Виды насосов, их устройство, область применения и классификация - kupihome.ru

Виды насосов, их устройство, область применения и классификация

Классификация насосов

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

Насосы подразделяются на типы с учетом следующих критериев:

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

При этом определенная модель может характеризоваться по каждому виду классификации.

Область использования

Бытовые – предназначены для:

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

Производительность бытовых насосов значительно более низкая по сравнению с промышленными.

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

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

Принцип действия

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

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

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

  • Перистальтические представляют собой устройство, состоящее из гибкого рукава, изготовленного из эластомера с размещенным на нем валом с роликами. Вал при вращении пережимает рукав с помощью роликов, обеспечивая проталкивание жидкости.
  • Функционирование динамических насосов осуществляется за счет сил движения при отсутствии самовсасывания и характеризуется уравновешенностью работы, равномерностью подачи перекачиваемой жидкости и исключением вибрации. К ним относятся:

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

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

    Конструктивные особенности

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

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

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

    Назначение и место установки

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

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

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

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

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

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

    Виды промышленных насосов. Области их применения.

    В современном мире выбор насосов достаточно широк, трудно представить себе жизнь без насосного оборудования. В связи с этим часто возникает проблема правильного выбора насоса. Прежде всего, необходимо определить, каким способом и в каких целях насос будет использован. По сферам применения насосов выделяются две основные группы — промышленные и бытовые.
    Бытовые насосы используются для водоснабжения, отопления и канализации в жилых и производственных помещениях.

    Читать еще:  3d саундбар: особенности, где установить, обзор популярных моделей

    Промышленные насосы применяют для различных специфических операций практически во всех отраслях промышленности. Например, насосы, осуществляющие подачу воды в котлы (насосы многоступенчатые типов ЦНС, ЦНСг, ЦНСм, ЦНСк, ЦНСн, насосы конденсатные типов Кс,1Кс, КсВ, насосы питание котлов-утилизаторов типа НКу); насосы для систем охлаждения во всевозможных промышленных агрегатах; в нефтяной промышленности — для перекачки нефти и нефтепродуктов (маслонасосы шестеренные типов Ш, НМШ, НМШф, НМШ, насосы шестеренные типов Г, БГ); в пищевой – для перекачивания пищевых продуктов; на химических производствах – для перекачивания различных агрессивных сред (насосы химические типов X, ХО, ХМ, насосы химические абразивные типа АХ, насосы химические погружные типа АХП) и т.п.
    Насосы применяются для подъема и перемещения жидкости. Жидкость движется по трубопроводу под воздействием создаваемого в ней дополнительного давления.
    Таким образом, насос предназначен для сообщения жидкости энергии давления, которая необходима для ее перемещения по трубопроводам. Насос включен в систему трубопроводов, которые соединяют приемный резервуар, где берется жидкость, с напорным резервуаром, куда она подается.
    Давление на жидкость может быть одинаковым в обоих резервуарах и равно атмосферному. В этом случае насос должен создать давление в напорном патрубке, превышающее атмосферное, и разрежение во всасывающем патрубке. Энергия поступает к насосу из внешних источников в виде тепловой, механической и другой энергии.

    Существует два типа насосов, различающихся по своей конструкции и области применения:
    1. Объемные насосы могут перекачивать вязкие жидкости. В них преобладают силы давления. Для таких насосов обязателен массивный фундамент при установке, так как они при работе очень сильно вибрируют. Область применения объемных насосов очень широка — их используют в различных гидросистемах, для перекачивания вискозы, битума и др.
    2. Динамические насосы представляют собой очень простую конструкцию, могут иметь минимум подвижных частей или быть вообще вез них, развивают высокое давление на выходе. В таких насосах преобладают силы энерции. К недостаткам таких насосов можно отнести низкую производительность и КПД во время перекачивания вязких жидкостей.

    Центробежные насосы – самые популярные в применении среди динамических насосов. Они обладают широчайшей сферой применения и используются в системах водоснабжения, отопительных системах, в системах водоотведения, в строительстве, сельском хозяйстве, промышленности, для откачки воды из буровых и артезианских скважин (Агрегаты электронасосные погружные типов ЭЦВ, ВЦП), а также при эксплуатации гидросооружений, шахт и метрополитенов. К плюсам центробежных насосов можно отнести простоту эксплуатации, надежность, обеспечение равномерного потока рабочей жидкости, а также перекачивание загрязненных жидкостей. Насосы для скважин (глубинные насосы) могут откачивать из котлованов и траншей грунтовые, гравийно-глинистые воды. Например, насосы грунтовые типов ГрАТ, ГрАК; насосы песковые типа ПВП, шламовые типов BLUH, Ш; насосы песковые типов П, ПБ.

    Промышленные насосы подразделяются на три группы по типу энергии, подводимой к ним:
    1. Насосы, к которым поступает механическая энергия. Такими насосами являются поршневые, пропеллерные и центробежные, винтовые и ротационные насосы. Особенностью таких насосов является их применение в качестве гидравлических двигателей. Это является их общим свойством. Принцип действия и конструкция каждого из этих типов насосов в корне отличаются друг от друга.
    2. Насосы, источником энергии которых является жидкость, подводимая с известным давлением. Это водостройные насосы ( элеваторы, эжекторы) и тараны.
    3. Насосы, к которым подводится энергия сжатого пара, воздуха и газа из отдельной установки. Это насосы Гемфри, мамут-насос (эрлифт), пульсометр, паровой инжектор и монтежю.
    В настоящее время для приведения в действие насосов используются практически все имеющиеся виды механических двигателей, такие как электрические, водяные, газовые, тепловые и прочие. Факторами, влияющими на выбор двигателя и способ его крепления к насосу, являются тип насоса, род располагаемой энергии для двигателя и его потребной мощности, а также разные экономические соображения.
    В полностью или частично автоматизированных установках самым распространенным видом двигателя является электромотор (в случае наличия электроэнергии). Если электроэнергии нет, устанавливаются паровые машины и турбины, либо нефтяные, газовые и другие двигатели.
    В случае, если используется электромотор и необходимо, чтобы насос работал непрерывно, важно, чтобы запасные агрегаты имели другой вид привода, например, паровой. Запасные устройства с паровым приводом могут вам понадобиться, если произойдет авария с подачей электроэнергии. Иногда используется бензиновый или керосиновый двигатель, например, в специальных передвижных насосных установках. Для небольшого количества жидкости и маленького напора подойдут насосы с ручным приводом, работающие периодически.

    1. Виды насосов и их классификация

    Основным специальным агрегатом пожарных автомобилей являются пожарные насосы, которые служат для подачи под напором жидких огнетушащих веществ.

    Насосами называют машины для подъёма или перемещения жидкостей или газов (чаще всего жидкостей) путём сообщения жидкости энергии давления, так называемого напора, который необходим как для подъёма жидкости, так и для преодоления сопротивлений, возникающих при движении жидкости по трубопроводам. Согласно ГОСТ 17398 “Насосы. Термины и определения”, насосы по принципу действия подразделяются на две основные группы: динамические и объёмные. В динамических насосах энергия к жидкости передаётся за счёт действия массовых (инерционных) сил или сил жидкостного трения. В этих насосах жидкость под воздействием гидродинамических сил перемещается в камере, постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса. По виду силового воздействия динамические насосы подразделяются на лопастные и насосы трения. Лопастными называют насосы, в которых жидкость перемещается за счёт энергии, передаваемой ей при обтекании лопастей рабочего колеса. Лопастные насосы объединяют основные группы насосов: центробежные, диагональные и осевые.

    В центробежных насосах жидкость перемещается через рабочее колесо от центра к периферии, в осевых – через рабочее колесо в направлении его оси. Диагональные (радиально-осевые) насосы являются промежуточной формой между центробежными и осевыми насосами: вход воды у них осевой, а выход – по диагонали между осевым и радиальным направлениями. В насосах трения жидкость перемещается под действием сил трения. В эту группу входят вихревые, струйные и другие насосы. В вихревых насосах энергия от колеса к жидкости передаётся за счёт действия центробежных сил. Вихревое рабочее колесо по принципу действия аналогично центробежному с радиальными лопастями. В вихревом насосе, в отличие от центробежного, жидкость на пути её движения от всасывания к нагнетанию проходит через каналы рабочего колеса не один раз, а многократно. Принцип работы струйных насосов заключается в создании разряжения за счёт увеличения скорости потока рабочей среды (жидкости, газа) и передачи энергии от рабочей среды к эжектируемой.

    В объёмных насосах энергия к жидкости передаётся за счёт действия сил давления на поверхность жидкости. Жидкость перемещается за счёт периодического изменения объёма камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса. По форме движения рабочих органов объёмные насосы подразделяются на возвратно-поступательные и роторные. В группу насосов возвратно-поступательного действия входят поршневые, плунжерные и диафрагменные. В группу роторных насосов входят шестерённые, винтовые и пластинчатые (шиберные). Классификация насосов – это сложная и неоднозначная задача. Конструкции насосов весьма разнообразны, поэтому полная классификация по их конструктивному исполнению достаточно сложна.

    Читать еще:  Ионизатор воздуха и озонатор: чем отличаются

    2. Факторы, влияющие на работу насосов

    Оптимальная и надежная работа насоса невозможна без учета таких факторов, как: кавитация, вибрация, осевые и радиальные нагрузки, объемные и локальные завихрения потока.

    1) Кавитация наиболее важный физический фактор, учитываемый при проектировании насосных установок. Это гидравлические пустоты в потоке жидкости, которые возникают из-за местного понижения давления (или увеличения скорости потока). Когда кавитационный пузырек попадает в область повышенного давления, он лопается и высвобождает разрушающую энергию. Гидравлические удары вызывают вибрацию, которая воздействует на рабочее колесо насоса и вызывает износ составных механизмов (подшипников, валов, уплотнений).

    Наибольший вред от кавитации проявляется, если при проектировании не были учтены законы гидравлики и гидродинамики.

    У каждого насоса существует показатель Δhтр (NPSHR), определяющий величину кавитационного запаса. Это минимальное давление жидкости в насосе, при котором поток сохраняет однородность фазы.

    2)Завихрения — водовороты в потоке возникают из-за неравномерностей скорости и направления тока жидкости. Их называют объемными завихрениями. Обычно наблюдается круговое завихрение потока вокруг насоса, которое усиливается в самом узком месте на входе в насос.

    Направление вихря в водовороте может совпадать с направлением вращения рабочего колеса или быть ему противоположным. Завихрение потока на всосе насоса по направлению вращения рабочего колеса снижает КПД и теплоотдачу. Закручивание потока в противоположном направлении смещает рабочую точку насоса вправо и вверх относительно номинальной величины. Негативный эффект противоположных вихревых потоков проявляется в увеличении потребляемой мощности и снижении кавитационного эффекта насоса.

    Вероятные признаки предварительного завихрения потока — шум, кавитация, быстрый износ подшипников и уплотнений.

    Локальные завихрения еще более интенсивны, чем объемные, и ведут к образованию воронок. Они вызывают гидравлические удары, изнашивают движущиеся механизмы насоса, усиливают вибрацию и кавитацию, захватывают воздух и уменьшают величину подачи потока.

    3)Вибрация возникновение вибрации при работе насосного оборудования обусловлено механическими колебаниями во вращающихся деталях насосов, перепадами давления жидкости, радиальными гидродинамическими силами в потоке.

    Другие причины вибрации — засоры в насосе, неоптимальный режим работы насоса (за пределами диапазона кривой Q‒H), большая кавитация, высокое воздухосодержание в потоке жидкости, неисправность в рабочем колесе.

    Наибольшим нагрузкам из-за вибрации подвергаются те узлы насосов, в которых поток жидкости создает разнонаправленные силы. Явление кавитации всегда увеличивает вибрацию, как следствие — растет шум и увеличивается износ механизмов.

    Если величины Q и H отклоняются от параметров, обеспечивающих оптимальный режим работы, возрастает уровень вибрации и ускоряется износ. Наиболее уязвимы в этом плане вращающиеся узлы и механизмы.

    Для снижения влияния вибрации необходимо особо тщательно проводить балансировку рабочего колеса. Нормальные уровни вибрации:

    при сухой работе менее 2 мм/с;

    допустимый уровень вибрации труб — менее 10 мм/с.

    4) Шумы уровень шума, создаваемый насосной станцией, обусловлен следующими факторами:

    вибрация, идущая от насоса и трубопровода;

    параметры тока жидкости в трубопроводе;

    параметры потока жидкости при поступлении в приемный резервуар;

    Измерение уровня шума от погружных насосов — сложная задача. Стоить заметить, что уровень шума, создаваемый насосными станциями, не является проблемой, требующей первоочередного решения. Если существуют строгие требования к шумовому загрязнению, сам трубопровод и насос сухой установки покрывают звукоизолирующим покрытием.

    5) Осевые и радиальные нагрузки когда жидкость при перекачивании проходит через рабочее колесо насоса, в ней возникает осевое усилие, возникающее из-за разности давлений на сторонах всасывания и нагнетания жидкости.

    Величина осевого усилия находится в зависимости от напора, типа и размера рабочего колеса. Чем выше напор насоса, тем больше будет осевое усилие. Для минимизации влияния осевого усилия применяют насосы двойного всасывания с симметричными подводами.

    В центробежных насосах на осевое колесо дополнительно оказывают влияние радиальные нагрузки. Радиальная сила проявляется вследствие колебания давлений и несимметричности спирального отвода насоса. Возникновение радиальных нагрузок может быть из-за ассиметричного подвода жидкости или из-за неравномерных скоростей в рабочем колесе насоса.

    Центробежные насосы устройство и принцип действия

    Принцип действия

    Центробежные насосы – одни из наиболее распространенных машин промышленности. По количеству они уступают только электрическим двигателям. Т.к. электрические двигатели используются для приведения в действие насосов, то, можно сказать, что львиная доля электроэнергии мира расходуется на транспортировку жидкости центробежными насосами.

    Центробежные насосы получили своё название от способа, в котором жидкость передаётся энергии.

    Когда жидкость подводится к насосу, она соприкасается с вращающимся колесом и выталкивается в напорный патрубок с центробежной силой через полость специальной формы, называемой спиральным кожухом. Все центробежные насосы работают по такому принципу, но среди них могут быть конструктивные различия.

    Насос передает кинетическую энергию жидкости. Кинетическая энергия подразумевает скорость жидкости. Скорость – это всего лишь половина уравнения.

    Рис.1 – Центробежный насос

    Жидкость входит в насос по центру колеса через всасывающее отверстие. Трение между частицами жидкости и рабочим колесом заставляет жидкость вращаться. Например, как трение между дорогой и резиной шины заставляет машину двигаться.

    Рабочее колесо тянет частички жидкости, поэтому они вращаются при контакте с ними. Жидкость выталкивается наружу колеса с помощью центробежной силы – явление, которое выталкивает прочь любой объект из центра круга к его границам. Вот так жидкость получает кинетическую энергию от колеса.

    Поэтому эти насосы называются центробежными.

    Количество энергии, передаваемое жидкости зависит от трех факторов:

    • плотности жидкости:
    • частоты вращения рабочего колеса:
    • диаметра рабочего колеса:

    После рабочего колеса жидкость попадает в полость спирального корпуса, откуда попадает в напорный патрубок.

    Давление. Насос также должен создавать избыточное давление, чтобы отвечать требованиям системы. Обычно это преодоление гравитации при подъёме жидкости из низшего уровня на высший, и сопротивление трения трубопроводов.

    Проще говоря, давление – это возможность выполнить задание. А скорость жидкости – это то, как скоро оно будет выполнено.

    Насосы должны превращать динамическое давление в статическое.

    По мере прохождения жидкости по спиральному корпусу она замедляется, так как площадь прохода увеличивается, потому что производительность или количество жидкости, перекачиваемое за какое-то время, зависит от двух факторов: первое – это скорость жидкости, второе – размеры полости, через которую она продвигается.

    Если поток постоянный, то увеличение проходного сечения ведёт к уменьшению скорости и росту давления. Достигая напорного патрубка, большая часть кинетической энергии превращается в давление.

    Читать еще:  Рейтинг газонокосилок 2017 года: 10 лучших электрических, бензиновых и аккумуляторных моделей

    Конструкция

    Насос – это машина, которая превращает механическую энергию в кинетическую энергию, перекачиваемую жидкость с электро-транспортировки ее из одной точки в другую.

    Центробежный насос состоит из двух основных компонентов.

    1. Первый – это вращающийся диск с изогнутыми лопастями. Он называется рабочим колесом.
    2. Второй – это труба специальной формы, называемая спиральным корпусом, в котором содержится рабочее колесо и транспортная жидкость.

    Есть 5 элементов конструкции, которые могут различаться:

    • вид колеса;
    • вид подшипника;
    • расположение корпуса;
    • крепление двигателя;
    • число ступеней.

    Он сделан в форме спирали с уменьшающимся радиусом, похожим на раковину улитки. Полость этого корпуса не остается одной и той же везде. Площадь проходного сечения увеличивается при приближении к напорному патрубку.

    Там, где заканчивается спиральный корпус и начинается напорный патрубок, есть выступающий клин, называемый водорезом.

    Он физически разделяет спиральный корпус и напорный патрубок и гарантирует, что жидкость будет покидать насос, а не просто крутиться по кругу в спиральном корпусе.

    Расширяющаяся часть спирального корпуса очень важна, т. к. с помощью неё насос создает давление.

    Рабочее колесо

    Есть 3 вида рабочих колёс:

    Самая простая конструкция у открытого колеса, которая состоит из острых, как лезвие, лопастей, равномерно расположенных на втулке.

    Открытое колесо

    Большой неограниченный подвод жидкости позволяет этому виду колес транспортировать жидкости содержащие грязь, пыль, осадки, твёрдые примеси, что делает их идеальными для мусорных насосов.

    Применяется на водоочистных заводах, где перекачиваются сточные воды для обработки грубых шламов с твердыми примесями. Поэтому он имеет режущие лопатки спереди колеса, чтобы резать очень большие примеси.

    Если лопасти размещены на задней пластине, то такое колесо называется полузакрытым.

    Полузакрытое колесо

    Если лопасти находятся между двумя пластинами, то оно называется закрытым.

    Закрытое колесо

    Закрытые колеса более эффективны, чем полузакрытые и открытые колеса. Потому что поток жидкости идет по строго заданному пути. Значит, больше жидкости выходит из насоса и меньше просто циркулирует внутри колеса.

    Их недостаток это то, что они могут легко загрязниться мусором.

    Очень популярное заблуждение, будто закрученные лопасти помогают толкать жидкость. Но на самом деле это не то, для чего они предназначены.

    Назначение лопаток – это проводить жидкость по наиболее плавному пути. Закрученные назад лопасти помогают стабилизировать условия течения жидкости на высоких скоростях и уменьшить нагрузку на двигатель.

    Правильное направление вращения для этого колеса – противочасовое. Поэтому по направлению сгибов лопастей можно сказать направление движения колеса.

    Вал и подшипники

    Какой бы вид колеса не применялся, он закреплен на вращающемся валу. Вал должен быть закреплен в корпусе подшипниками одним из 2 способов:

    Консольное закрепление

    При консольном укреплении вала, рабочее колесо закреплено на одном конце, а подшипники на другом.

    Такая конструкция располагает всасывающее и напорное отверстие перпендикулярно друг другу, а всасывающее отверстие – прямо перед центром колеса.

    Такие насосы называются насосы с торцевым всасыванием. Они широко распространены из-за своей дешевизны и простоты производства, но они имеют один недостаток, связанный с путём движения жидкости.

    Во время работы насоса, создается зона с низким давлением во всасывающем отверстии.

    Есть зона повышенного давления на выходе из колеса, из которого жидкость, получившая энергию, попадает в спиральный кожух.

    Жидкость течет к задней пластине в открытых и полуоткрытых колесах, что полностью разрушает баланс давлений. В результате возникает осевая сила или нагрузка – выталкивающая колесо к всасывающему отверстию.

    Это можно компенсировать, устанавливая сильные подшипники или просверлив дырки в пластине колеса для выравнивания давлений. Но это не эффективные способы.

    Симметричное крепление

    Более действенное решение – расположение вала на подшипниках с двух сторон. Это называется симметричной конструкцией.

    Поддержку вала улучшает не только расположения подшипников с двух сторон, но и возможность использовать симметрические закрытые колеса с двойным всасыванием.

    Поскольку есть такие же зоны с высоким и низким давлением на обеих сторонах колеса, это успешно устраняет нагрузочные силы, благодаря балансу давлений. Так же эта конструкция имеет иное преимущество. Всасывающее и напорное отверстия расположены параллельно друг другу на противоположных сторонах насоса, и корпус разделён по оси.

    Просто открутив болты и сняв крышку, обслуживающий техник может добраться до вращающейся части насоса внутри него без извлечения всего насоса из системы.

    Благодаря раздельной осевой конструкции, насосы в симметричном расположении подшипников называют насосами с разборным корпусом.

    Всё это, конечно же, очень весомые причины для того чтобы установить в своей шахте такой насос прямо сейчас. Но есть некоторые недостатки. Потому что обслуживающие операции и требования к уплотнению более сложные для насосов с разборным корпусом, чем для насосов с торцевым всасыванием. Они так же более дорогие.

    Расположение вала

    Центробежные насосы обычно расположены горизонтально. Но иногда вертикально.

    Вертикальные насосы применяются для уменьшения места под установку. Вы можете встретить их на дне скважины или колодца, соединенными длинным-длинным валом с двигателем сверху. Это подводит нас к соединению с двигателем. Обычно электрического.

    Тип присоединения вала

    Есть 2 способа предать вращения от двигателя к насосу: через муфту или напрямую.

    Если насос и двигатель – это две отдельные машины, то они должны быть соединены муфтой.

    Соединение муфтой

    Муфты бывают разных форм, размеров и исполнений. И одно общее требование к ним – обеспечение правильной целостности валов, иначе без них обеспечение целостности было бы очень изощренным процессом.

    Для облегчения и поддержания целостности, двигатель и насос установлены на общей опоре – опорной плите.

    Или, в случае с вертикальными установками, двигатель расположен на раме.

    Такой вид соединения двигателя и насоса называется муфтовым. Для больших мощных установок и насосов с разборным корпусом соединение через муфту единственно возможное.

    Второй способ соединенияпрямой. Двигатель и насос находятся на общем валу с колесом, расположенном консольно на другой стороне вала двигателя. В этом случае установка не требует муфты или сложных процедур по поддержанию целостности.

    Тем не менее, из-за того, что двигатель и насос расположены на одном валу, поддерживаемые лишь подшипниками двигателя, этот способ подходит только для маленьких и средних насосов с торцевым всасыванием.

    Количество ступеней

    Насос классифицируется по количеству ступеней, которое он имеет. Большинство насосов имеет одну ступень с одним рабочим колесом и одним спиральным кожухом. Тем не менее, некоторые насосы имеют дополнительные ступени, соединённые последовательно для увеличения давления.

    Ротор многоступенчатого насоса

    Суть в том, что одно колесо придает энергию жидкости, а затем направляет его в следующее колесо, которое добавляет еще энергии жидкости, а затем направляет ее к следующему колесу, и так далее, пока, в конце концов, жидкость не попадает в напорный патрубок.

  • Ссылка на основную публикацию
    ×
    ×
    Adblock
    detector