Конструктивная схема и принцип действия центробежного насоса

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.

Характеристики центробежных насосов

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 п_я, 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:

Параллельная и последовательная работа центробежных насосов

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.

Особенности обслуживания центробежных насосов

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)

Похожие статьи

Как подобрать центробежный насос для воды?!

Содержание

Центробежный насос для воды на сегодняшний день является одним из самых востребованных агрегатов. Это оборудование широко используется и в промышленности и для бытовых нужд, поэтому центробежные агрегаты представлены на рынке широкой линейкой производителей – Grundfos, Wilo, Dab, Джилекс, водолей и многими другими.

В этой статье рассмотрим принцип работы, устройство, разнообразные типы и модели оборудования, а так же где лучше применять каждый конкретный агрегат.

Принцип действия центробежного насоса.

Работа центробежного насоса (насоса ЦН) основана на принципе силового взаимодействия лопасти с обтекающим её потоком. Название центробежный насос берет от процесса передачи механической энергии от рабочего тела к потоку.

В центробежном агрегате поток жидкости имеет в области лопастного колеса радиальное направление, и поэтому создаются условия для работы центробежных сил.

При вращении колеса в потоке жидкости возникает разность давлений по обе стороны каждой лопасти и, следовательно, силовое взаимодействие потока с лопастным колесом.

Силы давления лопастей на поток создают вынужденное вращательное и поступательное движение жидкости, увеличивая её давление и скорость, т.е. механическую энергию.

Приращение энергии в лопастном колесе зависит от сочетания скоростей протекания потока, скорости вращения колеса, его размеров и формы, т.е. от сочетания конструкции, размеров, числа оборотов и подачи. При постоянном числе оборотов каждому значению подачи лопастного агрегата соответствует определенный напор.

Принцип работы центробежного насоса, описанный выше относится и к агрегатам погружного и к агрегатам поверхностного типа.

Характеристика центробежного насоса

График напор – подача (производительность) изображается плавной кривой. Такая кривая называется характеристика центробежного насоса.

Дополнительно на графике характеристики может быть указана мощность, минимальное давление, коэффициент полезного действия(КПД) и сила тока во всем диапазоне.

Все эти характеристики очень важны при выборе каждой конкретной модели, а если Вы приобретаете насосное оборудование, которое будет работать на общую трассу(например для котельных), то без характеристики не обойтись.

Все параметры конкретного центробежного насоса: напор, подача, мощность и т.д. получают в процессе испытания на стенде. Разберем их по очереди.

Напор – показывает на какую высоту центробежный насос способен поднять столб воды, необходим при расчет сопротивления, которое необходимо преодолевать оборудованию. Измеряется в метрах.

Подача(производительность) центробежного насоса – отображает с какой скоростью будет подаваться жидкость. Выражается в м³/ч или л/ч.

Ток и мощность центробежного насоса – характеризуют затраты электроэнергии на агрегат.

Схема центробежного насоса

В процессе эксплуатации центробежного насосного агрегата для перекачки воды возникает необходимость резко увеличить подачу или давление в системе. Это легко сделать организовав системы центробежных насосов — изменив число совместно работающих центробежных аппаратов.

Совместная работа нескольких насосов на общую систему является одним из возможных методов регулирования параметров работы. Рассмотрим подробнее упомянутые выше способы параллельной и последовательной работы центробежных насосов для воды.

Параллельная работа нескольких машин на общую систему применяется для резкого увеличения подачи. Для параллельной работы наиболее подходящими являются насосы с одинаковыми напорными характеристиками. Однако параллельно могут работать центробежные устройства с различными характеристиками, а так же устройства разных типов, например, центробежные и поршневые.

Последовательная работа насосов применяется для резкого увеличения напора в системе при незначительном увеличении подачи. При этом возможны случаи, когда насосы цн располагаются в непосредственной близости один от другого и когда насосы цн удалены на значительное расстояние. В первом случае корпус второго агрегата должен воспринимать полное давление первого агрегата.

Последовательное соединение механизмов экономически оправдано при крутых характеристиках системы с малым значением напора. Регулирование дросселированием при последовательном включении экономически неоправданно. Целесообразнее использовать регулирование изменением частоты вращения одного из насосов.

Число последовательно включенных насосов лимитируется прочностью корпусов и надежностью работы концевых уплотнений.

Устройство центробежного насоса.

Устройство центробежного насоса в общем случае представляет собой следующую конструкцию:

Насос состоит из крышки корпуса поз.1, корпуса поз.2, нагнетательного патрубка поз.3, всасывающего патрубка поз.11 и свободно вращающегося в нем лопастного колеса поз. 4. Лопастное колесо поз.4 представляет собой камеру, в которой расположена система лопастей.

При вращении колеса лопасти приводят протекающий поток во вращательное движение, увеличивая этим его механическую энергию. Корпус центробежного насоса поз. 2 служит для конструктивного объединения всех элементов в насосе, для подвода жидкости к лопастному колесу, отвода потока от него и для преобразования скорости энергии потока, выходящего из колеса в давление.

Для предупреждения обратного возврата жидкости из области нагнетания в область всасывания через пространство между колесом и корпусом служит уплотнение. Зазор в таком уплотнении делается как можно меньшим для исключения обратных протечек жидкости.

Рабочее колесо центробежного насоса закреплено на валу поз.5, который одновременно служит проводником механической энергии от двигателя. Вал насоса и двигателя соединены муфтой поз.6.

В месте прохода вала через отверстие из корпуса расположено сальниковое уплотнение поз 10, предупреждающее вытекание жидкости из корпуса наружу. Вал опирается на подшипники поз.9, которые воспринимают как радиальную так и осевую нагрузки, возникающие вследствие действия гидравлических сил и вела.

Центробежный насос для воды в таком исполнении допускает применение нескольких лопастных колес в одной схеме, что позволяет значительно расширить область использования лопастных насосов и создает ряд конструктивных преимуществ, таких как увеличение высоты подачи устройства в несколько раз.

Семейство насосов центробежного типа насчитывает огромное множество конструкций и вариаций моделей. Одной из вариаций такого типа машин является вихревой насос.

Типы центробежных насосов

Насосы центробежные консольные

Центробежные консольные насосы цн выпускаются по ГОСТ. Устройство центробежного насоса консольного типа выглядит следующим образом.

Базовой деталью машины является опорный кронштейн, в котором на двух шарикоподшипниках устанавливают вал. К кронштейну шпильками крепят спиральный корпус, напорный патрубок которого направлен вертикально вверх. В корпусе выполняются отверстия для выпуска воздуха, слива воды и подсоединения манометров.

На консольном конце вала крепят рабочее колесо. Со стороны входной воронки колеса корпус центробежного насоса закрывают крышкой с входным патрубком, обеспечивающим подвод жидкости к рабочему колесу.

Концевое уплотнение насоса сальникового типа, которое при необходимости можно заменить торцевым уплотнением. Незначительные осевые усилия воспринимаются шарикоподшипниками, которые смазываются консистентной смазкой.

Насос с электродвигателем устанавливают на общей плите и соединяют упругой муфтой.

Насосы центробежные консольные широко представлены на рынке, существует несколько разновидностей таких устройств. Подробное описание их конструкции и отличий, а так же технические характеристики мы собрали в этой статье.

Одноступенчатый центробежный насос для отопления

Бытовой центробежный насос для отопления выполняется в двух модификациях – «с мокрым» и «с сухим ротором».

Одноступенчатые насосы с мокрым ротором рассчитаны на постоянный контакт с перекачиваемой жидкостью. Перекачиваемая среда обеспечивает смазывание подшипников и уплотнений, а также снимает лишнее тепло с подшипников и электродвигателя. Конструктивно такие насосы компактны, но характеризуются низкими показателями по мощности. Их используют в качестве насосов подкачки для увеличения давления и в системах отопления.

Подробнее про насосы для отопления в этой статье

Одноступенчатые насосы с сухим ротором, отличаются тем, что двигатель вынесен за конструкцию насоса и соединяется с гидравлической частью посредством соединительной муфты.

Такие агрегаты обладают лучшими расходно-напорными характеристиками, большими размерами и высоким уровнем шума. Основное их назначение – централизованные системы подачи воды и отопление.

Насос центробежный погружной

Насос центробежный погружной или скважинный – это ещё одна модификация этого типа оборудования. Оно широко применяется для обеспечения водой частных домов и загородных участков.

Мы собрали для Вас все материалы по центробежным насосам для колодца и скважины в статье про скважинные насосы.

Многоступенчатый насос

Каждому лопастному колесу в агрегате соответствует элементарный насос.

Соединение таких элементарных конструкций в одном агрегате может быть параллельным и последовательным.

При параллельном соединении каждое лопастное колесо подает небольшую часть от общей подачи. Общий поток в агрегате делится на ряд параллельных струй. Такой центробежный насос для воды называется многопоточным.

На входе в многопоточную конструкцию поток делится на две части и поступает в лопастное колесо с двух сторон. Лопастное колесо в этой конструкции представляет собой объединение в одной детали двух лопастных колес, расположенных симметрично.

При выходе из лопастного колеса обе части потока вновь соединяются и поступают в спиральный отвод.

Входной и выходной патрубки машины расположенные в нижней части корпуса, направлены горизонтально в противоположные стороны. Аппарат имеет двусторонние выносные опоры, которые крепятся к его корпусу и фиксируются штифтами. Ротор конструкции опирается на подшипники качения или скольжения в зависимости от размера самой конструкции.

Такая конструкция машины очень компактна и обладает рядом преимуществ.

При последовательном соединении каждое лопастное колесо создает лишь часть полного напора при полной подаче. Напор в центробежном насосе при такой схеме соединения нарастает ступенями.

Такой тип конструкции насоса называется многоступенчатым. Он позволяет увеличить напор во столько раз, сколько у него ступеней. Все колеса многоступенчатого механизма насажены на общий вал и образуют единый ротор насоса.

Корпус механизма имеет торцовый разъем в горизонтальной плоскости. Входной и выходной патрубки расположены в нижней части корпуса и направлены горизонтально в противоположные стороны. Ступени насоса соединены между собой переводными каналами каналами и трубами.

Рабочее колесо, расположенное на первой ступени, обычно имеет повышенную всасывающую способность или двусторонний вход.

Опорами ротора устройства могут быть как подшипники качения, так и подшипники скольжения, устанавливаемые в разъемные корпуса.

Система уравновешивания осевого давления, подшипники, сальники объединяются в одном общем для всех ступеней корпусе, что придает машине компактность, уменьшает вес и снижает стоимость.

Ремонт центробежных насосов

Центробежные насосы удобны для непосредственного соединения с быстроходными типами современных электромоторов. Вследствие вращения лопастного колеса с постоянным числом оборотов скорости потока жидкости в центробежных насосах могут быть значительно более высокими чем в поршневых.

Центробежные машины при тех же значениях подачи получаются значительнее компактнее, легче и дешевле.

Коэффициент полезного действия (КПД) центробежной машины при среднем напоре не уступает КПД поршневого аппарата, поэтому в области низких и средних напоров и больших подач применяют исключительно лопастные насосы.

Устройство центробежного насоса и принцип его действия

В повседневной жизни среди различных устройств, которые были созданы для перекачивания всевозможных жидкостей, наиболее эффективным и практичным, не без основания, считается центробежный насос. Простота конструкции, в сочетании с высокой производительностью и возможностью создать большое давление, обусловили широкое применение такого агрегата почти во всех сферах жизнедеятельности современного человека.

К этому типу оборудования относятся и большинство насосных станций или бытовых помп, которые применяются для устройства в частных строениях автономного водопровода и для полива дачных участков.

Принцип действия таких устройств основывается на физическом законе возникновения центробежной силы, которая возникает при вращательном воздействии лопастей колеса на жидкость. Чтобы лучше понять принцип работы насоса нужно досконально изучить основные типы и конструктивную особенность этого агрегата.

Классификация центробежных насосов

Центробежные насосы условно можно классифицировать по ряду конструктивных характеристик.

По количеству ступеней:

• Одноступенчатые насосы имеют одно рабочее колесо. Такая конструкция считается самой простой и классической.
• Многоступенчатые агрегаты используются в случаях, когда возникает необходимость создать большое давление жидкости. В них на один вал посажено несколько рабочих колёс. Каждое колесо находится в своей рабочей камере, что и образует отдельную ступень. Перекачиваемая жидкость последовательно поступает из одной ступени в другую, пока не попадёт в выходной патрубок. При этом общий напор системы будет равен сумме напоров, который может развить каждая ступень.

По числу дисков рабочего колеса:

• Только с диском в задней части рабочего колеса.
• С диском в задней и передней части колеса. Такие устройства используются для перекачки густой жидкости или в водопроводных сетях низкого давления.

По направлению оси вращения:

• С валом горизонтального расположения. Такие насосы, из-за простоты обслуживания, считаются наиболее распространёнными моделями.
• Модели с валом вертикального расположения требуют намного меньше места для установки, так как мотор располагается над корпусом. Большинство скважинных насосов относятся к такому типу, из-за стеснённых условий их работы. Существенным недостатком таких моделей считается сложность в обслуживании и ремонте насосов, т. к. приходится снимать двигатель.

По создаваемому давлению воды насосы бывают:

• Высокого давления (от 0,6 МПа).
• Среднего давления (0,2–0,6 МПа).
• Низкого давления (до 0,2 МПа).

По способу установки:

• Погружные. Устанавливаются в скважинах и глубоких колодцах. Их подвешивают на цепи или тросе в полностью погруженном в воду состоянии.
• Полупогружные. Чаще применяются насосы с валом вертикального расположения. Монтируются они так, что нижняя часть корпуса погружается в жидкость. Применяются в основном для удаления воды из приямков.
• Поверхностные. Располагаются такие агрегаты на небольшом удалении или непосредственно возле источника воды. Очень удобны в обслуживании и эксплуатации, так как легкодоступны для визуального контроля.

По способу забора воды:

• Самовсасывающие. Такие насосы способны поднимать воду с глубины около 8 метров на практике, а теоретически считается 10,34 метра. Неудобством эксплуатации агрегата считается необходимость, перед запуском, заполнять систему водой. Причём и армированный всасывающий шланг так же. Важнейшим элементом является обратный клапан, который удерживает воду, при кратковременных паузах в работе.
• Насосы нормального всасывания. Этот тип насосов включает в себя все погружные агрегаты, а также и поверхностные, в которые жидкость поступает самотёком. Вода в полость такого насоса заливается только при первом его запуске.

По скорости вращения:

• Тихоходные.
• Нормального хода.
• Высокоскоростные (быстроходные) – крыльчатка в таких агрегатах находится на втулке.

По назначению:

• Водопроводные.
• Канализационные.

Характеристика центробежного насоса

Несмотря на огромное разнообразие моделей агрегатов для перекачивания жидкости, существуют несколько основных характеристик, основываясь на которые, можно выбрать подходящую систему в конкретном случае.

Основными рабочими параметрами считаются:

• Производительность.
• Потребляемая мощность.
• Напор (давление на выходе).

Особенностью насосов центробежного типа является зависимость их производительности от напора. Такую зависимость называют напорной или главной характеристикой насоса. Эта характеристика в паспорте изделия указывается в графическом изображении, реже в форме таблицы. Если вы хотите решить вопрос оптимального выбора модели, то сначала нужно определить необходимый напор, который складывается из нужной высоты подъёма жидкости, плюс гидравлическое сопротивление системы, плюс давление, необходимое в самой удалённой точке водозабора.

Выбранная модель насоса будет являться оптимальной, если необходимые производительность и напор будут изображаться в середине главной характеристики.

Детали центробежного насоса

Современные перекачивающие агрегаты центробежного типа имеют приблизительно одинаковое конструктивное построение. Они имеют рабочий орган, представляющий собой колесо, и корпус. На рабочем колесе расположены специальные лопасти, при помощи которых и перемещается вода внутри прибора. За счёт вращения лопастей создаётся центробежная сила, перемещающая жидкость к выпускному клапану, создавая определённое давление, за счёт которого и выталкивается вода наружу.

Довольно часто на таких агрегатах устанавливаются и другие конструктивные приспособления, которые конструкцию насосов делают универсальной:

• Обратный приёмный клапан служит для устранения возможности залива корпуса насоса водой перед запуском системы. Здесь же установлена фильтрующая сетка.
• Задвижка, которая открывает и закрывает водяной поток.
• Вакуумметр служит для определения разряжения воздуха в системе. Этот прибор устанавливается между задвижкой и насосом, и показывает наличие воздуха в системе, который удаляется с помощью специального крана, смонтированного в трубопроводе.
• Для измерения давления, которое создаёт агрегат, на напорном патрубке монтируется манометр.
• Предохранительный клапан является защитным приспособлением от гидравлического удара.

Рабочее колесо центробежного насоса

Рабочее колесо любого центробежного насоса считается главной частью такой конструкции. В зависимости от места работы насоса, от мощности установленного двигателя и от характера перекачиваемой жидкости рабочее колесо может различаться:

• По материалу изготовления. В насосах, работающих в неагрессивной среде, применяются рабочие колёса, изготовленные из стали, чугуна или меди. А вот при работе насоса в химически активной среде, оптимальным материалом для рабочего колеса считается керамика.
• По способу изготовления колёса бывают литые, клёпанные и штампованные.
• По форме лопастей различают рабочие колёса с прямыми лопастями, с лопастями, загнутыми в сторону вращения рабочего насоса, а также загнутые в сторону противоположную вращению.

Рабочий вал

Эта деталь центробежного насоса является самой восприимчивой к повреждениям во время работы. Установку вала необходимо производить с точной центровкой и балансировкой. Валы могут быть:

• Гибкого вида, применяются при работе двигателя на повышенных оборотах.
• Жёсткие валы находят применение при нормальных оборотах мотора.

Изготавливают рабочие валы из легированной, кованной и нержавеющей стали.

Принцип работы центробежного насоса

Принцип работы устройства для перекачки жидкости центробежного типа достаточно прост. Под действием вращающегося рабочего колеса создаются силы центробежного характера, перемещающие потоки воды. Само рабочее колесо плотно насажено на рабочий вал агрегата. А он, в свою очередь, при помощи магнитной муфты соединён с электрическим двигателем системы. Двигатель вращает рабочее колесо, что и создаёт возможность перемещения жидкости. Более удобного и простого метода перекачки жидкости, пока ещё не разработала современная наука.

Преимущества применения

Существует два основных вида преимуществ использования агрегатов центробежного типа – конструктивные и функциональные.

Простота схемы центробежного насоса позволяет произвести установку всего оборудования в относительно небольшом корпусе, что обуславливает их компактность и сравнительно малую массу. Конечно, габариты и вес агрегата напрямую зависят от мощности установленного двигателя. Такой прибор легко перемещать и одному человеку. Применение такого типа оборудования считается надёжным и долговечным.

Основным функциональным достоинством такого типа агрегатов считается возможность плавной подачи жидкости, что достигается использованием системы защиты от гидроударов. Запуск центробежных насосов производится легко.

Применение на промышленных объектах

Конструкция центробежных агрегатов позволяет их монтировать в тех местах, где установка другого оборудования трудноосуществима, из-за их больших габаритов. Применение таких систем перекачки жидкости, получило огромное распространение в нефтяной и химической отрасли народного хозяйства. Они способны перекачивать под давлением различные смеси, тяжёлые компоненты, нефтепродукты, кислоты и многие другие жидкости, которые считаются химически активными веществами.

Способность поддерживать постоянное давление, при различных температурах жидкости, позволяет широко применять подобные агрегаты для создания принудительной циркуляции в отопительных системах.

Возможность работы с загрязнёнными и чистыми жидкостями, обуславливает широкое применение таких систем в прокачке скважин после завершения бурения.

Правила эксплуатации центробежных систем

Чтобы центробежный агрегат послужил долго и безотказно, рекомендуется устанавливать в систему различные измерительные и контрольные приборы, опираясь на показания которых можно регулировать оптимальный режим работы оборудования:

• Для защиты всех рабочих частей насоса, от попадания крупных инородных тел, на входе в систему рекомендуется устанавливать фильтр.
• Обязательным должно быть применение системы защиты от гидроудара, с установкой обратного клапана и манометра. В схеме работы такой системы манометр подаёт сигнал на клапан, нормализующий работу.
• При выборе модели нужно обязательно обращать внимание на материал, из которого изготовлены основные рабочие части оборудования. Подбирать агрегат необходимо в зависимости от характеристики жидкости, с которой планируется работать.
• Именно в зависимости от химических и физических свойств жидкости, с которой будет работать насос, нужно подбирать и материал для многочисленных узлов уплотнения.
• К защите электрического двигателя также предъявляются определённые требования при эксплуатации. Так, обязательным является устройство защиты от короткого замыкания. Устройство автоматического выключателя позволит сохранить работоспособность электрического двигателя при возникновении значительных перегрузок в системе.

Помните, что любая, даже самая простая и надёжная система, требует проведения своевременных профилактических и ремонтных работ. Проведение такого обслуживания надолго продлит срок службы агрегата.

Центробежный насос