Технические характеристики центробежных насосов

Основы гидравлики



Как уже отмечалось в предыдущей статье, к динамическим относятся насосы, увеличивающие кинетическую энергию потока жидкости посредством своих рабочих органов или внешнего силового поля. Это лопастные насосы, электромагнитные насосы, а также насосы, использующие силы трения и инерции (струйные, вихревые и т. п.).

Лопастные насосы классифицируются на три группы: центробежные, осевые и диагональные (полуосевые). У осевых насосов подвод и отвод жидкости к рабочему колесу осуществляется параллельно оси вала, у центробежных — перпендикулярно.

Диагональные (полуосевые) насосы отличаются особой конструкцией рабочего колеса, лопатки которого имеют сложную изогнутую форму, предложенную инженером Джеймсом Френсисом, поэтому колеса таких насосов часто называют турбинами Френсиса.
Диагональные и осевые насосы иногда называют пропеллерными насосами. Оба эти типа насосов выполняются почти исключительно с открытыми рабочими колесами (пропеллерами).

В гидравлических системах промышленного оборудования и машиностроении наибольшее применение получили центробежные насосы, благодаря простоте изготовления и эксплуатации, что выражается в технологической и эксплуатационной экономичности.

Принцип действия центробежного насоса основан на динамическом взаимодействии лопастей колеса с обтекающей их жидкостью, при этом подведенная к колесу энергия приводного двигателя передается жидкости.

Благодаря особой форме корпуса (улитки) центробежного насоса и воздействию центробежных сил, объем захваченной приемным патрубком жидкости преобразуется в направленный поток, обладающий кинетической энергией движения.

По подводу жидкость поступает в рабочее колесо из всасывающего трубопровода. Подвод должен обеспечить поток жидкости на входе в колесо, симметричный оси вращения.

На рисунке 1 показан подвод, выполненный в виде конфузора, соосного с рабочим колесом.

Рабочее колесо обычно состоит из ведущего и ведомого дисков, между которыми находятся лопасти, изогнутые, как правило, в сторону, противоположную направлению вращения колеса.

Иногда рабочие колеса центробежных насосов выполняют открытыми (как на рис.

1), без ведомого диска, при этом лопасти крепятся непосредственно к ступице на ведомом валу 4 насосной установки, получающем вращение от приводного электродвигателя.

Назначением отвода, выполняемого обычно в форме спирали (улитки), является сбор жидкости, выходящей по периферии колеса, подведение ее к напорному трубопроводу системы и уменьшение скорости жидкости для преобразования части кинетической энергии в потенциальную энергию давления с возможно меньшими гидравлическими потерями.
На схеме показан спиральный отвод, осевые сечения которого, начиная от клина 2, постепенно увеличиваются. Спиральный отвод переходит в диффузор 1, соединенный с напорной линией системы.

Перед началом работы насос и всасывающий трубопровод должны быть заполнены жидкостью, которая разделяет подвод и отвод и играет роль уплотнения. Для выполнения этого требования центробежные насосы гидравлических систем промышленного оборудования и другой техники обычно погружают в жидкость, находящуюся в питающем объеме (баке).

Рабочее колесо насоса приводится во вращение электродвигателем. Под действием центробежной силы жидкость, находящаяся в насосе, начинает двигаться по каналам между лопастями колеса в направлении от его центра к периферии, то есть к стенкам спирального отвода.

Вследствие этого на входе в рабочее колесо в его центральной части образуется разрежение (вакуум) и за счет разности давлений жидкость из бака через всасывающий трубопровод и подвод поступает (засасывается) в насос.

Жидкость, движущаяся под действием лопастей в рабочего колеса вдоль стенок спирального отвода, отсекается клином 2 и направляется в диффузор 1, соединенный с напорным трубопроводом системы.

Таким образом, при постоянном вращении рабочего колеса обеспечивается подача жидкости в напорный трубопровод непрерывным потоком без пульсаций.

Работа центробежного насоса, как и всех прочих гидравлических машин подобного типа, характеризуется:

• объемной подачей;
• напором;
• полезной мощностью;
• потребляемой мощностью;
• КПД и частотой вращения.

***



Подачей Q насоса называется объем жидкости, подаваемой в напорный трубопровод в единицу времени. В общем случае подача центробежного насоса зависит от наружного диаметра и ширины рабочего колеса на выходе, а также от частоты его вращения.

Напор H представляет собой разность удельных энергий жидкости на выходе и входе насоса, вычисленную в метрах столба перекачиваемой жидкости:

H = (zн – zв) + (рн + рв)/ρg + (v2н – v2в)/2g    м,       (1)

где:
(zн – zв) – расстояние по вертикали между входом в насос и выходом из него (удельная потенциальная энергия положения), м;
(рн + рв)/ρg — напор, создаваемый давлением (удельная потенциальная энергия давления), м;
рн, рв — давления жидкости на выходе и входе насоса, Па;
(v2н – v2в)/2g — скоростной напор (удельная кинетическая энергия), м;
vн, vв — скорости движения жидкости на выходе и входе насоса, м/с;
ρ — плотность жидкости, кг/м3.

Nn = ρgQH,    Вт.

Мощностью Nн насоса (мощностью, потребляемой насосом) называется энергия, подводимая к нему от приводного электродвигателя в единицу времени.
Мощность насоса Nн больше полезной мощности Nn на величину потерь.
Потери мощности в насосе оцениваются коэффициентом полезного действия (КПД):

η = Nн/Nn.

С изменением частоты вращения рабочего колеса насоса его параметры изменяются.

Подача центробежного насоса изменяется пропорционально частоте вращения рабочего колеса:

Q1/Q2 = n1/n2.

Напор, развиваемый насосом, изменяется пропорционально квадрату частоты вращения рабочего колеса:

H1/H2 = (n1/n2)2.

Мощность, потребляемая насосом, изменяется пропорционально кубу частоты вращения рабочего колеса:

N1/N2 = (n1/n2)3.

Потребным напором Hпотр системы, на которую работает центробежный насос, называют энергию, которую необходимо сообщить единице веса жидкости для ее перемещения из бака по напорному трубопроводу к потребителю при заданном расходе.
Пренебрегая малым скоростным напором жидкости в баке, получим:

Hпотр = Hг + Σh,    м

где:
Hг – геометрический напор, определяемый высотой подъема жидкости, м;
Σh – сумма потерь напора во всасывающем и напорном трубопроводах, м.

Графики (рис. 2) зависимостей напора H = f(Q), мощности Nn = f(Q) и КПД η = f(Q) от подачи насоса называются его внешними или рабочими характеристиками.

Насос в данной гидравлической системе работает в режиме, при котором потребный напор Hпотр равен напору H насоса, то есть при котором энергия, потребляемая при движении жидкости по трубопроводу, равна энергии, сообщаемой насосом жидкости.
Режим работы насоса будет определяться точкой А пересечения графиков характеристик насоса H = f(Q) и системы Hпотр = f(Q). Эта точка называется рабочей точкой гидравлической системы.

Режим работы насоса определяется расходом QА и напором HА. Однако требуемый для работы гидравлической системы расход жидкости может меняться. В этом случае возникает необходимость регулирования подачи насоса.

***

Способы регулирования подачи центробежных насоов

Регулирование подачи центробежного насоса дросселированием.
Если необходима подача QВ < QА, то этой подаче должна соответствовать новая рабочая точка B (см. рис. 2).

Чтобы характеристика системы Hпотр = f(Q) проходила через точку B необходимо увеличить гидравлические потери в напорном трубопроводе, например, прикрывая специально установленный в этом трубопроводе вентиль. При этом потребный напор увеличится.

Следует отметить, что дроссельное регулирование подачи насоса неэкономично, так как вызывает дополнительные потери энергии. Однако это регулирование отличается простотой при эксплуатации.

Регулирование подачи центробежного насоса изменением частоты вращения рабочего колеса.
Характеристики насоса H = f(Q) и системы Hпотр = f(Q) могут быть изменены путем изменения частоты вращения рабочего колеса насоса.

Для регулирования частоты вращения необходимы более сложные и дорогие электродвигатели, например электродвигатели постоянного тока.

Регулирование подачи насоса изменением частоты вращения рабочего колеса более экономично при эксплуатации, чем дроссельное регулирование, так как при этом отсутствуют потери энергии в вентиле напорного трубопровода системы.

Регулирование подачи центробежного насоса перепуском жидкости.

Такое регулирование осуществляется отводом части жидкости из напорного трубопровода системы в бак по трубопроводу, на котором стоит специальный вентиль.

При изменении степени открытия этого вентиля изменяется расход жидкости, подаваемой к потребителю.

Энергия жидкости, отводимой в бак, не используется, поэтому регулирование перепуском неэкономично.

***

Достоинства и недостатки центробежных насосов

Центробежные насосы обеспечивают значительную объемную подачу жидкости, мало чувствительны к загрязнениям, не требуют высокой точности изготовления деталей.

Как и все динамические насосы, центробежные лишены такого недостатка, как неравномерность (цикличность) подачи, характерного для объемных насосов.

Однако напор, создаваемый центробежными насосами (как, впрочем, и другими видами динамических насосов) недостаточен для обеспечения работы силовых приводов промышленного оборудования и техники.

Недостатком центробежных насосов является непостоянство давления в напорной магистрали, что тоже ограничивает область их применения.

Кроме того, следует отметить низкий КПД гидравлической передачи насос-двигатель, составляющий иногда не более 10%, т. е. большая часть мощности приводного двигателя тратится на различные потери.

***

Шестеренные (зубчатые) насосы



Олимпиады и тесты

Источник: http://k-a-t.ru/gidravlika/12_gidro_mashiny_3/

Принцип работы и технические характеристики центробежных насосов

Среди всего разнообразия водяных насосов, именно центробежные агрегаты пользуются самой высокой популярностью. Центробежный принцип позволяет создавать мощные, выносливые и недорогие устройства, которые находят своё применение, как в быту, так и в разнообразных сферах промышленности.

При этом технические характеристики центробежного насоса на порядок выше, чем у любого другого устройства из аналогичной ценовой категории.

Поверхностный центробежный насос для скважины

В этой статье будут рассмотрены все особенности данных агрегатов, даны рекомендации по выбору, проведен расчет центробежного насоса, а также указаны основные проблемы, которые могут возникнуть во время его эксплуатации и способы их решения.

Особенности конструкции и принцип работы

Главным функциональным элементом центробежного насоса выступает рабочее колесо, которое зафиксировано на вале силового агрегата, посредством шпонки. Схема его работы предусматривает центральное использование этого элемента.

Рабочее колесо выполняется из двух отдельных дисков – переднего и заднего, которые расположены друг к другу на расстоянии в несколько сантиметров. Между собой колеса соединены специальными лопастями, которые направлены в противоположную к движению колеса сторону. 

Элементы ротора силового агрегата, на который насажены колеса, имеют множество уплотнений – сальников, которые способствуют правильной циркуляции жидкости внутри насоса, во время его работы, и снижают утечки воды из рабочей камеры.

Схема действия колеса описывается несколькими простейшими принципами. Когда насос включается в работу, он полностью заполняется водой из скважины, которая, после начала вращения рабочего колеса, попадает в межлопастные ячейки, и под влиянием созданной движением колеса центробежной силы выбрасывается к выводящему патрубку.

Дальнейшая прокачка воды происходит из-за разницы давления рабочей камеры – в которой давление уменьшилось, и выводящего патрубка – где давление повышено.

Данный принцип работы полностью нарушается, когда в корпус центробежного насоса вместе с перекачиваемой жидкостью попадает воздух.

Наличие воздушных пробок чаще всего приводит к остановке работы устройства, так как разница в перепаде давления полностью теряется. Поэтому, все виды современных центробежных насосов комплектуются дополнительными воздухоотводящими устройствами.

Схема конструкции центробежного насоса

Основные элементы конструкции центробежных насосов:

• Обратный клапан – выполняет функцию удержания воды в корпусе насоса (перед каждым стартом агрегата необходимо предварительно заполнить его водой);
• Механический фильтр на входном патрубке – для фильтрации основных нерастворимых загрязнений;
• Кран для залива воды в корпус агрегата;
• Обратный клапан на выводящем патрубке – препятствует обратному движению перекачиваемой из скважины жидкости;
• Предохранительный клапан – защищает устройство от гидроударов;
• Разнообразная автоматика – манометры, вакуумметры, пульты управления.

к меню ↑

Виды и отличия

Сами по себе эти устройства уже являются одной из разновидностей насосного оборудования, однако и их можно разделить по нескольким основным параметрам. Классификация центробежных насосов выполняется по целому ряду факторов, основные из которых мы рассмотрим:

1. В зависимости от количества рабочих колёс: одноступенчатые (с одним колесом) и консольные (с множеством колес);
2. Схема расположения рабочих колес: вертикальное, либо горизонтальное расположение;
3. Производящееся насосом давление: до 0.2 МПа – устройства низкого давления, 0.2 – 0.6 МПа – среднего давления, и высокого давления – свыше 0.6 МПа;
4. Принцип расположения насоса в пространстве – погружной, либо поверхностный;
5. Особенности подвода воды к агрегату – насосы с двухсторонним, либо односторонним входом;
6. Принцип транспортировки жидкости внутри корпуса – существуют спиральные насосы, в которых вода от рабочего колеса сразу подается к выводящему патрубку и лопаточные агрегаты, где вода после рабочего колеса попадает в направляющий блок – неподвижно зафиксированное колесо с лопастями;
7. Функциональное назначение – скважинные, дренажные, фекальные, пожарные, нефтяные, циркуляционные насосы;
8. Способ соединения силового агрегата и рабочего колеса – приводные (где колесо неподвижно закреплено на вале привода) и муфтовые (колесо смонтировано посредством съемных соединений).

   Популярные модели погружных центробежных насосов

к меню ↑

Нюансы выбора и расчета центробежного насоса

Выбор центробежного насоса для скважины выполняется, исходя из его основных технических характеристик – напора и продуктивности. Вам необходимо сопоставить характеристики рассматриваемого агрегата и данные, которые показал расчет центробежного насоса

Определить требуемую производительность (Q = куб.м/сек) устройства можно по следующей формуле:

Q = b1 (p * D1 – f *Z) *c1 = b2 * (p * D2 – f * Z) * c2, в которой:

• b1, b2 — ширина прохода рабочего колеса при диаметрах D1 и D2 (м);
• D1, D2 — диаметр внешней стороны входного отверстия (D1), и колеса (D2);
• f – толщина лопаток рабочего колеса насоса (м);
• Z – количество лопаток;
• c1, c2 – максимальная скорость перекачиваемой жидкости на входе и выходе в колесо (м\сек);

Требуемый напор (Н = метры) центробежного насоса определяет по формуле:

H = (p2-p1)/(p*g) + H1 + h2, в которой:

• p1, p2 – показатели давления в заборной и приемной емкости, Па;
• p – плотность перекачиваемой жидкости (если насос используется для перекачивания воды из скважины берется число 999,97 кг/м3);
• g – ускорение свободного падения перекачиваемой жидкости (для воды – 9.8 м/с2);
• H1 – высота, на которую необходимо поднять воду из скважины;
• H2 – совокупность всех потерь напора, которыми обладает схема водоснабжения (учитывается, если центробежный агрегат подключен к автономной насосной станции, с гидроаккумулятором, реле давления, и трубопроводной арматурой);Схема действия центробежного насоса и рабочего колеса

Если вашим требованиям соответствуют несколько агрегатов, для бытовой работы лучше всего отдать предпочтение модели с меньшей мощностью, но с более высоким КПД. Важно помнить, что схема сборки устройства тоже имеет определенное значение.

Если центробежный насос будет работать в системе водоснабжения с постоянно изменяющимся расходом воды (в большинстве случаев бытового водоснабжения из скважины так и есть), то лучше остановится на центробежном насосе с электродвигателем, обладающим умеренным напором, и широким диапазоном подачи воды.
к меню ↑

Основные неисправности и особенности их устранения

В этом разделе статьи мы рассмотрим основные проблемы, с которыми вы можете столкнуться в процессе работы центробежных насосов.

1. Неисправность: после двух-трех недель уменьшился номинальный напор насоса, теперь он соответствует указанным в технической документации параметрам;

Действия по устранению: не расстраивайтесь, с самой техникой, скорее всего ничего не случилось, основная причина уменьшения напора воды – засорение всасывающего рукава (если речь идет о поверхностных агрегатах), либо засорение лопастей самого насоса (у погружной техники).

Чтобы выполнить ремонт необходимо прочистить шланг – можно использовать компрессор для его продувки, и разобрав насос, выполнить чистку основных элементов его проточной части.

Схематическое изображение внутренностей многоступенчатого погружного насоса, центробежного типа

1. Неисправность: во время работы насоса наблюдается неестественный шум;

Действия по устранению: вероятнее всего причиной этого является ослабления резьбовых соединений корпуса – перепроверьте их, затяните все болты, и по необходимости замените поврежденные болты нормальными. Если это не помогло – значит, насос выработал всё залитое в него масло либо само масло в нём очень низкого качества – долейте, либо замените смазочную жидкость.

1. Неисправность: после кратковременной работы насос отключается;

Действия по устранению: скорее всего тут проблема с сальниками, либо с всасывающим воду из скважины рукавом.

При потере их герметичности воздух, попадающий в перекачиваемую среду, препятствует образованию сплошного потока перекачиваемой жидкости, при этом принцип работы центробежных насосов позволяет им нормально работать только при полном отсутствии воздуха.

Вам необходимо подтянуть разболтавшиеся сальники, в случае полного выхода из строя – заменить их. Если проблема с всасывающим шлангом – можете попытаться заклеить его. Это временная мера, которой хватит на пару недель, после чего все равно придется менять шланг.

1. Неисправность: насос включается, но начинает работать в холостую, не качая жидкость;

Действия по устранению: причин этому может быть множество, рассмотрим основные из них. Возможно, вы неправильно выполнили заливку насоса – сделайте это повторно либо забыли закрыть воздухосбрасывающий клапан на корпусе устройства. Если у вас погружной насос, опущенный внутрь скважины, проверьте, не забился ли принимающий клапан.

1. Неисправность: погружной насос не хочет включаться;

Действия по устранению: возможны две проблемы – хорошая и плохая. Хорошая – неисправность кабеля подключения устройства к электросети, либо с самим источником электроэнергии. Плохая – поломка насоса вследствие работы «на сухую».

Погружной насос очень чувствителен к холостому ходу, порой достаточно пяти минут работы без воды, чтобы агрегат перегрелся, расплавились уплотнительные элементы, и разрушилась изоляция. Принцип «постучать молотком, чтобы заработало» в таком случае не работает, нужно нести погружной насос в сервисный центр.
к меню ↑

Обзор конструкции центробежного насоса (видео)

  страница » Скважинные насосы

Источник: http://ByreniePro.ru/nasosy-skvagin/harakteristiky-centrobejnye.html

Центробежный насос: устройство, технические характеристики, ремонт

Сегодня прилавки магазинов снабжены огромным количеством разнообразных водяных насосов. Однако наибольшей популярностью среди потребительского населения пользуется устройство центробежного насоса. Их можно отнести к мощным, выносливым и недорогим приборам.

Они подходят для домашнего использования и для разнообразных сфер промышленности. Характеристики центробежных насосов могут внушить своим качеством и надежностью. Стоит рассмотреть все достоинства и недостатки агрегата, его устройство и принципы монтажа.

Центробежный насос — мощное оборудование

Как работает центробежный насос, схема устройства

Чтобы понимать принцип работы центробежного насоса необходимо знать, как устроен?

Принцип работы центробежного насоса

Основной функциональной частью прибора является рабочее колесо, оно прикреплено к валу силовой установки. Данное колесо состоит из 2 дисков (переднее и заднее), расположенных друг напротив друга.

Колеса крепятся с помощью специальной лопасти. Силовой ротор, на котором располагаются колеса, оснащен множеством сальников.

Они в правильном направлении циркулируют водную субстанцию внутри насосного устройства, тем самым снижая утечку воды из рабочей камеры.

Описание функционирования колеса, как работает: при включении насоса его заполняет жидкость из скважного проема. Колесо начинает вращаться, вода оказывается в межлопастных ячейках.

Затем центробежная сила детали выбрасывает жидкость к выводящему патрубку. После этого вода прокачивается из-за уменьшенного натиска рабочей камеры и повышенного давления выводящего патрубка.

Стоит детальнее рассмотреть, из чего состоит центробежный насос:

Схема центробежного насоса

1. Обратного клапана, который удерживает воду в корпусной части насоса.
2. Механического фильтра, находящегося на входном патрубке. Он фильтрует все загрязнения в воде.
3. Крана, предназначенного заливать жидкость в корпус прибора.
4. Обратного клапана на выводящем патрубке. Он организует препятствие обратному ходу субстанции.
5. Предохранительного клапана. Его назначение — защита устройства от ударов.
6. Разнообразных автоматик: манометров, вакуумметров, пультов управления.

Устройство данного насоса и принцип его действия понятен. Теперь стоит детальнее рассмотреть разновидности агрегатов.

Виды центробежных агрегатов

Центробежные насосы, предназначенные для перекачки субстанции, делятся на два основных вида: динамические и объемные. Какие виды центробежных насосов существуют?

Консольные агрегаты оснащены определенным способом крепления рабочего колеса. Вал работает как консоль, придерживаясь расстояния от переднего подшипника до колеса. Данный вид насоса крепится к специальной плите, и применяются для чистой жидкости, где низкие показатели примесей.

Многоступенчатые агрегаты оснащены несколькими рабочими колесами, с последовательным присоединением. Данный вид конструкции прекрасно подходит для жилых помещений, где нет сильного напора воды.

Фекальные агрегаты способны перекачивать воду с различными примесями (илом, песком). Подвод воды производится в осевом направлении. Данный вид оснащен малым количеством лопастей. Корпус и рабочее колесо имеют специальные отверстия, предназначенные для ремонта конструкции.

Устройство погружного центробежного насоса

В состав погружных агрегатов входит электродвигатель и многоступенчатое насосное устройство.

Монтаж центробежных насосов данного вида производится с помощью муфты, которая крепится на опорной трубе. Конструкция оснащена небольшим, металлическим бачком и вертикальными элементами. Очень часто применяется для скважин. Высота всасывания центробежного насоса — двести метров. Прибор прост в обслуживании и ремонте, а срок эксплуатации долгий.

Поверхностные агрегаты перекачивают воду методом всасывания. Поднимает жидкость до девяти метров. Данный вид насосов не предназначен для скважин. Подходит для родника или колодца. Нажим субстанции производится в автоматическом режиме. Прибор имеет гидроаккумулятор, прост в установке.

Плюсы и минусы центробежных агрегатов

Устройство этого насоса для воды достаточно распространено в домашнем хозяйстве, в промышленной отрасли, химических заводах. В этом нет ничего удивительного, ведь агрегаты имеют ряд преимуществ:

• высокую производительность и равномерную подачу жидкости;
• легкое соединение с приводным устройством, компактную сборку, простоту прибора;легкое регулирование и обслуживание;функционирует при загрязненных водах;отсутствие клапанов и инерционных сил;высокие сроки эксплуатации, долговечность.

Помимо плюсов, существуют и недостатки центробежных насосов:

• некоторые виды конструкций создают малое давление, в результате чего напор не превышает пятидесяти метров;
• у прибора отсутствует свойство самовсасывания, поэтому придется заливать перекачиваемую воду перед началом работы агрегата;
• функционирование насосного устройства зависит от сопротивления электросетей.

Поломка центробежного агрегата и ее устранение самостоятельно

Каждый человек, после приобретения и установки оборудования, может столкнуться с некоторыми неисправностями центробежного насоса. Однако не стоит расстраиваться, прибор можно починить своими руками.

1. Если по прохождению нескольких недель давление насоса уменьшилось и стало соответствовать параметрам, указанным в техническом паспорте, то засорился всасывающий рукав либо лопасти, если установлена погружная конструкция. Данные ремонтные работы можно выполнить самостоятельно. Чтобы не допустить засорения регулярно прокачивайте скважину. Поставьте на насосное устройство фильтр (сетчатый). Он способен фильтровать механические загрязнения.
2. Работа насоса сопровождается неестественным шумом. Причиной поломки могут быть ослабленные резьбовые соединения корпуса. Чтобы произвести ремонт оборудования своими руками, то нужно проверить резьбы, затянуть болты или заменить новыми. Если в этом есть необходимость. После проведения ремонта шум присутствует? Замените масло. Оно может закончиться или быть низкого качества, что значительно ухудшает функционирование агрегата.
3. Насос работает недолго и отключается. Причиной поломки могут быть сальники или рукав, который всасывает воду из колодца. Сальники могут утратить герметичность. Тогда воздух попадает в качаемую водную субстанцию и преграждает путь сплошному потоку воды. В результате технические характеристики насоса таковы, что работа агрегата в комплексе с воздухом просто невозможна. Ремонт сальников своими руками произвести несложно. Подтяните данную деталь, при выходе из строя замените новой.
4. Если в неисправность пришел всасывающий шланг можно попытаться его заклеить. Однако такие действия недолговечны. Через 2–3 недели рукав вновь прорвется. Лучше сразу заменить его новым.
5. Насос включается, но не качает воду. Это означает, что была неправильно выполнена заливка насосного устройства. Поэтому повторите заполнение прибора жидкостью. Второй причиной поломки может быть не закрытый сбрасывающий клапан. Проверьте и исправьте данную проблему. А также может загрязниться принимающий клапан. Выправить ситуацию поможет чистка неисправной детали (клапана).
6. Не включается центробежная конструкция. Неисправностью может выступать кабель, электросеть или источник электроэнергии. В этом случае починить поломку можно своими руками.
7. Если насос не включается из-за сухого хода, то проблема гораздо серьезнее. Ведь погружное оборудование очень чувствительно относится к функционированию без жидкости. Принцип действия данного насоса таков, что сухой ход способствует расплавлению уплотнительных элементов и разрушению изоляции. Починить прибор может только профессионал.

Центробежное оборудование является высококачественным гидравлическим устройством. Это мощное, выносливое и недорогое оснащение, которое обеспечит хорошим напором воды загородные дома и промышленные зоны.

Источник: https://vodospec.ru/nasos/centrobezhnyj.html

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

  • 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

  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 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:

    • 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/

Источник: https://RuPumps.com/nasosyi/po-tipu/dinamicheskie-nasosyi/tsentrobezhnyiy-nasos.html

Характеристики центробежных насосов

Характеристикойнасоса называется графическая зависимостьнапора —Н,мощности — NиКПД- ηотподачи насосаQпри постоян­ной частоте, вращения.

Изготовленныеназаводенасосы (или ихмодели)подвергаются специальнымиспытаниямдля выявления зависимости напора,мощно­сти иКПДот подачипринеизменных диаметре рабочего колеса ичастотевращения. Все этихарактеристики строят на одном графи­ке(рис. 3). ТочкаАхарактеристикиη—Q,соответствующаямакси­мальномуКПД,определяет оптимальные рабочие параметрынасоса:

Qопт, Нопт,Nопт.

Волнистымилиниями на характеристикеотмечен рабочий интервал насосас наибольшим КПД.Центробежные насосы рекомендуетсяэк­сплуатироватьв пределахрабочего интервала. Особенно опасноэксплуатироватьцентробежныенасосы при подаче большей, чемреко­мендуемая.Этоможетпривестик перегрузке двигателя и выхода егоиз строя.

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

Рис.1.3. Характеристика центробежного насоса

Правила пуска центробежных насосов

Насоснельзя пускать в ход без предварительногоосмотра, который должен, как правило,производиться перед каждым пуском.

Приосмотре необходимо проверить:

1. Имеется ли смазка в корпусе подшипников.

2. Нет ли заеданий в насосе, что проверяется проворачиванием вала за муфту от руки.

3. Хорошо ли набит сальник.

Сальникдолжен быть тщательно набит и равномернослабо под-тянут так, чтобы при работенасоса вода через сальник медленнокапала.

Просачиваниеводы через сальник указывает на хорошуюнабивку, а также на то, что воздух черезсальник не просачивается в насос.

Послетого, как убедились в исправности насоса,необходимо:

1. Закрыть вентиль на нагнетательном трубопроводе, что необ­ходимо для избежания перегрузки электродвигателя, во время пуска насоса.

2. Залить жидкость во всасывающий трубопровод и корпус насоса.

3. Включить электродвигатель.

4. По достижении полного числа оборотов насоса открыть вен­тиль до получения необходимого напора (по показанию манометра на нагнетательном трубопроводе).

Примечание:Во избежание перегрева не рекомендуетсядолго работать с закрытым вентилем.

2. Вихревые насосы

Вихревыенасосы применяют при малых подачах (0,5… 40 м3/ч)и больших напорах (до 200 м), которые вцентробежных насосах, при том же диаметреколеса, не могут быть достигнуты.

Ониимеют следующие преимущества по сравнениюс центробежными насосами:

-компактнее и дешевле в изготовлении;

-могут сами всасывать жидкость при пускеих в работу, если вода есть в корпусенасоса; мало меняют подачу при изменениидавления.

Кнедостаткамэтих насосов следует отнести:

-низкий КПД порядка 20…45%;

-малую высоту всасывания;

-возможность подачи только чистых и невязких жидкостей.

Такиенасосы широко, используют для перекачкибензина и керосина на автоцистернах истационарных автозаправках, длясельскохозяйственного водоснабженияи на установках коммунального хозяйстваи др.

Основнойконструктивной особенностью вихревыхнасосов является перемещение жидкойсреды по периферии рабочего колеса втангенциальном направлении, то есть покасательным к окружности колеca.Жидкость поступает во всасывающийпатрубок 6 (рис.

Одновременнона частицы меж­ду лопастями действуетцентробежная сила и они выбрасываютсяв кольцевой канал, а затем снова попадаютна колесо, совершая вих­ревое движение,указанное стрелкой на рисунке 4.

Такимоб­разом, вихрь частиц жидкостидвижется от всасывающего патрубка кнапорному и, упираясь в перемычку,расположенную между патрубка­ми, подбольшим напором выбрасывается в напорныйпатрубок.

Характеристикавихревого насоса приведена на рисунке5.

Вотличие от центробежных насосов мощностьу вихревых насосов с увеличением расходападает.

Рис.1.4. Характеристика вихревого насоса

Рис.1.5. Характеристика вихревого насоса

Правилапуска вихревого насоса

1.Залить корпус насоса водой.

2.Открыть задвижку.

3.Пуск.

4.Закрыть задвижку до установлениярабочего режима.

КОНТРОЛЬНЫЕВОПРОСЫ

1. Укажите причину, вызывающую кавитацию?

2. Какие существуют способы борьбы с кавитацией?

3. Объясните принцип работы центробежного (вихревого) насоса.

4. Как определить напор насоса, создаваемый на данной насосной установке?

5. Как установить рабочий режим насоса?

6. Расшифровать марку насосов 3К6; K45/50; КM-20/30.

7. Какой насос запускают при открытой задвижке, а какой при закрытой и почему?

Источник: https://StudFiles.net/preview/2906911/page:3/

Промышленные консольные насосы марки К — конструкция и технические характеристики

Водные насосы, работающие по центробежному принципу действия, наиболее широко используются в быту и промышленности. Связано это с их простотой конструкции, высоким КПД по сравнению с другими видами и возможностью перекачивать жидкости разной структуры.

Центробежные насосы могут эффективно подавать жидкие вещества небольшой вязкости (нефтепродукты), с малым размером механических примесей и химическим составом, не являющимся агрессивным по отношению к материалу изготовления центробежного колеса и рабочей камеры.

Но основное преимущество центробежных устройств перед другими видами — конструктивная возможность повышения давления на выходе за счет использования ряда последовательно установленных рабочих колес в отдельных камерах (ступеней).

Рис. 1 Промышленные насосы консольной конструкции К — внешний вид

Консольные электронасосы К вида – устройство

Для подачи воды и других жидкостей, сходных с ней по физическим характеристикам и химическому составу, промышленностью выпускается широкий ряд центробежных видов электронасосов, называемых консольными.

Различают 4 типа консольных устройств, три из которых являются моноблочными (агрегаты марки КМ, КМП, КМЛ) с размещением в одном корпусе двигателя и рабочего колеса. В отличие от них устройство электронасоса типа К имеет следующие особенности:

• Горизонтальное размещение вала и всего насоса при монтаже в трубопровод.
• Аксиальное расположение всасывающего патрубка относительно рабочего колеса.
• Выходной напорный патрубок расположен радиально относительно рабочего колеса.
• Раздельное расположение двигателя и рабочего колеса на одной станине в разных корпусах.

Рис. 2 Консольные промышленные насосы для водоснабжения К исполнения

• Наличие отдельной масляной камеры для смазки вала во время вращения на подшипниках, расположенной между двигателем и рабочим колесом. Это делает конструкцию К удлиненной по габаритным размерам по сравнению с моноблочными аналогами.

Такая схема имеет преимущество и перед обычными насосами центробежного вида — здесь полностью исключено попадание жидкости в электрическую часть двигателя.

• Центробежное колесо закрытой конструкции имеет вход для жидкости с одной стороны.
• Вал с рабочим колесом насоса присоединен к ротору электродвигателя посредством специальной муфты и вращается по часовой стрелке со стороны привода.

Рис. 3 Консольные промышленные насосы К — устройство

• В стандартной комплектации насосы для водоснабжения К типа оснащаются дешевым одинарным сальниковым уплотнителем, под заказ могут изготавливаться агрегаты с двойным сальниковым или одинарным торцевым уплотнением, обеспечивающие более высокое качество герметизации.
• Климатическое исполнение стандартных моделей насосов типа К — УХЛ4, они рассчитаны на эксплуатацию в умеренных и холодных районах с температурой -60 — +40 С (максимальная температура воздуха около 40 С и влажность более 80 % наблюдаются не более 12 часов в сутки до 2-х месяцев в году).

Цифровая маркировка 4 обозначает, что консольные водяные насосы типа К должны эксплуатироваться только в помещениях, климатические условия которых могут искусственно регулироваться (отопление, вентиляция).

Использование электронасосов в подземных помещениях требует обеспечения хорошей вентиляции и исключает воздействие прямого или рассеянного солнечного излучения, атмосферных осадков и конденсации влаги, нахождение песка или пыли в воздухе.

Рис. 4 Сальниковый и торцевой уплотнители

Стандартный корпус промышленного насоса К и его станина выполнены из чугунной отливки, также из чугуна сделаны крышки, центробежное колесо, изоляционные втулки и корпуса подшипников — во всех видах используется чугун марки СЧ 20. Вал электронасоса сделан из стального сплава 35-3ГП.

Технические характеристики электронасосов марки К

Рис. 5 Центробежные насосы К — каталог типовых размеров

Параметры всех выпускаемых промышленностью электронасосов марки К регламентированы ГОСТ 22247-96, их основные технические характеристики следующие:

• Объем подачи насосов К типа лежит в диапазоне 12,5 — 315 м.куб./ч.
• Напор или высота подъема жидкости находится в диапазоне 20 — 80 метров.
• Промышленный насос для воды работает с жидкими средами, содержащими примеси до 0,1% от общего объема и твердыми механическими частицами размером до 0,2 мм., кислотность жидкости PH должна находится в пределах 6 — 9 единиц.
• Частота вращения вала электродвигателя — 2900 об./мин. или пониженная 1450 об./мин.
• КПД. Агрегат К типа имеют лучший показатель по сравнению с моноблочными моделями КМ, КМП и КМЛ, его значение в зависимости от модели 55 — 80%.
• Уровень шума лежит в диапазоне 79 — 101 Дб.
• В зависимости от типа уплотнения, максимальная температура перекачиваемой жидкой среды составляет до 85 С (для моделей с сальниковым уплотнением) и до 105 С (торцевая конструкция уплотнения вала электродвигателя).

Рис. 6 Пример маркировки электронасосов К

Широко используемые в промышленности центробежные электронасосы консольного К типа имеют по сравнению со своими моноблочными аналогами более высокие показатели эффективности (КПД). Агрегаты просты в обслуживании (имеют раздельные корпуса электродвигателя и рабочего колеса) и не могут монтироваться в трубопроводную систему в вертикальном положении.

Советуем почитать: Осмос это что такое

Возможно вам также будет интересно почитать: Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

Источник: http://oburenie.ru/nasosy/promyshlennye-nasosy-dlja-vody.html