• самовсасывающие;
• осевые;
• регенеративные.

Купить насос и необходимые для него принадлежности можно в нашем интернет-магазине.

Центробежный тип – это механическое устройство, предназначенное для перемещения жидкости посредством передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых крыльчатками. Жидкость поступает в быстро вращающееся рабочее колесо вдоль его оси и выбрасывается под действием центробежной силы по окружности через концы лопаток рабочего колеса. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости, а также направляет ее к выпускному отверстию. Корпус специально спроектирован так, чтобы сжимать жидкость на входе, направлять ее в рабочее колесо, а затем замедлять и контролировать поток жидкости перед выпуском.

Центробежный прибор в разрезе

Виды центробежных насосов по конструкционным особенностям

Рабочее колесо – ключевой компонент центробежного устройства. Оно состоит из ряда изогнутых лопаток. Обычно они зажаты между двумя дисками (закрытая крыльчатка). Для жидкостей с твердыми частицами предпочтительнее открытое или полуоткрытое рабочее колесо (поддерживаемое одним диском).

Жидкость входит в рабочее колесо по его оси («проушине») и выходит по окружности между лопатками. Рабочее колесо на противоположной стороне от проушины через приводной вал соединено с двигателем и вращается с высокой скоростью (обычно 500-5000 об/мин). Вращательное движение рабочего колеса ускоряет жидкость через лопасти в корпус.

Корпус бывает двух основных типов конструкций: спиральный и диффузорный. Цель обеих конструкций – преобразовать поток жидкости в регулируемый выпуск под давлением.

• В спиральном корпусе рабочее колесо смещено, эффективно создавая изогнутую воронку с увеличивающейся площадью поперечного сечения по направлению к выпускному отверстию. Такая конструкция приводит к увеличению давления жидкости по направлению к выпускному отверстию.

Такая конструкция приводит к увеличению давления жидкости по направлению к выпускному отверстию

• Тот же основной принцип применим к конструкции диффузоров. В этом случае давление жидкости увеличивается, поскольку жидкость вытесняется между набором неподвижных лопаток, окружающих рабочее колесо. Конструкции диффузоров могут быть адаптированы для конкретных приложений и, следовательно, могут быть более эффективными. Спиральные корпусы лучше подходят для применений, связанных с твердыми частицами или жидкостями с высокой вязкостью, когда выгодно избегать дополнительных сужений лопаток диффузора. Асимметрия спиральной конструкции может привести к большему износу рабочего колеса и приводного вала.

Основные типы насосов для воды: центробежные и поршневые. По сравнению с последними, центробежные обычно предназначены для более высоких потоков и для перекачивания жидкостей с более низкой вязкостью, вплоть до 0,1 сП. На некоторых химических заводах 90% используемых приборов будут центробежными.

Напор – это давление, определяемое высотой, на которую насос может поднимать жидкость

Типичные применения включают водоснабжение и циркуляцию, орошение и транспортировку химикатов на нефтехимических предприятиях. Поршневые насосы предпочтительны для применений, связанных с высоковязкими жидкостями, такими как густые масла и суспензии, особенно при высоком давлении, для комплексного питания, такого как эмульсии, пищевые продукты или биологические жидкости, а также когда требуется точное дозирование.

Типы насосов по принципу действия:

• Радиальные центробежные – конструкция этих аппаратов способствует потоку, движущемуся наружу, который ускоряется рабочим колесом. Энергия передается в камеру, которая позволяет жидкости покидать насос в трубопроводе, идущем вниз по потоку. Оборудование радиального типа может иметь как горизонтальную, так и вертикальную ориентацию. Оба варианта обладают уникальными преимуществами, но многие компании предпочитают горизонтальный вариант, поскольку доступ к внутренним компонентам упрощается для обслуживания и ремонта.
• Осевые центробежные – эти насосы создают поток за счет подъемного движения лопаток рабочего колеса, другими словами, за счет подъемного эффекта.

Осевой агрегат

• Одноступенчатые – этот вид центробежного насоса имеет одно рабочее колесо. Благодаря простой конструкции обслуживание очень легкое. Как правило, именно этот тип лучше всего подходит для установок с низким давлением и большим расходом. По большей части этот насос обеспечивает общий динамический напор от низкого до среднего и высокий расход.
• Двухступенчатые – с двумя рабочими колесами, работающими бок о бок, этот центробежный аппарат лучше всего подходит для применений со средним напором.

Устройство центробежного оборудования

Какие ограничения у центробежного насоса

Эффективная работа зависит от постоянной высокой скорости вращения его рабочего колеса. При загрузке с высокой вязкостью центробежные насосы становятся все более неэффективными: появляется большее сопротивление и требуется более высокое давление для поддержания определенной скорости потока. В общем, центробежные насосы подходят для перекачивания жидкостей с низким давлением и высокой производительностью с вязкостью от 0,1 до 200 сП.

Суспензии, такие как грязь или масла с высокой вязкостью, могут вызвать чрезмерный износ и перегрев, что приведет к повреждению и преждевременным выходам из строя. Поршневые насосы часто работают на значительно более низких скоростях и менее подвержены этим проблемам.

Любая перекачиваемая среда, чувствительная к сдвигу (разделению эмульсий, суспензий или биологических жидкостей), также может быть повреждена из-за высокой скорости рабочего колеса центробежного оборудования. В таких случаях предпочтительна более низкая скорость поршневого насоса.

Центробежный аппарат для широкого спектра применений

Еще одно ограничение применения центробежных насосов заключается в том, что, в отличие от поршневого оборудования прямого вытеснения, центробежный аппарат не может обеспечивать всасывание в сухом состоянии: сначала он должен быть заполнен перекачиваемой жидкостью. Поэтому центробежные не подходят для любых применений, в которых подача прерывистая. Кроме того, если давление подачи является переменным, центробежный насос производит переменный поток. Насос прямого вытеснения нечувствителен к изменению давления и будет обеспечивать постоянную производительность. Поэтому, когда требуется точное дозирование, предпочтительнее использовать поршневой насос прямого вытеснения.

Применение центробежных насосов

Назначение насоса центробежного – перекачивание воды, растворителей, органических веществ, масел, кислот, щелочей и любых жидкостей как в промышленности, так и в сельском хозяйстве, и в быту. Конструкция центробежного оборудования подходит практически для любого применения, связанного с перекачкой жидкостей низкой вязкости.

Центробежный аппарат в работе

Центробежный насос работает за счет передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых рабочими колесами. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости и направляет ее к выпускному отверстию насоса. Благодаря своей простой конструкции центробежный насос прост в эксплуатации и обслуживании.

В видео озвучивают общие сведения о насосах центробежного типа и их принице работы

Насосы прямого вытеснения

Насос прямого вытеснения работает, поочередно заполняя полость, а затем вытесняя заданный объем жидкости. Подает постоянный объем жидкости для каждого цикла независимо от давления нагнетания или напора.

Схема поршневых устройств

Виды водяных насосов прямого вытеснения:

• поршневые – поршневые, плунжерные и диафрагменные;
• силовые;
• паровые;
• ротационные – шестеренчатые, лопастные, винтовые, лопастные, рекуперативные (периферийные) и кавернозные.

Аксиально-поршневой

Поршневой насос прочен, как и все простые устройства. Эти насосы имеют камеру, поршень и пару устройств управления. Эти насосы работают, перемещая давление вниз в камеру, тем самым уменьшая количество среды в ручном насосе. Когда давление воздуха превышает давление пружины открывающего клапана, восстановленная среда может быть направлена ​​через открытый выпускной клапан. Когда поршень отводится назад, он освобождает и закрывает впускной клапан, таким образом, всасывание может использоваться для втягивания дополнительной среды для сжатия.

Поршневой насос можно определить, как насос прямого вытеснения. Эти насосы используют поршень, диафрагму или плунжер для перемещения жидкостей. Эти насосы используют обратные клапаны в качестве входных и выходных. Обычный поршневой насос – роторный насос, в котором для работы поршня используется колесо или вращающийся вал.

Какие виды насосов бывают по типу действия: одинарного или двойного действия. Насосы двойного действия включают в себя два набора управляющих устройств и прохождение жидкости на обоих концах. Это позволяет завершить цикл откачки, протекая из одного направления в другое. Когда поршень движется в одном направлении, он будет выпускаться в другом.

Поршневой насос подразделяют на подъемный, нагнетательный, осевой, радиально-поршневой и др.

Подъемные и нагнетательные насосы могут работать вручную или с помощью мотора, другие – только с помощью двигателя.

• Подъемно-поршневой – это название типов насосов, где поршень выше хода может втягивать жидкость с помощью устройства управления, которое называется клапаном, в нижнюю часть цилиндра.
• Нагнетательный. На нижнем такте жидкость проходит через управляющие устройства, расположенные в поршне, в верхнюю часть цилиндра. После этого при движении вверх жидкость может выходить из верхней части цилиндра через носик.

Виды поршневых насосов

• Силовой. Является. В насосах этого типа поршневые насосы с ходом вверх могут втягивать жидкость через впускной клапан в цилиндр (трубку). В верхней части хода вниз уровень жидкости может быть выпущен через выпускной клапан в трубу.
• Аксиально-поршневой. Этот насос представляет собой насос прямого вытеснения и имеет несколько поршней в круглом массиве трубного блока. Этот блок может быть приведен в действие, чтобы вращать его ось симметрии с валом, который связан с насосными поршнями. Эти насосы можно использовать как автомобильный компрессор кондиционера, отдельный насос или как гидравлический двигатель.
• Радиально-поршневой. Рабочие поршни расширяются в радиальной дорожке симметрично в области приводного вала.

Параметры выбора

Основные характеристики при выборе этих насосов в основном включают скорость потока, напор насоса, объемный ход, давление, диаметр на выходе, номинальную мощность, мощность в лошадиных силах и, наконец, рабочую температуру.

Материалы, из которых изготовлен поршневой аппарат, в основном зависят от области применения. Материалы корпуса и цилиндра должны иметь достаточную прочность, а также выдерживать условия окружающей среды. Материалы, контактирующие с перекачиваемой средой, должны быть устойчивы к ржавчине, вызываемой жидкостью.

Промышленный поршневой насос

• Чугун обладает высокой прочностью на разрыв, прочностью и устойчивостью к царапинам, эквивалентными высоким номинальным усилиям.
• Пластиковые материалы дешевы, а также обладают высокой устойчивостью к ржавчине и химическому воздействию. Применение этого типа бытовых насосов можно встретить наиболее часто.
• Сплавы из нержавеющей стали и стали обеспечивают защиту от ржавчины и химикатов, а также обладают превосходной прочностью на разрыв по сравнению с пластиками, что эквивалентно более высокому номинальному давлению.
• Другие типы материалов, из которых изготовлен насос, в основном включают алюминий, латунь, бронзу, керамику и никелевый сплав.

В ролике подробно рассказывают о конструкции центробежного насоса и его типах

К преимуществам поршневого насоса можно отнести следующее:

• Диапазон давления широкий.
• Мощностью можно управлять без изменения скорости потока.
• Наиболее целесообразен в перемещении густых жидкостей, шламов, а также абразивов с хорошей конструкцией устройства контроля.

К недостаткам поршневого насоса в основном можно отнести следующие:

• Стоимость обслуживания и эксплуатации обычно высока.
• Поток пульсирует.

Применение поршневых приборов в основном включают перекачку краски, кондитерских изделий, шоколада и т. д. Все типы поршневых насосов, как радиальные, так и осевые, также используются в передовых промышленных системах, и включают множество поршней, расположенных внутри круглого блока цилиндров.

В ролике рассказывают, какие бывают насосы для воды поршневого типа

Различия между насосами прямого вытеснения и центробежными

Выбор между центробежным или поршневым насосом прямого действия не всегда прост. Эти виды насосов для воды ведут себя по-разному в отношении напора и расхода:

• Центробежный имеет переменный расход в зависимости от давления в системе или напора.
• Аппарат прямого вытеснения имеет более или менее постоянный поток независимо от давления в системе или напора. Обычно создают большее давление, чем центробежные насосы.

Схема ручного поршневого оборудования

Еще одно важное различие между типами приборов — это влияние вязкости на производительность:

• В центробежном расход уменьшается при увеличении вязкости.
• В поршневые прямые вытеснения расход увеличивается при увеличении вязкости.

Жидкие вещества с высокой вязкостью заполняют зазоры поршневых насосов прямого вытеснения, вызывая более высокий объемный КПД. Насосы прямого вытеснения лучше подходят для применений с более высокой вязкостью. Центробежный прибор становится очень неэффективным даже при небольшой вязкости.

Разные типы насосов ведут себя по-разному, учитывая механический КПД.

• Изменение давления в системе или напора практически не влияет на расход в поршневом насосе прямого вытеснения.
• Изменение давления в системе или напора может сильно повлиять на скорость потока в центробежном насосе.

Поршневой и центробежный

Основные материалы изготовления

Доступные материалы для корпусов или компонентов насоса:

• нержавеющая сталь;
• хромоникелевая сталь;
• бронза;
• дуплекс;
• титан;
• хастеллой;
• серый чугун;
• керамика;
• PFA;
• ПВХ.

Основные виды двигателей:

• электродвигатель;
• дизельный мотор;
• гидравлический мотор;
• сжатый воздух;
• магнитный привод;
• специальные/индивидуальные приводы.

В ролике выделяют основные классификации насосов и области их применения

Сферы применения различных видов насосов

Классификация водяных насосов по сфере применения выглядит следующим образом:

• Герметичный моторный: углеводороды, химические вещества, утечки которых не допускаются. Крыльчатка, непосредственно прикреплена к ротору двигателя.
• Насосы с магнитным приводом без уплотнения. Крыльчатка приводится в движение тесно спаренными магнитами.
• Насос с измельчителем. Сточные воды промышленных, химических и пищевых производств. Рабочее колесо с шлифовальными зубьями для измельчения твердых частиц.
• Циркуляционный. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Обычно имеет компактную конструкцию.
• Многоступенчатый. Использование центробежных насосов с высоким давлением. Несколько рабочих колес для повышенного давления нагнетания.
• Криогенный. Сжиженный природный газ, охлаждающие жидкости. Специальные конструкционные материалы, выдерживающие низкие температуры
• Насосы для мусора. Дренаж шахт, ям, строительных площадок. Предназначен для откачки воды, содержащей твердый мусор.

Качает воду из водоема

• Шламовый. Горнодобывающая промышленность, переработка полезных ископаемых, промышленные шламы Предназначены для работы с высокоабразивными шламами.

Коротко о главном

Таким образом, выбор центробежного прибора оптимален для перекачки чистой воды, а поршневого – для вязких и загрязненных веществ.

Мы сравнили основные характеристики оборудования. А вы предпочитаете использовать центробежные или поршневые механизмы?

Автор статьи Богомолов Макар

368799

15 мин. на чтение

22.03.2022

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.
Обязательные поля помечены *

Типы центробежных насосов – MirMarine

Стандартные насосы

Центробежные насосы изготавливаются в соответствии с несколькими международными стандартами. Фактически, многие страны имеют свои собственные стандарты, которые более или менее соответствуют друг другу. Стандартным насосом является такой насос, который соответствует определенным офи- циальным требованиям, например, к рабочей точке насоса. Существует два основных международных стандарта, используемых при производстве насосов:

• EN 733 (DIN 24255) применяется для центробежных насосов, известных как насосы для воды с рабочим давлением (PN) 10 бар.
• EN 22858 (ISO 2858) применяется для центробежных насосов, известных как стандартные химические насосы с рабочим давлением (PN) 16 бар.

Вышеуказанные стандарты определяют установочные размеры и рабочие точки для различных типов насосов. Гидравлические части насосов не регла- ментируются этими международными стандартами и определяются самим производителем.

Насосы, сконструированные в соответствии со стандартами, предпочтительнее для конечного потребителя, так как в этом случае не возникает проблем при сервисном обслуживании и покупке запасных частей.

Насосы двухстороннего входа

Насосы двухстороннего входа — это насосы, корпус которых разделен по оси на две части. На рис.1.2.4 изображен одноступенчатый насос двухстороннего входа. Такая конструкция исключает возникновение осевых сил, что обеспечивает продолжительный срок службы подшипников. Как правило, насосы двухстороннего входа имеют довольно высокий КПД, удобны в обслуживании и обладают достаточно широким диапазоном рабочих характеристик.

Насосы с герметичным уплотнением

Часть вала, выходящая из проточной части насоса, должна быть уплотнена. Обычно это осуществляется с помощью механических уплотнений вала (см. рис.1.2.5). Недостатком механического уплотнения является его низкая устойчивость к токсичным или агрессивным жидкостям, что ведет к возникновению протечек. Эти проблемы в некоторой степени могут быть разрешены путем использования двойных механических уплотнений. Другим решением этого вопроса является применение насосов с герметичным уплотнением.

Наиболее распространенным типом насоса с мокрым ротором является циркуляционный насос. Этот тип насоса обычно используется в контурах отопления, т.к. его конструкция обеспечивает низкий уровень шума и бесперебойную работу, не требующую технического обслуживания.

Насос с приводом через магнитную муфту

Не так давно приобрели большую популярность насосы с приводом через магнитную муфту для перекачивания агрессивных или токсичных жидкостей.

Как показано на рис.1.2.8, этот насос состоит из двух магнитов: внутреннего и внешнего. Эти два магнита разделены между собой специальной гильзой, изготовленной из ненамагничивающегося материала. Гильза выполняет роль герметичного уплотнительного барьера между жидкостью и атмосферой. Как видно из рис.1.2.9, внешний магнит соединен с электродвигателем, а внутренний — с валом насоса. Таким образом, вращающий момент от электро- двигателя передается на вал самого насоса. При этом перекачиваемая жидкость служит смазкой для подшипников. Следовательно, наличие достаточного количества жидкости очень важно для обеспечения длительного срока службы подшипников.

Пищевые и фармацевтические насосы

Эти насосы в основном используются при производстве продуктов питания, напитков, в фармацевтической промышленности и биотехнологиях, где необ- ходимо бережное обращение с перекачиваемыми жидкостями и удобство промывки насоса.

Для соответствия технологическим стандартам, принятым в этих отраслях промышленности, шероховатость поверхности проточной части насосов должна быть в диапазоне между 3,2 и 0,4 μм Ra. Это может быть достигнуто использованием при изготовлении насосов кованой или катаной нержавеющей стали (см. рис.1.2.12). Эти материалы имеют плотную непористую поверхность, которая легко подвергается механической обработке до соответствия требуемым параметрам по шероховатости.

Основными критериями для оценки пищевых и фармацевтических насосов являются удобство их промывки и простота в обслуживании.

Пищевые и фармацевтические насосы ведущих производителей изготавливаются в соответствии со следующими стандартами:

• EHEDG — Еврокомиссия по проектированию санитарно-гигиенического оборудования
• QHD — Проектирование с соблюдением правил гигиены
• 3-А — Гигиенические стандарты:
• 3A0/3A1: Гигиенический стандарт
• Ra ≤ 3,2 μм
• 3А2: Стандарт стерильности
• Ra ≤ 0,8 μм
• 3А3: Стандарт стерильности
• Ra ≤ 0,4 μм

Канализационные насосы

Канализационный насос представляет собой закрытый блок, включающий в себя насос и электродвигатель. Благодаря своей конструкции этот насос удобен для установки в колодце. При монтаже таких насосов с автоматической муфтой обычно используются направляющие трубы. Автоматическая муфта облегчает обслуживание, ремонт и монтаж насоса. На практике, возможно подключение и отключение насоса на расстоянии от места его установки. Возможна и сухая установка канализационных насосов в вертикальном или горизонтальном положении. Такой способ установки облегчает обслуживание и ремонт, а также обеспечивает бесперебойную работу насоса в случае затопления колодца (см. рис.1.2.14). Канализационные насосы могут перекачивать крупные частицы, так как оснащены специальными рабочими колесами, позволяющими избежать блокировки и закупорки гидравлической части. Существуют следующие типы рабочих колес: одноканальные, многоканальные (с двумя, тремя, четырьмя и более каналами). На рис.1.2.15 показаны различные конструкции рабочих колес.

Обычно канализационные насосы бывают с сухим электродвигателем, класса защиты IP68. Электродвигатель и насос имеют общий удлиненный вал с системой двойного механического уплотнения, находящегося в промежуточной масляной камере (см. рис.1.2.13).

Канализационные насосы при необходимости способны работать в режиме пуск-останов или в течение продолжительного времени.

Полупогружные насосы

К полупогружным относятся такие насосы, у которых во время работы насосная часть находится в перекачиваемой жидкости, а электродвигатель — нет. Обычно эти насосы крепятся в верхней части или на стенках резервуаров, в которых находится перекачиваемая жидкость. Полупогружные насосы широко применяются в машиностроении при механической и шлифовальной обработке, при обработке на многоцелевых станках и в охлаждающих устройствах, а также в системах водоподготовки, промышленной фильтрации и мойки.

Насосы, используемые при механической обработке, подразделяются на две группы: насосы для чистой стороны фильтра и насосы для грязной стороны фильтра. Насосы с закрытыми рабочими колесами обычно используются для чистой стороны фильтра, т. к. они при необходимости обеспечивают высокую производительность и высокое давление. Насосы с открытыми или полуоткрытыми рабочими колесами применятся для грязной стороны фильтра, т. к. они способны перекачивать жидкость, содержащую металлическую стружку и другие частицы.

Скважинные насосы

Существует два типа скважинных насосов: погружной скважинный насос с погружным электродвигателем и глубинный (штанговый) скважинный насос с сухим электродвигателем, соединенным с насосом длинным валом. Такие насосы обычно используются при подаче воды и орошении. Оба типа насосов изго- тавливаются для установки в глубоких и узких скважинах и, следовательно, имеют небольшой диаметр и увеличенную по сравнению с другими типами насо- сов длину (см. рис.1.2.17).

Скважинные насосы специально разработаны для работы будучи погруженными в жидкость, и поэтому оснащены погружным электродвигателем, с классом защиты IP68. Насос может быть как одноступенчатым, так и многоступенчатым (версия многоступенчатого насоса используется наиболее часто), в верхней части насоса имеется обратный клапан.

В настоящее время глубинные насосы заменяются погружными скважинными насосами. Длинный вал глубинного насоса является его недостатком, т. к. затрудняет выполнение монтажа и обслуживание. В связи с тем, что электродвигатель глубинного насоса охлаждается воздухом, глубинный насос часто используется в промышленности для перекачивания горячей воды из резервуаров. Погружной тип насоса не может перекачивать жидкость с высокой температурой, потому что электродвигатель такого насоса охлаждается перекачиваемой жидкостью. Существуют специальные исполнения погружных насосов для перекачивания горячей воды до 90°С, при этом необходимо учитывать подпор на входе в насос для обеспечения бескавитационной работы.

Объемные насосы

Объемный насос обеспечивает приблизительно постоянный расход при фиксированной скорости, несмотря на изменения в противодавлении. Существуют два типа объемных насосов:

• Роторные насосы
• Возвратно-поступательные насосы.

Разница в характеристиках между центробежным, роторным и возвратно-поступательным насосами представлена на рис.1.2.18. В зависимости от применяемого насоса, небольшое изменение противодавления приводит к различным изменениям расхода.

Изменение расхода центробежного насоса является значительным, расход роторного изменяется немного, а расход возвратно-поступательного насоса практически не меняется. Чем же объясняется разница между характеристиками возвратно-поступательного насоса и роторного? В действительности, уплотнительная поверхность роторного насоса больше, чем возвратно-поступательного. Таким образом, даже если два насоса имеют одни и те же допустимые отклонения, то потери через зазоры роторного насоса будут больше.

Обычно для получения максимально высокого КПД и всасывающей способности насосы изготавливаются с минимальными зазорами. Однако в некоторых случаях необходимо увеличить величину зазора, например, при изготовлении насоса для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, жидкостей, содержащих различные частицы, и жидкостей с высокой температурой.

Объемные насосы являются пульсирующими, это означает, что их объемный расход внутри цикла не постоянен.

Изменение расхода и скорости ведет к колебаниям давления из-за сопротивления в системе трубопровода и клапанах.

Дозировочные насосы

Дозировочные насосы принадлежат к группе поршневых насосов и, как правило, к мембранному типу. Такие насосы не имеют протечек, т. к. мембрана является защитным уплотнением между жидкостью и деталями насоса.

Мембранный насос оснащен двумя обратными клапанами: один расположен на всасывающей части, а другой — на напорной. Для мембранных насосов используется несколько видов приводов. Рассмотрим наиболее часто используемые.

Электромагнитный привод. Мембрана дозировочного насоса приводится в движение электромагнитом, который при подаче напряжения на обмотки высвобождает подпружиненный шток толкателя. Возврат штока производится с помощью возвратной пружины. Таким образом производится точное количество необходимых рабочих тактов (см. рис.1.2.21).

Асинхронный привод. Мембрана дозировочного насоса приводится в движение эксцентриком, с которым контактирует подпружиненный толкатель. Эксцентрик вращается посредством стандартного асинхронного электродвигателя (см. рис.1.2.22).

Расход мембранного насоса регулируется двумя способами: с помощью изменения длины хода соединительной тяги или количества рабочих тактов. Для увеличения рабочего диапазона насоса, на насосы с асинхронным приводом может устанавливаться преобразователь частоты (см. рис.1.2.22).

Шаговый привод. Существует еще один тип мембранных насосов, в котором мембрана и шток жестко связаны с двигателем, и ход мембраны контролируется двигателем в любой момент времени (см. рис.1.2.20 и 1.2.23). При использовании шагового электродвигателя увеличивается диапазон регулирования насоса и значительно улучшается точность его работы.

Насосы с шаговым приводом позволяют очень легко производить контроль за всасывающей и напорной сторонами насоса. В сравнении с традиционными насосами с электромагнитным приводом, который создает мощные пульсации, насосы с шаговым приводом дают возможность плавного дозирования.

Литература

Промышленное насосное оборудование – GRUNDFOS
www.grundfos.com

Типы центробежных насосов и их применение

Центробежные насосы являются одним из самых популярных насосных решений в мире благодаря их высокоэффективной и простой конструкции, плавному потоку, простоте эксплуатации и обслуживания. В центробежных насосах используется одно или несколько рабочих колес, которые вращаются синхронно с валом насоса для увеличения напора жидкости и ее перемещения. Центробежные насосы, используемые в ряде промышленных и морских применений, подходят для перекачивания чистых жидкостей с низкой вязкостью, таких как вода, топливо, масла и химикаты. Это насосное решение обычно используется для таких приложений, как перекачка общего водоснабжения, перекачка морской воды, питание котла, циркуляция воды и в химическом производстве. Однако существуют разные типы центробежных насосов, и каждый из них лучше всего подходит для конкретного применения. Но в чем именно разница, и когда вы выбираете какую? Эта статья расскажет именно об этом и поможет вам выбрать правильный центробежный насос для вашей области применения.

Центробежные насосы с моноблочной муфтой и центробежные насосы с длинной муфтой

Существует несколько типов центробежных насосов, но сначала мы сосредоточимся на насосах с моноблочной и длинной муфтой, поскольку это две наиболее распространенные конфигурации. Соединение центробежного насоса является важным фактором, который необходимо учитывать при выборе насосного решения, поскольку оно напрямую влияет на эффективность, мощность и даже на техническое обслуживание насоса.

Моноблочные центробежные насосы не требуют отдельного соединения, так как двигатель монтируется непосредственно на насосе. Это делает этот тип насоса очень компактным и более экономичным, чем центробежные насосы с длинной муфтой. Однако, поскольку имеется только один комплект подшипников, насосы с закрытой муфтой менее предпочтительны для тяжелых условий эксплуатации и высокой мощности, поскольку на подшипники оказывается большая нагрузка, а размер двигателя обычно ограничен. Таким образом, для тяжелых и непрерывных применений, таких как циркуляция воды и охлаждение, больше подходят насосы с длинной муфтой. Конструкция центробежного насоса с удлиненной муфтой позволяет монтировать насос и двигатель на собственные валы, разделенные муфтой. Таким образом, отдельные подшипники распределяют рабочую нагрузку, продлевая срок службы механических частей. Кроме того, центробежные насосы с длинным соединением имеют большое пространство между головкой и двигателем, а это означает, что в случае износа уплотнений жидкость не вытечет и не повредит двигатель.

В заключение, хотя моноблочные центробежные насосы являются надежными решениями, они обычно выбираются для менее тяжелых условий эксплуатации и там, где необходим экономичный и компактный насос.

Насосы с магнитным приводом и центробежные насосы с механическим уплотнением

Центробежные насосы также можно разделить на две основные группы: насосы с механическим уплотнением и бессальниковые насосы с магнитным приводом. Основное различие между этими двумя решениями для центробежных насосов заключается в том, что насосы с механическим уплотнением имеют уплотнения, которые предотвращают утечку перекачиваемой жидкости, а насосы с магнитной связью используют два набора магнитов, что означает отсутствие необходимости в уплотнениях и устранение риска утечки.

Это конструктивное отличие делает насосы с магнитным приводом идеальным решением для работы с опасными, агрессивными, легковоспламеняющимися и/или взрывоопасными жидкостями и другими токсичными химическими веществами. Благодаря магнитной муфте эти центробежные насосы также отличаются отсутствием потерь на трение, износа и шума, что означает экономичное техническое обслуживание и эффективную работу насоса. Хотя насосы с магнитным приводом являются надежными насосными решениями, существуют некоторые конструктивные ограничения, которые делают центробежные насосы с механическим уплотнением более подходящими для конкретных применений.

Насосы с механическим уплотнением более мощные и могут работать в экстремальных условиях благодаря прочному соединению. Кроме того, центробежные насосы с механическими уплотнениями лучше переносят твердые частицы, высокотемпературные жидкости и даже работают всухую. Это означает, что оба типа центробежных насосов лучше всего подходят для конкретных применений. Например, центробежные насосы с магнитной муфтой обычно используются в химической промышленности, поскольку они идеально подходят для перекачивания опасных/опасных жидкостей. С другой стороны, насосы с механическим уплотнением являются предпочтительным насосным решением для промышленных и морских применений, таких как производство продуктов питания и напитков, перекачка морской воды, аквакультура и т. д.

Вертикальные встроенные насосы и горизонтальные насосы

При выборе насоса в зависимости от того, является ли он горизонтальным или вертикальным, все зависит от удобства и требований к применению. Оба типа центробежных насосов имеют свои преимущества, которые необходимо иметь в виду, но принципы их работы схожи.

Основное различие между горизонтальными и вертикальными центробежными насосами заключается в положении вала. Горизонтальные центробежные насосы обычно имеют вал, расположенный горизонтально, между подшипниками или выступающий, а вертикальные встроенные насосы имеют вертикальный вал, что означает, что конструкция вала имеет радиальное разъемное соединение и выступ. Эта отличительная характеристика насоса важна при установке и подключении насоса к существующему трубопроводу. Еще одно ключевое отличие, которое необходимо учитывать, — это техническое обслуживание насоса. Компактные вертикальные центробежные насосы сложно ремонтировать и обслуживать, так как их конструкция требует подъема насоса каждый раз, когда он нуждается в ремонте. Поэтому вертикальные встроенные насосы обычно выбирают для конкретных применений и в условиях ограниченного пространства.

С другой стороны, горизонтальные насосы используются чаще, поскольку они просты в обслуживании и установке. Кроме того, они обеспечивают легкий доступ к внутренним частям и могут быть надежно соединены с внешними аксессуарами, такими как турбины и электродвигатели. Однако этот тип насоса занимает большую площадь, а его рабочая температура и давление ниже, чем у вертикальных центробежных насосов.

Одноступенчатые и многоступенчатые насосы

В зависимости от количества рабочих колес центробежные насосы можно разделить на одноступенчатые и многоступенчатые. Хотя основное различие заключается в их рабочих колесах, это сильно влияет на работу и эффективность насоса.

Многоступенчатый центробежный насос имеет несколько рабочих колес, которые установлены и вращаются на одном и том же валу, и по мере продвижения потока от одного рабочего колеса к другому напор увеличивается на ту же величину, в результате чего достигается гораздо более высокое давление, чем у одно рабочее колесо. Это означает, что многоступенчатые центробежные насосы обычно выбирают для приложений, где требуются возможности высокого давления, например, для перекачки жидкостей, которые необходимо перемещать на очень большое расстояние. С другой стороны, одноступенчатые центробежные насосы имеют простую конструкцию, стабильную работу, высокий КПД и большую пропускную способность. Они предназначены для применений, где большая скорость потока важнее, чем возможности давления. Кроме того, одноступенчатые центробежные насосы являются одной из самых популярных конструкций центробежных насосов, что означает, что они могут поставляться из различных материалов и в различных вариантах конструкции для удовлетворения конкретных требований применения. Одноступенчатые насосы идеально подходят для приложений, требующих, чтобы насос работал с большими объемами, такими как перекачка общей воды и перекачка водяного балласта, и являются высоконадежными решениями, требующими минимального обслуживания.

Вертикальные погружные насосы

Вертикальные погружные насосы представляют собой центробежные насосы с удлиненным валом, который отделяет двигатель от насоса. Хотя рабочие колеса насоса погружены в жидкость, двигатель насоса остается вне жидкости из-за конструкции длинного вертикального вала. Эта уникальная конструкция насоса имеет несколько явных преимуществ и делает это насосное решение идеальным для опорожнения колодцев, отстойников, резервуаров и резервуаров.

Преимущество вертикальных погружных центробежных насосов заключается в том, что они могут работать с высокотемпературными и потенциально взрывоопасными жидкостями, такими как бензин и некоторые химические вещества, поскольку их уплотнения и двигатель расположены вне жидкости, что означает отсутствие риска повреждения уплотнений и насосов под воздействием высокой температуры. опасные жидкости, повреждающие двигатель. Кроме того, затопленная конструкция всасывания насоса устраняет риск кавитации, вызванной кавитационным запасом, а отдельный двигатель насоса значительно упрощает техническое обслуживание центробежных насосов этого типа по сравнению со стандартными погружными насосами. Как и вертикальные центробежные насосы, вертикальные погружные насосы имеют компактную компактную конструкцию, идеально подходящую для установок, где пространство ограничено.

Какие существуют типы центробежных насосов и их применение?

Перейти к содержимому

Поскольку центробежные насосы используются во многих отраслях промышленности, они стали самым востребованным типом насосов во всем мире. Тем не менее, лучшие производители насосов в Канаде вносят конструктивные изменения и усовершенствования в ответ на пожелания клиентов и не отстают от постоянно меняющихся технологий. Компании-производители также предлагают несколько типов центробежных насосов для различных областей применения.

Чтобы лучше понять, насколько широким стал этот тип насоса, рассмотрим следующее. Просто помните, что независимо от того, какое оборудование вам нужно, всегда сотрудничайте с известным производителем насосов, чтобы гарантировать, что вы получите продукт высшего качества.

При классификации центробежных насосов необходимо учитывать ориентацию, ступени и даже конструкцию рабочего колеса. Выбор правильного насоса зависит от нескольких факторов, включая конструкцию, область применения, конструкцию, перекачиваемую жидкость, требуемое давление и температуру, соответствие требованиям и обслуживание. Тем не менее, один и тот же производитель насосов часто предлагает их все.

Ориентация

• Радиальные центробежные насосы – Конструкция насосов радиальных центробежных насосов способствует направленному наружу потоку, который ускоряется рабочим колесом. Энергия передается в камеру, которая позволяет жидкости покинуть насос по трубопроводу, идущему вниз по течению. Насос радиального типа поставляется как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении. Хотя оба имеют уникальные преимущества, многие компании предпочитают горизонтальный вариант, так как доступ к внутренним компонентам упрощается для выполнения обслуживания и ремонта.
• Осевые центробежные насосы – Эти насосы создают поток за счет движущего движения лопастей рабочего колеса, другими словами, за счет подъемного эффекта.

Ступенчатые насосы

• Одноступенчатые – Этот центробежный насос имеет одно рабочее колесо. Благодаря простой конструкции обслуживание не представляет сложности. Как правило, этот конкретный тип лучше всего подходит для установок с низким давлением и большим расходом. По большей части этот насос обслуживает общий динамический напор от низкого до среднего и высокий расход.
• Двухступенчатый – Двухступенчатый центробежный насос с двумя рабочими колесами, работающими бок о бок, лучше всего подходит для приложений со средним напором.
• Многоступенчатый . Как следует из названия, этот насос имеет три или более рабочих колеса, что делает его идеальным для работы с высоким напором.

Когда речь идет о напоре насоса, он состоит из давления, определяемого высотой, на которую насос может поднять или поднять жидкость.

Крыльчатка

Существуют даже различные конструкции крыльчатки.

• Одинарное всасывание – Благодаря рабочему колесу одинарного всасывания этот насос позволяет жидкости поступать на лопасти только с одной стороны. Даже при относительно простой конструкции рабочее колесо имеет больший дисбаланс осевой тяги из-за потока жидкости.
• Двойного всасывания – В этом случае центробежный насос имеет рабочее колесо двойного всасывания, что означает, что жидкость поступает с обеих сторон лопастей. Таким образом, он имеет более низкий положительный напор на всасывании по сравнению с насосом одинарного всасывания.
• Vortex Open – Рабочее колесо этого типа способно перекачивать масла и теплоносители
• Открытое рабочее колесо – часто используется в самовсасывающих насосах, открытое рабочее колесо имеет ряд лопастей, прикрепленных к центральному блоку. Это делается для крепления на валу. Открытая крыльчатка с меньшей вероятностью засорится, и даже если это произойдет, ее легче очистить, чем закрытую крыльчатку.
• Полузакрытый – Этот тип имеет заднюю стенку, которая увеличивает прочность рабочего колеса. Полузакрытые рабочие колеса обычно используются с жидкостями, содержащими твердые частицы. Снижение эффективности из-за закрытой крыльчатки с полузакрытой крыльчаткой, но способность пропускать твердые частицы является важным компромиссом.
• Закрытая крыльчатка – Закрытые крыльчатки наиболее часто используются в промышленности, поскольку они могут работать с летучими и взрывоопасными жидкостями.
  • Закрытая крыльчатка изначально очень эффективна и используется в основном в более крупных насосах и может использоваться в приложениях, работающих с взвешенными твердыми частицами.
  • Эти типы крыльчаток обычно используются для прозрачных жидкостей. Они плохо справляются с твердыми частицами и их трудно чистить, если они забиваются.