Центробежные насосы

Центробежные насосы

Устройство и принцип действия центробежных насосов

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

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

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

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

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

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

Основными частями насоса являются рабочее колесо 1, направляющий аппарат 2, гидравли­ческая пята 3.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 1079;

Наибольшее распространение, для перекачки жидких сред, получили центробежные насосы, так как имеют достаточно простую конструкцию, надежность, и необходимые характеристики для большинства случаев.

Принцип работы центробежного насоса

Принцип работы центробежного насоса основан на действии центробежных сил, создаваемых рабочим колесом.

Жидкость, подаваемая через патрубок всаса в центр рабочего колеса, под действием центробежных сил вращающегося колеса, выбрасывается на периферию колеса. При этом на входе в насос (центральная часть колеса) создается разряжение, а в корпусе насоса (улитке) создается повышенное давление.

Жидкость под действием разряжения поступает через всасывающий патрубок в насос, и под действием повышенного давления поступает в напорный патрубок. За счет этого происходит перекачка жидкости центробежным насосом.

Принцип действия центробежного насоса

Применение центробежных насосов

Центробежные насосы применяются в большинстве технологических процессов, для разных целей перекачивания: заполнение или откачка емкостей, циркуляция (теплоносителя или хладагента) по замкнутому контуру, в системах канализации, системах отопления, водоснабжения.

В зависимости от среды, в которой работает насос, подбирают разные исполнения насосов по материалу основных рабочих частей (корпуса, рабочего колеса). Циркуляционный насос для отопления, для увеличения механической прочности может иметь рабочее колесо и корпус, изготовленные из углеродистой стали. Циркуляционный насос для водоснабжения, как правило, имеет детали проточной части выполненные из чугуна. При перекачке агрессивных жидкостей, материалы проточной части выбираются стойкими к воздействию агрессивной среды (кислотоупорные стали, нержавеющие стали, бронза, и т.д.). В случае применения центробежного насоса для абразивных сред, рабочие колеса изготавливаются из сталей повышенной твердости.

Промышленные центробежные насосы для воды или других жидкостей могут иметь разное устройство уплотнения вала (сальниковое или торцевое уплотнение), различное исполнение по конструкции (консольные, моноблочные). В моноблочных центробежных насосах, рабочее колесо установлено на удлиненный вал специального электродвигателя, а корпус улитки крепится к фланцу электродвигателя.

Устройство и принцип действия центробежных насосов.

Основным рабочим органом центробежного насоса, один из возможных вариантов конструкции которого схематически изображен на рисунке 11.3, является свободно вращающееся внутри корпуса рабочее колесо, насаженное на вал. Рабочее колесо состоит из двух дисков (переднего и заднего), отстоящих на некотором расстоянии друг от друга. Между дисками, соединяя их в единую конструкцию, находятся лопасти, плавно изогнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Внутренние поверхности дисков ибоковые поверхности лопастей образуют так называемые межлопастные каналы колеса, которые для нормальной работы должны быть заполнены перекачиваемой жидкостью.

При вращении колеса на объем жидкости, находящийся в межлопастном канале на расстоянии rот оси вала, будет действовать центробежная сила, зависящая от угловой скорости.

Под действием этой силы жидкость выбрасывается из рабочего колеса, в результате чего в центре колеса создается разрежение, а в периферийной его части — повышенное давление. Для обеспечения непрерывного потока жидкости через насос необходимо обеспечить подвод перекачиваемой жидкости крабочему колесу к отвод ее от него.

Жидкость подводят через отверстие в переднем диске рабочего колеса с помощью всасывающего патрубка и всасывающего трубопровода. Движение жидкости по всасывающему трубопроводу происходит вследствие разности давлений над свободной поверхностью жидкости в приемное бассейне (атмосферное) и в центральной области колеса (разрежение).

Для отвода жидкости корпус насоса имеет расширяющийся спиральный канал (в форме улитки), в который и поступает жидкость, выбрасываемая из рабочего колеса. Спиральный канал (отвод) переходит в короткий диффузор, образующий напорный патрубок, соединяемый обычно с напорным трубопроводом.

1-колесо; 2-лопасти, 3-вал; 4-корпус; 5-всасывающий патрубок; 6- всасывающий трубопровод; 7- напорный патрубок; 8- напорный трубопровод.

Рисунок 11.3 — Центробежный насос.

Для успешного ведения перекачки на входе в центробежные насосы должен поддерживаться определенный подпор. Его величина не должна быть меньше некоторого значения, называемого допустимым кавитационным запасом.

По величине развиваемого напора центробежные насосы магистральных нефтепроводов делятся на основные и подпорные. В качестве основных используются нефтяные центробежные насосы серии НМ.

Марка насосов расшифровывается следующим образом: Н-насос, М — магистральный, первое число после букв — подача насоса (м3/ч) при максимальном кпд, второе число — напор насоса (м) при максимальном КПД. Насосы НМ на небольшую подачу (до 710 м3/ч) — секционные, имеют три последовательно установленных рабочих колеса с односторонним входом жидкости. Остальные насосы являются одноступенчатыми и имеют рабочее колесо с двусторонним входом, обеспечивающим разгрузку ротора от осевых усилий.

Основное назначение подпорных насосов — создание на входе в основные насосы подпора, обеспечивающего их устойчивую работу. При подачах 2500 м3/ч и более применяются подпорные насосы серии НМП . При меньших подачах используются насосы серии НД (насос с колесом двустороннего всасывания).

Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 732;

Что такое центробежный насос?

Используемые для транспортировки жидкостей через вращение крыльчатки, центробежные насосы чаще всего получают электроэнергию от электродвигателя. Жидкость, попадая в насос через рабочее колесо, течет в насосную камеру, откуда она затем выходит. Некоторые из наиболее распространенных видов применения центробежного насоса включают нагнетание воздуха, воды и сточных вод. Эта технология также находит применение в нефтегазовом направлении для перекачки нефти и нефтепродуктов. Своевременное и правильное обслуживание этих насосов удерживает их в хорошем рабочем состоянии, но иногда их необходимо заменить, выполнив несколько простых шагов (см. ниже). Найдите эффективный центробежный насос с описанием и ценой в магазине поставщика насосного оборудования.

Как работает центробежный насос
Жидкость поступает в центробежный насос через глаз кожуха. Затем жидкость задерживается в лопатках крыльчатки, которая преобразует движение жидкости над рабочим колесом в кинетическую энергию до того, как она попадет в камеру диффузора. Корпус диффузорной камеры замедляет этот поток и помогает еще больше повысить давление жидкости. Некоторые распространенные типы насосов включают вертикальные центробежные насосы, используемые для промывки деталей, пенные насосы, полезные в горнодобывающей промышленности для извлечения масел из песка или глины, и многоступенчатые центробежные насосы, которые перекачивают воду в паровые котлы.
Использование центробежного насоса
Центробежные насосы предлагают множество применений для самых различных отраслей промышленности. Они варьируются от насосов, используемых в экстремально холодных средах, встречающихся в криогенике, к насосам, используемым молочными фермерами для поддержания их продуктов в горячем или холодном состоянии. Некоторые другие применения включают в себя лаборатории, химическую обработку и производственные линии. Центробежный насос накапливает давление внутри своей диффузорной камеры различными способами и относится к одной из трех категорий. Осевой насос использует действие рабочего колеса на жидкость, которая проходит через него, чтобы развить давление; Радиальный проточный насос использует центробежную силу для создания давления; Смешанный насос сочетает в себе как центробежную силу, так и действие рабочего колеса на жидкость для создания давления в камере.
Поддержание центробежного насоса
Для правильной работы центробежного насоса вы должны регулярно проводить осмотр и техническое обслуживание устройства. Это включает в себя удаление насоса для замены и замену изношенных или сломанных деталей. Кроме того, рассмотрите возможность ремонта коррозии и точечной коррозии в крыльчатке насоса и в корпусе с использованием эпоксидной замазки, частичного сплава при демонтаже.

Шаг 1: Демонтаж
Перед началом проверки убедитесь, что насос отключен от любого электрического тока, отключив автоматический выключатель и пометив устройство как нерабочее. Кроме того, выключите насос и заблокируйте подачу жидкостей в источнике, а также отключите все ручные колеса после закрытия всасывания. Снимите насос, открутив все соединительные болты, а затем при необходимости поднимите его в пращи. Снимите верхнюю крышку и соскоблите старую прокладку, прежде чем заменять ее новой прокладкой. Выньте вал насоса вместе с рабочим колесом. Демонтируйте рабочее колесо, которое позволяет снять износостойкое кольцо. Кроме того, удалите сальниковое уплотнение.

Этап 2. Проверка
После демонтажа осмотрите кожух и вал насоса на предмет эрозии или износа. Аналогично, проверьте подшипники на наличие признаков износа, заменив их, если это необходимо. С помощью щупа проверьте зазор кольца износа. Проверьте приводной вал на наличие избыточного хода. Поворачивайте вал вручную, прислушиваясь к избыточному шуму от подшипников. Используя измеритель сопротивления изоляции, выполните проверку на утечку, ищите любую сырость. Кроме того, проверьте состояние обмоток в этой точке. Смажьте подшипники и снова соберите насос. При замене набивки отрезайте концы под углом в 45 градусов и пошатывайте швы.

Шаг 3: Перезагрузка
Разблокируйте клапаны и откройте их полностью. Выпустите любой воздух из линии и насоса, проверяя, нет ли утечек. Поверните муфту вала, чтобы убедиться, что она вращается свободно, и снова подключите двигатель. Удалите все знаки блокировки / разметки и снова включите питание насоса. Проверьте текущий расход, подаваемый на насос, а также давление нагнетания и запишите его в журнал технического обслуживания, если это требуется.
Как купить центробежный насос
Выберите лучший центробежный насос для своего приложения из большого инвентаря, доступного в любом специализированном магазине. Центробежные насосы пригождаются в самых разнообразных применениях: от движущихся просто и легко от одного до другого места жидкостей, таких как вода или канализация, до более промышленного применения, например, в нефтегазовом использовании или в лабораторных условиях. Вам надо только купить и подключить центробежный насос, и начать перегон.

Виды насосов и их назначение

В технике насосами называются устройства, которые предназначены для того, чтобы перемещать жидкости под напором. Они осуществляют преобразование той механической энергии, которую вырабатывает приводной двигатель, для того, чтобы осуществить поднятие жидкости на определенную высоту или же обеспечить ее циркуляцию в горизонтальной плоскости по замкнутой системе.

Что касается основной характеристики насоса, то ею является, конечно же, подача жидкости в определенном объеме в течение единицы времени на некоторую высоту, а также то давление или же соответствующий ему напор, коэффициент полезного действия или потребляемая мощность.

Гидравлические машины насосы

Исторически насосы использовались для того, чтобы обеспечивать подъем воды на некоторую высоту и использовать ее для снабжения населения или полива сельскохозяйственных культур. Сейчас же область применения этих устройств существенно шире и не столь односторонняя, как это было еще совсем недавно.

Среди насосов, которые широко используются на практике, следует отметить применяемые в пищевой, бумажной, химической, нефтяной, а также в некоторых других отраслях промышленности.

Кроме того, насосы находят широкое применение при проведении строительных и ремонтных работ (для подачи строительных растворов, бетона, откачивания воды из котлованов, водопонижения, намыва земляных сооружений т т.п.), гидроудалении отходов производственных предприятий, добыче различных полезных ископаемых и их транспортировке гидравлическим способом. Следует также заметить, что насосы используются для охлаждения машин, обеспечения их смазки, и при этом являются вспомогательными устройствами.

Можно с уверенностью сказать, что насосы – это одни из самых популярных в технике разновидностей машин, причем используются они действительно очень широко. Что касается классификации, то ее произвести довольно трудно, хотя по некоторым критериям все же возможно. Например, они подразделяются на объемные и динамические.

Объемные насосы функционируют по такому принципу, как вытеснение жидкости из камеры за счет того, что уменьшается ее объем. Он изменяется потому, что рабочий орган насоса, который представляет собой ни что иное, как поршень, который совершает возвратно-поступательные движения. Сама камера, изменяющая объем, попеременно заполняется перекачиваемой жидкостью, а опорожняется через выходные патрубки. Для обеспечения нужного направления движения перекачиваемой среды в них, а также входных патрубках установлены специальные клапаны. К объёмным машинам относятся так же пластинчатые насосы, которые меняют объём за счёт движения вращения ротора и подвижных пластин.

Динамические насосы устроены несколько по-иному. В них нет таких камер, которые изменяют свой объем. Однако они представляют собой сообщающиеся сосуды, которые соединены с отводящими и подводящими устройствами. Именно они оказывают на перекачиваемую жидкость силовое воздействие, и поэтому являются, по сути дела, динамическими устройствами. Конструктивно они подразделяются на насосы трения и лопастные машины.

Разнообразные типы, виды и модели насосов широко применяются в самых различных технических устройствах. Они выпускаются многими известными отечественными и зарубежными компаниями в большом ассортименте и имеют немало конструктивных особенностей и нюансов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *