Осевой насос: устройство, принцип работы, область применения. – Осевой насос — Все промышленные производители

Содержание

Пропеллерные (осевые) насосы

Для перекачки больших объемов жидких сред под малым напором весьма эффективно применение осевых или как их еще называют, пропеллерных насосов. Чаще всего их используют при подачах более 500 м3/ч при напоре 4-7 м. Осевые насосы, как и центробежные, и винтовые, относятся к группе лопастных гидравлических агрегатов.

Осевые насосы могут работать практически с любыми жидкими средами разных температур, как нейтральными, так и агрессивными, с чистыми или загрязненными твердыми и жидкими примесями, добиваясь при этом довольно высокой производительности при не высоком уровне напора. Осевые насосы легко встраиваются в любую трубопроводную систему, благодаря конструкции проточной части, выполненной в виде изогнутой трубы цилиндрической формы. Обычно в целях предотвращения процесса кавитации осевые насосы погружаются ниже уровня подаваемой жидкой среды.

Все эти качества обеспечили широкое применение осевых насосов особенно в химической промышленности, а также в технологических производствах по очищению питьевой воды, где обеспечивают ее рециркуляцию, опреснение и обратную шламовую подачу. Осевые насосы используются в рулевых механизмах судов и в балластных конструкциях плавучих доков и ледокольного флота.

Как показывает практика, особенно эффективно использование осевых насосов в организации водяных циркуляционных процессов в различных аппаратах, требующих не высоких напоров подачи.

Как и в прочих лопастных насосах, основными элементы конструкции осевых насосов являются корпус и закрепленное на его валу рабочее колесо в форме гребного винта с лопастями. Коэффициент быстроходности рабочих колес осевых насосов может достигать 1500 об/мин. Лопасти при вращении рабочего колеса механически воздействуют на перекачиваемую жидкую среду, сообщая ей кинетическую энергию, которая, преобразуясь в потенциальную, заставляет жидкость перемещаться в направлении, параллельном оси рабочего колеса, наращивая давление, благодаря эффекту диффузии.

Поступательное движение жидкости осуществляется при этом с помощью специального выправляющего аппарата (лопаточного отвода), раскручивающего поток.

По способу крепления лопастей к рабочему колесу известны жестколопастные и поворотно-лопастные осевые насосы. В жестколопастных лопасти пропеллерного типа крепятся на втулке рабочего колеса жестко, а поворотно-лопастные оснащаются устройством изменения наклона лопастей, что позволяет регулировать непрерывность подачи, а, соответственно, обеспечивать поддержание высокого уровня коэффициента полезного действия.

Плавность подвода перекачиваемых жидкостей к лопастям рабочего колеса осуществляется при помощи обтекателя. Для предотвращения просачивания рабочих жидкостей в месте выхода из корпуса вала рабочего колеса устанавливается сальник. Электродвигатель соединен с рабочим колесом через муфту.

Осевые насосы выпускаются в вертикальном или горизонтальном исполнении. Обычно все они одноступенчатые, то есть имеют всего одно рабочее колесо.

Основными деталями осевых насосов служат рабочее колесо и трубчатая камера, внутри которой оно производит вращательные движения. Лопасти рабочего колеса крепятся на втулку в виде обтекаемого изогнутого крыла, набегающего на поток рабочей жидкости закругленной передней кромкой.

Рабочая жидкость под действием подъемной силы поступательно передвигается вдоль камеры в осевом направлении. Вращаясь, лопасти рабочего колеса механически воздействуют на перекачиваемую жидкость, изменяя ее скорость, в результате чего давление под лопастями уменьшается, а над лопастями увеличивается. Чтобы предотвратить закручивание рабочим колесом перекачиваемой жидкости, перед выходом в коленчатый отвод имеется специальный выправляющий аппарат.

В малых осевых насосах жидкость подводится к рабочему колесу при помощи конических патрубков, а крупные насосы с этой целью оснащаются всасывающими трубами определенной формы и специальными камерами.

С приводом, в качестве которого используются электродвигатели синхронного и асинхронного типа, осевые насосы соединяются непосредственно через муфту.

Осевые насосы производятся двух типов, в зависимости от крепления лопастей к колесной втулке. В одном случае насосы оснащаются поворотными лопастями, а в другом лопасти крепятся к втулке жестко. Вал насосного агрегата может быть наклонным, вертикальным или горизонтальным.

Угол установки лопастей до некоторых пределов может изменяться, обеспечивая достаточный диапазон изменения рабочих значений осевых насосов, что способствует поддержанию высоких значений коэффициента полезного действия. Так, КПД высокопроизводительного осевого насоса может достигать 90% и больше.

Напор, создаваемый современными серийно выпускаемыми осевыми насосами меньше, чем у центробежных и колеблется от 2,5 до 27 м, а подача значительно больше. Она варьируется от 0,5 до 45 м³/с.

Достоинства осевых насосов — Мегаобучалка

 

· Высокая производительность по сравнению со всеми другими классами насосов

· Компактность и простота устройства

· Пригодность для перемещения загрязненных и кристаллизующихся жидкостей

· Имеют высокий КПД — 90% и выше

· Обеспечивают плавную и непрерывную подачу перекачиваемой жидкости при достаточно высоких значениях КПД

· Высокая частота вращения рабочего колеса позволяющая соединить вал насоса в валом электродвигателя без редуктора понижающего частоту вращения

·

Недостатки осевых насосов

· Низкий напор (до 10-15м)

· Трудность перекачивания вязких жидкостей

 

Тюменский государственный нефтегазовый университет

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Машинист технологических насосов»

на тему: «Осевые насосы»

 

 

Выполнил:

Степанишин Александр Георгиевич

 

г. Тюмень, 2014г.

  1. Назначение осевых насосов

Осевые насосы (рисунок 1.1) предназначаются главным образом для подачи больших объёмов жидкостей. Их работа обусловлена передачей той энергии, которую получает жидкость при силовом воздействии на неё лобовой поверхности вращающихся лопастей рабочего колеса. Частицы подаваемой жидкости при этом имеют криволинейные траектории, но, пройдя через выправляющий аппарат, начинают перемещаться от входа в насос до выхода из него, в основном вдоль его оси (откуда и название).

Существуют 2 основных разновидности осевых насос: жестколопастные с лопастями, закрепленными неподвижно на втулке рабочего колеса, называемые пропеллерными, и поворотно-лопастные, оборудованные механизмом для изменения угла наклона лопастей. Насосы обеих разновидностей строят обычно одноступенчатыми, реже двухступенчатыми.

Отличительной особенностью осевых насосов является — конструкция и функционирование рабочего колеса. Оно состоит из втулки, на которой укреплено несколько лопастей, представляющих собой удобнооптекаемое изогнутое крыло с закрученной передней, набегающей на поток, кромкой. При перемещении профиля лопасти, вызываемого вращением рабочего колеса, в жидкости, за счет изменения скорости её течения вдоль нижней и верхней поверхности профиля, давление над профилем должно повыситься, а под профилем — понизиться. Благодаря этому создается напор насоса.



 

 

Рисунок 1.1. – осевой насос

 

  1. Основные области применения осевых насосов

 

Применяются осевые насосы для циркуляционного водоснабжения тепловых и атомных электростанций, в оросительных системах и других отраслях народного хозяйства.

Принцип работы осевого насоса

Осевой насос представляет собой лопастной насос, у которого рабочее колесо 1 имеет ряд лопастей, закручивающих поток, движущейся параллельно оси (рисунок 2.1):

1 — рабочее колесо, 2 — направляющий аппарат, 3 — цилиндрический корпус.

Рисунок 2.1 – схема осевого насоса

 

Для выпрямления потока и направления его в напорный патрубок или на следующую ступень после рабочего колеса устанавливается направляющий аппарат 2, снабженный неподвижными лопатками. Направляющий аппарат служит для преобразования кинетической энергии вращения потока в потенциальную энергию давления.

Во втулке направляющего аппарата проходит вал насоса, на котором насажено рабочее колесо, и устанавливается подшипник.

Вся проточная часть насоса располагается в цилиндрическом корпусе 3, который по существу является продолжением трубопровода. Насос как бы настраивается в трубопровод, образуя с ним одно целое. Для вывода вала напорной части насоса придается форма отвода.

В осевом насосе поток жидкости движется параллельно оси и одновременно лопасти сообщают ему вращательное движение по окружности, на валу насоса. Так как движение жидкости в радиальном направлении отсутствует, то исключается возможность работы центробежных сил. Повышение давления происходит за счет гидродинамического воздействия лопаток на жидкость и преобразования кинетической энергии при раскручивании потока в направляющем аппарате. Таким образом, принцип действия осевого

насоса заключается в силовом взаимодействии лопастей с потоком жидкости и использовании диффузорного элемента.

ОСЕВОЙ НАСОС — это… Что такое ОСЕВОЙ НАСОС?

  • Осевой насос — Осевой насос  насос, в котором движение жидкости и приращение напора происходит за счет преобразования кинетической энергии. Принцип действия Работа осевых насосов основана на силовом взаимодействии лопасти с обтекающим ее потоком. В осевых… …   Википедия

  • осевой насос — Лопастный насос, в котором жидкая среда перемещается через рабочее колесо в направлении его оси. [ГОСТ 17398 72] Недопустимые, нерекомендуемые пропеллерный насос Тематики насос EN axial flow pump DE Axialkreiselpumpe FR Pompe helice …   Справочник технического переводчика

  • осевой насос — ašinis siurblys statusas T sritis Energetika apibrėžtis Mentinis siurblys, kuriame skystis juda lygiagrečiai su siurblio ašimi. Ašinis siurblys dujoms perpumpuoti vadinamas ventiliatoriumi. atitikmenys: angl. axial pump vok. Axialpumpe, f;… …   Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

  • Осевой насос —         см. в ст. Насос …   Большая советская энциклопедия

  • внутрикорпусной осевой насос — (ядерного реактора) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN in vessel axial flow pump …   Справочник технического переводчика

  • радиально-осевой насос — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN mixed flow pump …   Справочник технического переводчика

  • Насос, осевой — Осевой насос Ндп. Пропеллерный насос Лопастной насос, в котором жидкая среда перемещается через рабочее колесо в направлении его оси Смотреть все термины ГОСТ 17398 72. НАСОСЫ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 17398 72. НАСОСЫ. ТЕРМИНЫ И… …   Словарь ГОСТированной лексики

  • Насос, жестколопастной — Жестколопастной насос Осевой насос, в котором положение лопастей рабочего колеса относительно ступицц постоянно Смотреть все термины ГОСТ 17398 72. НАСОСЫ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 17398 72. НАСОСЫ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ …   Словарь ГОСТированной лексики

  • Насос, поворотно-лопастной — Поворотно лопастной насос Осевой насос, в котором положение лопастей рабочего колеса может регулироваться Смотреть все термины ГОСТ 17398 72. НАСОСЫ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 17398 72. НАСОСЫ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ …   Словарь ГОСТированной лексики

  • Насос (технич.)

    — Насос, устройство (гидравлическая машина, аппарат или прибор) для напорного перемещения (всасывания и нагнетания) главным образом капельной жидкости в результате сообщения ей внешней энергии (потенциальной и кинетической). Устройства для… …   Большая советская энциклопедия

  • Характеристики осевых насосов

    Рабочую характеристику осевого насоса с жестко закрепленными лопатками (рис. 56) получают путем испытания его при постоянном числе оборотов рабочего колеса. Осевые насосы больших размеров в ряде случаев имеют поворотные лопатки для регулировки производительности насоса. 

    Схема механизма поворота лопаток осевого насоса изображена на (рис. 57). На схеме цапфа лопатки 1 поворачивается в подшипниках 2, установленных во втулке рабочего колеса. На цапфах закреплены рычаги 3, связанные вертикальными тягами 4 с крестовиной 5. При перемещении крестовины вверх или вниз лопасти рабочего колеса поворачиваются. Перемещение крестовины осуществляется посредством сервомотора, т. е. цилиндра 7 с поршнем 6, шток которого соединен с крестовиной. 

    Сервомотор располагается во втулке рабочего колеса, а масло к нему подается через полый вал рабочего колеса насоса. Для таких насосов с поворотными лопатками строят рабочие характеристики при различных углах установки лопаток. Кроме этого, для осевых насосов строят характеристики при различном числе оборотов рабочего колеса (рис. 58). 

     

    Эти характеристики получают опытным путем при испытании насоса на стенде, который напоминает испытательный стенд для центробежных насосов. Характер кривых  осевых насосов отличается от характера соответствующих кривых центробежных насосов. 

    Это отличие обусловлено тем, что с уменьшением производительности против нормальной в осевых насосах увеличивается радиальный поток жидкости от втулки по направлению к наружному диаметру колеса и возникают кольцевые вихри, которые достигают максимума при Q = 0. 

    Вследствие этих вихрей напор и потребляемая мощность резко увеличивается при уменьшении расхода, что обусловливает крутой подъем кривых  при расходах меньше расчетной производительности насоса. Сравнивая характеристики осевых и центробежных насосов, можно выделить особенности характеристик осевых насосов. 

    К числу этих особенностей относятся:

    1 — крутое падение кривой Н = f(Q) и наличие на этой кривой точки перегиба, которая соответствует максимальному к. п. д.;

    2 — резкое возрастание потребляемой мощности при понижении расхода;

    3 — небольшая область наивыгоднейших условий работы, так как при отклонении расхода в обе стороны от расчетной производительности к, п. д. насоса резко уменьшается. 

     

    Исходя из указанных свойств характеристики, пуск осевого насоса следует производить при открытой задвижке, а регулирование осуществлять устройствами, которые сохраняют высокое значение к. п. д. на всех рабочих режимах, отличных от наивыгоднейшего. 

    Регулирование осевых насосов осуществляется при помощи:

    а) двигателей, допускающих изменение числа оборотов;

    б) гидромуфт, которые позволяют изменять число оборотов насоса при неизменном числе оборотов двигателя;

    в) рабочих колес с поворотными лопатками, у которых изменение угла наклона лопаток дает возможность осевым насосам работать е высоким к. п. д. на всех режимах. 

     

      

    Конструкции осевых насосов и насосных установок 

    Осевые насосы выполняются с вертикальным и горизонтальным валом одноступенчатыми и двухступенчатыми с жестко закрепленными и поворотными лопатками. Рабочие колеса осевых насосов имеют от двух до шести изогнутых лопаток, закрепленных цапфами на втулке, Лопатки тщательно обрабатываются и в сечении имеют крыльевой профиль. В рабочем положении лопатки устанавливаются под определенным углом к плоскости вращения рабочего колеса (рис. 59). 

    Лопатки рабочего колеса изготовляются стальными и бронзовыми. Стальные лопатки имеют покрытие из нержавеющей стали для предохранения от коррозий и кавитационных разрушений. Корпус осевого насоса имеет форму цилиндра с изгибом со стороны напорного трубопровода для выхода вала (рис. 60 и 61) и состоит из двух половин с разъемом вдоль оси. Обе половины корпуса отлиты из чугуна и соединены болтами или шпильками. 

    Радиальный зазор между корпусом и лопатками рабочего колеса должен быть минимальным для уменьшения объемных и гидравлических потерь. Лопатки направляющего аппарата имеют изогнутую обтекаемую форму и отлиты заодно с корпусом. Вал рабочего колеса составлен из отдельных секций, скрепленных посредством фланцевых соединений. Подшипники скольжения служат опорами вала. Смазка подшипников водяная; вкладыши подшипников резиновые или лигнофолевые. В месте выхода вала из корпуса насоса установлен сальник с уплотнением напорной водой. 

    Осевые насосы находят применение на крупных водопроводных станциях первого подъема, при заборе воды из поверхностного источника, на насосных станциях магистральных каналов, для мелиоративных установок, на тепловых и гидравлических электростанциях. Для работы с осевыми насосами обычно применяют электродвигатели переменного тока и паровые турбины.

    Назначение осевых насосов — Мегаобучалка

    Осевые (пропеллерные) насосы

     

    Устройство и принцип работы

     

    Основными элементами конструкции осевых насосов являются:

    — корпус и закрепленное на его валу рабочее колесо в форме гребного винта с лопастями.

    1 — рабочее колесо, 2 — направляющий аппарат, 3 — цилиндрический корпус.

     

    Работа осевых насосов основана на силовом взаимодействии лопасти с обтекающим ее потоком. В осевых насосах поток жидкости параллелен оси вращения лопастного колеса. Осевой насос состоит из корпуса и свободно вращающегося в нем лопастного колеса. При вращении колеса в потоке жидкости возникает разность давлений по обе стороны каждой лопасти и, следовательно, силовое взаимодействие потока с лопастным колесом. Силы давления лопастей на поток создают вынужденное вращательное и поступательное движение жидкости, увеличивая ее давление и скорость, то есть механическую энергию. Удельное приращение энергии потока жидкости в лопастном колесе зависит от сочетания скоростей протекания потока, скорости вращения колеса, его размеров и формы, то есть от сочетания конструкции, размеров, числа оборотов и подачи насоса.

     

    Поворотно-лопастные оснащаются устройством изменения наклона лопастей, что позволяет регулировать непрерывность подачи, а, соответственно, обеспечивать поддержание высокого уровня КПД.

    Чтобы предотвратить закручивание рабочим колесом перекачиваемой жидкости, перед выходом в коленчатый отвод имеется специальный выправляющий аппарат.

    Выправляющий аппарат

     

    Область применения

    Область применения осевых насосов: на тепловых и атомных электростанциях, предприятиях химического и нефтехимического комплекса в народном хозяйстве, оросительных установках в системах циркуляционного водоснабжения.

     

    Назначение осевых насосов

    Предназначены для перекачки больших объемов жидких сред под малым напором. Чаще всего их используют при подачах более 500 м3/ч при напоре 4-7 м.

    Осевые насосы могут работать практически с любыми жидкими средами разных температур



    нейтральными, агрессивными, чистыми или загрязненными твердыми и жидкими примесями добиваясь при этом довольно высокой производительности при не высоком уровне напора. Осевые насосы легко встраиваются в любую трубопроводную систему, благодаря конструкции проточной части, выполненной в виде изогнутой трубы цилиндрической формы. Обычно в целях предотвращения процесса кавитации (пустоты) осевые насосы погружаются ниже уровня подаваемой жидкой среды.

    Все эти качества обеспечили широкое применение осевых насосов.

    Пропеллерные насосы используются в тех случаях, когда нужно получить высокую производительность при низкой величине напора.

    Осевые насосы делятся на два типа:

    ОВ — осевой вертикальный (горизонтальный) насос с жестко закрепленными лопастями рабочего колеса — осевое положение:

    Рабочее колесо осевого насоса:

    1-лопасть; 2-втулка; 3,4-обтекатели верхний и нижний

    ОПВ — осевой вертикальный (горизонтальный) насос с приводом поворота лопастей рабочего колеса.

    ОПВ делятся по типу механизмов лопастей:

     

    Конструкции центробежных и осевых насосов

    В данной статье приведены описания конструкций насосов, применяемых в системах водоснабжения и канализации, а также в основных отраслях промышленности и коммунального хозяйства.

    Консольные центробежные насосы общего назначения для воды.
    Консольные одноступенчатые насосы — наиболее массовый тип центробежных насосов для подачи от 5 до 350 м3/ч. Консольные насосы применяют для перекачивания не только воды, но и химически активных жидкостей, суспензий и эмульсий. Поэтому конструкции и узлы таких насосов более унифицированы и стандартизированы, чем конструкции насосов других типов. Консольные насосы для воды изготовляют по ГОСТ 22247—76Е «Насосы центробежные консольные общего назначения для воды. Технические условия».

    Рис. 2.11. Консольный насос типа К
    1— рабочее колесо; 2 — корпус; 3 — гайка; 4 — вал; 5 — сальник; 6 — опорная часть; 7—подшипники; 8 — упорное кольцо


    Промышленность выпускает насосы на отдельной стойке (рис. 2-11 и моноблочные, т. е. закрепленные на опорном фланце электродвигателя. Рабочее колесо консольного насоса закрытого типа Литое закреплено на валу. Корпус насоса спиральный литой крепится к опорному кронштейну. Вал насоса вращается в двух подшипниковых опорах. Уплотнение насоса — мягкий сальник. Насос и электродвигатель закреплены на общей фундаментной плите. Привод от электродвигателя осуществляется через упругую муфту с монтажной приставкой, что позволяет демонтировать насос без отсоединения его от трубопровода и демонтажа электродвигателя, Подвод жидкости— осевой, отвод — вертикально вверх; напорный патрубок расположен по оси насоса.

     

     


    Общий вид насосного агрегата представлен на рис. 2.12. 

    Рис. 2.12. Общий вид насосного агрегата с насосом типа К

    Насосы поставляются как с монтажной приставкой, так и без нее. Насосы изготовляют шести типоразмеров — по подаче и 14 — по напору. Консольные насосы поставляются заводами, как правило, в виде насосного агрегата, т. е. смонтированными на одной плите с двигателем.
    Моноблочные насосы (рис. 2.13) более компактны, чем насосы на стойке, что позволяет существенно экономить площадь для их установки. Моноблочные насосы малых типоразмеров можно устанавливать без фундамента, закрепляя их на трубопроводе. Консольные насосы, изготовляемые ранее (рис. 2.14), были более громоздки и металлоемки, чем новые насосы. Их конструкция не позволяла производить демонтаж без отсоединения трубопровода и двигателя.
    В обозначение насоса, кроме букв, входят две группы цифр. Большая буква обозначает тип насоса, малая буква — обточку рабочего колеса, первая группа цифр — подачу, м3/ч, вторая группа — напор, м. После тире ставится климатическое исполнение (по ГОСТ 15150—69) и обозначение ГОСТа. Например, насос на отдельной стойке с подачей 45 м3/ч и напором 55 м обозначается так: К 45/55—У2 ГОСТ 22247—76, а моноблочный насос с теми же параметрами, но обточенными до минимального значения, обозначается так: КМ 45/55 б — У2 ГОСТ 22247—76. Ранее насосы, в том числе и консольные, обозначались через диаметр напорного патрубка и коэффициент быстроходности, при этом диаметр, выраженный в миллиметрах, делили на 4, а коэффициент быстропроходности — на 10. В табл. 2.2 приведена сравнительная маркировка насосов типа К.

    Рис. 2.13. Моноблочный насос типа КМ 1 — рабочее колесо; 2 — корпус; 3 — сальник;

    4 — электродвигатель; 5 — опорная часть


     

    Рис. 2.14. Консольный насос типа К ранней конструкции
    1 — крышка с входным патрубком; 2— корпус; 3— упорное кольцо; 4 — рабочее колесо;
    5 — гайка; 6 — сальник; 7 — втулка; 8 — упорное кольцо сальника; 9 — вал; 10 — опорный
    кронштейн; 11 — подшипники; 12 — соединительная муфта 

    Центробежные горизонтальные насосы с двусторонним подводом воды.

    Насосы этого типа получили широкое распространение в системах водоснабжения и теплоснабжения. Они изготовляются согласно ГОСТ 10272—77 «Насосы центробежные двустороннего входа. Технические условия». Центробежные насосы типа Д (рис. 2.15) снабжены чугунным корпусом с осевым разъемом. В нижней части корпуса расположены всасывающий и напорный патрубки, направленные в противоположные стороны перпендикулярно оси насоса. Такое расположение патрубков обеспечивает компактность насосных установок, удобство расположения трубопроводов, простоту монтажа, эксплуатации и ремонта насосных агрегатов без демонтажа всасывающего и напорного трубопроводов. Благодаря двустороннему подводу жидкости к рабочему колесу уравновешиваются осевые усилия, возникающие при работе насоса. Стальной вал вращается в шариковых подшипниках, установленных на выносных опорах, против часовой стрелки (если смотреть со стороны муфты). Уплотняющие кольца — чугунные и легко снимаются. В сальниках насоса предусмотрено гидравлическое уплотнение, в которое вода подается по трубкам из спиральной камеры насоса. Муфта с упругими вкладышами служит для соединения насоса с электродвигателем.

     

    Прежнее обозначениеОбозначение по ГОСТ 22247-76Прежнее обозначениеОбозначение по ГОСТ
    22247—76

     

    Прежнее обозначениеОбозначение по ГОСТ
    22247—76

     

    1 1/2K-6

    2К-9

    2К-6

    ЗК-9

    ЗК-6

    К 8/18

    К 20/18

    К 20/30

    К 45/30

    К 45/55

    4К-18

    4К-12

    4К-8

    4К-6

    К 45/85

    К 90/20

    К 90/35

    К 90/55

    К 90/85

    6К-12

    6К-8

    8К-12

    8К-6

    К 160/20

    к 160/30

    К 290/18

    К 290/30

     

    Для систем теплоснабжения применяют насосы двустороннего входа типа СЭ. По конструкции они близки к насосам типа Д, но отличаются тем, что могут перекачивать воду с температурой до 180 °С. Для охлаждения подшипников и сальников предусмотрены водяные рубашки, питаемые охлаждающей водой. Эти насосы имеют относительно высокий напор (70—160 м). Основные параметры этих насосов регламентированы ГОСТ 22465—77. Обозначаются насосы типа Д и СЭ по такому же принципу, что и насосы типа К, например, Д 1250/40. Насосы типа Д поставляются как в виде насосных агрегатов (с подачей до 1600 м3/ч), так и отдельно (более крупные насосы).

    Одноступенчатые вертикальные центробежные насосы для воды. Крупные одноступенчатые вертикальные насосы (рис. 2.16) применяются для установки в заглубленных насосных станциях в целях сокращения их площади и стоимости зданий.
    Корпус вертикального насоса спиральный с разъемом в горизонтальной плоскости. Насос соединен с электродвигателем вертикальным промежуточным валом. При большой длине вала через каждые 1,5—2,5 м устанавливают направляющие подшипники, укрепленные на вертикальной ферме. Осевые усилия, возникающие в насосе, воспринимаются пятой электродвигателя.
    Основные параметры центробежных вертикальных насосов регламентированы ГОСТ 19740—74 «Насосы центробежные вертикальные». Согласно этому ГОСТу вертикальные насосы должны изготовляться с подачей от 1,6 до 35 м3/с и напором от 22 до 105 м.

     

    Рис. 2.15. Центробежный насос с двусторонним подводом воды к рабочему колесу (тип Д)
    1 — корпус; 2 — крышка; 3— рабочее колесо; 4 — вал; 5 — защитно-уплотняющее кольцо; 6 — трубки для подвода воды к сальникам: 7 — сальник; 8 — подшипник
     

     

    Рис. 2.16. Крупный вертикальный центробежный насос
    1 — Корпус; 2~ крышка; 3 — опора подшипника, 4 — сменная втулка; 5 — вал; 6 — узел под-
    «пника; 7 — узел уплотнения; 8 — уплотнение; 9 — рабочее колесо; 10 — подводящий конус

     

    Рис. 2.17. Продольный разрез многоступенчатого насоса секционного типа
    1— корпус подшипников; 2 — сальник; 3 — гидропята; 4 — напорный патрубок; 5 — секции; 6 — рабочие колеса; 7 — крышка камеры всасывания; 8 — стяжной болт; 9 — упругая муфта
     

     

     Рис. 2.18. Схема потока жидкости в многоступенчатых насосах спирального типа
     

    К настоящему времени освоено изготовление вертикальных насосов с подачей до 16 м3/с.
    Многоступенчатые горизонтальные насосы. Многоступенчатые центробежные насосы развивают большие напоры при относительно небольших подачах. Различают многоступенчатые насосы секционного и спирального типа. В секционном насосе жидкость поступает последовательно из одного колеса в другое через направляющие аппараты, которые имеются в каждой секции. Корпус многоступенчатого насоса секционного типа состоит из отдельных секций и двух крышек, соединенных стяжными болтами (рис. 2.17). Осевое давление в многоступенчатых насосах секционного типа воспринимается гидравлической пятой. Рабочие колеса и направляющие аппараты изготовляют обычно из чугуна, уплотняющие кольца — из бронзы, вал — из стали.
    ГОСТ 10407—70 «Насосы центробежные многоступенчатые секционные» регламентирует параметры двух групп секционных насосов типа ЦНС с подачей от 8 до 850 м3/ч: нормальной и высоконапорной. Насосы нормальной группы развивают напор от 50 до 1440 м, а высоконапорной — от 600 до 1900 м.
    В обозначение насоса входят две группы цифр. Первая группа цифр обозначает подачу, м3/ч, вторая группа цифр — напор, м, далее следует написание ГОСТа, например ЦНС 60—100 ГОСТ 10407—70. Ранее секционные многоступенчатые насосы обозначались буквами МС. К недостаткам секционных многоступенчатых насосов относятся большие осевые усилия, низкий КПД (0,6—0,75) и сложность изготовления, сборки и разборки.


    Рис. 2.19. Осевой насос типа ОП
    1 — рабочее колесо; 2 — камера; 3 — нижний подшипник; 4 — выправляющий аппарат; 5 —диффузор; 6 — отвод; 7 — вал;
    8 — шток управления поворотом лопастей;
    9 ~ верхний подшипник; 10 — электропривод механизма поворота лопастей; 11—указатель угла разворота лопастей;

     

    Многоступенчатые насосы спирального типа конструктивно более совершенны и обладают более высоким КПД, чем секционные насосы. Насосы спирального типа изготовляют двух- и четырехступенчатыми. На рис. 2.18, а показана схема движения жидкости в двухступенчатом насосе спирального типа, а на рис. 2,18,6 — в четырехступенчатом. Как видно из схемы, колеса расположены таким образом, что осевые давления частично уравновешиваются. В двухступенчатых насосах жидкость поступает из одного колеса в другое по внутреннему перепускному каналу. В четырехступенчатых насосах жидкость поступает последовательно из первого колеса во второе, третье и четвертое по перепускным каналам или по наружной перепускной трубе. Корпус двухступенчатого насоса спирального типа имеет горизонтальный разъем, что дает возможность осматривать и ремонтировать насос, не демонтируя прилегающий трубопровод. Остаточные осевые усилия в таких насосах воспринимаются упорными или радиально-упорными подшипниками. Двухступенчатые спиральные насосы используют в основном в качестве конденсатных насосов на ТЭС. Многоступенчатые центробежные насосы спирального типа по сравнению с секционными обладают рядом преимуществ: более высоким КПД (0,75—0,78), уравновешенным осевым давлением, простотой сборки и разборки, отсутствием направляющих аппаратов, что позволяет значительно обтачивать колеса без заметного снижения КПД.

    Кроме горизонтальных многоступенчатых насосов, изготовляют секционные многоступенчатые насосы с вертикальным валом, но они предназначаются в основном для подачи воды из скважин. Их описание см. далее в главе Водоподъемное оборудование водяных скважин.

    Осевые насосы. Осевыми называются лопастные насосы, в которых жидкость движется через рабочее колесо в направлении его оси. Основные технические характеристики осевых насосов указаны в ГОСТ 9366—80 «Насосы осевые. Общие технические условия». Согласно этому ГОСТу, осевые насосы изготовляют двух типов: с жестко закрепленными лопастями колеса — жестколопастные насосы (типа О) и с поворотными лопастями колеса — поворотно-лопастные насосы (типа ОП). Возможность изменения угла установки лопастей в насосах типа ОП позволяет регулировать подачу и напор насоса в гораздо более широких пределах, чем в насосах типа О с жестко закрепленными лопастями колеса. Высокий КПД насоса типа ОП при этом сохраняется.

     

    Рабочее колесо осевого насоса состоит из втулки обтекаемой формы, на которой укреплены лопасти. Втулки и лопасти осевого насоса в основном исполнении отливаются из чугуна или стали, а в морском- исполнении — из бронзы. Жидкость поступает в насос через входной патрубок. Во входных патрубках насосов некоторых типов имеются направляющие аппараты в виде неподвижных лопастей обтекаемой формы. Непосредственно за рабочим колесом (по ходу жидкости) расположен выправляющий аппарат для устранения вращательного движения жидкости.
    В осевых насосах типа О и ОП в основном исполнении (рис. 2.19) жидкость отводится под углом 60° к вертикали. В малогабаритных осевых насосах жидкость отводится под углом’ 90°. Вал осевых насосов типа ОП полый, внутри него проходит шток механизма разворота лопастей. Механизм разворота лопастей может иметь ручной, электрический или гидравлический привод. Следует иметь в виду, что в случае ручного привода угол установки лопастей можно изменять только при неработающем насосе. Конструкция рабочего колеса осевого насоса предопределяет особенности его работы: такие насосы рассчитаны на подачу больших расходов жидкости (до 140 тыс. м3/ч) при относительно небольших напорах (4—20 м). Большой коэффициент быстроходности обусловливает и другую особенность осевых насосов — в большинстве случаев они рассчитаны на работу под заливом. Поэтому при проектировании насосных установок осевые насосы устанавливаются так, чтобы рабочее колесо размещалось ниже уровня воды в приемной камере.
    Осевые насосы отличаются простотой конструкции и компактностью, меньшей по сравнению с центробежными насосами массой, возможностью подачи загрязненных жидкостей. Компактность конструкции особенно ценна при подаче больших расходов жидкости, так как позволяет значительно сократить размеры насосной станции. Осевые насосы применяют в оросительных установках и насосных станциях первого подъема систем водоснабжения, а также для перекачки сточной жидкости и активного ила на канализационных очистных сооружениях.
    Насосы для сточных жидкостей (фекальные) и грунтовые насосы. Фекальные насосы предназначены для перекачивания сточных вод, илов и жидкостей, загрязненных механическими примесями, находящимися во взвешенном состоянии. Поэтому такие насосы должны им’еть достаточно большие проходные каналы, гарантирующие бесперебойную работу. С этой целью рабочие колеса фекальных насосов изготовляют с небольшим числом (2—4) лопастей обтекаемой формы. Кроме того, в корпусе устраивают специальные люки для осмотра и чистки насосов.
    Основные параметры выпускаемых до настоящего времени центробежных фекальных насосов указаны в ГОСТ 11379—73 «Насосы центробежные фекальные. Основные параметры». По этому ГОСТу предусмотрен выпуск фекальных насосов четырех основных типов: горизонтальные типа ФГ, вертикальные типа ФВ, одноступенчатые и Двухступенчатые.

    Рис. 2.20. Горизонтальный фекальный насос ФГ450/57.5
    1 — рабочее колесо; 2 — корпус; 3 — гайка; 4 — втулка вала; 5, 8— подшипниковые опоры; 6 — вал; 7 — кронштейн; 9 — сальник


     

    Рис. 2.21. Вертикальный фекальный насос
    / — корпус насоса; 2— опорная плита; 3—электродвигатель

     

    Горизонтальный фекальный одноступенчатый консольный насос с осевым подводом жидкости показан на рис. 2.20. Опора насоса выполнена в виде кронштейна, к фланцу которого прикреплен корпус упрощенной формы со всасывающим и нагнетательным патрубками. Всасывающий патрубок снабжен люком для прочистки. Второй люк для прочистки устроен в верхней части корпуса насоса.

     

    Напорный патрубок обычно расположен вертикально, при необходимости он может быть повернут на 90° в любую сторону. Вал насоса вращается в подшипниках качения, а у крупных насосов — Б подшипниках скольжения. Уплотнением вала является сальниковая набивка. Для охлаждения и промывки сальникового уплотнения, а также для создания гидравлического затвора во время работы насоса к сальнику подается техническая вода под давлением, на 0,03—0,05 МПа (0,3—0,5 кгс/см2) превышающим давление в напорном патрубке насоса.
    Широкое распространение получили вертикальные фекальные насосы. Вертикальные насосные агрегаты с небольшой подачей конструктивно решены в виде блока с электродвигателем (рис. 2.21). Вал насоса имеет верхнюю и нижнюю опоры. В верхней опоре, укрепленной на плите, расположена пята, воспринимающая осевую силу вращающихся деталей насоса. Нижняя опора расположена в насосе и состоит из двух подшипников — радиального шарикового и текстолитового упорного. Корпус насоса с помощью трубы соединен с опорной плитой. Внутри трубы проходит вал насоса. Для смазки текстолитового подшипника к нему должна быть подведена чистая (техническая) вода.
    Крупные вертикальные фекальные насосы выпускают с осевым подводом. Корпус насоса выполняется с разъемом в горизонтальной плоскости (рис. 2.22). Как видно из рисунка, насос и электродвигатель устанавливаются на раздельных фундаментах. Осевые силы и нагрузку от действия веса вращающихся частей в таких насосах воспринимает пята электродвигателя, находящаяся в масля-ной ванне.
    С 1 января 1983 г. введен новый ГОСТ на насосы для сточных жидкостей —ГОСТ 11379—80Е «Насосы динамические для сточных жидкостей. Общие технические условия». Согласно этому ГОСТу должны изготовляться насосы типов СД—центробежные и СДС — свободно-вихревые. Насосы типа СД должны изготовляться в горизонтальном и вертикальном исполнении, а также полупогружные. Эта серия насосов должна обеспечивать подачу от 7 до 10800 м3/ч с напорами от 5,5 до ПО м при перекачивании жидкости, содержащей не более 1 % абразивных частиц размером до 5 юл. Основные технические характеристики насосов СД (подача, напор) близки к характеристикам фекальных насосов типа Ф.
    В обозначениях насосов для сточных вод первые буквы означают тип насоса, первая группа цифр — подачу, м3/ч, вторая группа цифр — напор, м; далее ставят обозначение климатического исполнения и номер ГОСТа. Например, горизонтальный насос типа СД с подачей 100 м3/ч и напором 40 м, климатического исполнения У4 (по ГОСТ 15150—69) обозначается так: СД 100/40-У4-ГОСТ 11379—80Е. Сопоставление обозначений насосов, изготовляемых по ГОСТ 11379—73 и 11379—80Е, приведено в табл. 2.3.
    За последнее время в нашей стране и за рубежом для упрощения эксплуатации насосов для перекачки сточных вод и других жидкостей, содержащих крупные взвешенные и плавающие включения, разрабатывается ряд насосов новых типов.  

     

    Таблица 2.3

    Обозначение по ГОСТ

    Обозначение по ГОСТ

    11379—73

    11379—80Е

    11379—73

    11379—80Е

    Ф 16/27
    Ф 145/10
    Ф 29/40
    Ф 25,5/14,5

    СД 16/25
    СД 16/10
    СД 32/40
    СД 25/14

    Ф 450/575
    Ф 540/95
    Ф 450/22,5

    СД 450/56
    СД 450/95
    СД 450/22,5
    СД 450/10

    Ф 51/58
    Ф 45/21
    Ф 57,5/9,5

    СД 50/56
    СД 50/22,5
    СД 50/10

    Ф 800/33

    СД 800/32
    СД 800/14
    СД 1400/56

    Ф 115/38
    Ф 81/31
    Ф 81/18

    СД 100/40
    СД 80/32
    СД 80/18

    Ф 1440/17,5
    Ф 2400/75,5
    ФВ 2700/26,5

    СД 1400/18
    СД 2400/75
    СДВ 2700/26,5

    Ф 144/46
    Ф 144/10,5
    Ф 216/24

    СД 160/45
    СД 160/10
    СД 250/22,5

    ФВ 400/28

    СДВ 4000/28
    СДВ 3600/80
    СДВ 7200/80

    Ф 234/63
    Ф 2555/39,5
    Ф 255/15,5

    СД 250/63
    СД 250/40
    СД 250/14

    ФВ 7200/29
    ФВ 9000/63
    ФВ 9000/45

    СДВ 7200/29
    СДВ 9000/63
    СДВ 9000/45

    Центробежные фекальные насосы изготовляют с колесами, снабженными устройствами (ножами) для измельчения крупных включений.
    Такой насос одновременно с перекачиванием жидкости выполняет функцию дробилки, т. е. является насосом-дробилкой. Применение таких насосов упрощает эксплуатацию насосных установок. Это в первую очередь касается автоматизированных насосных станций, на которых отпадает или существенно сокращается необходимость эксплуатации дробилок и устройств для удаления твердых включений, задержанных на решетках. В нашей стране такой насос разработан НИКТИ МКХ УССР (г. Киев).

     

     

    Для перекачки сточных вод, содержащих включения больших размеров, используют свободно-вихревые насосы (СВН), которые по принципу действия относятся к лопастным насосам трения. От центробежных эти насосы отличаются тем, что открытое рабочее колесо размещено в кармане задней стенки корпуса насоса (рис. 2.23). При этом между торцом колеса образуется камера, свободная от вращающихся частей. Ширина этой камеры равна диаметру напорного патрубка на уровне языка створа. Через рабочее колесо проходит только часть общего потока поступающей в насос жидкости— так называемый циркуляционный поток, составляющий 15— 25 % подачи насоса. Остальной части жидкости, поступающей в насос, энергия передается путем вихревого энергообмена с циркуляционным потоком. Широкая проточная полость, свободная от движущихся деталей, и открытое рабочее колесо способствуют тому, что насос практически не засоряется, а следовательно, существенно снижаются трудовые затраты на его эксплуатацию. Однако КПД у свободно-вихревых насосов ниже, чем у центробежных, и составляет 45—55 %. В настоящее время промышленность выпускает свободно-вихревой насос ФГС 81/31 с номинальной подачей 81 м3/с и погружной центробежный моноблочный фекальный элек-тронасос марки ЦМФ 160-10-У5 с рабочим колесом свободно-вихревого типа.
    Для перекачивания пульп, а также производственных сточных вод некоторых видов с большим количеством тяжелых механических примесей, в том числе абразивных (песок, окалина, шлак и т. п.), применяют грунтовые и песковые насосы.
    Грунтовые насосы типа Гр одноступенчатые консольного типа с четырехлопастным рабочим колесом одностороннего входа изготовляются согласно ГОСТ 9075—75.
    Корпусы таких насосов имеют разъем в вертикальной плоскости. Эти насосы предназначены для перекачивания пульп с плотностью до 1,3 кг/л.
    Основные параметры Песковых центробежных насосов установлены ГОСТ 8388—77 «Насосы центробежные песковые. Типы и основные параметры». В настоящее время промышленность выпускает песковые насосы типа Пс с подачей от 50 до 200 м3/ч для перекачивания пульпы с плотностью до 2—3 кг/л (в зависимости от марки насоса). Конструкция пескового насоса типа Пр приведена на рис. 2.24. Как видно из рисунка, корпус насоса, входной и выходной патрубки гуммированы, что предотвращает быстрый износ насоса.
    К сальниковым уплотнениям насосов типа Пр (так же, как и насосов типа Гр) необходимо подводить чистую воду под давлением, равным 0,8—1 рабочего давления насоса.


    В последнее время получают распространение погружные канализационные электронасосы небольшой мощности. Разработана и освоена серия погружных электронасосов типа ЦМК (рис. 2.25). Это погружной моноблочный агрегат со встроенным электродвигателем, герметизированным от попадания сточной жидкости во внутреннюю полость. Насосная часть — одноступенчатый центробежный насос с двухлопастным рабочим колесом, закрепленным на консольной части вала электродвигателя. Отвод насоса — спиральный. Полости всасывания и нагнетания разделены с помощью лабиринтного уплотнения.
    Канализационный электронасос комплектуется специальным приспособлением для автоматической стыковки его с напорным трубопроводом без использования обычных крепежных средств, что позволяет демонтировать насос без опорожнения колодца (резервуара), где он установлен.
    При производстве строительных работ для открытого водослива, а также для перекачивания загрязненных, в том числе сточных, вод получили распространение погружные моноблочные центробежные электронасосы типа ГНОМ (рис. 2.26). Согласно ГОСТ 20763—75 эти насосы должны изготовляться с подачей от 10 до 400 м3/ч при напорах от 10 до 40 м.


     

    Рис. 2.25. Погружной канализационный электронасос типа ЦМК
    1 — рабочее колесо; 2— спиральный отвод; 3 — подшипниковый щит; 4 — электродвигатель; 5 — крышка; 6 — ручка; 7 — кабель электродвигателя

     

    Рабочее колесо электронасоса типа ГНОМ полуоткрытого типа, литое, из износостойкого материала, закреплено на валу электродвигателя. Электродвигатель специального исполнения асинхронный с короткозамкнутым ротором. Ротор вращается в двух шарикоподшипниках, установленных в верхней и нижней крышках. Между рабочим колесом и нижним подшипником размещена масляная камера с расположенным в ней узлом уплотнения. Масло в камере предназначено для смазки и охлаждения пар трения торцевых уплотнений. Оно же служит гидравлическим затвором для предотвращения проникновения перекачиваемой жидкости в полость электродвигателя. Наличие масляной камеры несколько усложняет эксплуатацию насосов типа ГНОМ по сравнению с эксплуатацией насосов типа ЦМК. Перекачиваемая жидкость засасывается рабочим колесом и подается в кольцевую щель между электродвигателем и кожухом. Далее жидкость попадает в напорный патрубок и нагнетается через резиновый рукав. Насосы типа ГНОМ способны перекачивать жидкость плотностью до 1250 кг/м3 при содержании твердых механических примесей максимальным размером до 5 мм до 10 % по массе.
    За рубежом погружные электронасосы для перекачивания сточных вод получили большое распространение. Шведская фирма «Флюгт» выпускает большой ряд типоразмеров погружных насосов для сточных вод, включая и крупные насосы с подачей до 4000м3/ч. На рис. 2.27 показан один из таких насосов. Применение погружных насосов для перекачки сточных вод позволяет существенно уменьшить размеры насосных станций, а следовательно, снизить их стоимость.

    Насосы для химически активных жидкостей. Насосы этого класса предназначены главным образом для химической промышленности. В системах водного хозяйства такие насосы применяют для перекачивания растворов различных реагентов, в первую очередь раствора коагулянта. Применяют их и для перекачивания агрессивных по отношению к черным металлам сточных вод промышленных производств. Типы и основные параметры центробежных насосов для химических производств указаны в ГОСТ 10168—75. Основные технические требования к таким насосам приведены в ГОСТ 15110—79Е. Согласно этим ГОСТам, насосы для химических производств изготовляются следующих типов:
    X, АХ, ТХ — горизонтальные, консольные на отдельной стойке; ХБ — горизонтальные, межопорные, одноступенчатые и многоступенчатые, с рабочими колесами одностороннего входа;
    ХД — горизонтальные, межопорные, с рабочими колесами двустороннего входа;
    ХИ, АХИ, ТХИ — погружные, вертикальные, с опорами вне перекачиваемой жидкости;
    ХП, АХП — погружные, с опорами в перекачиваемой жидкости. 
    Насосы указанных типов должны изготовляться следующих конструктивных исполнений: М — моноблочные; Р — с повышенным (избыточным) давлением на входе; О — обогреваемые или охлаждаемые; С — самовсасывающие.

    Для особо химически активных жидкостей изготовляют центробежные одноступенчатые насосы из керамических материалов и эпоксидных смол. Типы и основные параметры таких насосов регламентированы ГОСТ 22570—77. Согласно этому ГОСТу насосы Должны изготовляться с подачей от 3 до 460 м3/ч и напором от 6 До 95 м. Наибольшее распространение имеют насосы типа X, АХ и ГХ. Эти насосы изготовляют на унифицированных опорных стойках и подшипниках. На рис. 2.28 показан разрез насоса X 20/31.

     
    Рис. 2.28. Центробежный насос типа Х20/31
    1 — рабочее колесо; 2 — сальник; 3 — защитная втулка; 4 — вал насоса; 5 — кронштейн


    Материал проточной части насоса — высококремнистый сплав. Из такого же материала выполнена и защитная втулка вала.
    Ранее в обозначения насосов для химических производств входили диаметр входного патрубка и число быстроходности. В ГОСТ 10168—75 приведена таблица замены устаревших обозначений насосов. Например, насос X 20/31 ранее обозначался 2Х-6, а насос АХ 90/19—5АХ-9.
     

     

    Центробежные насосы: классификация, конструкция, назначение, типы

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

      По количеству ступеней насоса

      • 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 насосМногоступенчатый 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 муфтаОбычная муфта

        Муфта с промежуточным элементомМуфта 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 муфтойЦентробежный 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.

        Центробежный насос с глухой муфтой

         

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

        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

        Водоочистные сооружения

        Энергетика

        Нефтяная и газовая промышленность

        Химическая промышленность

        Целлюлозно-бумажная промышленность

        Горнодобывающая промышленность

        Пищевая

        Фармацевтическая

    Основные производители

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

    Водоснабжение, водоотведение, водоочистка

    • Grundfos : grundfos.com
    • Wilo :wilo.ru
    • Группа компаний Xylem. Насосы Lowara, Goulds, Flygt, Vogel и.т.д : http://xylem.ru
    • KSB: https://www.ksb.com/ksb-ru/
    • Pentair : www.pentair.com
    • Ebara : http://www.ebaraeurope.ru/
    • Caprari : www.caprari.it

    Нефтехимическая отрасль

    • Flowserve www.flowserve.com
    • ITT www.itt.com/
    • Sulzer www.sulzer.com
    • Hermetic Pumpen www.hermetic-pumpen.com
    • Kirloskar pumps www.kirloskarpumps.com/
    • Ruhrpumpen www.ruhrpumpen.com

    Химическая промышленность

    • Munsch munsch.de/
    • Pompe Travaini www.pompetravaini.it/
    • Someflu pump www.someflu.com/
    • Rutschi Gruppe www.grupperutschi.com

    Горнодобывающая отрасль

    • Warman . Группа компания Weir mineral https://www.global.weir/brands/
    • Krebs . Группа компаний flsSmidt http://www.flsmidth.com/en-US/Krebs
    • Habermann pumpen www.aurumpumpen.de/ru/

     

     

     

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о