Устройство и принцип работы центробежного насоса

Центробежный насос: принцип работы

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

Особенности конструкции и принцип действия

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.

Вспомогательные узлы:

• 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 центробежных насосов

Оборудование различается по способу уплотнения вала, методу соединения рабочего органа с силовым приводом.

Дополнительные различия накладывает тип жидкости, которую перекачивает помпа.

Существуют насосы спирального типа, отводящие жидкость в спиральный лабиринт, в части устройств используется неподвижное колесо с направляющими лопатками для потока жидкости.

Оборудование разделяется по способу установки, малогабаритные помпы допускается монтировать на переносных рамах или крепить внутри корпусов бытовой техники. Конструкции для водоснабжения жилого дома или промышленного объекта размещаются на бетонном основании, в котором заранее расположены анкеры. При монтаже установки под открытым небом предусматривается защитный козырек, предотвращающий попадание атмосферных осадков в корпус мотора.

Области применения

Краткое описание сфер применения насосов центробежного типа:

1. Обеспечение питьевой водой жилых зданий и промышленных помещений. Специальные устройства погружного типа оборудованы контроллером, не допускающим вращения ротора без подачи жидкости.
2. Перекачка нефтепродуктов или иных жидкостей в промышленных условиях или на складах.
3. Подача смеси воды и специального пенообразователя к пожарному стволу. Установки монтируются на шасси пожарных автомобилей, привод осуществляется от основного двигателя через коробку отбора мощности.
4. Обеспечение циркуляции теплоносителя в отопительных системах.
5. Подача воды или моющего раствора в стиральных машинах и посудомоечных установках.
6. Обеспечение напора воды в оросительных установках сельскохозяйственного назначения.
7. Центробежные насосы используются для подачи охлаждающей жидкости в тепловых машинах (например, в двигателях внутреннего сгорания).
8. Заполнение и слив воды из цистерн на грузовых кораблях (балластная нагрузка для обеспечения остойчивости).
9. Перекачивание жидкостей, использующихся при производстве пищевых продуктов.

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).
•  

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Центробежный насос — Что такое Центробежный насос

Центробежный насос- это насос, в котором движение жидкости и необходимый напор создаются за счёт центробежной силы, возникающей при воздействии лопастей рабочего колеса на жидкость.

Внутри корпуса насоса, который обычно имеет спиральную форму, на валу жестко закреплено рабочее колесо.

Колесо состоит из заднего и переднего дисков, между которыми установлены лопасти. 
Они отогнуты от радиального направления в противоположную сторону, направления вращения рабочего колеса. 
С помощью патрубков корпус насоса соединяется с всасывающим и напорным трубопроводами.

Принцип работы.

При вращении рабочего колеса жидкость, которая находится в каналах рабочего колеса между его лопастями, под действием центробежной силы будет отбрасываться от центра колеса к периферии. При этом, в центральной части колеса создастся разрежение, а на периферии повысится давление, в результате чего жидкость из насоса начнёт поступать в напорный трубопровод.
Это образует разрежение, под действием которого жидкость одновременно начнёт поступать в насос из всасывающего трубопровода.
Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных секций, имеется возможность, не меняя подачи, менять напор путем установки нужного числа сек­ций. 
При этом меняется только длина вала и стяжных шпилек.
Во время работы насоса, вследствие давления жидкости на неравные по пло­щади боковые поверхности рабочих колес, возникает усилие, которое стремиться сместить ротор насоса в сторону всасывания.
Для уравновешивания указанного осевого усилия в насосе применяется гидравлическая пята, состоящая из диска гидравлической пяты, кольца гидравлической пяты и втулки.

Во время работы насоса жидкость проходит через кольцевой зазор, образованный отверстием крышки нагнетания и втулкой и давит на диск гидравлической пяты с усилием, которое по величине равно сумме усилий, действующих на рабочее колесо, но направленным в сторону нагнетания. Таким образом, ротор насоса оказывается уравновешенным. Равенство усилий устанавливается автоматически, благодаря возможности осевого перемещения ротора насоса. Часть жидкости из разгрузочной камеры гидравлической пяты проходит между втулкой и сальниковой набивкой, чем достигается жидкостная смазка трущихся поверхностей и их охлаждение. Другая (основная) часть жидкости из разгрузочной камеры гидравлической пяты в насосах типа ЦНС, ЦНСМ, ЦНС(н) отводится через резьбовое отверстие и штуцер в дренаж.

При работе насоса с давлением на входе до 0,З МПа, вытекающую из штуцера жидкость можно направить во всасывающий трубопровод.

В насосах типа ЦНСГ вода из разгрузочной камеры гидропяты отводится наружу или во всасывающий трубопровод.

Между втулкой и сальником всегда должна протекать перекачиваемая жидкость в количестве 15-30 л/ч. Излишнее затягивание сальников ускоряет износ втулок и увеличивает потери на трение.

В крышке всасывания и кольца направляющего аппарата имеется отверстие через которое вода под давлением созданным первым рабочим колесом, проходит к втулке гидрозатвора, в которой имеется отверстие для подвода воды к рубашке вала, при этом болт должен быть вывинчен из крайнего нижнего положения на 8-12 оборотов.

Конструкция насосов ЦНСГ предусматривает охлаждение подшипников водой от постороннего источника. Охлаждаемая вода должна подаваться с давлением не выше 0,З МПа (З кгс/см2). В насосах ЦНСГ отсутствует резиновое кольцо, устройство для выпуска воздуха и обводная система.

В насосах ЦНС(Г) для возможности работы с холодной и горячей водой имеется резиновое кольцо и предусмотрено охлаждение подшипников аналогично насосам типа ЦНСГ.

Привод насоса — от электродвигателя через упругую втулочнопальцевую муфту. Вращение ротора насоса правое (по направлению движения часовой стрелки), если смотреть со стороны электродвигателя.
Центробежные насосы бывают не только 1-ступенчатыми (с одним рабочим колесом), но и многоступенчатыми (с несколькими рабочими колесами). При этом принцип их действия во всех случаях остается таким же, как и всегда. Жидкость будет перемещаться под действием центробежной силы, которая развивается за счёт вращающегося рабочего колеса.

Устройство Насоса.

Насос состоит из корпуса и ротора. 
К корпусу крепятся крышки всасывания 6 и нагнетания 5, корпуса направляющих аппаратов 7 с направляющими аппаратами 8, кронштейны передний 9 и задний 10. 
Корпусы направляющих аппаратов и крышки стягиваются стяжными шпильками 21. 
Стыки корпусов направляющих аппаратов и крышек уплотняются резиновыми кольцами 84. 
Ротор насоса состоит из вала 25, на котором установлены рабочие колеса 3,8 диск гидравлической пяты 18, втулки 20,28,30 подшипники 90 и полумуфта муфты 1. 
Все эти детали стягиваются на валу специальными гайкой 51. 
Места выхода вала из корпуса уплотняются сальниковой набивкой 95, пропитанной антифрикционным составом. 
Сечение сальника — квадрат. 
Кольца набивки на валу устанавливаются с относительным смещением разрезов на 120 и поджимаются втулками сальника 11 с помощью гаек 47 на шпильках 66. 
Опорами ротора служат 2 радиальных сферических подшипника 90, которые установлены в кронштейнах 9 и 10 по скользящей посадке, позволяющей ротору перемещаться в осевом направлении на величину хода ротора.
Места выхода вала из подшипников уплотняются манжетами 87. 
Подшипниковые камеры закрыты крышками 14 и 13, закрепленными шпильками с гайками.
Для предупреждения попадания воды в подшипниковые камеры установлены отбойники 32,37.
Корпус направляющего аппарата 7, аппарат направляющий 8 и колесо рабочее 3 в своей совокупности образуют секцию насоса. 
Всего в насосе ЦНС может быть до 10 секций.

их устройство и принцип действия

Все центробежные насосы имеют  одинаковое устройство и одинаковый принцип действия. Поэтому сегодня вместе с порталом Beton-Area.com мы поговорим об этих агрегатах подробнее.

Итак, каждый центробежный насос имеет спиралевидный корпус. Внутри корпуса находиться колесо, которое надежно закреплено. Колесо состоит из двух дисков. А между колесами находятся специальные лопасти. Они отогнуты от радиального направления в противоположную сторону вращения колеса. Соединяется насос с трубопроводами при помощи патрубков.

Если вы не знаете для чего используются центробежные насосы, то нужно сказать то, что эти устройства сегодня являются самыми популярными. Применяют их для подкачки жидкости. Такие устройства востребованы в промышленном и бытовом применении. Также их используют для автономного обеспечения водоснабжением загородного дома.

Где используются центробежные насосы

Устройства — центробежные насосы применяются во многих сферах. Почему такие устройства популярны? Ответ найти очень просто. Оказывается, они отличаются высокой степенью надежности и эффективности. Оказывается, во время перекачки чистой воды каждый такой насос показывает весьма внушительные характеристики. При этом работа насоса происходит по достаточно простой схеме. Насос не требует специальных условий для работы. Качественно функционировать он может от классических сетей электропитания.

Насос имеет простую конструкцию, поэтому в случае поломки его ремонтом можно заняться даже в домашних условиях. Но если вы не имеете опыта или у вас нет необходимых деталей, то ремонт центробежного насоса нужно доверить профессионалу. А если планируется капитальный ремонт центробежного насоса, то, в таком случае, вообще, без помощи специалистов никак не обойтись. Нужно подчеркнуть, что собственными силами с подобной работой никак не справиться.

Устройство и принцип действия

Если говорить об устройстве центробежного насоса, то здесь каких-либо сложностей не наблюдается. Центробежный насос имеет цилиндрический корпус вытянутой формы. Погружной насос может при этом иметь диаметр в 100 мм. Поверхностные модели гораздо больше. Однако свои габариты они компенсируют достаточно крупными рабочими колесами.

На роторной оси находится рабочее колесо. Ось при этом вращается от работы двигателя. На самом колесе находятся лопасти и об этом говорилось выше.

Если рассмотреть принцип действия насоса, то для закачки воды это устройство использует патрубки или входные каналы. Именно по этим деталям вода попадает в сам центробежный насос. Там вода натыкается на рабочее колеса, которое активно вращается. За счет того, что колесо вращается, жидкость нагнетается и отбрасывается к стенкам рабочей камеры. Этому способствует центробежный эффект, который создается от высокого давления и от вращения.

Обратите внимание на статью: Водяное отопление теплицы: достоинства системы и прочая информация

Вода, которая была оттеснена к борту устройства автоматически всасывается в выводные каналы, которые были оборудованы возле стенок. Каждый насос имеет на выходе нагнетательные трубки, которые могут иметь спиралевидную или кольцевую форму. Проходя, через них вода создает более серьезный нагнетательный вектор. Отсюда следует, что жидкость под высоким давлением подается в шланг либо распределяется по трубопроводам.

Когда вода начинает поступать в трубы или шланг в центральной области рабочего колеса образовывается зона пониженного или разряженного давления. Такой эффект провоцирует эффективную подкачку новых потоков воды в само устройство. Благодаря такому принципу действия, центробежный насос имеет постоянную работу. А сам цикл работы завершается после того, как устройство полностью выключается.

Принцип действия центробежных насосов, который был описан выше относиться к устройствам погружного или поверхностного типа. В каждом случае работу выполняет одно либо несколько колес.

Центробежные насосы полноценно могут работать только с жидкостью. Помните, что если устройство будет работать без жидкости, то оно быстро придет в негодность.

С погружными моделями центробежных насосов очень просто работать. Так как они находятся в воде их работу регулируют поплавковые выключатели, которые при низком уровне воды просто не запускают их работу.

Поверхностные насосы в этом плане немного капризнее. Поэтому за состояние устройства поверхностного типа придется следить постоянно. Подобные устройства имеют в своей конструкции вмонтированные клапаны, которые отключают насос от сети электропитания тогда, когда в системе находится небольшое количество воды.

Виды центробежных насосов

Итак, по рабочему типу центробежные насосы делятся: погружные и поверхностные.

• Погружные насосы используют в самом источнике. Их подвешивают на тросе и оставляют в таком положении до тех пор, пока существует высокая необходимость в таком устройстве.

• Поверхностные центробежные насосы монтируют возле скважины. Подкачка жидкости при этом осуществляется через специальный шланг. Поверхностные насосы очень просто ремонтировать да и времени на это уходит гораздо меньше. Однако поверхностные насосы могут высасывать жидкость только лишь на глубине 13 метров. Кроме того, в некоторых случаях они отличаются слабым напором.

Насос центробежный с электродвигателем погружного типа имеет несколько или одно рабочее колесо малого габарита. Такие устройства имеют также свои уникальные технические характеристики. Итак, если насос имеет несколько колес, то они вмонтированы друг за другом. Поверхностный насос имеет всего лишь одно рабочее колесо, которое отличается большим диаметром.

Центробежные насосы могут быть:

• Многоступенчатые;

• Одноступенчатые.

Одноступенчатыми в основном бывают поверхностные модели. Многоступенчатые модели — это в основном погружные устройства.

Еще центробежные насосы разделяют на устройства с:

• мокрым ротором,

• сухим ротором.

Насосы, которые имеют ротор могут смазываться самостоятельно за счет воды, которая в них проходит. Такие модели имеют пониженную мощность.

Устройства с сухим ротором намного мощнее. Движок и ротор здесь находятся в отдельной камере. Такие насосы отличаются большой мощностью, высоким уровнем шума и высоким уровнем потребления электричества.

Следите за работой насоса. Выполняйте все условия эксплуатации и ваш агрегат прослужит вам верой и правдой долгое время.

 

 

Центробежный Насос: Устройство и Принцип Действия

Принцип действия центробежных насосов

Принцип действия центробежных насосов целиком построен на законах физики. Работа происходит при возникновении центробежной силы, появление которой обусловлено действием лопастей колеса на жидкость.
Что бы правильно понять, где применяется данный насос и что он может качественно делать, надо знать устройство насоса центробежного. С эти мы сегодня ознакомимся. Также видео в этой статье покажет весь принцип его работы наглядно.

Работа и устройство

Чтобы понять работу данного механизма надо знать из чего состоит центробежный насос. Так же понять его принцип работы.
После этого вы сможете подобрать его именно для нужной работы. После этого и можно будет установить его своими руками. Посмотрев фото вы все поймете без проблем.

Основные узлы и элементы

Устройство и принцип действия центробежного насоса происходит в результате согласованных действий всех механизмов. Они состоят из корпуса в виде спирали и рабочего колеса, расположенного внутри корпуса и крепится на валу шпонкой.

Устройство центробежного насоса насоса

 Итак:

• Валик вращается непосредственно в подшипниках. А сальники служат в целях создания уплотнения прохода отверстия в том месте где внутри корпуса находится местоположение вала.
• Посредством всасывающего патрубка жидкость попадает прямо в насосный корпус, и ее подача направляется в средину рабочего колеса, которое продолжает беспрерывно вращаться.
• Из-за действия лопастей продолжается движение вещества и от центровой части колеса отскакивает в сторону и достигает таким образом спиральной части насосного корпуса, это что касается именно спиральных насосов.
• Далее перемещение вещества происходит в рамках напорного трубопровода через нагнетающий патрубок.

Внимание: Таким образом происходит воздействие лопастей на молекулярный состав воды, что служит причиной, по которой созданная кинетическая энергия двигателя переходит в напор жидкости с определенной скоростью из-за оказываемого на нее давления.

• Созданный насосом напор жидкостной струи измеряется в определенных единицах – метрах столба перекачиваемого вещества. Из – за происхождения разрежения перед колесными лопастями происходит всасывание жидкости.
• Выпуклость формы лопасти предполагает обеспечение усиления жидкостного напора и повышает качество отекания, а рабочее колесо вращается при этом в направлении нагнетания той стороной лопастей, которая выпуклая.

Принцип работы

При центробежных насосах обычно имеется арматура и некоторые приборы:

• Оснащенный сеткой обратный приемный клапан, выполняющий сдерживающую функцию воды именно в корпусном насосном патрубке (всасывающем) при совершении процедуры заливки перед активированием.
• Наличие сетки необходимо для фильтрации взвесей, которые находятся в воде.
• Далее идет задвижка. Существование вакуумметра функционирует, определяя показатели разрежения на той стороне, где происходит всасывание. Его местоположение определено в промежутке между задвижкой и корпусом.
• На самом верху корпуса центробежного насоса для того, чтобы была возможность выпустить воздух в конструкции имеет место наличие специального крана.

Внимание: В свою очередь обратный клапан не позволяет воде при возникновении такой ситуации перетекать в обратном направлении по центробежному насосу и находится на напорном трубопроводе.

• На напорном трубопроводе находит свое месторасположение и задвижка, обеспечивая сразу несколько функций – это и сам запуск процесса, и его приостановка, и кроме того контролирующая функция за непосредственно за мощностью напора, который создается за счет работы центробежного насоса.
• Такой прибор как манометр в данном случае измеряет напор жидкости, созданный центробежным насосом. Его расположение находит свое место на насосном напорном патрубке.
• Здесь предусмотрен и обратный предохранительный клапан, который защищает центробежный насос от ударов гидравлики. Расположение предохранительного клапана находит свое место прямо на напорном патрубке за задвижкой для обеспечения защиты насоса.
• Предусмотрен так – же и прибор для залива самого агрегата с разнообразными автоматическими приборами.

Работа центробежного насоса

Наличие образования центробежной силы и заложен весь смысл работы или действия центробежного насоса:

• Она образовывается непосредственно в самом насосном корпусе, когда насос работает путем вращения рабочего колеса.
• На вал насоса садится рабочее колесо при помощи шпоночного соединителя, а от вала идет передача кручения, развивающегося насосным приводом.
• Сам электрический двигатель(см.Центробежный насос с электродвигателем: рассмотрим как работает) соединен с насосным валом с помощью муфты, упругой по своему строению.

Внимание: Необходимо отметить, что самыми востребованными и популярными насосами, которые используются в целях перекачки воды и другой жидкости являются именно центробежные насосы различных видов.

• Привести их в действие возможно только соблюдая условие заполнения жидкостью корпуса агрегата.
• Такие насосы выполняют свою функцию, когда на них действует центробежная сила, вызываемая вращение рабочего колеса.
• Сам корпус центробежного насоса вмещает то одного до нескольких колес, прочно зафиксированных к валу. Колеса в обязательном порядке оснащены выпуклыми лопастями и соединяют по два диска.
• Посредством всасывающего патрубка идет поступление жидкости. Когда активируется агрегат запуск колеса происходит при помощи вала, соединенного с электроприводом.
• Постепенно захватываемая вода отходит от центральной части к боковым частям колеса. А увеличение центробежной силы помогает переместиться жидкости к нагнетательному трубопроводу с помощью, указывающей направление камеры.
  Таким образом идет увеличение давления между лопастями одновременно с освобождающимся пространством. Это и дает возможность некоторому следующему количеству проникать из водопровода.
• Во всасывающем патрубке имеется встроенный фильтр, не позволяющий мусору и взвесям попадать в насосный корпус. Что касается одноступенчатости и многоступенчатости насосных агрегатов, то принцип их действия абсолютно ничем не разница.
  Отличительной особенностью является лишь то, что при наличии нескольких колес рост давления происходит в каждом следующем.

Центробежный насос устройство и принцип действия подразделяются по своим преимуществам на функциональные и конструктивные. Сравнительно невысокие расценки центробежных насосов обусловлены дешевизной материалов, из которых они изготавливаются.
Это преимущественно сталь, полимеры и чугун. При покупке должна быть изучена инструкция, они бывают довольно разных параметров, от этого и зависит их цена. При покупке стоит отдать предпочтение проверенным брендам, а не гнаться за дешевыми вариантами. В этом случае   вы просто потеряете в качестве.

Автор статьи:

Admin

Поделись полезной статьей:

Назначение, устройство, принцип работы центробежного насоса — Студопедия

Что представляет собой центробежный насос? Центробежный насос (см.рис. 27) представляет собой улиткообразный корпус, в котором на оси с числом оборотов 500—3000 в мин. быстро вращается лопастное рабочее колесо. Поступающая по всасывающей линии через боковое отверстие (патрубок) вода захватывается лопатками, приводится во вращательное движение и благодаря развивающейся центробежной силе выбрасывается (гонится) из корпуса насоса по нагнетательной линии с определенной скоростью и определенным давлением.

Одновременно с ним через всасывающие трубы поступают новые порции воды и таким образом получается непрерывная подача воды. Расположение всасывающих и нагнетательных отростков (патрубков) может быть различным. Насос может иметь впуск воды не только с одной стороны колеса, но и с обеих его сторон, тогда получается насос с двусторонним впуском воды.

Рис. 27. Центробежный насос:

1 — корпус;

2 — манометр на нагнетательном трубопроводе;

3 — краник для заливки насоса;

4 — манометр на всасывающем трубопроводе;

5 — лопастное колесо.

Центробежные насосы делятся:

— по числу колес: одноколесные или одноступенчатые, многоколесные или многоступенчатые;

по создаваемому напору:

а) низконапорные — с напором до 20 мм. вод. ст.;

б) средненапорные — с напором 20-60 мм.вод.ст.;

в) высоконапорные — с напором более 60 мм.вод.ст.;

по способу разъема корпуса:

а) с горизонтальным разъемом;

б) с вертикальным разъемом;

по способу подвода воды к колесу:

а) с односторонним подводом жидкости;

б) с двухсторонним подводом жидкости.

Консольные центробежные насосы изготовляются двух модификаций:

К — с горизонтальным валом на отдельной стойке; КМ — с горизонтальным валом, моноблочные, с электродвигателем. Насосы типа К и КМ предназначен, для перекачивания воды, а также других жидкостей, схожих с водой по удельному весу и вязкости, с температурой до 85°С и содержимым механических примесей размером до 0,2 мм в количестве не более 0,1% по объему.

Как подразделяются центробежные насосы в зависимости от высоты подъема воды? В зависимости от высоты подъема воды насосы (условно) разделяются на три группы: низкого давления, подающие воду на высоту примерно до 15 м; среднего давления для подачи на высоту примерно 35-40 м и высокого давления, поднимающие воду на большие высоты. Центробежные насосы высокого давления изготовляют обычно многоколесными — многоступенчатыми, т. е. несколько рабочих колес расположены в одном корпусе последовательно одно за другим и окружены направляющими аппаратами. Вода через всасывающую трубу поступает в первое колесо, увлекается им, по отводному каналу идет во второе колесо и т. д., пока не попадает в нагнетательный патрубок.

Отчего зависит производительность центробежного насоса? Производительность центробежного насоса зависит от частоты вращения лопастного колеса и прямопропорциональна частоте вращения. Если обозначить производительность через букву Q , а частоту вращения лопастного колеса через букву n, то можно Записать

Q₁ / Q₂ = n₁ / n_2; Q₂ / Q₃ = n₂ / n₃  и т.д.

Таким образом, при увеличении числа оборотов насоса в два раза количество подаваемой им воды также увеличивается вдвое; при увеличении числа оборотов втрое количество подаваемой воды увеличивается в З раза и т. д.

Какую арматуру и контрольно-измерительные приборы устанавливают на центробежном насосе? На центробежном насосе, как правило, на всасывающей линии устанавливают приемный клапан и запорное устройство; на нагнетательной линии — обратный клапан и запорное устройство, а также вентиль для залива насоса водой перед его пуском и манометр.

Каков порядок пуска центробежного насоса? Порядок пуска центробежного насоса следующий: осмотреть насос, проверить наличие масла в подшипниках, далее насос и приемную линию залить водой (если он работает на всасывание), после чего проверить задвижку на напорном трубопроводе. Если задвижка на напорном трубопроводе открыта, то перед пуском ее следует закрыть, так как пуск насоса производится при закрытой задвижке.

Далее необходимо проверить уровень масла в подшипниках, в случае надобности масло долить. Затем включить насос в работу. Когда насос наберет нормальное число оборотов, медленно открыть задвижку на нагнетательной линии. При остановке центробежного насоса необходимо в начале закрыть запорное устройство (задвижку на нагнетательной линии), а затем выключить электродвигатель, вращающий его.

За чем следят во время работы центробежного насоса? Во время работы центробежного насоса следят за показаниями манометра, установленного на нагнетательной линии; за состоянием подшипников насоса; за показаниями амперметра электродвигателя; проверяют состояние сальников насоса, в случае необходимости слегка их осторожно подтягивают.

Устройство и принцип действия центробежных насосов — Студопедия

Глава 10. ЛОПАСТНЫЕ НАСОСЫ

Классификация лопастных насосов

Лопастные насосы относятся к классу динамических машин. В зависимости от направления потока жидкости они подразде­ляются на центробежные и осевые.

Центробежные насосы в зависимости от конструктивных особен­ностей, напора, подачи, рода перекачиваемой жидкости классифи­цируются по следующим признакам:

1. По числу ступеней или последовательности расположения колес: одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые (вы­соконапорные).

2. По числу потоков (параллельно расположенных колес): однопоточные, двухпоточные и многопоточные.

3. По условиям подвода жидкости к рабочему колесу: с одно­сторонним и двусторонним входом.

4. По условиям отвода жидкости от рабочего колеса: со спираль­ным отводом, с кольцевым отводом, с направляющим аппаратом.

5. По конструкции рабочего колеса: с закрытым рабочим колесом (с двумя дисками), с полуоткрытым рабочим колесом (с одним диском), с открытым колесом (без дисков).

6. По расположению вала: горизонтальные и вертикальные.

7. По способу соединения с двигателем: приводные со шкивом или редуктором, соединенные с двигателем муфтой, имеющие общий вал с электродвигателем (насосы-моноблоки).

8. По создаваемому напору: низконапорные (до 0,2 МПа), сред-ненапорные (от 0,2 до 0,6 МПа), высоконапорные (свыше 6 МПа).

9. По степени быстроходности рабочего колеса: тихоходные, нор­мальные и быстроходные.

10. По роду перекачиваемой жидкости: водопроводные, канализационные, кислотные и щелочные, нефтяные, землесосные и др.

Центробежные насосы для перекачки чистой воды (водопро­водные) имеют закрытые рабочие колеса, а для перекачки воды, со­держащей взвешенные в ней вещества, — рабочие колеса открытого типа. Для подъема воды из шахтных или трубчатых колодцев служат погружные центробежные насосы специальных марок или насосы-моноблоки.

В осевом насосе жидкость перемещается через рабочее колесо в направлении оси. Осевые насосы могут быть жестколопастными и поворотно-лопастными. В жестколопастных насосах положение ло­пастей относительно ступицы рабочего колеса неизменно, а в пово­ротно-лопастных его можно регулировать.

Устройство и принцип действия центробежных насосов

Рассмотрим наиболее простой по конструкции одноколесный центробежный насос с односторонним входом (рис. 1). В кор­пусе 4, выполненном в виде улитки, на валу 9вращается рабо­чее колесо 5с криволинейными лопатками. Вал с колесом при­водится во вращение от электродвигателя. Корпус насоса состоит из рабочей камеры и двух патрубков: всасывающего 8и нагне­тательного 3. Всасывающий патрубок подходит к центру корпуса насоса, а нагнетательный расположен на периферии и является как бы продолжением улитки.

Всасывающий патрубок насоса соединен с подводящим трубо­проводом 6, на конце которого обычно устанавливается фильтр 7, предохраняющий насос от попадания в него посторонних предме­тов и загрязнения, а также обратный клапан, предупреждающий обратное движение жидкости. Нагнетательный патрубок присоеди­нен к напорному трубопроводу 2, отводящему жидкость от насоса к месту назначения, например к резервуару 1.

Центробежные насосы не обладают свойством самовсасывания, поэтому перед пуском насос и весь подводящий трубопровод запол­няют жидкостью. Обратный клапан при этом должен быть закрыт. В крупных центробежных насосах для этих целей служат специаль­ные вакуумные насосы, отсасывающие воздух из подводящего пат­рубка и создающие в насосе разрежение, необходимое для поступления в него жидкости перед запуском. После заполнения на­соса жидкостью включают дви­гатель, и рабочее колесо начи­нает вращаться с большой ча­стотой. При этом жидкость, заполняющая межлопастные пространства, перемещается по профилю лопаток от центра насоса к периферии, в нагне­тательный патрубок. В резуль­тате такого перемещения в центре насоса образуется ва­куум, и под действием атмос­ферного давления, действую­щего на свободную поверх­ность жидкости, открывается обратный клапан и жидкость по всасывающему трубопро­воду поступает в насос.

Таким образом, во всей си­стеме создается непрерывное движение жидкости, которое при постоянной частоте вра­щения рабочего колеса можно считать установившимся.

Одноколесные насосы с од­носторонним входом применяют в том случае, если требуются небольшие подачи и мощности, так как с увеличением подачи возрастают аксиальные усилия, смещающие рабочее колесо в направ­лении всасывания. Это отрицательно сказывается на работе под­шипников, уменьшает срок службы насоса. Поэтому насосы повы­шенной мощности изготавливают с двусторонним входом, что устра­няет возможность аксиального сдвига ротора.

Одноколесные насосы относятся к группе низконапорных. Они способны создавать давление не выше 1,0 МПа. Чтобы увеличить напор, на валу устанавливают два, три и более колес. Жидкость, проходя последовательно через каждое колесо, увеличивает дав­ление примерно на одну и ту же величину. Такие насосы называ­ются многоступенчатыми (рис. 2). Основными частями насоса являются рабочее колесо 1, направляющий аппарат 2, гидравли­ческая пята 3.

Число колес на одном валу такого центробежного насоса не превышает 12.

Если в поршневых насосах развиваемое давление ограничи­валось только прочностью конструкции и мощностью двигателя, то в центробежных насосах оно ограничено числом рабочих колес на одном валу и частотой вращения вала насоса. Однако увеличение числа рабочих колес более 10-12 требует большой длины вала, что вызывает недопустимые прогибы и биения при вращении. Увеличение частоты вращения ограничивается условиями проч­ности рабочих колес на разрыв из-за значительного возрастания центробежных сил.

Поэтому центробежные насосы применяют там, где требуют­ся большие подачи при сравнительно небольших давлениях.

Рабочие колеса в зависимости от условий работы и рода при­меняемой жидкости изготавливают из чугуна различных сортов, углеродистых и легированных сталей, сплавов цветных металлов и керамических материалов. Например, колеса насосов небольшой мощности для чистых неагрессивных жидкостей отливают из се­рого чугуна. Рабочие колеса центробежных насосов высокого давления для питания паровых котлов, имеющие значительные размеры и высокую частоту вращения, изготавливают из легиро­ванных хромом и никелем сталей. Колеса насосов, предназначен­ных для перемещения смесей жидкости и твердых частиц, отли­вают из белого чугуна, хорошо противостоящего истиранию. Ко­леса в насосах, используемых в химической промышленности, изготавливают из специальных сплавов, керамики, пластмасс.

Литые поверхности насосов (особенно колес) должны иметь минимальную шероховатость для уменьшения внутренних потерь.

Корпуса центробежных насосов выполняют в виде двух основ­ных конструктивных форм: секционные и с горизонтальным разъемом.

Секционный корпус состоит из нескольких одинаковых основ­ных секций и двух замыкающих, несущих всасывающий и напор­ный патрубки. Каждая основная секция представляет собой литую цилиндрическую толстостенную оболочку, включающую диафраг­му, прямой и обратный направляющие аппараты. Достоинст­во секционной конструкции корпуса — возможность создания из одинаковых секций насосов различных давлений; недостаток — сложность монтажа и малая доступность рабочих колес для осмотра.

Корпус с горизонтальным разъемом состоит из двух цельно­литых частей; нижняя часть несет всасывающий и напорный па­трубки, что создает удобство при разборке и ремонте насоса.

Центробежные насосы применяют в различных областях на­родного хозяйства. Насосы для чистой воды обеспечивают хозяй­ственное, техническое и противопожарное водоснабжение. Особен­но возросло их использование в сельском хозяйстве для мелиора­ции и орошения земель. Выпускаются многоступенчатые насосы секционного типа для чистой воды с подачей от 6 до 1000 м³/ч и напором от 40 до 2000 м.

На тепловых и атомных электростанциях для перекачивания конденсата с температурой до 393 К (120 °С) применяют конденсатные насосы, а для подачи питательной воды в паровые котлы — питательные. В большинстве своем это многоступенчатые центро­бежные насосы, приспособленные к подаче воды с высокой тем­пературой.

Насосы для кислых и щелочных сред изготавливают из спе­циальных нержавеющих сталей и неметаллических материалов (специальная резина, пластикаты, особенно фторопласт, керамика, стекло). Они обеспечивают подачу от 5 до 300 м³/ч при напорах от 7 до 500 м.

Насосы для подачи смесей жидкостей и твердых частиц име­ют свои особенности. Поток жидкости, содержащей твердые ча­стицы, проходя с большой скоростью через проточную часть насоса, истирает его внутренние поверхности. Поэтому рабочее колесо из­готавливается из материалов повышенной стойкости к истиранию и имеет особую конструкцию смесепроводящих каналов, рассчи­танных на прохождение крупных твердых частиц. Песковые на­сосы с диаметром напорного патрубка до 200 мм могут пропускать смеси с твердыми частицами размером до 25 мм и развивать по­дачу до 500 м³/ч.

Принцип работы центробежного многоступенчатого насоса ЦНС

Перед изучением статьи рекомендуем вам изучить устройство насоса ЦНС в данной статье.

Работа насоса основана на взаимодействии лопаток вращающегося ко­леса и перекачиваемой жидкости.

Вращаясь, рабочее колесо сообщает круговое движение жидкости находя­щейся между лопатками. Вследствие возникающей центробежной силы, жидкость от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а освобождающееся простран­ство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под дей­ствием атмосферного или избыточного давления.

Выйдя из рабочего колеса, жидкость поступает в каналы направляющего ап­парата и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным в первой секции, откуда жидкость поступает в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, соз­данным второй секцией и т.д. Выйдя из последнего рабочего колеса, жидкость че­рез направляющий аппарат на выходе проходит в крышку нагнетания, откуда поступает в нагнетательный трубопровод.

Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных секций, имеется возможность, не меняя подачи, менять напор путем установки нужного числа сек­ций. При этом меняется только длина вала и стяжных шпилек.

Во время работы насоса, вследствие давления жидкости на неравные по пло­щади боковые поверхности рабочих колес, возникает усилие, которое стремиться сместить ротор насоса в сторону всасывания.

Для уравновешивания указанного осевого усилия в насосе применяется гидравличе­ская пята, состоящая из диска гидравлической пяты, кольца гидравлической пяты и втулки.

Во время работы насоса жидкость проходит через кольцевой зазор, образо­ванный отверстием крышки нагнетания и втулкой и давит на диск гидравличе­ской пяты с усилием, которое по величине равно сумме усилий, действующих на рабочее колесо, но направленным в сторону нагнетания. Таким образом, ротор насоса оказывается уравновешенным. Равенство усилий устанавливается автома­тически, благодаря возможности осевого перемещения ротора насоса. Часть жидко­сти из разгрузочной камеры гидравлической пяты проходит между втулкой и сальниковой набивкой, чем достигается жидкостная смазка трущихся поверхно­стей и их охлаждение. Другая (основная) часть жидкости из разгрузочной камеры гидравлической пяты в насосах типа ЦНС, ЦНСМ, ЦНС(н) отводится че­рез резьбовое отверстие и штуцер в дренаж.

При работе насоса с давлением на входе до 0,З МПа, вытекающую из шту­цера жидкость можно направить во всасывающий трубопровод.

В насосах типа ЦНСГ вода из разгрузочной камеры гидропяты отводится наружу или во всасывающий трубопровод.

Между втулкой и сальником всегда должна протекать перекачиваемая жидкость в количестве 15-30 л/ч. Излишнее затягивание сальников ускоряет износ втулок и увеличивает потери на трение.

В крышке всасывания и кольца направляющего аппарата имеется отвер­стие через которое вода под давлением созданным первым рабочим колесом, прохо­дит к втулке гидрозатвора, в которой имеется отверстие для подвода воды к ру­башке вала, при этом болт должен быть вывинчен из крайнего ниж­него положения на 8-12 оборотов.

Конструкция насосов ЦНСГ предусматривает охлаждение подшипни­ков водой от постороннего источника. Охлаждаемая вода должна подаваться с дав­лением не выше 0,З МПа (З кгс/см²). В насосах ЦНСГ отсутствует резиновое коль­цо, устройство для выпуска воздуха и обводная система.

В насосах ЦНС(Г) для возможности работы с холодной и горячей водой име­ется резиновое кольцо и предусмотрено охлаждение подшипников аналогично насосам типа ЦНСГ.

Привод насоса — от электродвигателя через упругую втулочнопальце­вую муфту. Вращение ротора насоса правое (по направлению движения часовой стрелки), если смотреть со стороны электродвигателя.

Принцип работы, различные типы и области применения

Первая машина, которая была охарактеризована как центробежный насос, была названа машиной для подъема бурового раствора. Эта машина была создана в 1475 году Франческо ди Джорджо Мартини. Он итальянский инженер эпохи Возрождения. Однако настоящие центробежные насосы не были реализованы до 17 века, в то время как Денис Папин сконструировал насос с помощью прямых лопаток. В 1851 году британский изобретатель Джон Апполд выпустил изогнутую лопатку.

Чаще всего используются центробежные насосы, а также самые популярные насосы, которые в основном используются для перекачки жидкостей. Эти насосы могут быть оснащены вращающейся крыльчаткой для перекачки воды или жидкостей с помощью центробежной силы из одного места в другое в нескольких отраслях, таких как муниципальные предприятия, электростанции, сельское хозяйство, промышленность, химическая промышленность, горнодобывающая промышленность, нефтяная, фармацевтическая и т. Д.

Что такое центробежный насос?

Определение центробежных насосов — это насос, который может использоваться для перекачивания огромного количества жидкостей для обеспечения чрезвычайно высоких скоростей потока, и они имеют возможность регулировать скорость потока жидкости в широком диапазоне.

Как правило, эти насосы предназначены для жидкостей, которые имеют сравнительно низкую вязкость, которая переносится как легкая нефть, иначе вода. Некоторым жидкостям с вязкостью при температуре 680F-700F потребуется дополнительная мощность для работы центробежных насосов. Компоненты центробежного насоса в основном состоят из трех частей, таких как рабочее колесо, корпус, всасывающая труба с обратным клапаном и нагнетательная труба фильтра.

Центробежный насос использует вращение для передачи скорости в направлении жидкости.В каждом центробежном насосе используется гидравлический компонент, такой как рабочее колесо, которое вращается, чтобы передать скорость в сторону перекачиваемой жидкости.

Этот насос в основном используется для изменения скорости потока жидкости. В каждом насосе используется гидравлический компонент, такой как кожух, который улавливает скорость, о которой сообщает крыльчатка, и направляет выталкиваемую жидкость к выпускному концу насоса.

Принцип работы центробежного насоса

Принцип работы центробежного насоса в основном зависит от потока принудительного вихря, что означает, что всякий раз, когда определенному скоплению жидкости или жидкости разрешается вращаться с внешним крутящим моментом, будет возрастать во вращении напор жидкости имеет место.

центробежный насос

Увеличение напора можно использовать для переноса воды с одного участка на другой. Это сила, действующая на жидкость, которая заставляет поступать в кожух.

КПД центробежного насоса

КПД центробежного насоса можно определить как отношение выходной мощности (воды) к входной мощности (вал). Это можно продемонстрировать с помощью следующего уравнения.

E _f = P _W / P _S

Где

Ef — эффективность

Pw — мощность воды

Ps — мощность на валу

In U.S, мощность на валу — это мощность, передаваемая на вал насоса в BHP (тормозная мощность), а мощность воды Pw составляет

Pw = (Q x H) / 3960

Где Q — расход и ‘Его голова.

В приведенном выше уравнении константа (3,960) изменяет расход продукта и напор в забойных давлениях. Приведенные выше уравнения рассчитывают, что насос производит 100 галлонов в минуту на 30 футах напора и требует 1 л.с. Это будет иметь общий КПД 75,7% в конце потока. Второе расширение уравнения также позволяет рассчитать забойное давление, необходимое в одной точке на характеристической кривой центробежного насоса, если мы признаем его гидравлический КПД.

Заливка центробежного насоса

Заливка насоса — самый важный этап при запуске центробежного насоса. Потому что эти насосы не могут перекачивать пары, иначе воздух. Это единственный метод, при котором рабочее колесо насоса полностью погружается в жидкость, за исключением некоторой воздушной ловушки внутри. Это особенно необходимо, так как есть первичный запуск.

Способы заливки подразделяются на четыре типа: вручную, с помощью вакуумного насоса, с помощью струйного насоса и с помощью сепаратора.

Типы центробежных насосов

Классификация центробежных насосов может быть сделана в основном на основе таких факторов, как конструкция, конструкция, обслуживание, применение, соблюдение отраслевых стандартов и т. Д. Таким образом, один точный насос может быть разделен на разные группы, которые обсуждается ниже. В зависимости от количества используемых в насосе рабочих колес эти насосы подразделяются на следующие типы.

Типы центробежных насосов

Одноступенчатый насос

Одноступенчатый насос представляет собой насос с одним рабочим колесом, конструкция и обслуживание которого очень просты.Эти насосы идеально подходят для больших расходов, а также для крепления при низком давлении. Одноступенчатые насосы обычно используются в насосных системах, таких как высокий расход и общий динамический напор от низкого до среднего (TDH).

Двухступенчатый насос

Двухступенчатый насос может быть построен с двумя рабочими колесами, работающими бок о бок. Эти насосы в основном используются в системах среднего напора.

Многоступенчатый насос

Многоступенчатый насос может быть построен с двумя или тремя рабочими колесами, соединенными последовательно.Эти насосы используются для работы с высоким напором.

Преимущества центробежных насосов

К преимуществам центробежных насосов можно отнести следующее.

• Эти насосы не имеют уплотнений привода, снижающих риск утечки.
• Эти насосы используются для откачки вредных и опасных жидкостей.
• Эти насосы имеют магнитную муфту, которая может быть просто повреждена в ситуациях перегрузки, а также защищает насос от внешних сил.
• Двигатель и насос отделены друг от друга, поэтому передача тепла от двигателя к насосу невозможна.
• Эти насосы обладают низким трением.

Недостатки центробежных насосов

К недостаткам центробежных насосов можно отнести следующие.

• Потеря энергии может произойти из-за муфты, которая создает некоторое магнитное сопротивление.
• При возникновении сильной нагрузки существует вероятность падения муфты.
• При откачке жидкости с частицами железа образуется ржавчина, и со временем насос перестает работать.
• Когда поток жидкости через насос меньше, может произойти перегрев.

Области применения центробежных насосов

Области применения центробежных насосов включают следующее.

Центробежные насосы — это часто используемые насосы, и поток жидкости делает их полезными в нескольких областях, таких как промышленность, повышение давления, водоснабжение, бытовые нужды, поддержка систем противопожарной защиты, регулирование подачи воды в котел, дренаж сточных вод и т. Д. из основных приложений включают следующее.

• Эти насосы используются в нефтяной и энергетической отраслях для перекачки нефти, бурового раствора, шлама и на электростанциях.
• Эти насосы используются в промышленной и противопожарной защите для вентиляции и отопления, подпитки котлов, повышения давления, пожарных спринклерных систем и кондиционирования воздуха.
• Эти насосы используются в управлении отходами, сельском хозяйстве и производстве для предприятий по переработке сточных вод, газопереработки, орошения, дренажа, коммунального хозяйства и защиты от перелива.
• Эти насосы используются в пищевой, химической, фармацевтической промышленности для углеводородов, красок, целлюлозы, нефтехимии, производства напитков, рафинирования сахара и пищевых продуктов.

Таким образом, речь идет о центробежных насосах, которые работают за счет передачи энергии вращения от нескольких рабочих колес. Когда действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости, оно направляет ее в направлении выпускного отверстия насоса. Благодаря простой конструкции работа и обслуживание насоса могут быть простыми и понятными. Вот вам вопрос, какова удельная скорость центробежного насоса?

.

Полезная информация по центробежным насосам

Что такое центробежный насос?

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

Как работает центробежный насос?

Крыльчатка — ключевой компонент центробежного насоса. Он состоит из ряда изогнутых лопаток. Обычно они зажаты между двумя дисками (закрытая крыльчатка). Для жидкостей с увлеченными твердыми частицами предпочтительнее открытое или полуоткрытое рабочее колесо (поддерживаемое одним диском) (Рисунок 1).

Жидкость входит в рабочее колесо по его оси («проушине») и выходит по окружности между лопатками. Рабочее колесо, находящееся 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 выход жидкости через лопасти рабочего колеса в корпус насоса.

Корпус насоса бывает двух основных исполнений: спиральный и диффузорный. Цель обеих конструкций — преобразовать поток жидкости в управляемый выпуск под давлением.

В спиральном корпусе рабочее колесо смещено, создавая изогнутую воронку с увеличивающейся площадью поперечного сечения по направлению к выпускному отверстию насоса. Такая конструкция приводит к увеличению давления жидкости по направлению к выпускному отверстию (Рисунок 2).

Тот же основной принцип применяется к конструкциям диффузоров. В этом случае давление жидкости увеличивается, поскольку жидкость вытесняется между набором неподвижных лопаток, окружающих рабочее колесо (рис. 3). Конструкции диффузоров могут быть адаптированы для конкретных приложений и поэтому могут быть более эффективными.Корпуса со спиральным корпусом лучше подходят для применений, связанных с увлеченными твердыми частицами или жидкостями с высокой вязкостью, когда выгодно избегать дополнительных сужений лопаток диффузора. Асимметричная конструкция улитки может привести к большему износу рабочего колеса и приводного вала.

Каковы основные характеристики центробежного насоса?

Существует два основных семейства насосов: центробежные и поршневые. По сравнению с последними, центробежные насосы 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 насосов будут центробежными. Однако есть ряд применений, для которых предпочтительны поршневые насосы прямого вытеснения.

Какие ограничения у центробежного насоса?

Эффективная работа центробежного насоса зависит от постоянной высокой скорости вращения его крыльчатки. При питании с высокой вязкостью центробежные насосы становятся все более неэффективными: возникает большее сопротивление и требуется более высокое давление для поддержания определенной скорости потока.Таким образом, в целом центробежные насосы подходят для перекачивания жидкостей с низким давлением и высокой производительностью с вязкостью от 0,1 до 200 сП.

Жидкости, такие как грязь или масла с высокой вязкостью, могут вызывать чрезмерный износ и перегрев, что приводит 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 высокой скоростью рабочего колеса центробежного насоса.В таких случаях предпочтительна более низкая скорость поршневого насоса.

Еще одним ограничением является то, что, в отличие от поршневого насоса прямого вытеснения, центробежный насос не может обеспечивать всасывание в сухом состоянии: сначала он должен быть заполнен перекачиваемой жидкостью. Поэтому центробежные насосы не подходят для любых применений, в которых подача прерывистая. Кроме того, если давление подачи переменное, центробежный насос производит переменный поток; Насос прямого вытеснения нечувствителен к изменению давления и обеспечивает постоянную производительность.Таким образом, в приложениях, где требуется точное дозирование, предпочтителен поршневой насос.

В следующей таблице приведены различия между центробежными и объемными насосами.

Сравнение насосов: центробежные и поршневые

Объект	Центробежный	Положительный рабочий объем
Диапазон эффективной вязкости	Эффективность снижается с увеличением вязкости (макс.200 Cp)	Эффективность увеличивается с увеличением вязкости
Допуск давления	Расход меняется при изменении давления	Расход нечувствителен к изменению давления
	КПД снижается как при более высоком, так и при более низком давлении	КПД увеличивается с увеличением давления
Грунтовка	Требуется	Не требуется
Расход (при постоянном давлении)	Константа	Импульсный
Резка (разделение эмульсий, суспензий, биологических жидкостей, продуктов питания)	Высокая скорость повреждает чувствительные к сдвигу среды	Низкая внутренняя скорость.Идеально подходит для перекачивания жидкостей, чувствительных к сдвигу

Каковы основные области применения центробежных насосов?

Центробежные насосы

обычно используются для перекачивания воды, растворителей, органических веществ, масел, кислот, щелочей и любых «жидких» жидкостей в промышленных, сельскохозяйственных и бытовых применениях. Фактически, существует конструкция центробежного насоса, подходящая практически для любого применения, связанного с жидкостями с низкой вязкостью.

Тип центробежного насоса	Приложение	Характеристики
Герметичный моторный насос	Углеводороды, химические вещества, утечка из которых недопустима	Без уплотнения; крыльчатка, непосредственно прикрепленная к ротору двигателя; смачиваемые части, содержащиеся в банке
Насос с магнитным приводом		Без уплотнения; крыльчатка с приводом от тесно связанных магнитов
Насос измельчителя / измельчителя	Сточные воды промышленных, химических и пищевых производств / сточные воды	Рабочее колесо с шлифовальными зубьями для измельчения твердых частиц
Циркуляционный насос	Отопление, вентиляция и кондиционирование	Встроенная компактная конструкция
Многоступенчатый насос	Приложения высокого давления	Несколько рабочих колес для повышенного давления нагнетания
Криогенный насос	Сжиженный природный газ, охлаждающие жидкости	Специальные строительные материалы, выдерживающие низкие температуры
Насос для мусора	Осушение шахт, карьеров, строительных площадок	Предназначен для перекачивания воды, содержащей твердый мусор
Шламовый насос	Горнодобывающая промышленность, переработка полезных ископаемых, промышленные шламы	Разработан для работы с высокоабразивными шламами и выдерживает их

Сводка

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 понятен и прост в эксплуатации и обслуживании.

Конструкции центробежных насосов

предлагают простые и недорогие решения для большинства насосных систем с низким давлением и высокой производительностью, в которых используются жидкости с низкой вязкостью, такие как вода, растворители, химикаты и легкие масла. Типичные области применения включают водоснабжение и циркуляцию, орошение и транспортировку химикатов на нефтехимических предприятиях.Поршневые поршневые насосы предпочтительны для применений с высоковязкими жидкостями, такими как густые масла и суспензии, особенно при высоких давлениях, для комплексного питания, такого как эмульсии, пищевые продукты или биологические жидкости, а также когда требуется точное дозирование.

,

Принцип работы и характеристики центробежных насосов

Принцип работы и характеристики центробежных насосов

Домашняя страница || Судовые насосы ||

Принцип работы и характеристики центробежных насосов

Вращение рабочего колеса центробежного насоса (рис. 1) заставляет жидкость, которая в нем содержится, перемещаться наружу от центра к периферии рабочего колеса.Вращающаяся жидкость приводится в движение центробежным эффектом. Его можно выдвинуть в кожух по периметру рабочего колеса только в том случае, если другая жидкость в кожухе может вытесняться. Вытесненной жидкости при переходе от корпуса к напорной трубе, вызывает поток в нагнетательной стороне системы. Жидкость в рабочем колесе и корпусе центробежного насоса также важна для его работы.

При выдвижении под действием центробежного эффекта он понижает давление в центре, куда всасывающий или подающий трубопровод подает перекачиваемую жидкость.Движущаяся жидкость на такте всасывания действует так же, как поршень возвратно-поступательного насоса. При условии, что центробежный насос изначально заполнен жидкостью и этот поток поддерживается, такт всасывания будет продолжаться. Если в такой пурпе изначально нет жидкости, это как будто отсутствует существенная часть.

Рис. 1: Центробежное рабочее колесо

Насос со спиральным корпусом (Рис. 2) называется так из-за формы корпуса. Целью спиральной камеры является постепенное снижение скорости воды после того, как она покидает рабочее колесо, и, таким образом, преобразование части ее кинетической энергии в энергию давления.Для общих целей обычно используется спиральный насос.

Рис. 2: Типы центробежных насосов (Hamworthy Engineering Ltd)

Диффузорный насос (Рис. 2) получил свое название из-за кольца направляющих каналов вокруг рабочего колеса. Конструкция используется для высокого давления как в питательных насосах многоступенчатых котлов. Каналы диффузора способны преобразовывать большее количество кинетической энергии жидкости, покидающей рабочее колесо, в энергию давления.

Одноступенчатый диффузорный насос может подавать намного больший напор, чем обычный спиральный насос.Термин турбинный насос иногда используется для описания диффузорного насоса. Многоступенчатые глубинные насосы для наливных жидких грузов можно отнести к турбинным насосам. Регенеративный насос (рис. 2) используется там, где требуется относительно высокое давление и небольшая производительность.

Характеристики нагнетания центробежного насоса

Из математического рассмотрения действия центробежного насоса можно показать, что теоретическая зависимость между напором H и пропускной способностью Q представляет собой прямую линию (рисунок 3) с минимальным пропускная способность, возникающая при максимальном напоре.Из-за потерь от ударов и завихрений, вызванных лопастью рабочего колеса толщина и другие механические факторы будут иметь некоторую потерю напора, немного увеличивающуюся с пропускной способностью.

Рис. 3: Отображение работы центробежного насоса математическим соотношением {Hamworthy Engineering Ltd.)

Эти потери вместе с потерями на трение из-за контакта жидкости с корпусом насоса и впуском, а также ударными потерями дают фактическую кривую H / Q показано на рисунке. Форма этой кривой показывает характеристику нагнетания, которая изменяется в зависимости от конструкции и характеристик конкретного насоса.

Характеристика нагнетания для типа насоса получается путем измерения производительности (Q) путем увеличения напора (H) во время испытания на постоянной скорости. Фактические характеристики нагнетания предоставляют важную информацию для проектировщика насосной системы; это также объясняет, почему производительность центробежного насоса изменяется в зависимости от напора нагнетания или противодавления.

Низкая скорость разгрузки центробежным грузовым насосом может быть объяснена увеличением напора из-за суженной или очень длинной сливной трубы, высокой вязкости жидкости, сброса в резервуар для хранения, расположенный на высоком уровне, или даже частично открытого клапана на линии нагнетания.

В зависимости от области применения центробежные насосы могут быть спроектированы с относительно плоскими кривыми H / Q или, при необходимости, кривая может быть крутой, чтобы обеспечить относительно большой запорный напор.

Из рисунка 3 и кривой мощности HP / Q следует, что эта минимальная мощность потребляется насосом при отсутствии потока и при максимальном напоре на выходе. Это равносильно закрытию нагнетательного клапана. Поскольку максимальное давление при закрытом нагнетательном патрубке лишь умеренно превышает рабочее давление, для центробежного насоса нет необходимости в предохранительном клапане.Следует отметить, что кривая эффективности для насоса является выпуклой, что означает, что максимальная эффективность достигается в точке где-то между максимальным и минимальным напором нагнетания и условиями производительности.

В случае насоса с регулируемой скоростью: 1 Напор зависит от скорости в квадрате. 2 Емкость напрямую зависит от скорости. 3 Мощность изменяется как куб скорости, так как это функция напора и мощности.

В случае насоса с постоянной скоростью: 1 Напор изменяется как квадрат диаметра.2 Вместимость зависит от диаметра. 3 Мощность зависит от диаметра куба.

Если напор в данной установке известен, для расчета необходимой скорости насоса можно использовать следующую формулу: N-95 2 N ~ ~ D где: N = об / мин, D = диаметр рабочего колеса по концам лопастей в м, H общий напор в м, C = постоянный. Насосы и насосное 149 Значение C значительно меняется в зависимости от формы насоса, но обычно составляет от 1,05 до 1,2; более высокое значение берется для насосов, работающих значительно за пределы своей нормальной нагрузки, или для насосов с рабочими колесами, имеющими небольшой угол наклона,

Центробежные насосы — уход

Запрещается использовать центробежный питающий насос, если он не заполнен полностью.Перед запуском необходимо заполнить корпус насоса, всасывающий патрубок и патрубок. на выпускной запорный клапан также должна быть полным. Если жидкость поступает во всасывающий патрубок насоса самотеком, заливка обычно не требуется, и насос будет оставаться заполненным жидкостью при отключении. Для первоначальной заправки насоса или насоса, который был заполнен воздухом, откройте небольшой воздушный кран в верхней части корпуса насоса, чтобы выпустить воздух, и закройте его, когда жидкость начнет течь.

Если насос работает с высотой всасывания, он может быть заправлен либо от независимого источника, например, путем открытия забора забортной воды балластного насоса, либо с помощью вытяжного устройства или системы заливки, которая откачивает воздух из насос и всасывающий трубопровод.Нагнетательный клапан остается закрытым при заливке насоса.

Рисунок: Двухступенчатый центробежный насос

Ниже кратко описаны некоторые основные процедуры судовых насосов и насосной системы на борту :

1. Осевые насосы

Насос с осевым потоком — это насос, в котором винтовой пропеллер используется для увеличения давления, вызывая осевое ускорение жидкости внутри его лопастей. Случайное вращение, сообщаемое жидкости, преобразуется в прямолинейное осевое движение выпускными направляющими лопатками соответствующей формы…..
2. центробежные насосы

Вращение рабочего колеса центробежного насоса заставляет содержащуюся в нем жидкость перемещаться наружу от центра за пределы окружности рабочего колеса. Вращающаяся жидкость приводится в движение центробежным эффектом …..
3. Центробежный насос кавитационный

Благодаря своей самовсасывающей способности поршневые поршневые насосы широко используются для смазывания маслом. Эта практика полностью удовлетворительна в установках, где скорость насоса является переменной, но когда насос приводится в действие с постоянной скоростью a.с. двигателя необходимо организовать байпас, который можно закрыть для увеличения потока. ….
4. Шестеренчатые насосы

Системы смазки дизельного двигателя и коробки передач обычно поставляются с редуктором. насосы с независимым приводом для больших тихоходных двигателей и в режиме ожидания, но обычно для двигателей средней и высокой скорости с приводом от вала. Шестеренные насосы также используются для перекачки топлива и масла, в системах сжигания котлов. и другие функции …..
5. Общие характеристики насосной системы

Насос делит свою систему трубопроводов на две отдельные части, каждая из которых имеет разные характеристики.Это стороны всасывания и нагнетания. На стороне всасывания падение давления, которое может быть произведено насосом, ограничено падением давления почти идеальный вакуум. На стороне нагнетания теоретически нет предела высота, на которую может подниматься жидкость …..
6. Насосы общего назначения

Насосы общего назначения с одним входом используются для циркуляции соленой и пресной воды, а также для трюмных и балластных операций. Рабочее колесо подвешено к валу без нижней опоры…..
7. Лопастные насосы

Лопастные насосы производства Stothert и Pitt имеют внутреннюю и внешнюю элементы, которые вращаются в заменяемой гильзе, установленной в корпусе насоса. Внутренний ротор эксцентричен по отношению к внешнему и прикреплен к валу, расположенному подшипниками в крышки насосов ….
8. Строительство судовых насосов

Судовые насосы обычно устанавливаются с вертикальным валом и двигателем над насосом. Это позволяет расположить насос как можно ниже для достижения наилучшего NPSH, занимает минимум места по горизонтали и делает электродвигатель более защищенным от сальников или других утечек…..
9. Насосы эрозионные

Насос, работающий с жидкостями, содержащими абразивы, будет подвергаться эрозии на всех внутренних поверхностях, включая подшипники и уплотнения вала. Циркуляционные насосы морской воды судов, работающих в водах, содержащих большое количество ила и песка. требуют частой замены уплотнений вала или набивки, а также втулок вала в месте сальника и подшипников …..
10. Поршневой насос

Поршневые насосы прямого вытеснения имеют малые зазоры между движущимися запчасти для их эффективной работы.Чрезмерный износ или эрозия деталей из-за фрикционный контакт или присутствие абразивов можно избежать за счет использования этого типа насоса для специализированных, а не общих задач ……
11. Винтовые насосы

Оба двухвинтовых насоса, в которых винты приводятся в действие синхронно по времени. шестерни и трехвинтовые насосы, у которых центр винт приводится в движение, а внешние винты на холостом ходу используются в море, особенно для откачки жидкости с высокой вязкостью, такие как нефть и некоторые жидкие грузы…..

Домашняя страница || Охлаждение || Машины || Услуги || Клапаны || Насосы || Вспомогательная энергия || Карданный вал || Рулевые механизмы || Судовые стабилизаторы || Холодильное оборудование || Кондиционирование воздуха || Палубное оборудование | | Дизайн корабля || Главная ||

General Cargo Ship.com предоставляет информацию о различных системах оборудования грузовых судов — процедурах обращения, мерах безопасности на борту и некоторых базовых знаниях о грузовых судах, которые могут быть полезны людям, работающим на борту, и тем, кто работает в терминале.По любым замечаниям, пожалуйста Свяжитесь с нами

Copyright © 2010-2016 General Cargo Ship.com Все права защищены.
Условия использования
Прочтите нашу политику конфиденциальности || Домашняя страница ||

.

Экспериментальное исследование последовательной работы пластинчатого и центробежного насосов

Установлена ​​платформа для испытаний пластинчатых и центробежных насосов для изучения их последовательной работы при различных характеристиках трубопровода. Во-первых, пластинчато-шиберный насос и центробежный насос работают независимо, и производительность записывается. Затем два типа насосов объединяются вместе, при этом лопастной насос действует как подающий. Производится сравнение производительности независимо работающего насоса и производительности последовательного насоса.Результаты показывают, что расход в системе определяется шиберным насосом. Для обеспечения стабильности насосной системы, работающей в последовательном режиме, потребление энергии трубопроводом под потоком в системе должно быть больше, чем энергия давления, которую может генерировать центробежный насос. В противном случае центробежный насос не сможет работать стабильно из-за орошения, завихрения, двухфазного газожидкостного потока в рабочем колесе и сильной вибрации и шума. Шиберный насос может работать последовательно с центробежным насосом в ограниченных условиях.

1. Введение

В Китае некоторые нефтяные устройства оснащены шиберными насосами (например, стационарные автозаправочные машины), а некоторые оснащены центробежными насосами (например, нагнетательные насосы в нефтепроводах). Для выполнения задачи по транспортировке нефти в аварийных ситуациях существует большой спрос на объединение этого оборудования вместе в рамках существующей системы оборудования, что приводит к последовательной работе двух типов насосов.

Однако принципы работы шиберного насоса и центробежного насоса совершенно разные.Первые относятся к поршневым насосам прямого вытеснения, вторые — к динамическим [1, 2]. Широко используются последовательная, параллельная и последовательно-параллельная работа центробежных насосов [3–5]. Относительно, существуют редкие отчеты и исследовательская литература о последовательной работе шиберных насосов и двух типов насосов. В отношении рабочих характеристик шиберного насоса Дэниел и Вордли [5] выдвинули концепцию, согласно которой нет необходимости запускать насосы последовательно, поскольку

.