Виды насосов, их устройство, область применения и классификация
Centr86.ru

Ремонт бытовой техники

Виды насосов, их устройство, область применения и классификация

Центробежные насосы

Центробежные насосы являются самыми распространённым насосами в мире. Благодаря своей конструкции и стабильной работе этот тип насосов нашел широкое применение, как для решения бытовых задач, так и для основных технологических процессов в самых различных отраслях промышленности. В данной статье будет дано полное описание центробежных насосов, рассказано как работает центробежный насос, его классификация и основные области использования.

Принцип действия центробежного насоса

Основным элементом центробежного насоса является рабочее колесо (импеллер), расположенное внутри спирального корпуса (улитка), которое имеет лопасти, направленные в обратную сторону относительно вращению самого колеса. Импеллер устанавливается на вал, который соединен с приводом насоса. При старте работы агрегата рабочее колесо начинает вращаться, и жидкость через всасывающий патрубок поступает вдоль оси вращения колеса.

Под действием центробежной силы, жидкость перемещается по каналам между лопастями в радиальном направлении (от центра импеллера к его периферии) в спиральную камеру корпуса насоса, а затем и в нагнетательный патрубок насоса. На периферии рабочего колеса располагается зона повышенного давления. В центре же давление понижено, что обеспечивает постоянное поступление жидкости в насос.

Конструкция центробежных насосов

Центробежный насос состоит из следующих основных частей:

  • Всасывающий патрубок
  • Нагнетательный патрубок
  • Спиральный корпус (проточная часть насоса)
  • Рабочее колесо (импеллер)
  • Уплотнение вала
  • Картер насос

Классификация центробежных насосов

Центробежные насосы можно классифицировать по конструктивным исполнениям его основных элементов, по типу установки и назначению.

По расположению патрубков насосов

  • Насос «ин-лайн» типа. У данного типа насоса всасывающий и нагнетательный патрубок находятся на одной линии друг напротив друга. Перекачиваемая жидкость проходит сквозь насос. Насос устанавливается на прямых участках трубопровода.

Насос ин-лайн

    • Консольные насосы. Жидкость поступает в центр рабочего колеса (импеллера). Патрубки расположены под 90˚С относительно друг друга.

    Консольные насосы

    По количеству ступеней насоса

    • Одноступенчатый насос. Насос с одним рабочим колесом на валу. Данные насосы используются при задачах, где не требуется обеспечивать высокий напор. Максимальный напор у одноступенчатых насосах обычно не превышает.

    Одноступенчатый насос

  • Многоступенчатый насос имеет на валу более одного последовательно соединённых колес. Такой тип насосов используется для обеспечения высокого напора при сравнительно небольшом расходе. Высокий напор создается благодаря сумме напоров, создаваемых каждым отдельным колесом. Перекачиваемая жидкость переходит последовательно от одной ступени к другой.
  • Многоступенчатый насос

    По типу уплотнения вала

    Для защиты от попадания перекачиваемой жидкости в окружающую среду и в механическую часть центробежного насоса используются различные уплотнительные системы. По типу применяемой системы насосы можно разделить на:

    • Центробежные насосы с сальниковым уплотнением (ссылка на сальниковое уплотнение)
    • Центробежные насосы с торцевым уплотнением (одинарным или двойным) (ссылка на торцевое уплотнение)
    • Центробежные насосы с магнитной муфтой (ссылка на магнитную муфту)
    • Центробежные насосы герметичные с мокрым ротором (ссылка на мокрый ротор)
    • Центробежные насосы с динамическим уплотнением (ссылка на динамическое уплотнение)

    По типу соединения с электродвигателем

    Центробежные насосы разделяются также по типу соединения гидравлической части насоса с электродвигателем. Выделяют типы:

      Насос с соединительной муфтой. Упругая муфта — это элемент, позволяющий соединить вал электродвигателя и вал, на котором крепится рабочее колесо. Для этого используется, как обычная муфта, так и муфта с промежуточным элементом. Использование промежуточного элемента позволяет не отсоединять электродвигатель при техническом обслуживании насоса, например при замене торцевого уплотнения.

      Обычная муфта

      Муфта с промежуточным элементом

      Моноблочный насос. У данного типа насосов рабочее колесо крепится либо сразу на удлиненном валу электродвигателя, либо для соединения вала двигателя и насоса используется неподвижная постоянная глухая муфта. Центробежный насос с глухой муфтой

      По назначению

      Благодаря своим конструкционным возможностям назначение центробежного насоса может быть самым различным. По данному показателю выделяют следующие типы центробежных насосов:

      • Дренажные
      • Скважинные
      • Фекальные
      • Шламовые
      • Пищевые
      • Санитарные
      • Пожарные
      • Самовсасывающие

      Материальное исполнение центробежных насосов

      Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности, перекачивают самые различные жидкости, начиная с воды и заканчивая высоко агрессивными и абразивными суспензиями.

      Поэтому выбор материалов для основных элементов центробежных насосов очень широкий и чаще всего он основывается на стойкости данного материала к свойствам перекачиваемой жидкости (ссылка на таблице хим. стойкости) и условиям работы самого насоса.

      Можно выделить следующие основные материалы:

      Металлическое исполнение

      • Чугун
      • Бронза
      • Углеродистая сталь
      • Нержавеющая сталь
      • Дуплекс
      • Супер-дуплекс
      • Титан
      • И.т.д

      Футерованные и пластиковые исполнения

      При работе с высоко агрессивными жидкостями, например с кислотами, металлическое исполнение не всегда может обеспечить необходимой коррозионной защиты. Либо применения сверхстойких сплавов может привести к значительному удорожанию всей конструкции.

      Поэтому широкое распространение приобрело использования самых различных пластиков, в качестве основного материала контактирующего со средой в центробежных насосах.

      Можно выделить два основных типа:

      • Футерованные насосы. Футеровка – это процесс нанесения пластикового покрытия на металлический корпус насоса. Все элементы контактирующие с перекачиваемой средой покрыты слоем полимера, что значительно увеличивает коррозионною устойчивость всей проточной части. Современные технологии обеспечивают отличное сцепление между покрытием и корпусом, т.к при отливке полимер заполняет все полости и зазоры.

      • Пластиковые центробежные насосы. Основные элементы насоса, контактирующие со средой, выполнены из цельного пластика, обработанного на специальных станках.

      Материалы для футерованных и пластиковых насосов:

      • PP — полипропилен
      • PVDF- поливинилденефлуорид
      • PE – полиэтилен
      • PVC – поливинилхлорид
      • PFA – перфторалкоксил
      • PTFE – политетрафторэтилен
      • ETFE – этилентетрафторэтилен (Tefzel)
      • FEP – фторэтиленпропилен

      Материалы уплотнительных колец

      В качестве уплотнительных колец в центробежных насосах чаще всего используют следующие эластомеры:

      • EPDM — Этилен-пропиленовые каучук
      • NBR — Бутадиен-нитрильный каучук
      • FPM/FKM/Viton — Фторкаучук
      • FFKM — Каучук перфторированный

      Преимущества и недостатки центробежных насосов

      Преимущества:

      • Простая конструкция
      • Немного движущихся частей, большой срок службы
      • Высокий КПД
      • Высокие показатели производительности
      • Постоянная подача, без пульсаций
      • Регулировка производительности с помощью дроссельного клапана на линии нагнетания или частотного преобразователя

      Недостатки

      • Невозможность «самовсасывания»
      • Большой риск кавитации
      • Производительность сильно зависит от напора
      • Наиболее эффективны только в одной заданной рабочей точке. При регулировании подачи с помощью частотного преобразователя эффективность понижается
      • Не может работать с мультифазными жидкостями с содержанием воздуха или газа
      • При перекачки абразивных жидкостей возможный быстрый износ основных элементов из-за высокой скорости вращения рабочего колеса (около 1500 об/мин).
      • Не может работать с высоковязкими жидкостями (макс. 150 сСт)

      Области применения

      Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности.

      Основные из них:

      Водоснабжение и водоотведение

      Нефтяная и газовая промышленность

      Основные производители

      Крупных игроков на рынке центробежных насосов можно также разбить по отраслям в которых они наиболее сильны:

      Центробежные насосы

      Центробежные насосы являются самыми распространённым насосами в мире. Благодаря своей конструкции и стабильной работе этот тип насосов нашел широкое применение, как для решения бытовых задач, так и для основных технологических процессов в самых различных отраслях промышленности. В данной статье будет дано полное описание центробежных насосов, рассказано как работает центробежный насос, его классификация и основные области использования.

      Принцип действия центробежного насоса

      Основным элементом центробежного насоса является рабочее колесо (импеллер), расположенное внутри спирального корпуса (улитка), которое имеет лопасти, направленные в обратную сторону относительно вращению самого колеса. Импеллер устанавливается на вал, который соединен с приводом насоса. При старте работы агрегата рабочее колесо начинает вращаться, и жидкость через всасывающий патрубок поступает вдоль оси вращения колеса.

      Под действием центробежной силы, жидкость перемещается по каналам между лопастями в радиальном направлении (от центра импеллера к его периферии) в спиральную камеру корпуса насоса, а затем и в нагнетательный патрубок насоса. На периферии рабочего колеса располагается зона повышенного давления. В центре же давление понижено, что обеспечивает постоянное поступление жидкости в насос.

      Конструкция центробежных насосов

      Центробежный насос состоит из следующих основных частей:

      • Всасывающий патрубок
      • Нагнетательный патрубок
      • Спиральный корпус (проточная часть насоса)
      • Рабочее колесо (импеллер)
      • Уплотнение вала
      • Картер насос

      Классификация центробежных насосов

      Центробежные насосы можно классифицировать по конструктивным исполнениям его основных элементов, по типу установки и назначению.

      По расположению патрубков насосов

      • Насос «ин-лайн» типа. У данного типа насоса всасывающий и нагнетательный патрубок находятся на одной линии друг напротив друга. Перекачиваемая жидкость проходит сквозь насос. Насос устанавливается на прямых участках трубопровода.

      Насос ин-лайн

        • Консольные насосы. Жидкость поступает в центр рабочего колеса (импеллера). Патрубки расположены под 90˚С относительно друг друга.

        Консольные насосы

        По количеству ступеней насоса

        • Одноступенчатый насос. Насос с одним рабочим колесом на валу. Данные насосы используются при задачах, где не требуется обеспечивать высокий напор. Максимальный напор у одноступенчатых насосах обычно не превышает.

        Одноступенчатый насос

      • Многоступенчатый насос имеет на валу более одного последовательно соединённых колес. Такой тип насосов используется для обеспечения высокого напора при сравнительно небольшом расходе. Высокий напор создается благодаря сумме напоров, создаваемых каждым отдельным колесом. Перекачиваемая жидкость переходит последовательно от одной ступени к другой.
    • Многоступенчатый насос

      По типу уплотнения вала

      Для защиты от попадания перекачиваемой жидкости в окружающую среду и в механическую часть центробежного насоса используются различные уплотнительные системы. По типу применяемой системы насосы можно разделить на:

      • Центробежные насосы с сальниковым уплотнением (ссылка на сальниковое уплотнение)
      • Центробежные насосы с торцевым уплотнением (одинарным или двойным) (ссылка на торцевое уплотнение)
      • Центробежные насосы с магнитной муфтой (ссылка на магнитную муфту)
      • Центробежные насосы герметичные с мокрым ротором (ссылка на мокрый ротор)
      • Центробежные насосы с динамическим уплотнением (ссылка на динамическое уплотнение)

      По типу соединения с электродвигателем

      Центробежные насосы разделяются также по типу соединения гидравлической части насоса с электродвигателем. Выделяют типы:

        Насос с соединительной муфтой. Упругая муфта — это элемент, позволяющий соединить вал электродвигателя и вал, на котором крепится рабочее колесо. Для этого используется, как обычная муфта, так и муфта с промежуточным элементом. Использование промежуточного элемента позволяет не отсоединять электродвигатель при техническом обслуживании насоса, например при замене торцевого уплотнения.

        Обычная муфта

        Муфта с промежуточным элементом

        Моноблочный насос. У данного типа насосов рабочее колесо крепится либо сразу на удлиненном валу электродвигателя, либо для соединения вала двигателя и насоса используется неподвижная постоянная глухая муфта. Центробежный насос с глухой муфтой

        По назначению

        Благодаря своим конструкционным возможностям назначение центробежного насоса может быть самым различным. По данному показателю выделяют следующие типы центробежных насосов:

        • Дренажные
        • Скважинные
        • Фекальные
        • Шламовые
        • Пищевые
        • Санитарные
        • Пожарные
        • Самовсасывающие

        Материальное исполнение центробежных насосов

        Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности, перекачивают самые различные жидкости, начиная с воды и заканчивая высоко агрессивными и абразивными суспензиями.

        Поэтому выбор материалов для основных элементов центробежных насосов очень широкий и чаще всего он основывается на стойкости данного материала к свойствам перекачиваемой жидкости (ссылка на таблице хим. стойкости) и условиям работы самого насоса.

        Можно выделить следующие основные материалы:

        Металлическое исполнение

        • Чугун
        • Бронза
        • Углеродистая сталь
        • Нержавеющая сталь
        • Дуплекс
        • Супер-дуплекс
        • Титан
        • И.т.д

        Футерованные и пластиковые исполнения

        При работе с высоко агрессивными жидкостями, например с кислотами, металлическое исполнение не всегда может обеспечить необходимой коррозионной защиты. Либо применения сверхстойких сплавов может привести к значительному удорожанию всей конструкции.

        Поэтому широкое распространение приобрело использования самых различных пластиков, в качестве основного материала контактирующего со средой в центробежных насосах.

        Можно выделить два основных типа:

        • Футерованные насосы. Футеровка – это процесс нанесения пластикового покрытия на металлический корпус насоса. Все элементы контактирующие с перекачиваемой средой покрыты слоем полимера, что значительно увеличивает коррозионною устойчивость всей проточной части. Современные технологии обеспечивают отличное сцепление между покрытием и корпусом, т.к при отливке полимер заполняет все полости и зазоры.

        • Пластиковые центробежные насосы. Основные элементы насоса, контактирующие со средой, выполнены из цельного пластика, обработанного на специальных станках.

        Материалы для футерованных и пластиковых насосов:

        • PP — полипропилен
        • PVDF- поливинилденефлуорид
        • PE – полиэтилен
        • PVC – поливинилхлорид
        • PFA – перфторалкоксил
        • PTFE – политетрафторэтилен
        • ETFE – этилентетрафторэтилен (Tefzel)
        • FEP – фторэтиленпропилен

        Материалы уплотнительных колец

        В качестве уплотнительных колец в центробежных насосах чаще всего используют следующие эластомеры:

        • EPDM — Этилен-пропиленовые каучук
        • NBR — Бутадиен-нитрильный каучук
        • FPM/FKM/Viton — Фторкаучук
        • FFKM — Каучук перфторированный

        Преимущества и недостатки центробежных насосов

        Преимущества:

        • Простая конструкция
        • Немного движущихся частей, большой срок службы
        • Высокий КПД
        • Высокие показатели производительности
        • Постоянная подача, без пульсаций
        • Регулировка производительности с помощью дроссельного клапана на линии нагнетания или частотного преобразователя

        Недостатки

        • Невозможность «самовсасывания»
        • Большой риск кавитации
        • Производительность сильно зависит от напора
        • Наиболее эффективны только в одной заданной рабочей точке. При регулировании подачи с помощью частотного преобразователя эффективность понижается
        • Не может работать с мультифазными жидкостями с содержанием воздуха или газа
        • При перекачки абразивных жидкостей возможный быстрый износ основных элементов из-за высокой скорости вращения рабочего колеса (около 1500 об/мин).
        • Не может работать с высоковязкими жидкостями (макс. 150 сСт)

        Области применения

        Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности.

        Основные из них:

        Водоснабжение и водоотведение

        Нефтяная и газовая промышленность

        Основные производители

        Крупных игроков на рынке центробежных насосов можно также разбить по отраслям в которых они наиболее сильны:

        Классификация насосов

        Насос – это агрегат, предназначенный для перемещения различных веществ с разными объемами, имеющих разный состав и особенности. Многообразие разновидностей насосного оборудования требует четкой классификации, для того чтобы потребители могли быстро подобрать необходимую модель в соответствии с собственными нуждами.

        Насосы подразделяются на типы с учетом следующих критериев:

        • области использования;
        • принцип действия;
        • конструктивные особенности;
        • назначения и места установки.

        При этом определенная модель может характеризоваться по каждому виду классификации.

        Область использования

        Бытовые – предназначены для:

        • создания давления в автономных системах отопления частных жилых домов;
        • подачи воды при отсутствии централизованных источников снабжения;
        • перекачивания стоков в системах канализации при невозможности обеспечить нужные уклоны в трубопроводах и т.д.

        Производительность бытовых насосов значительно более низкая по сравнению с промышленными.

        • для снабжения водой, необходимой при работе промышленных установок;
        • в водоочистных сооружениях и системах охлаждения;
        • в системах снабжения топливом и смазочными материалами;
        • для промывки узлов механизмов и оборудования;
        • для транспортировки нефтепродуктов;
        • в системах водоснабжения котельных установок;
        • в химической промышленности для перекачивания агрессивных жидкостей и т.п.

        Мощность промышленных типов имеет большое значение для обеспечения рентабельности предприятий, в том числе работающих в сфере услуг, поэтому подбирая насосы, не экономят на их производительности и стоимости.

        Принцип действия

        По этому критерию оборудование можно разделить на насосы объемного принципа действия и динамические.

        Принцип работы объемных насосов заключается в изменении различными способами объема внутренней камеры, что создает давление, побуждающее к движению перекачиваемые жидкости. Главная их особенность – самовсасывание новых объемов перекачиваемого вещества за счет создания разрежения в камере после удаления из нее ранее поступившего. К ним относятся следующие виды:

        • Поршневые насосы – главным их рабочим органом является поршень, создающий давление в камере цилиндрической формы за счет возвратно-поступательного движения. Впуск и выпуск перекачиваемой субстанции обеспечивают всасывающий, а также нагнетательный клапаны, конструкция которых зависит от области применения. Насосы могут быть предназначены для вертикальной или горизонтальной установки, одноцилиндровыми или оснащенными несколькими цилиндрами, однократного или многократного действия. Мощность зависит от объема цилиндров и скорости движения поршня.
        • Роторные подразделяются на зубчатые, шиберные, шестеренные, лабиринтные, винтовые, импеллерные, перистальтические и другие. Несмотря на различия в устройстве все они функционируют по одному принципу – жидкость или газ перекачивается через фиксированный корпус с помощью перемещения ротора, кулачков, винтов, лопастей или других движущихся деталей. Импеллерные насосы несколько отличаются от других видов – передвижение жидкости в них осуществляется с помощью вытеснения эластичными лопастями вращающегося колеса, заключенного в эксцентрическом корпусе. Конструкция этого вида намного проще поршневых в связи с отсутствием клапанов, поэтому они имеют большую популярность среди пользователей.
        • Вакуумные насосы в полной мере можно назвать самовсасывающими. Большинство из них можно отнести к роторным. Основное условие для их нормальной работы – обеспечение полной герметичности между движущимися деталями и корпусом.

      • Перистальтические представляют собой устройство, состоящее из гибкого рукава, изготовленного из эластомера с размещенным на нем валом с роликами. Вал при вращении пережимает рукав с помощью роликов, обеспечивая проталкивание жидкости.

      Функционирование динамических насосов осуществляется за счет сил движения при отсутствии самовсасывания и характеризуется уравновешенностью работы, равномерностью подачи перекачиваемой жидкости и исключением вибрации. К ним относятся:

        Центробежные – оснащены рабочим колесом, расположенным внутри корпуса. Колесо при вращении повышает кинетическую энергию водотока, за счет которой повышается кинетическое, и вслед за ним потенциальное давление жидкости, что побуждает ее к перемещению.

    • К струйным насосам можно отнести эрлифты и гидроэлеваторы. Эрлифты работают в комплекте с компрессором, насыщающим перекачиваемую жидкость воздушными пузырьками, которая передвигается благодаря их подъемной силе. Действие гидроэлеваторов осуществляется за счет кинетической энергии перекачиваемой субстанции.
    • Вихревые насосы по принципу работы схожи с центробежными. Только здесь ускорение движения водотока побуждается за счет завихрений жидкости, которые создаются посредством эксцентричности корпуса, что приводит к периодическому изменению зазоров между лопастями и кожухом. Они имеют малые размеры и массу, что позволяет легко их перемещать. Единственный недостаток этого типа насосов – невысокий КПД – менее 50 %.

      Конструктивные особенности

      По конструктивным особенностям насосы можно отличить невооруженным глазом, особенно в случаях, когда не получается его установить на запланированное место из-за несовместимости соединений и неподходящих размеров.

      Кроме того, даже у одной разновидности насосов могут быть отличия во внутреннем устройстве. Например, все роторные насосы оснащены роторами, но рабочие элементы – кулачки, лопатки, винты и т.д. – у них могут отличаться.

      Еще одно явное отличие разных видов насосов по конструкции – горизонтальное или вертикальное исполнение.

      Назначение и место установки

      Широко используемые насосы, служащие для подачи воды из скважин, резервуаров и колодцев, подразделяются на поверхностные и погружные.

      Подача воды осуществляется за счет всасывания через гибкий шланг или трубу, которые опускают в скважину. Они могут оборудоваться системой автоматики, обеспечивающей поступление воды по сигналу датчика, срабатывающего при включении кранов в системе. Такая система называется насосной станцией.

      Колодезные опускают непосредственно в саму воду. Они оборудованы поплавками, прекращающими работу насоса при отсутствии воды.

      Назначение дренажных насосов – откачка воды из затопленных подземных помещений, дренажных систем, водоемов, бассейнов, систем автономной канализации. Откачиваемая вода чаще всего бывает загрязненной, поэтому конструкция оборудования рассчитана на минимальный контакт с водой трущихся деталей.

      Насосы циркуляционные используются в автономных системах отопления для создания давления и ускорения циркуляции теплоносителя. Они отличаются небольшими размерами, бесшумностью работы, легкой встраиваемостью непосредственно в трубопроводы системы отопления. При их подборе следует пользоваться простым правилом: оборудование должно в течение часа пропустить через себя 3-кратный объем теплоносителя.

      Назначение фекальных насосов – перекачивание загрязненных и сточных вод, включая хозяйственно-бытовые канализационные стоки, содержащие большое количество крупных примесей. Такие сточные воды удаляются из систем канализации жилых домов, моечных ресторанов и кафе, прачечных и банных заведений, гостиниц и т.д. Обычно хозяйственно-бытовые стоки содержат крупные частицы, которые могут забивать трубы канализационных систем, для предотвращения этого в конструкции предусматривается механизм, измельчающий крупные частицы до нужной фракции.

      Тут еще никто ничего не писал, стань первым!

      Краткие сведения о насосах и их классификация

      Насосами называются гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкостей и сообщения им механической энергии.

      Насосы являются одной из самых распространенных разновидностей гидравлических машин. Они применяются для наружного водоснабжения (в том числе и противопожарного) населенных пунктов и предприятий, внутреннего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий, для подачи воды на пожаротушение автонасосами, мотопомпами, для подачи воды и огнетушащих составов в установках пожаротушения, в системах смазки, топливоподачи и гидропривода пожарных автомобилей и для многих других целей. Насосы подразделяются на две основные группы: объемные и динамические. Объемными называются насосы, в которых жидкость перемещается путем периодического изменения объёма камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса. Динамическими называются насосы, в которых под воздействием гидродинамических сил перемещается с камерой (незамкнутом объеме) жидкость, постоянно сообщающейся со входом и выходом насоса. К ним относятся струйные и лопастныенасосы.

      Весьма наглядной является классификация насосов по принципу действия, вне зависимости от вида перемещаемой жидкости (рис. 9.1).

      Действие объемных насосов основано на изменении потенциальной энергии перемещаемой жидкости, а струйных и лопастных – на изменении кинетической энергии.

      Рис. 9.1. Классификация насосов

      Насосы классифицируются не только по принципу действия, но и по конструктивному исполнению, назначению, отраслевому применению, величине подачи и напора и т.д.

      Рассмотрим основные схемы насосов.

      Поршневой насос (рис. 9.2) в простейшем виде представляет собой расположенный в цилиндрическом кожухе поршень, при движении которого в одну сторону жидкость через всасывающий клапан поступает в рабочую камеру, а при движении в другую сжимается и затем выталкивается через нагнетательный клапан.

      Положительными качествами поршневых насосов являются: высокий КПД, возможность получения больших давлений, независимость подачи от создаваемого давления, запуск без предварительной заливки всасывающих линий (самовсасывающие). Недостатками – громоздкость и затруднитель-ность непосредственного соединения с электродвигателем, наличие клапанов, неравномерность подачи, вызывающая вибрацию, сложность регулировки. Скорость поршня таких насосов ограничена действием инерционных сил.

      Рис. 9.2. Поршневой насос

      К насосам возвратно-поступательного действия, кроме поршневых относятся также мембранные (диафрагменные) насосы(рис. 9.3), которые нашли распространение в системах топливоподачи автомобилей (в том числе и пожарных).

      Рис. 9.3. Мембранный насос

      К роторным насосам относятся пластинчатые, зубчатые (шестеренные), винтовые, червячные и др. Они представляют собой объемные насосы с вращающимся ротором без всасывающих и напорных клапанов и вследствие отсутствия возвратно-поступательного движения их можно непосредственно соединять с высокооборотными электродвигателями.

      Типичным представителем роторных насосов является пластинчатый насос (рис. 9.4).

      В простейшем виде он представляет собой эксцентрично расположенный в цилиндрическом корпусе 2 ротор 1, в пазах которого находятся пластины 3, отжимаемые от центра к периферии действием центробежной силы. При вращении цилиндра 1 пластины 3 производят всасывание жидкости через приемный патрубок 4, сжатие ее и нагнетание через напорный патрубок 5. Насос является реверсивным: при изменении направления вращения его вала изменяется направление движения жидкости в трубопроводах, присоединенных к насосу.

      Рис. 9.4. Пластинчатый насос роторного типа

      Зубчатый насос состоит из пары сцепленных между собой шестерен, расположенных в открытом с двух сторон кожухе (рис. 9.5), с минимальным зазором между зубьями и кожухом. Зубья при вращении захватывают жидкость и переносят её со стороны всасывания в сторону нагнетания. Эти насосы получили распространение в системах смазки при перекачки вязких жидкостей (масел).

      Струйные насосы используются в пожарной охране для заполнения всасывающих линий пожарных насосов, для подачи воды на пожар при расположении насоса более 7 м над уровнем воды, для уборки воды из помещений после тушения пожара. Принципиальная схема насоса струйного типа, его работа и основы расчета приведены в гл. 3.

      В противопожарном водоснабжении наиболее распространены центробежные насосы. В дальнейшем мы подробно рассмотрим устройство и принцип действия центробежных насосов (рис. 9.12), их классификацию.

      Рис. 9.5. Зубчатый насос

      Отметим только, что их широкое распространение объясняется высоким КПД, компактностью и сравнительной простотой в конструктивном отношении, ремонтопригодностью и удобством эксплуатации. Их можно непосредственно соединять с электродвигателями, легко регулировать, они имеют плавную, без толчков, подачу.

      У осевых насосов (рис. 9.6) лопасти 1 закреплены на втулке 2 под некоторым углом к плоскости, нормальной к оси. При вращении лопасти взаимодействуют с потоком жидкости, сообщая ей энергию и перемещая её вдоль оси насоса.

      Рис. 9.6. Осевой насос

      На рис. 9.7 дана схема вихревого насоса. Жидкость поступает через патрубок 1 на периферию рабочего колеса с лопастями 2 и, получая от них энергию при движении по концентрическому каналу 3, отводится в напорный патрубок 4.

      Характерной особенностью вихревого насоса являются подвод и отвод жидкости на периферии рабочего колеса по касательной к нему. Недостаток вихревых насосов – невысокий КПД. Осевые и вихревые насосы обладают реверсивностью, т.е. способностью изменять направление подачи при изменении направления вращения.

      Классификация насосов. Объемные насосы

      Современная жизнь немыслима без насосов. Эффективно и безопасно для окружающей среды насосы перемещают любые жидкости – горячие и холодные, чистые и с загрязнениями – обеспечивая комфортные условия жизни каждому человеку. В системах жизнеобеспечения зданий используется множество насосов разных конструкций, выполняющих самые разнообразные функции – от водоотведения до циркуляции в системах отопления. Развитие технологий позволило уменьшить размеры насосов, сделать их менее шумными (а в случае с насосами с «мокрым ротором» и вовсе практически бесшумными), более экономичными и безопасными при эксплуатации.

      Под насосом понимают специальное устройство, агрегат, преобразующий механическую энергию приводного двигателя в энергию потока жидкости, служащую для перемещения и создания напора этой жидкости. Основным в данном определении является именно создание напора, так как устройства, использующие безнапорное перемещение жидкостей, насосами не называются. Напором насоса называется приращение механической энергии единицы массы жидкой среды между выходным и входным (нагнетательным и всасывающим) патрубками насоса.

      В промышленности существует огромное количество видов насосного оборудования для различного нужд. Причем по одному назначению могут использоваться насосы совершенно разных конструкций. Поэтому была введена система классификации насосов по различным критериям — по принципу работы, по конструктивному исполнению, по назначению, по форме рабочих органов, по направлению движения рабочей среды и так далее. Но в данной статье будут рассмотрены только самые основные критерии.

      Основная классификация насосов идет по такому параметру, как тип рабочей камеры. По данному признаку насосы делятся на:

      1. объемные (в них перемещение рабочей среды происходит под воздействием поверхностного давления при циклическом изменении объема насосной камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом насоса);
      2. динамические (в них перемещение рабочей среды происходит под воздействием гидродинамических сил в насосной камере, которая постоянно сообщается с входом и выходом насоса – объем насосной камеры неизменен).

      К объемным насосам относятся:

      • возвратно-поступательные (в насосах данного вида перекачка жидкости происходит в результате осевого движения поршня в цилиндре насоса, который через клапаны всасывания и нагнетания периодически соединяется с всасывающим и нагнетательным патрубками. Вследствие поступательного движения поршня происходит увеличение рабочего объема насоса, в цилиндре создается разряжение и жидкость всасывается через всасывающий клапан, а при обратном ходе поршня из-за уменьшения рабочего объема через нагнетательный клапан вытесняется в выходной патрубок насоса);
      • роторные (в них перемещение рабочей среды происходит по принципу вытеснения. Один или несколько вращающихся поршней или винтов образуют друг с другом рабочие полости в цилиндре насоса. Жидкость из полости всасывания выталкивается в полость нагнетания вследствие того, что размеры полости всасывания больше, чем у полости нагнетания).

      Насосы возвратно-поступательного действия по виду вытеснителя делятся на два типа:

      1. поршневые;
      2. мембранные.

      Поршневые насосы по конструктивным особенностям классифицируются на следующие виды:

      1. клапанные, дисковые, крыльчатые или плунжерные;
      2. горизонтальные, вертикальные, аксиальные или радиальные;
      3. простого или двойного действия;

      Классификация роторных насосов идет по конструктивному исполнению рабочего органа. Они делятся на пять основных видов, а именно:

      1. шестеренные (в них жидкость, попадая в межзубчатые пространства зубчатых колес, перемещается от полости всасывания к нагнетательной полости насоса);
      2. винтовые (в них, в отличие от шестеренных насосов процесс перемещения жидкости осуществляется в осевом направлении по свободным межвинтовым полостям от стороны всаса к напорной стороне);
      3. кулачковые (различная форма роторов, устанавливаемых в этих насосах, позволяет перекачивать жидкости с большими включениями, не повреждая их структуру);
      4. пластинчатые (эффект нагнетания в данных насосах осуществляется вследствие изменения рабочих объемов полостей всасывания и напора. Уплотнение между всасывающим и нагнетательным патрубками осуществляется плоскими пластинами (что дало название типу) или лопатками, помещенными в пазах ротора);
      5. роликовые (в данном типе насосов перекачка жидкости обуславливается эксцентрично расположенными в корпусе вращающимися поршнями, которые приводят эластичную оболочку в колебательное движение и перемещают жидкость вследствие быстрого изменения рабочего объема (пропорционально частоте вращения насоса) полостей всаса и напора).

      Основными преимуществами роторных насосов по сравнению с поршневыми являются:

      • значительно более равномерная подача;
      • исключение из конструкции клапанов, что приводит к снижению потерь мощности при работе, а, следовательно, к увеличению КПД насоса;
      • способность работать с более высокой частотой вращения.

      Недостатки роторных насосов по сравнению с поршневыми такие:

      • повышенные требования к качеству перекачиваемой среды (из-за того, что герметичность в роторных насосах достигается за счет плотного прилегания подвижных частей к неподвижным, жидкость не должна оказывать абразивного воздействия на детали насоса);
      • сложность конструкции, что влечет за собой снижение надежности и увеличение стоимости обслуживания и ремонта.

      Более на объемных насосах останавливаться не будем, так как для нужд отопления наиболее используются центробежные насосы (которые являются частным случаем динамических насосов) и основное внимание в следующих статьях будет уделено именно им.

      Читать еще:  Комплект и пакеты услуг триколор тв
  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector