0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Насос одноступенчатый горизонтальный центробежный

Центробежные насосы многоступенчатого и одноступенчатого типа

Наиболее распространенная разновидность водяных насосов — центробежные агрегаты, в зависимости от конструктивных особенностей классифицируется на две группы: насосы одноступенчатого и многоступенчатого типа.

В данной статье мы поговорим об их различиях, устройстве, принципе действия, преимуществах и недостатках. Также будет рассмотрен ассортимент продукции ведущих производителей центробежных насосов, компаний Grundfos и Lowara.

1 Принцип действия и конструктивные различия

Центробежные насос — оборудование, перекачивающее рабочую жидкость за счет центробежной силы, которая создается в результате вращения лопастного барабана. Такие агрегаты имеют металлический либо стальной корпус, внутри которого расположен электропривод и вал вращения. На валу жестко зафиксирован барабан, который может быть открытым (состоит из одного диска и боковых лопастей) либо закрытым (два диска, между которым размещены лопасти).

Лопасти барабана располагаются под углом, они направлены в обратную к направлению его движения сторону, что нужно для обеспечения максимально эффективного захвата воды. На корпусе агрегата имеют два патрубка — всасывающий и подающий (напорный), через которые циркулирует перекачиваемая жидкость.

При заполнении корпуса насоса водой начинает вращаться барабан, вода попадает в лопасти и в результате движения колеса под напором отбрасывается к напорному патрубку. В результате этого в зоне выпускного патрубка создается зона высокого давления, тогда как в центральной части барабана — зона разрежения, под воздействием которой вода начнет поступать через всасывающий патрубок насоса. Данный принцип обеспечивает непрерывную подачу жидкости циркуляционными насосами любого типа. В отличие от поршневых агрегатов, они не имеют проблем с неравномерным, пульсирующим напором, что значительно расширяет сферу применения такой техники.

Устройство центробежного насоса

Рассмотрим устройство одноступенчатого агрегата:

  1. Корпус, также именуемый улиткой (на схеме представлен горизонтальный тип корпуса).
  2. Лопастное колесо.
  3. Уплотнение рабочего вала.
  4. Вал вращения.
  5. Уплотнение камеры с масляной ванной.
  6. Подшипниковая опора.
  7. Несущая опора.
  8. Отверстия для контроля за уровнем масла в камере.

Одноступенчатые центробежные насосы имеют одно рабочее колесо, тогда как многоступенчатый насос — два и более. При этом их принцип действия остается идентичным, улучшаются лишь эксплуатационные характеристики оборудования — производительность (количество перекачиваемой воды в минуту) и напор (максимальное расстояние, на которое может быть перекачана жидкость). Напор указывается в метрах, которые свидетельствуют о расстоянии перекачки по высоте, чтобы узнать максимальную длину транспортировки жидкости напор необходимо умножить на 10.

Устройство многоступенчатого насоса

В зависимости от конструктивного устройства многоступенчатый центробежный насос может быть секционным либо спиральным. Секционный агрегат отличается тем, что перекачка жидкости осуществляется последовательно — из первого барабана в следующий. Максимальная производительность, которую может развить секционный насос на сегодняшний день составляет 900 м 3 /ч при напоре 1900 м.
к меню ↑

1.1 Как устроен центробежный насос? (видео)

1.2 Преимущества и недостатки центробежных агрегатов

Широкое распространение насосного оборудования, работающего по принципу центробежной силы, объясняется наличием у данной техники ряда эксплуатационных преимуществ, к которым относится:

  • компактные размеры и небольшой вес за счет прямого соединения вала вращения с двигателем, конструкция не предполагает наличие каких-либо передаточных механизмов;
  • надежность и долговечность, отсутствие необходимости в регулярном техническом обслуживании;
  • плавная подача рабочей среды, нулевой риск возникновения гидравлических ударов;
  • возможность работать с загрязненными жидкостями, содержащими в составе механические частицы, что достигается за счет отсутствия в конструкции клапанов;
  • доступная стоимость за счет простоты конструкций.

Крупногабаритный промышленный насос горизонтального типа

Единственным недостатком данных агрегатов является сравнительно низкий КПД при работе в режиме малой производительности. Особенно критичной данная проблема стает при необходимости перекачки небольшого объема воды под высоким давлением.

Также как недостаток можно рассматривать невозможность быстрого запуска оборудования, поскольку перед началом перекачки корпус насоса необходимо заполнить водой. В целом же, для производительной работы центробежные насосы являются лучшим выбором.
к меню ↑

2 Классификация оборудования

Как многоступенчатые, так и одноступенчатые агрегаты, в зависимости от положения оси рабочих колес в пространстве, классифицируются на:

В горизонтальной конфигурации, как правило, выполняются крупногабаритные промышленные агрегаты для стационарной установки, также горизонтальные агрегаты используются в насосных станциях автоматического водоснабжения, в которых они сопряжены с корпусом гидроаккумулятора. Вертикальное оборудование более распространено в сфере бытовой эксплуатации, в таком корпусе делаются все разновидности скважинных насосов, дренажные и фекальные агрегаты.

Также одним из основных факторов классификации центробежного оборудования является его разделение на типы в зависимости от положения корпуса агрегата относительно перекачиваемой жидкости, согласно которой насосы бывают поверхностные и погружные.

Конструктивно погружное оборудование может обеспечить перекачку до 16 м3 жидкости в час при напоре до 200 метров. Практически все скважинные насосы погружные, так как они могут поднимать воду с большой глубины (40 метров и более), тогда как поверхностные агрегаты в принципе не способы высасывать воду с глубины более 10 метров.

Среди отличий также выделим то, что погружные установки значительно тише, чем поверхностные, что важно при монтаже насосной станции внутри жилого помещения. Однако поверхностный насос проще в обслуживании и ремонте, так как он не обладает полностью герметичным корпусом.

Рассмотрим оставшиеся классы центробежного оборудования:

  • в зависимости от развиваемого давления подачи: до 0.2 МПа — низкого, до 0.6 МПа — среднего и свыше 0.6 МПа — высокого давления;
  • по коэффициенту быстроходности — тихо, нормально и быстроходные;
  • по функциональному назначению — водяные, пожарные, химические, нефтяные, дренажные, фекальные;
  • по типу соединения колеса с двигателем — консольные, приводные, муфтовые.

КПД работы таких агрегатов непосредственно зависит от их быстроходности, скорости вращения колеса и конструктивного исполнения. Так, компактные одноступенчатые насосы имеют КПД 0.6-0.7, крупногабаритные — 0.9-0.92.

2.1 Производители и популярные модели

Ведущими мировыми производителями центробежного оборудования являются компании Lowara (Италия) и Grundfos (Дания). Оба производителя поставляют на рынок агрегаты как для бытовой, так и для промышленной эксплуатации. В ассортименте итальянцев представлены пять линеек насосной техники:

  • Lowara HM — поверхностные многоступенчатые насосы для систем водоснабжения, имеющие продуктивность до 7.2 м 3 /час и напор до 60 м. Серия рассчитана на перекачку чистой воды при температуре окружающей среды от -10 до +60 0 .
  • Lowara HMS — поверхностные агрегаты из антикоррозийной нержавеющей стали AISI 316, ориентированные на промышленное использование. Могут работать с водой, содержащей в составе механические примеси и химические вещества. Отличаются повышенной до 110 0 температурой эксплуатации.
  • Lowara SV — вертикальное многоступенчатое оборудование поверхностного типа. Наиболее мощные модели данной серии развивают напор до 260 м и имеют производительность 16 м 3 /час. Рабочие температуры — от -30 до +120 0 . Все контактирующие с перекачиваемой жидкостью узлы агрегата выполнены из нержавеющей стали.
  • Lowara SVI — доступные погружные вертикальные насосы для бытовой эксплуатации, являются упрощенной версией серии SV. Среди отличий — меньшая производительность и суженный диапазон температур эксплуатации.

Тогда как итальянская компания специализируется на многоступенчатой технике, лидирующие позиции в сегменте одноступенчатых агрегатов занимают насосы производства фирмы Grundos. В ассортименте компании горизонтальные агрегаты представлены серией JP (в которую входит популярный одноступенчатый насос Grundfos JP 5), вертикальные — сериями TP (оборудование в стандартном исполнении) и TPD (насосы типа ин-лайн).

Многоступенчатые центробежные насосы: принцип действия, разновидности, преимущества и недостатки

Центробежные насосы активно используются как в быту, так и в промышленности. В зависимости от конструктивного исполнения их относят к многоступенчатым насосам или одноступенчатым. Насосное оборудование, принадлежащее к каждой из этих категорий, не только имеет особенное внутреннее устройство, но и отличается специфическими техническими характеристиками и, соответственно, сферами применения.

Центробежные насосы могут быть частью технологических систем повышения давления или подачи воды на предприятиях и в частных домах

Конструктивные отличия

Насос центробежный, что становится понятно уже из его названия, является устройством, которое перекачивает жидкие среды за счет действующей на них центробежной силы. Основным рабочим органом насосного оборудования данного типа, который и обеспечивает формирование такой силы, является колесо (или барабан), на внешней цилиндрической поверхности которого зафиксированы специальные лопасти.

Корпус насосов рассматриваемого типа может быть выполнен из чугуна или стального сплава. Внутри такого корпуса размещаются приводной электродвигатель и соединенный с ним вал вращения, на котором и фиксируется колесо с лопастями. По своему конструктивному исполнению рабочее колесо насоса может быть открытым или закрытым. Открытые рабочие колеса состоят из одного диска, на внешней поверхности которого зафиксированы лопасти, закрытые – из двух дисков, соединенных между собой рабочими лопастями.

Принцип работы центробежного насоса

Лопасти располагаются под определенным углом, их изгиб направлен в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. Такое расположение лопаток обеспечивает более эффективную работу насосного оборудования. Всасывание перекачиваемой жидкой среды во внутреннюю камеру насоса, а также ее выталкивание в напорную магистраль осуществляется через патрубки.

Принцип, по которому работают как одноступенчатые устройства, так и насосы многоступенчатые, заключается в следующем.

  • Жидкость, находящаяся во внутренней части насоса перед его запуском, при вращении рабочего колеса захватывается лопастями и начинает перемещаться вместе с ними.
  • Под воздействием центробежной силы жидкость отбрасывается к стенкам внутренней камеры, за счет чего возле них создается высокое давление.
  • При перемещении через область напорного патрубка жидкость, находящаяся под высоким давлением, выталкивается в него.
  • При откидывании перекачиваемой насосом жидкости к стенкам рабочей камеры в центральной части последней создается разрежение воздуха, что способствует всасыванию жидкой среды через входной патрубок.

За счет вышеописанного принципа работы в насосах как одноступенчатого, так и многоступенчатого типа обеспечивается непрерывность процесса всасывания и выталкивания перекачиваемой жидкости при вращении рабочего колеса. Сферу применения насосного оборудования данного типа значительно расширяет тот факт, что, в отличие от поршневых устройств, оно не создает пульсаций напора жидкости в обслуживаемой им трубопроводной системе.

Как уже говорилось выше, одноступенчатые и многоступенчатые центробежные насосы имеют конструктивные особенности, которые и определяют различия в их технических характеристиках. Так, основными элементами конструкции одноступенчатого насоса являются:

  1. корпус, который часто называют «улиткой»;
  2. рабочее колесо с лопастями;
  3. уплотнительные элементы вала;
  4. вал, соединенный с приводным электродвигателем и обеспечивающий вращение рабочего колеса;
  5. уплотнительные элементы камеры с масляной ванной;
  6. опора для подшипникового узла;
  7. несущая опора;
  8. отверстие, при помощи которого осуществляется контроль уровня масла в камере.

Схема одноступенчатого моноблочного насоса

Одноступенчатый центробежный насос, в отличие от многоступенчатых моделей, оснащается одним рабочим колесом. Центробежный многоступенчатый насос может иметь в своем оснащении два и более рабочих колеса с лопатками, что позволяет значительно повысить эффективность такого оборудования.

Благодаря наличию нескольких рабочих колес центробежные многоступенчатые устройства, если сравнивать их с одноступенчатыми, обладают определенными преимуществами.

  • С помощью многоступенчатых насосов можно осуществлять перекачивание жидкости с более высокой производительностью, характеризующей количество жидкой среды, которую гидромашина пропускает через себя в единицу времени.
  • Многоступенчатые насосы способны формировать поток жидкости с более высокими показателями напора, измеряемого в метрах водяного столба. Фактически напор жидкости, который создают электронасосы многоступенчатого типа, складывается из суммы напоров, создаваемых каждой его ступенью. Такое качество многоступенчатых гидромашин позволяет добиваться более высокого давления жидкости в обслуживаемых ими трубопроводных системах и перемещать ее по ним на более дальние расстояния и более значительные высоты.

Схема многоступенчатого секционного насоса

Многоступенчатый центробежный насос в зависимости от своего конструктивного исполнения может быть секционным или спиральным. В устройствах секционного типа жидкая среда в процессе перекачивания последовательно перемещается от первой секции насоса к последней, при этом напор жидкости увеличивается также последовательно. Современные модели многоступенчатых насосов секционного типа способны обеспечить производительность процесса перекачивания жидкости, значение которой доходит до 900 м 3 , при этом напор рабочей среды, создаваемый такими устройствами, может доходить до 1900 метров водяного столба.

Достоинства и недостатки насосов центробежного типа

Как многоступенчатый, так и одноступенчатый насос отличается целым рядом достоинств, которые и делают данные устройства такими популярными среди потребителей. К преимуществам рассматриваемых гидромашин относятся:

  1. компактные габариты и небольшой вес (поскольку рабочий вал насосного оборудования напрямую соединен с приводным электродвигателем, что исключает необходимость использования дополнительных передаточных механизмов);
  2. высокая надежность и длительный эксплуатационный срок, отсутствие необходимости в осуществлении регулярного технического обслуживания;
  3. минимизация риска возникновения скачков давления (жидкая среда, перекачиваемая насосами данного типа, подается в напорную магистраль в плавном режиме);
  4. отсутствие клапанных элементов (это дает возможность перекачивать загрязненные жидкие среды, содержащие в своем составе нерастворимые твердые включения);
  5. простота конструкции (именно поэтому любой многоступенчатый или одноступенчатый насос доступен по цене).

Простота конструкции центробежных насосов обеспечивает их ремонтопригодность, модернизацию и переоборудование

Среди недостатков одно- и многоступенчатых насосов выделяют:

  • достаточно низкий КПД при работе в режиме малой производительности (это становится проблемой в том случае, когда требуется под высоким давлением перекачать маленький объем жидкой среды);
  • невозможность быстрого запуска (чтобы такие устройства начали работать, их рабочую камеру необходимо предварительно заполнить жидкостью).

Основания классификации

Центробежные насосы (как многоступенчатые, так и одноступенчатые) делятся на различные категории по ряду своих параметров и вариантов конструктивного исполнения. Так, в зависимости от пространственного положения оси рабочего вала они могут относиться к одному из следующих типов:

  • насосы горизонтальные центробежные;
  • устройства с вертикальным расположением рабочей оси.

Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос с двойным подшипником

Центробежный горизонтальный насос, ось вращения вала и рабочего колеса которого располагаются строго в горизонтальной плоскости, – это, как правило, крупногабаритная установка, используемая в промышленных целях. Центробежные горизонтальные насосы применяют для оснащения насосных станций, обеспечивающих работу систем автономного водоснабжения, в которых подобные устройства используются совместно с гидроаккумулятором. Таким образом, горизонтальный насос требует больше места для своей установки.

Центробежные насосы с вертикальным расположением оси вала и рабочего колеса нашли большее распространение в бытовой сфере. В таком конструктивном исполнении может быть представлен как поверхностный многоступенчатый насос, используемый для обслуживания системы автономного водоснабжения, так и дренажный или фекальный.

Бытовой центробежный насос вертикального типа

Еще одним критерием, по которому среди одно- и многоступенчатых насосов выделяют различные категории, является расположение такого оборудования по отношению к перекачиваемой жидкой среде. Так, в зависимости от данного параметра насосы могут быть поверхностными (или наземными), погружными и полупогружными. Поверхностные устройства, в качестве которых может выступать вертикальный многоступенчатый и одноступенчатый или горизонтальный многоступенчатый и одноступенчатый насос, располагаются на поверхности земли, вне скважины, но поблизости от нее.

Помещают такое оборудование, надежно защищенное от попадания влаги, в приямке, на специально подготовленной площадке или в отдельном помещении. Одним из наиболее значимых недостатков насосного оборудования данного типа является то, что при работе оно издает достаточно много шума. Следует учитывать и то, что поверхностные центробежные насосы можно выбирать лишь в том случае, если глубина скважины, из которой планируется откачивать воду с их помощью, не превышает десяти метров.

Центробежные полупогружные насосы вертикального типа

Центробежные насосы погружного типа в процессе эксплуатации полностью погружаются в перекачиваемую среду. Отдельные модели вертикальных центробежных насосов погружного типа могут размещаться даже в трубе, по которой осуществляется откачивание жидкой среды. При использовании погружных насосов воду из обслуживаемой скважины можно поднимать с глубины 40 метров и более. Насосы погружного типа способны обеспечить перекачивание жидкой среды с производительностью до 16 м 3 /час, при этом ее напор может достигать 200 метров водяного столба. Погружные насосы практически не издают шума при своей работе, поскольку полностью находятся в жидкой среде.

Погружной центробежный многоступенчатый насос для скважин

Классификация одноступенчатых и многоступенчатых насосов осуществляется также по ряду других параметров:

  • развиваемому давлению подачи жидкой среды (устройства низкого (до двух десятых мегапаскаля), среднего (до шести десятых мегапаскаля) и высокого (свыше шести десятых мегапаскаля) давления);
  • быстроходности (нормальные, тихо- и быстроходные);
  • назначению (водопроводные, пожарные, производственно-технические, грунтовые и др.);
  • типу соединения крыльчатки с электродвигателем (прямоприводные, консольные, муфтовые, шкивные).

КПД центробежных насосов зависит от модели и конструктивного исполнения и может находиться в диапазоне 60–92%.

Горизонтальные насосы

Купить горизонтальные насосы. Изготовление, сборка, тестирование и испытание горизонтальных насосов
производится на заводах в Швейцарии, Германии, Франции, Турции, США, Японии и Кореи

Компания в России Интех ГмбХ / LLC Intech GmbH на рынке инжиниринговых услуг с 1997 года, официальный дистрибьютор различных производителей промышленного оборудования, предлагает Вашему вниманию горизонтальные насосы.

Общая информация

Горизонтальным называется такое исполнение насоса, при котором его рабочий вал располагается в горизонтальной плоскости. В отношении данного правила существует ряд оговорок, как, к примеру, в случае насосов, не имеющих вала в своей конструкции. Так диафрагменные насосы с пневматическим или гидравлическим приводом не имеют вала и способны работать в любом положении. Тем не менее, деление насосного оборудования по исполнению на вертикальное и горизонтальное носит повсеместный характер и оказывает большое значение, как на конструкцию насосов, так и на области их применения.

В подавляющем большинстве случаев установка насоса в вертикальном положении сопряжено с рядом технических и эксплуатационных проблем. Горизонтальное расположение лишено большей части возможных недостатков и более рационально, за счет чего является приоритетным. При горизонтальном расположении вала в большинстве случаев достаточно радиальных подшипников, так как осевые усилия отсутствуют или компенсируются различными способами. Кроме того, значительно упрощается смазка подшипников.

Горизонтальное исполнение насоса, помимо прочего, не сопряжено с трудностями монтажа и расположения насосного оборудования. Располагая насос и привод на единой горизонтальной раме, жестко скрепленной с фундаментом или полом, достигается хорошая устойчивость к вибрациям и снижается вероятность возникновения перекоса валов. Также расположение оборудования на одном уровне облегчает его обслуживание и ремонт.

В то же время стоит заметить, что насосы в горизонтальном исполнении часто занимают большую площадь, чем их аналоги в вертикальном исполнении, а доступная для размещения площадь чаще оказывается лимитирующим фактором по сравнению с доступной высотой. Кроме того, использование горизонтальных насосов в некоторых отдельных случаях нежелательно, так как возникает необходимость в установке дополнительных соединительных труб и арматуры.

Насосы различных типов в горизонтальном исполнении

Горизонтальное исполнение – слишком обобщенный параметр, чтобы соответствующие ему насосы различных типов можно было бы охарактеризовать набором общих свойств и выделить ряд общих областей применения. В пределах одного типа насосов исполнение может в различной степени влиять как на конструкцию, так и на выполняемые машиной функции.

Ниже будут рассмотрены наиболее часто встречающиеся типы насосного оборудования, конкретные представители которых могут иметь горизонтальное исполнение.

Как одни из наиболее широко распространенных типов, центробежные насосы встречаются как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении, причем разнообразие конкретных разновидностей велико. Центробежные насосы часто используются для перекачивания большого объема жидкостей на различных производствах и предприятиях, где, как правило, проблема свободного пространства не является критичной. По этой причине виды центробежных насосов в горизонтальном исполнении многочисленны и разнообразны.

Горизонтальное размещение позволяет легко подключать насос к приводу посредством соединения вала двигателя и вала насоса с помощью муфты. В большинстве случаев насос и двигатель монтируются сразу на общей раме и представляют собой отдельную технологическую единицу. Также на одной раме может быть расположено несколько насосов и приводов, объединенных в единый насосный агрегат.

Поршневые насосы достаточно компактны в сравнении с другими типами. Кроме того, принцип их действия не накладывает жестких требований к положению рабочих камер и поршней. Более того, конструкция насоса чаще всего позволяет без нарушения работоспособности перемещать насос из горизонтального положения в вертикальное, оставляя лишь проблему крепления. Поршневые и плунжерные насосы часто применяются в установках (в том числе мобильных) высокого давления, в которых они крепятся горизонтально вместе с приводом на одной платформе или раме.

Поршневые насосы, работающие с большим числом оборотов или создающие значительный напор, обычно стараются изготавливать в горизонтальном исполнении, так как в этом случае проще обеспечить устойчивость и жесткость крепления насоса и привода. Возвратно-поступательный характер работы поршневых насосов обуславливает различного рода пульсационные нагрузки на детали и соединения агрегата, которые могут негативно влиять насос вплоть до поломки.

Используемые для перекачивания вязких сред, винтовые насосы получили широкое распространение в самых разных областях промышленности. Обычно винтовые насосы монтируются на раме вместе приводом в горизонтальном положении, что облегчает как сам монтаж и доступ к насосу для его дальнейшего обслуживания, так и присоединение входного вала к выходному валу двигателя. Различные по конструкции, горизонтальные винтовые насосы могут иметь патрубки, оси которых будут лежать в одной плоскости или в перпендикулярных плоскостях.

Изготовление винтового насоса в вертикальном исполнении не является оправданным, если доступное для его размещения пространство не является лимитирующим фактором, так как в подобном случае возникает необходимость решения проблем, связанных с креплением насоса, обычно имеющего значительную длину в сравнении с остальными габаритными размерами.

Для выполнения некоторых задач горизонтальное расположение винтового насоса является обязательным, если входной патрубок имеет вид приемного бункера, со дна которого перекачиваемая среда захватывается винтом и нагнетается в выходной патрубок. Такой вариант загрузки можно встретить в пищевой промышленности, процессах с использованием или получением пластических масс и т.д.

Свойства горизонтальных насосов:

Сварной стальной скид:
Модульная конструкция

Корпус камеры сгорания:
Стандартный и усиленный
Доступная мощность

Впускной коллектор:
Конструкция из нержавеющей стали 316 Многоступенчатый центробежный насос

Фланцевый нагнетательный патрубок насоса

Двойная гибкая муфта двигателя

Настраиваемая в эксплуатационных условиях фундаментная рама насоса

Технические характеристики горизонтальных насосов

Производительность от 11 до 3240 м³/ч
Напор от 10 м до 2000 м

Область применения горизонтальных насосов

Горнодобывающая промышленность
Закачивание жидкости на месторождении
Трубопроводы
Откачка воды
Удаление окалин на сталелитейных заводах

Многоступенчатый центробежный насос.

Содержание

Огромное разнообразие насосных агрегатов используемых как в быту так и в промышленности заставляет конструкторов придумывать все более совершенные модели, увеличивая рабочие характеристики.

О том, чем Вам могут быть полезны многоступенчатые насосы для воды рассмотрим в этой статье.

Особенности конструкции

В зависимости от конструкции и количества рабочих колес насосы делятся на одноступенчатые насосы – с одним рабочим колесом и многоступенчатые – с двумя и более рабочими колесами.

Принцип работы многоступенчатого насоса не меняется: в области входа жидкости во всасывающую полость образуется область разрежения, на выходе из насоса в направляющем аппарате область нагнетания. Благодаря разности давлений центробежный насос перемещает среду по трубам.

Отличия между одноколесным и много колесными насосами в плане характеристик меняются только в плане подачи. Подача многоколесных насосов равна сумме подач каждого из колес, т.е. подача увеличивается во столько раз сколько колес смонтировано на валу.

Принцип и схема работы многоступенчатого насоса

Напор, создаваемый колесом центробежной машины, определяется произведением U*C, где U – окружная скорость движения жидкости в колесе, С – абсолютная скорость, или скорость движения жидкости относительно неподвижного корпуса.

Для достижения высокого напора в насосе с одним колесом необходимо иметь большое значение окружной скорости.

Но окружная скорость ограничена условиями прочности колес и кавитацией.

Скорость U для колес из чугуна по условиям прочности ограничена величиной 40 м/с, для стальных колес – около 300 м/с.

В специальных конструкциях транспортных нагнетателей для колес из легких сплавов высокой прочности допускают окружные скорости более 500 м/с.

В насосах, подающих воду и технические жидкости, скорость вращения, а следовательно, и напор ограничиваются условиями возникновения кавитации.

Многоступенчатый центробежный насос представляет собой ряд одноступенчатых агрегатов, рабочие колеса которых располагаются на общем валу и включены последовательно.

При последовательном включении колес напоры, создаваемые ими, складываются так, что полный напор машины равен сумме напоров отдельных ступеней.

В большинстве случаев при подаче несжимаемых жидкостей геометрические размеры всех ступеней одинаковы и поэтому полный напор такой машины равен напору одной ступени, умноженному на число ступеней машины.

Поток жидкости поступает через входную камеру 1 в рабочее колесо 2 первой ступени машины, откуда получив от лопаток рабочего колеса некоторое количество энергии, выбрасывается в направляющий аппарат 3 этой ступени.

Далее, обогнув диафрагму 4, отделяющую первую ступень от второй, поток проходит обратный направляющий аппарат 5 между первой и второй ступенями и поступает в рабочее колесо второй ступени.

Из второй ступени поток направляется в третью и т.д.

Обратный направляющий аппарат

Обратный направляющий аппарат является характерным элементом многоступенчатой центробежной машины.

При выходе из направляющего аппарата первой ступени поток жидкости обладает значительным значением абсолютной скорости, т.е. он закручен относительно центра машины. Если такой поток подвести к лопастям рабочего колеса второй ступени, то он получит ещё одно приращение энергии.

Если на пути между выходом из направляющего аппарата первой ступени и входом в рабочее колесо второй ступени расположить лопаточное направляющее устройство, то оно будет работать так же эффективно как и рабочее колесо первой ступени.

Назначение же обратного направляющего аппарата заключается в обеспечении оптимального закручивания потока с целью эффективной передачи энергии потоку в следующей ступени насоса.

Напоры создаваемые современными центробежными многоступенчатыми насосами достигают значения 400 метров водного столба. Имеются насосы с числом ступеней до 30.

Горизонтальный и вертикальный многоступенчатый насос

В зависимости от назначения и области применения конструкция многоступенчатого центробежного насоса может быть следующих типов.

Вертикальный многоступенчатый насос – как видно из названия такие насосы устанавливаются вертикально. Благодаря конструкции создают очень высокий напор при умеренной подаче. Основная область применения в повседневной жизни – это обеспечения водоснабжения из скважины или колодца.

Вертикальный многоступенчатый центробежный насос используется для обслуживания скважин, кроме того такая конструкция применяется в изготовлении дренажных и фекальных насосов.

Вертикальный многоступенчатый насос погружного используются для подачи воды из скважин (скважинные насосы). В процессе эксплуатации они полностью погружены в воду. Некоторые модели даже могут размещаться в трубе, по которой происходит перемещение жидкости.

Современные конструкции многоступенчатых погружных насосов способны поднимать воду на высоту до 100 при подаче до 50 кубических метров в час.

Горизонтальные многоступенчатые насосы – отталкиваясь от названия приходим к выводу, что такой агрегат монтируется горизонтально. Такой тип конструкции также позволяет увеличить напор во столько раз, сколько у него ступеней. Все колеса горизонтального многоступенчатого насоса насажены на общий вал и образуют единый ротор.

Центробежные горизонтальные насосы применяются при оснащении насосных станций и там, где требуется большой напор при определенной техническим проектом подаче.

Секционные многоступенчатые насосы

В случае, когда центробежная машина при заданном напоре должна обеспечивать такую подачу, что размеры проточной части оказываются конструктивно неприемлемыми, применяют параллельное соединение рабочих колес.

При высоких напорах и больших подачах находят применение центробежные машины многопоточного типа со ступенями давления. Такие машины состоят из двух или четырех групп ступеней давления. Такие насосы называют секционными многоступенчатыми насосами

В каждой группе ступени включены последовательно с целью повышения напора, а группы ступеней включены параллельно. В качестве примера соединения ступеней и групп в смешанном типе центробежной машины приведена схема работы трехступенчатой двухпоточной машины с симметричным расположением ступеней и их групп.

Видео про многоступенчатые насосы

Очень большим преимуществом многоступенчатого насоса является то, что система уравновешивания осевого давления, подшипники и сальники объединяются в одном общем для всех ступеней корпусе, что придает насосу компактность, уменьшает вес и снижает стоимость.

Горизонтальные центробежные насосы – как работает, особенности, разновидности

Центробежные насосы представляют собой огромную группу оборудования, используемого для перекачки различных жидкостей, подачи и отвода воды в условиях частных домовладений и больших производств. Горизонтальные центробежные насосы имеют свою классификацию и особенности конструкции. Они надежны и сравнительно недороги, поэтому получили широкое распространение во многих сферах и областях деятельности человека.

Как работает центробежный насос

Само название насоса говорит о том, что необходимый напор перемещаемая жидкость получает под действием центробежной силы, появляющейся в результате вращения внутреннего рабочего колеса при взаимодействии с ним жидкой среды.

Вода через всасывающий патрубок поступает внутрь корпуса, имеющего, обычно, спиралевидную форму. В нем располагается установленное на валу рабочее колесо, представляющее собой пару соединенных дисков и имеющее лопасти, отогнутые в обратную от направления вращения сторону. При движении лопастей вода, находящаяся между ними, отбрасывается за счет центробежной силы к стенкам внутреннего корпуса.

При движении колеса, в центре создается разряжение с повышением давления на периферии (у стенок), под действием которого жидкость выдавливается в сторону напорного трубопровода. Одновременно из всасывающего трубопровода внутрь корпуса насоса поступает следующая партия воды благодаря образовавшемуся в центре корпуса разряжению. В результате происходит ее постоянная циркуляция из подающего трубопровода через обратный клапан в напорную трубу.

Чем быстрее вращается рабочее колесо и больше его диаметр, тем сильнее будет центробежная сила и, как следствие, напор выходящей из насоса воды.

В многоступенчатых агрегатах жидкость из первой ступени поступает во вторую, затем в третью и т.д. Такое оборудование имеет более одного рабочего колеса, что сказывается на высоких мощностных характеристиках насосов.

Самовсасывающие насосы для начала работы не требуют предварительного заполнения водой всасывающего патрубка. Нормальновсасывающие агрегаты до включения должны быть залиты водой.

Основные узлы насоса центробежного типа

Ключевыми конструктивными элементами насоса считаются:

  • корпус;
  • приемный обратный клапан с сеткой, служащей для фильтрации каких-либо примесей;
  • рабочие колеса (от 1 до 6);
  • предохранительный клапан, оберегающий насос от возможного гидравлического удара
  • задвижка;
  • манометр;
  • вакуумметр.

Особенности горизонтальных насосов

Основным отличием рассматриваемых насосных агрегатов является горизонтальное расположение рабочего вала (оси колес) и горизонтальный разъем корпуса, что относится к классическому варианту исполнения. Центробежные горизонтальные установки подразделяются по нескольким признакам и параметрам:

  • по количеству ступеней и рабочих колес. Конструкция центробежных насосов предусматривает одноступенчатое или многоступенчатое устройство агрегатов. В свою очередь, горизонтальные одноступенчатые модели насосного оборудования могут изготавливаться с консольным валом;
  • по производительности, или выходящему объему воды в секунду (час);
  • по напору перекачиваемой жидкости – бывают низкого, высокого или среднего давления;
  • по способу подачи жидкости. К рабочему колесу подвод воды осуществляется через односторонний вход, либо путем двойного всасывания;
  • по варианту соединения с электродвигателем. Подсоединение производится при помощи муфт, клиноременной передачи со шкивом, через мультипликатор или редуктор;
  • по типу двигателя. Горизонтальный центробежный насос может быть укомплектован дизельным или работающим от электрической сети переменного тока двигателем. Его модель и мощность во многом зависит от характеристик оборудования, а также от параметров и предназначения помещения, в котором предполагается установка агрегата;
  • по типу всасывания – нормально- и самовсасывающие;
  • по вакуумметрической высоте всасывания, определяющей глубину забора воды;
  • по быстроте хода – тихо-, быстроходные и нормальные.

Производители стараются изготавливать центробежное насосное оборудование максимально бесшумным, чтобы работающий агрегат, установленный внутри помещения, доставлял как можно меньше неудобств обитателям дома. КПД крупных агрегатов достигает показателя 0,9, а небольших моделей – 0,6-0,7.

Виды горизонтальных насосов

Конструктивно, рассматриваемые насосные агрегаты подразделяются на:

  • одноступенчатые, укомплектованные одним рабочим колесом. Используются в обычных условиях для перемещения воды;
  • многоступенчатые, имеющие свое рабочее колесо в каждой ступени. В агрегатах они подсоединяются последовательно. Причем каждое последующее «отделение» отвечает за поднятие давления воды на более высокий уровень. Применяются многоступенчатые насосы в случае, когда подачу жидкости необходимо производить под большим напором.

Насосы двойного всасывания

Горизонтальный центробежный насос двухстороннего входа имеет нагнетательные и всасывающие патрубки, располагающиеся на одной оси в корпусе, называемом «in-line». Данный вид насосов отличается хорошей всасывающей способностью, благодаря расположенному в нем двойному колесу, а также двухстороннему подводу жидкости.

Оборудование обладает улучшенными, по сравнению с консольными насосами, кавитационными качествами, позволяющими закачивать жидкость с отметок, расположенных ниже нулевых уровней. С валом насоса электродвигатель соединяется посредством втулочно-пальцевой муфты.

Герметичные насосы

Агрегаты изготавливаются в герметичном корпусе в двух разных исполнениях:

  • колесо устанавливается непосредственно на валу электродвигателя;
  • для соединения насоса и двигателя используется магнитная муфта.

Герметичным насосам не требуется внешняя смазка и уплотнение вала, а их корпус исключает какие-либо протечки. Поэтому они предназначаются, в первую очередь, для перекачивания опасных жидкостей, в основном, в химической промышленности. Существует несколько видов агрегатов с герметичным корпусом:

  • с обратной циркуляцией;
  • с водяным охлаждением;
  • с переходным фитингом или уплотнением.

Поверхностные насосы

Наиболее популярное насосное оборудование, имеющееся практически на каждом подворье. Оно предназначается для полива садово-огородных участков и водоснабжения дома в условиях отсутствия централизованных водопроводных сетей. Поверхностные насосы устанавливают на поверхности земли, что следует из их названия, либо внутри помещения.

При выборе оборудования следует обращать внимание на его производительность и напор, а также на тип всасывания (самовсасывающий, нормальновсасывающий).

Самовсасывающие насосы

Обладают высокой всасывающей мощностью в сочетании с экономичностью. Они имеют широкие возможности для использования и удобны в обслуживании. Отличительной особенностью самовсасывающих насосов является высокий показатель КПД, а также возможность регулирования мощности и простота обслуживания. Недостатком насосов подобного типа является необходимость их заливки до пуска, но к этому требованию всегда можно приспособиться.

Кроме традиционной и наиболее распространенной модели центробежного самовсасывающего насоса, оборудование изготавливают в нескольких модификациях, в зависимости от предполагаемых условий работы.

Несколько из них:

  • для горячей воды – комплектуются камерами охлаждения;
  • для воды с высоким процентом минерализации – используются в угольных шахтах;
  • для трансформаторного масла – предназначаются для турбогенераторов.

Другие виды горизонтальных насосов

Центробежные насосы представляют наиболее многочисленную группу насосного оборудования, к одной из подгрупп которой относятся горизонтальные насосы. Они имеют различное функциональное предназначение и область применения. Некоторые перекачивают чистую воду, другие – слегка загрязненную, а специально изготовленные агрегаты используют для транспортировки агрессивных или слишком горячих жидкостей.

Кроме вышеперечисленных, горизонтальные насосы бывают:

  • со спиральным корпусом;
  • взрывозащищенные;
  • высокооборотные;
  • с открытым рабочим колесом и др.

Перечислить все возможные модификации горизонтальных центробежных насосов вряд ли получится. Их слишком много, чтобы можно было упомянуть обо всех в нашей статье.

Одноступенчатые центробежные насосы

Особенности одноступенчатых насосов с горизонтальным и вертикальным валом определяются их назначением.

Рассмотрим одноступенчатые насосы различного назначения:

а) Одноступенчатые центробежные насосы для чистой воды небольшой производительности выполняются консольными (рис., 37), с односторонним входом. Такие насосы называются насосами типа К; они имеют станину 3, которая заключает в себе подшипники 7 и крепится к фундаменту. Спиральный кожух насоса 1 крепится к станине фланцем и может быть повернут так, что напорный патрубок примет горизонтальное или вертикальное положение.

Рис. 37. Консольный центробежный насос: 1- спиральный отвод корпуса насоса; 2- рабочее колесо; 3- опора корпуса; 4- передняя крышка с всасывающим патрубком; 5- вал; 6- гайка; 7- шарикоподшипник; 8- сальниковая набивка; 9- втулка сальника.

Осевое давление в насосе частично уравновешивается с помощью разгрузочного отверстия, для чего колесо снабжено отверстиями в рабочем диске и вторым уплотнением с тыльной стороны колеса. Камера для разгрузки осевого давления сообщается трубкой со всасывающим патрубком насоса.

Для восприятия неуравновешенной части осевого усилия и фиксации ротора установлен второй упорный шариковый подшипник. Сальник насоса снабжен гидравлическим уплотнением. Подобные насосы выпускаются производительностью от 28 до 100 л/сек и напором от 12 до 98 м. Одноступенчатые насосы большой производительности чаще выполняются с двухсторонним подводом воды. Двухпоточное колесо большой производительности в сравнении с однопоточным имеет существенно лучшие кавитационные показатели при уравновешенном осевом давлении (рис. 38).

Такие насосы предназначены для перекачки чистой воды с температурой до 80°. Корпус насоса чугунный, с горизонтальным разъемом вдоль оси вала. Уплотнительные кольца чугунные, сменные. Вал насоса стальной, на радиальных подшипниках скольжения с одним упорным шарикоподшипником. Смазка подшипников скольжения кольцевая.

Сальники имеют водяной затвор, осуществляемый при помощи трубок, подводящих воду из спиральной камеры насоса. Подобные насосы выпускаются производительностью от 30 до 1800 л/сек и напором от 10 до 100 м, наибольшая допустимая вакуумметрическая высота всасывания Hвдоп = 5м.

Одноступенчатые насосы для чистой воды консольного типа выпускаются следующих десяти марок: 2К-6, ЗК-6 ЗК-9, 4К-6, 4К-8, 4К-12, 4К-18, 8К-12, 8К-18; цифры перед буквой обозначают диаметр входного патрубка в дюймах, цифра за буквой — коэффициент быстроходности ns уменьшенный в 10 раз.

Рис. 38. Одноступенчатый насос с двух сторонним входом: 1- корпус; 2- рабочее колесо; 3- заливное отверстие; 4- сальник; 5- корпус подшипника; 6- втулка; 7- вал рабочего колеса.

Насосы с двухсторонним входом и горизонтальным валом имеют марки: НДн, НДв. В серии этих насосов входят: 16НДн, 20НДн, 24НДн, 6НДс, 12НДс, 14НДс, 18НДс, 20НДс, 22НДс, и 4НДв, 5НДв, бНДв, 8НДв. В этих обозначениях цифра обозначает диаметр выходного патрубка в дюймах, НД — насос двухсторонний, н — низконапорный, с — средненапорный, в — высоконапорный.

По конструкции к этим насосам близко подходят насосы большой производительности типа 10Д-6, 10Д-9, 10Д-13, 10Д-19, 12Д-в и т. д. до 32Д-19 (см. приложение 1).

Одноступенчатые насосы для чистой воды с вертикальным валом выпускаются двух марок 20 НВ и 28 НВ и предназначены для установки в заглубленных насосных станциях (рис. 39). Осевые усилия воспринимаются пятой электродвигателя. Сальник насоса имеет мягкую набивку с гидравлическим затвором. Вертикальный насос типа НВ соединяется с электродвигателем непосредственно или через промежуточный вал посредством жестких фланцевых муфт. Насосы этого типа имеют производительность от 3240 до 10800 м 3 час, с напором от 29 до 40 м.

б) Одноступенчатые канализационные (фекальные) насосы служат для перекачки сточных вод, канализационной жидкости и шлама. Засорение канализационных насосов является причиной их остановки в эксплуатационных условиях. Для предохранения насосов от засорения решетки, но при этом и конструкции насоса придается специальная форма, так как решетки не могут предохранить насос от попадания в него твердых и волокнистых веществ.

Рис. 39. Одноступенчатый центробежный насос с вертикальным валом: 1- корпус; 2- нагнетательный патрубок; 3- всасывающий патрубок; 4, 5- уплотнительные кольца; 6- рабочее колесо; 7- гайка; 8- обтекатель; 9- подшипник; 10- опора; 11- корпус подшипника; 12- опорное кольцо; 13- шпилька; 14- вал насоса; 15- трубка для разгрузки осевого давления; 16- стакан опоры подшипника; 17- манометр.

В связи с этим канализационные насосы имеют ряд особенностей:

  • они снабжены крышкой, обеспечивающей легкий доступ к всасывающей стороне лопастного колеса для его очистки;
  • уплотнения насоса осуществлены стальными кольцами с острой режущей кромкой для разрезания волокон, попадающих в уплотнение;
  • в целях уменьшения засорения колеса число лопаток максимально сокращают, увеличивая этим проходы между ними (часто число лопаток сокращается до двух);
  • входные кромки лопаток сильно скруглены для предотвращения застревания на них волокнистых тел;
  • материал деталей насосов стойкий против коррозии, а корпус имеет несколько разъемов для частичной разборки в период чистки.

Для перекачки канализационных жидкостей применяют насосы марки НФ ( рис. 40).

Рис. 40. Канализационный центробежный насос: 1- корпус; 2- рабочее колесо; 3- передняя крышка; 4- вал; 5- шарикоподшипник; 6- корпус подшипников.

Эти насосы одноступенчатые, горизонтальные консольные и изготовляются следующих типоразмеров: Нф, 4НФ, 6НФ 8НС Производительность этих насосов колеблется от 36 до 864 м3/час при напоре от 6,5 до 50 м. Кроме насосов типа НФ, встречаются канализационные насосы с рабочим колесом открытого типа, с двумя утолщенными лопатками. В этих насосах волокна, попадающие между колесом я крышкой, перереза¬ются кромкой лопатки.

Изготовляются также диагональные канализационные насосы, рабочее колесо которых имеет две лопатки, и вертикальные канализационные насосы марок НФуВ и ФВ производительностью от 43 до 150 м3/час, с напором от 15 до 63 м. в) Землесосы применяются при перекачке пульпы, т. е. смеси воды с взрыхленной массой грунта. Взрыхленный и перемешанный с водой грунт всасывается землесосом, и эта смесь перекачивается на требуемое расстояние по трубам.

В настоящее время выпускаются землесосы в виде одноступенчатых консольных насосов с производительностью по грунту от 40 до 1200 м 3 /час с дальностью транспортирования до 5 км. Землесосы могут разрабатывать выемки глубиной 15 м ниже горизонта воды. В землесосах повторяются все особенности насосов для загрязненных и канализационных жидкостей (см. особенности канализационных насосов), но вместе с этим землесосы имеют ряд своих особенностей, связанных с большой концентрацией и крупностью взвешенных в воде частиц. Поэтому рабочее колесо землесоса изготовляется из износоустойчивой твердой марганцовистой стали.

Для защиты от быстрого износа корпус землесоса защищен изнутри броней, отлитой из марганцовистой стали. Проникновение абразивных частиц в Щели уплотнения рабочего колеса и сальник привело бы их к быстрому износу. Для устранения этого к сальнику и в левую полость между рабочим колесом и корпусом подается чистая вода по специальным сверлениям для вымывания твердых частиц из этих мест.

На наружных поверхностях покрывающего и рабочего дисков рабочего колеса предусмотрены радиальные лопатки. Эти лопатки подобраны так, что они при вращении рабочего колеса обеспечивают уравновешивание осевого усилия. Фиксация ротора в осевом направлении и восприятие осевого усилия производится радиально-упорным шарикоподшипником. Радиальными опорами вала являются подшипники скольжения.

Для откачки загрязненной воды из котлована и траншей при строительных работах применяются также передвижные самовсасывающие центробежные одноколесные насосные установки. Отличительной особенностью самовсасывающих насосных установок является способность их, после того как корпус первый раз залит водой, производить самовсасывание при каждом последующем пуске насоса в работу.

Промышленностью серийно выпускаются такие насосные установки С-203 и С-204 с электромотором, насосные установки С-247 и С-245 с двигателем внутреннего сгорания.

Рис. 41. Спиральный двухступенчатый насос.

«Видео о компании»

«Благодарим за посещение сайта компании «Горный родник». Будем рады подготовить
для Вас необходимую техническую документацию для проектирования. И в сжатые
сроки изготовим блочные очистные сооружения и современные комплектные насосные
станции «Родник» для жилого района или промышленного объекта.»

Для получения технического описания и стоимости оборудования заполните опросный лист

Скачать опросный лист на водопроводные и пожарные насосные станции «Родник» Скачать опросный лист

Скачать опросный лист на канализационные насосные станции «Родник» Скачать опросный лист

Скачать опросный лист на ливневые очистные сооружения Скачать опросный лист

Скачать опросный лист на биологические очистные сооружения Скачать опросный лист

Скачать опросный лист на жироуловитель Скачать опросный лист

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector