Схема центробежного насоса

Сегодня прилавки магазинов снабжены огромным количеством разнообразных водяных насосов. Однако наибольшей популярностью среди потребительского населения пользуется устройство центробежного насоса. Их можно отнести к мощным, выносливым и недорогим приборам. Они подходят для домашнего использования и для разнообразных сфер промышленности. Характеристики центробежных насосов могут внушить своим качеством и надежностью. Стоит рассмотреть все достоинства и недостатки агрегата, его устройство и принципы монтажа.

Как работает центробежный насос, схема устройства

Чтобы понимать принцип работы центробежного насоса необходимо знать, как устроен? Основной функциональной частью прибора является рабочее колесо, оно прикреплено к валу силовой установки. Данное колесо состоит из 2 дисков (переднее и заднее), расположенных друг напротив друга. Колеса крепятся с помощью специальной лопасти. Силовой ротор, на котором располагаются колеса, оснащен множеством сальников. Они в правильном направлении циркулируют водную субстанцию внутри насосного устройства, тем самым снижая утечку воды из рабочей камеры.

Описание функционирования колеса, как работает: при включении насоса его заполняет жидкость из скважного проема. Колесо начинает вращаться, вода оказывается в межлопастных ячейках. Затем центробежная сила детали выбрасывает жидкость к выводящему патрубку. После этого вода прокачивается из-за уменьшенного натиска рабочей камеры и повышенного давления выводящего патрубка. Стоит детальнее рассмотреть, из чего состоит центробежный насос:

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

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

Виды центробежных агрегатов

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

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

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

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

В состав погружных агрегатов входит электродвигатель и многоступенчатое насосное устройство.

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

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

Плюсы и минусы центробежных агрегатов

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

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

Помимо плюсов, существуют и недостатки центробежных насосов:

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

Поломка центробежного агрегата и ее устранение самостоятельно

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

1. Если по прохождению нескольких недель давление насоса уменьшилось и стало соответствовать параметрам, указанным в техническом паспорте, то засорился всасывающий рукав либо лопасти, если установлена погружная конструкция. Данные ремонтные работы можно выполнить самостоятельно. Чтобы не допустить засорения регулярно прокачивайте скважину. Поставьте на насосное устройство фильтр (сетчатый). Он способен фильтровать механические загрязнения.
2. Работа насоса сопровождается неестественным шумом. Причиной поломки могут быть ослабленные резьбовые соединения корпуса. Чтобы произвести ремонт оборудования своими руками, то нужно проверить резьбы, затянуть болты или заменить новыми. Если в этом есть необходимость. После проведения ремонта шум присутствует? Замените масло. Оно может закончиться или быть низкого качества, что значительно ухудшает функционирование агрегата.
3. Насос работает недолго и отключается. Причиной поломки могут быть сальники или рукав, который всасывает воду из колодца. Сальники могут утратить герметичность. Тогда воздух попадает в качаемую водную субстанцию и преграждает путь сплошному потоку воды. В результате технические характеристики насоса таковы, что работа агрегата в комплексе с воздухом просто невозможна. Ремонт сальников своими руками произвести несложно. Подтяните данную деталь, при выходе из строя замените новой.
4. Если в неисправность пришел всасывающий шланг можно попытаться его заклеить. Однако такие действия недолговечны. Через 2–3 недели рукав вновь прорвется. Лучше сразу заменить его новым.


5. Насос включается, но не качает воду. Это означает, что была неправильно выполнена заливка насосного устройства. Поэтому повторите заполнение прибора жидкостью. Второй причиной поломки может быть не закрытый сбрасывающий клапан. Проверьте и исправьте данную проблему. А также может загрязниться принимающий клапан. Выправить ситуацию поможет чистка неисправной детали (клапана).
6. Не включается центробежная конструкция. Неисправностью может выступать кабель, электросеть или источник электроэнергии. В этом случае починить поломку можно своими руками.
7. Если насос не включается из-за сухого хода, то проблема гораздо серьезнее. Ведь погружное оборудование очень чувствительно относится к функционированию без жидкости. Принцип действия данного насоса таков, что сухой ход способствует расплавлению уплотнительных элементов и разрушению изоляции. Починить прибор может только профессионал.

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

vodospec.ru

Основным рабочим элементом центробежного насоса (рис. 11.18) является рабочее колесо 1 с изогнутыми лопастями 2, расположен­ное на валу внутри корпуса 3. Корпус насоса соединен со всасы­вающим 4 и нагнетательным 5 трубопроводами. Перед пуском насо­са корпус его и всасывающий трубопровод заполняют жидкостью. При вращении рабочего колеса жидкость, находящаяся между ло­пастями, под действием центробежной силы отбрасывается к пери­ферии, выходит в спиральную камеру и далее в нагнетательный трубопровод. В центральной части насоса, перед входом в рабочее колесо, возникает разрежение, и вода -.под действием атмосферного давления .направляется из источника по всасывающему трубопрово­ду в насос.

Классификация центробежных насосов. Центробежные насосы классифицируют по ряду признаков.

По напору различают насосы низконапорные (до20м), средненапорные (от 20 до 60 м) и высоконапорные (более 60 м).

По числу колес насосы делят на одноколесные и много­колесные. Многоколесными, как правило, делают высоконапорные насосы.

По расположению вала насосы бывают горизонталь­ные и вертикальные.

В зависимости от перекачиваемой жидкости различают насосы водопроводные (водяные), канализационные (фекальные), песковые, грязевые (землесосные) и пр.

По назначению различают насосы общего назначения, шахт­ные, артезианские (предназначенные для работы в скважинах) и др.

Существует классификация центробежных насосов и по другим признакам.

Высота всасывания и напор, развиваемый насосом. Для нормальной работы центробежных насосов вакуум в их всасывающем пат­рубке не должен превышать определенной величины, зависящей от их конструкции, частоты вращения колеса и других параметров.

Эту величину называют допустимой вакуумметрической высо­той всасывания. Допустимая вакуумметрическая высота всасывания
указывается в каталогах насосов и обычно не превышает 6— 7 м.

При проектировании насосных установок различают геометри­ческую высоту всасывания Н_с.вс и вакуумметрическую высоту вса­сывания И_вак. Геометрическая высота всасывания—это разность отметок центра колеса и уровня воды в источнике. Вакуумметрическая высота всасывания складывается из геометрической высоты всасывания, потерь, напора во всасывающем трубопроводе h_пот.вс и скоростного напора при входе в насос V²/ (2g).

Вакуумметрическая высота всасывания во избежание кавита­
ции не должна превышать допустимой вакуумметрической высоты
всасывания, т. е.

 

(11.12)

Рис. 11.18 Схема центробежного насоса

 

Полный напор Н, который должен создавать центробежный на­сос, складывается из следующих величин (рис. 11.19): геометри­ческой высоты всасывания Н_Г.вс, геометрической высоты нагнета­ния Н_Г.Н, потерь напора во всасывающем трубопроводе (с арма­турой) h_пот.вс, потерь напора в напорном трубопроводе (с арма­турой) h_пот.н .Следовательно:

 

(11.13)

 

Мощность насоса и его КПД. Полезная (эффективная) мощность насоса, кВт, выражается соотношением

 

(11.14)

 

где — удельный вес жидкости, Н/м³;

Q — подача насоса; м³/с;

Н — пол­ный (рабочий), напор насоса, м.

Мощность на. валу насоса (потребляемая мощность), кВт:

 

(11.15)

где — полный КПД насоса.

Полный КПД учитывает гидравлические, объемные и механи­ческие потери.

Рабочие характеристики центробежного насоса. На рис. 11.20 приведены рабочие характеристики насоса. Эти характеристики показывают, как изменяются напор, мощность на валу насоса и КПД с изменением расхода.

Точка 1 характеристики Q — η называется оптимальной точкой, т. е. точкой, отвечающей оптимальному режиму работы насоса.

 

Рис. 11.19. Схема насосной установки 1 — приемный клапан; 2— всасывающий трубопровод; 3— вакуумметр; 4— насос; 5 — манометр; 6 — обратный клапан; 7 — задвижка; 8— напорный трубопровод

Рис.11.20 Рабочие характеристики центробежного насоса

Характеристика трубопровода. Характеристику трубопровода (или системы трубопроводов) можно представить в виде двучлена

 

, (11.16)

 

где — геометрическая высота подачи воды, т. е. разность отметок уров­ней йоды в источнике и в напорном баке (см. рис. 11.19);

— сумма по­терь напора во всасывающем и напорном трубопроводах.

Графически характеристика трубопровода представляется в виде параболы с вершиной на оси ординат, расположенной на расстоя­нии Н_Т от оси абсцисс. Для определения оптимального режима ра­боты насоса с заданным трубопроводом строят совместные харак­теристики насоса и трубопровода.

На рис. 11.21 показана характеристика насоса Q — Н. Проведя параллельно оси Q прямую CD на расстоянии
от нее и прибавив к величины , соответствующие тем или иным значениям расхода Q, получим характеристику трубопровода СЕ. Точка 1 пе­ресечения характеристик насоса и трубопровода, называемая ра­бочей точкой, характеризует подачу Q₁, напор Н₁ , КПД η₁ и мощ­ность N₁, насоса, работающего на заданный трубопровод. Насос нуж­но подбирать таким образом, чтобы рабочая точка лежала в области наиболее высоких значений КПД.

Параллельная работа центробежных насосов. Рассмотрим параллельную работу двух одинаковых насосов. Характери­стики Q – H таких насосов приведены на рис. 11.22.

Рис. 11.21. Совместные характеристики насоса и трубопровода

 

Так как насосы одинаковы, то их характеристики совпадают. Для построения суммар­ной характеристики при параллельной работе двух одинаковых насосов нуж­но удвоить абсциссы харак­теристики одного насоса при одинаковых напорах.

Затем строится харак­теристика трубопровода СЕ и находится рабочая точка 1. При параллельной работе насосов суммарная подача их равна Q_1+H, a напор H₁=H_H. Напор Н₁ и подача Q₁, каждого насоса определяются со­ответственно ординатой и абсциссой точки 2. При этом напор каждого насо­са численно равен напору, развиваемому обоими на­сосами, а подача каждого насоса равна половине их суммарной подачи. В случае, когда в тот же трубо­провод подает воду толь­ко один насос, режим его работы определяется точ­кой 1’, соответствующей подаче Q и напору Н. Каквидно, суммарная подача насосов, работающих параллельно в общую сеть, меньше, чем сумма подач этих насосов при раздель­ной их работе.

Рис. 11.22. Характеристики параллельной работы двух одинаковых насосов

 

КПД двух одинаковых параллельно работающих насосов равен КПД одного насоса и соответствует точке 3. На рис. 11.22 он опре­деляется следующим образом: из точки Е проводится прямая, па­раллельная оси абсцисс, до пересечения с характеристикой Q — H одного насоса (точка 2). Из этой точки проводится прямая, параллель­ная оси ординат, до пересечения с кривой Q — η в точке 3. Точка 4 будет характеризовать КПД насоса работающего отдельно.

 

 

poznayka.org

Устройство центробежного насоса

Центробежные агрегаты используются для перекачки жидкостей разного назначения: организации технического водоснабжения предприятий, обеспечения питьевой водой населения, полива объектов в сельском хозяйстве, подачи воды для бытовых нужд в частных хозяйствах, оборудованных автономными водопроводами.

Популярность центробежных устройств у потребителя определяется их эксплуатационными характеристиками:

• высокой производительностью;
• стабильностью параметров потока жидкости;
• возможностью проведения технического обслуживания своими руками;
• компактностью и легкостью;
• большим эксплуатационным ресурсом.

Важно! Необходимо учитывать при эксплуатации оборудования, что использовать центробежные насосы по назначению можно лишь после заполнения рабочей камеры водой — иначе возможна поломка устройства.

Требования к центробежным насосным агрегатам установлены в ГОСТ Р 54806*2011, Р 54805.2*2011, Р 54804.3*2011. Принцип работы центробежных агрегатов основан на перемещении жидкой среды посредством передачи ей энергии от вращающейся детали.

Конструкция агрегатов центробежного типа

Агрегат состоит из следующих узлов и деталей:

• Корпус спиральной формы (1) со всасывающим и нагнетательным патрубками, через которые к устройству подключаются трубопроводы. Он соединяет все элементы насоса в единую гидравлическую машину.
• Рабочее колесо (2), состоящее из двух дисков со вставленными между ними лопастями. Они имеют сложную форму, изогнутую в сторону, противоположную направлению вращения колеса.
• Узел уплотнения вала (3).
• Сам вал (4), на котором жестко закреплено рабочее колесо.
• Подшипниковая (6) и несущая (7) опоры.
• Уплотнение масляной камеры подшипников (5).
• Глазок для контроля уровня масла в камере.

Помимо этих основных компонентов насос часто снабжается и дополнительной арматурой и приборами.

Это:

• Устройство для залива воды, т.к. для запуска агрегата и его нормальной работы инструкция требует, чтобы его камера должна быть заполнена.
• Манометр на напорном патрубке для измерения создаваемого насосом давления.
• Обратный клапан с сеткой на всасывающем патрубке, предназначенный для удерживания воды в камере и фильтрации поступающей в неё жидкости от твердых примесей.

Виды насосов

Центробежные насосы можно классифицировать в зависимости от нескольких параметров, что наглядно демонстрирует видео в этой статье.

Расположения устройства относительно жидкости, перекачиваемой им

Выпускаются насосы:

• погружные, имеющие герметичный корпус;

• поверхностные, осуществляющие забор жидкой среды посредством шланга, помещенного в источник.

Первый вид оборудования обеспечивает больший напор жидкости, но могут возникнуть трудности с обслуживанием. Преимуществами погружных устройств также можно считать отсутствие риска перегрева мотора, так как он помещен в холодную среду, бесшумность, наличие автоматического отключения вследствие критического снижения уровня жидкости, меньшую требовательность к качеству воды.

Поверхностные модели могут устанавливаться на площадки рядом с источником воды или на расстоянии. Они размещаются в кессонах, хозяйственных строениях или подвалах. Насосы поверхностного типа более надежны, так как не подвергаются разрушительному воздействию жидкой среды, их можно перемещать при необходимости, цена таких агрегатов ниже погружных.

Важно! При использовании эжекторов, погружающихся в источник вместе с всасывающей трубой или шлангом, можно повысить напор устройств.

На рынке представлены также полупогружные модели, помещенные в источник лишь частично. Они необходимы, например, чтобы выкачать жидкость из приямка.

Количество рабочих колес

Насосы могут быть:

1. одноступенчатыми (с одним колесом);
2. многоступенчатыми, оснащенными несколькими колесами, и характеризующиеся более сильным выходным напором.

Расположение вала

Ось вращения насоса может быть расположена горизонтально (наиболее распространенный вариант) и вертикально, что позволяет устанавливать насос в стесненных условиях (например, в скважинах).

Расположение патрубков

Обычно выходной патрубок располагается сверху, а всасывающий — по центру. Но существует разновидность оборудования, обозначаемая In-Line, где оба элемента находятся на одной оси, горизонтальной или вертикальной.

Также можно подразделить насосы по виду жидкой среды, ими перекачиваемой. В зависимости от этого используются устройства, подключаемые к водопроводу, оборудование, необходимое для оснащения канализационных систем, агрегаты, перекачивающие кислотные жидкости и т.д.

Уровень создаваемого напора позволяет разделить агрегаты на модели, имеющие различные характеристики центробежного насоса по этому показателю: с низким уровнем, средним или высоким.

Характеристики центробежных устройств

Правильно подобрать необходимое оборудование невозможно без понимания основных параметров, их взаимосвязи, условий эксплуатации. Можно выделить основные характеристики центробежных насосов: кпд, напор, подача, высота всасывания, мощность потребления и т.д.

• Подача (Q, м³/ч). Показатель определяет производительность агрегата, то количество жидкой среды, которое насос подает за единицу времени при развитии максимальной мощности.
• Напор (H, м. вод. ст.). Характеристика обозначает разницу в давлениях между входным и выходным патрубками.
• Глубина всасывания (Нвс, м). Параметр определяет, с какой глубины оборудование способно подавать воду.
• Полезная мощность (Nu, Вт). Она характеризуется энергией, которая передается жидкости в насосе.
• Мощность на вале (Nw, Вт). Эта характеристика центробежных насосов определяет энергию, передаваемой на вал агрегата. Она меньше полезной из-за гидравлических потерь и трения рабочего колеса.
• КПД оборудования (η,%). Коэффициент представляет собой соотношение полезной мощности и этого же показателя на вале.
• Номинальное давление (PN, атм.). Параметр определяет давление воды, при котором агрегат может постоянно работать.

Важнейшая универсальная характеристика центробежного насоса — зависимость напора центробежного устройства от его подачи при разном числе оборотов. Она создается во время проведения испытаний агрегатов в лабораторных условиях. Такое графическое отображение относится к основным документам конкретного насоса.

Универсальные рабочие характеристики насоса центробежного необходимы для определения числа оборотов, которое характеризуется максимальным КПД, то есть обеспечивает оптимальные параметры работы агрегатов.

Параллельно можно определить теоретические значения путем математических вычислений. Но невозможно точно оценить некоторые процессы, приводящие к потерям.

Они могут быть связаны с ударами на входе и выходе из рабочего колеса, вихреобразованием, гидравлическими потерями и т.д.). Поэтому теоретическая характеристика центробежного насоса и действительная могут различаться.

При работе насоса может возникнуть кавитация. Она объясняется следующим образом: если на каком-либо участке давление падает ниже давления насыщения, происходит образование мелких пузырьков с паром. Жидкость с паровыми пузырьками перемещается в область высокого давления. Пузыри начинают лопаться, возникает ударная волна, приводящая к разрушению деталей агрегата.

Чтобы этого не случилось, необходим кавитационный запас — превышение давления на входе в рабочее колесо над давлением насыщенных паров. Эта характеристика относится к одной из наиболее важных у центробежных насосов.

Рекомендации по подбору насоса для бытового водоснабжения

Важно! Проводя выбор центробежного устройства необходимо учитывать влияние на его стабильность и надежность некоторых факторов. К ним относятся: характеристики воды (жесткость, наличие примесей), возможность перепадов напряжения в сети, температурные показатели региона и т.д.

Не последнее значение при проектировании сети водоснабжения имеет производитель оборудования. Так как установленные агрегаты должны иметь адаптацию для работы в определенных условиях.

Краткая инструкция по выбору агрегата:

• Рассчитывается потребление всех имеющихся устройств отбора воды, определяется периодичность работы насоса.
• Анализируются глубина источника жидкости, место размещения насоса.
• Проводится расчет высоты подачи воды (для многоэтажных строений).
• Определяется дебет источника воды.

Стандартная суточная потребность в воде составляет: 95…250 л на одного человека (в соответствии с СНиП 2.04.01-85*) и до 600 л на 1 сотку территории (для полива участка). К этим цифрам необходимо прибавить потребление воды бытовой техникой (стиральными, посудомоечными машинами и т.д.).

Для расчета производительности насоса необходимо к общему суточному расходу прибавить 10%, чтобы быть уверенным, что воды хватит на все. Но важно иметь уверенность, что воды в имеющемся источнике хватит для обеспечения всех нужд и нормальной работы насоса.

Рассчитать требуемый напор воды можно, сложив глубину колодца, уровень нахождения наиболее высокорасположенного потребителя, длину трубопровода и напор в кране, который должен составлять 15…20 метров.

Важно! При расчете напора необходимо учитывать, что каждые 10 м трубопровода, который соединяет рабочую камеру с краном, расположенного горизонтально, соотносятся с 1 метром напора (этот показатель может варьироваться в зависимости от диаметра трубы).

moikolodets.ru

Сферы применения

Благодаря своей универсальности, высокой эффективности и надежности центробежные насосы сегодня успешно применяются практически везде. Если говорить о наиболее популярных областях использования насосов центробежного типа, то сюда следует отнести:

• организацию технического водоснабжения на предприятиях, работающих в различных отраслях промышленности;
• перекачивание и транспортировку технических жидкостей различного типа между объектами производства;
• оснащение систем полива растений и подачу воды на животноводческие фермы;
• организацию системы водоснабжения населенных пунктов;
• оснащение автономных систем водоснабжения, используемых собственниками загородных домов и дач для бытовых нужд и организации полива растений на приусадебном участке.

Для того чтобы понять, в чем состоит причина универсальности и высокой эффективности гидромашин центробежного типа, следует разобраться в том, из каких конструктивных элементов состоит и как работает такое оборудование.

Особенности конструкции и принцип действия

Если рассмотреть устройство центробежного насоса в разрезе, то в конструкции такого оборудования можно выделить следующие элементы.

• Электродвигатель в устройстве центробежного насоса играет роль приводного элемента. Та часть внутренней конструкции центробежного насоса, где располагается его приводной электродвигатель, тщательно герметизируется, что необходимо для защиты силового агрегата от контакта с перекачиваемой жидкой средой.
• Вал насоса передает вращение от электродвигателя рабочему колесу.
• Конструкция центробежного насоса обязательно включает в себя рабочее колесо, на внешней цилиндрической поверхности которого расположены лопатки, перемещающие перекачиваемую жидкую среду по внутренней камере устройства.
• Подшипниковые узлы обеспечивают легкое вращение вала с зафиксированным на нем рабочим колесом.
• Уплотнительные элементы защищают узлы внутренней конструкции гидромашины от контакта с перекачиваемой жидкой средой.
• Корпус насоса, как правило, выполнен в форме улитки и оснащен двумя патрубками – всасывающим и напорным.

Конструктивная схема центробежного насоса, кроме вышеперечисленных деталей, может включать в себя ряд дополнительных элементов:

1. шланг, по которому перекачиваемая жидкая среда поступает в напорную магистраль;
2. шланг, по которому жидкость поступает во внутреннюю камеру устройства;
3. обратный клапан, препятствующий перемещению уже перекачанной жидкой среды в обратном направлении;
4. фильтр грубой очистки, не дающий твердым включениям, содержащимся в составе жидкой среды, попадать во внутреннюю часть помпы;
5. вакуумметр, при помощи которого осуществляется контроль за степенью разреженности воздуха в рабочей камере;
6. манометр, посредством которого можно контролировать давление потока жидкой среды, создаваемого насосным оборудованием;
7. элементы запорной арматуры, позволяющей регулировать параметры потока жидкой среды, поступающей в насос и выходящей из него.

Устройство и принцип действия любых центробежных насосов отличаются простотой. Так, принцип действия центробежного насоса заключается в следующем.

• Жидкая среда, попадающая во внутреннюю рабочую камеру, захватывается лопатками рабочего колеса и начинает перемещаться вместе с ними.
• Под воздействием центробежной силы жидкая среда отбрасывается к стенкам рабочей камеры, где создается избыточное давление.
• Находясь под избыточным давлением, жидкая среда выталкивается через напорный патрубок.
• В тот момент, когда жидкая среда из центральной части рабочей камеры отбрасывается к стенкам, создается разрежение воздуха, что и обеспечивает всасывание новой порции жидкости через входной патрубок.

Принцип работы центробежного насоса, описанный выше, относится к моделям как поверхностного, так и погружного типа. Основную функцию центробежного насосного оборудования выполняет рабочее колесо с лопатками. В соответствии с описанным выше принципом действия центробежных насосов такие устройства обеспечивают всасывание перекачиваемой жидкой среды и ее выталкивание в напорную магистраль в постоянном режиме, что гарантирует стабильность параметров создаваемого потока.

Следует иметь в виду, что центробежный насос нельзя эксплуатировать, если в его внутренней рабочей камере отсутствует жидкая среда. Если пренебречь этим важным требованием, то центробежный насос просто выйдет из строя.

Основные разновидности

На современном рынке предлагаются центробежные электронасосы различных типов, отличающиеся друг от друга как конструктивными особенностями, так и техническими характеристиками. Классификация центробежных насосов проводится по целому ряду параметров, что следует учитывать, выбирая такое оборудование для определенных целей.

В зависимости от расположения оборудования относительно перекачиваемой им жидкой среды различают следующие типы центробежных насосов:

• поверхностное насосное оборудование;
• насосы погружного типа.

Центробежные поверхностные насосы, как следует из их названия, устанавливаются на поверхности земли, в непосредственной близости к обслуживаемой таким устройством скважине. Откачивание жидкой среды при использовании насосов данного типа осуществляется через специальный шланг или трубу, которые опускаются в подземный источник.

Основное преимущество центробежных поверхностных насосов заключается в том, что их расположение значительно упрощает их техническое обслуживание и ремонт. Недостатки центробежных насосов поверхностного типа немногочисленны, но в некоторых ситуациях имеют решающее значение. Сюда чаще всего относят:

• не слишком высокую мощность, что не позволяет использовать такие устройства для откачивания жидкой среды из подземных источников, глубина которых превышает 10 метров;
• большой риск работы на холостом ходу;
• меньшая, чем у погружных помп, производительность.

Погружные центробежные насосы, принцип работы которых практически ничем не отличается от функционирования устройств поверхностного типа, при эксплуатации располагаются в толще перекачиваемой жидкой среды. Для фиксации погружных насосов в подземном источнике на требуемой глубине используется трос, нижний конец которого привязывается к корпусу устройства, а верхний крепится к специальной перекладине, располагаемой на поверхности земли. Тот факт, что гидравлический погружной насос в процессе эксплуатации находится в толще жидкой среды, объясняет высокие требования, предъявляемые к герметичности корпуса такого оборудования.

Достоинства насосов погружного типа, как уже говорилось выше, заключаются в том, что даже при меньших габаритах корпуса такие устройства способны создавать более высокий напор перекачиваемой ими жидкой среды, чем поверхностное насосное оборудование. Естественно, есть у погружных центробежных насосов и недостатки, наиболее значимым из которых является сложность технического обслуживания и ремонта: для осуществления этих процедур следует сначала извлечь гидромашину из подземного источника.

На различные типы насосы центробежного типа разделяются и по такому параметру, как количество рабочих колес. Так, в зависимости от данного параметра различают:

• центробежные одноступенчатые насосы, которые оснащены одним рабочим колесом;
• устройства многоступенчатого типа, которые, соответственно, имеют несколько рабочих колес, фиксируемых на одном вращающемся валу.

Особенности устройства и принципа работы центробежных насосов многоступенчатого типа заключаются в том, что жидкая среда в процессе ее перекачивания таким оборудованием последовательно перемещается между его ступенями, что способствует значительному увеличению значения ее напора на выходе. Значение напора насоса, состоящего из нескольких ступеней, является суммой значений напора, создаваемого каждым рабочим колесом такого устройства.

Насосы центробежного типа классифицируют и по конструктивному исполнению ротора. Так, в зависимости от данного параметра различают:

• насосное оборудование с «мокрым» ротором;
• центробежные устройства с «сухим» ротором.

В насосах первого типа как рабочее колесо, так и ротор постоянно находятся в контакте с перекачиваемой жидкой средой, которая обеспечивает смазывание и охлаждение движущихся частей насоса. За счет такой конструктивной особенности сделать элементы внутренней конструкции насосов с «мокрым» ротором большими не представляется возможным, поэтому оборудование данного типа, как правило, характеризуется невысокой мощностью.

В центробежных насосах с «сухим» ротором, принцип действия которых практически ничем не отличается от особенностей функционирования любого другого центробежного насосного оборудования, с перекачиваемой жидкой средой контактирует только рабочее колесо, вращение на которое передается от ротора и приводного электродвигателя, расположенных в герметичном отсеке. Центробежное насосное оборудование с «сухим» ротором отличается более высокой мощностью и, соответственно, потребляет значительно больше электроэнергии, чем устройства, оснащенные «мокрым» ротором.

Рекомендации по выбору модели

Выбирая насос центробежного типа, следует обращать основное внимание не на фото такого устройства на сайте интернет-магазина, а на технические параметры приобретаемой гидромашины. Сначала следует четко сформулировать, для чего вы планируете использовать такое оборудование, то есть определиться с назначением центробежного насоса в конкретной ситуации. В зависимости от того, для чего необходимо насосное оборудование, его подбирают по ряду параметров, среди которых:

1. глубина, с которой насос в состоянии откачивать жидкую среду из подземного источника (данный параметр характеризует расстояние, измеряемое между корпусом оборудования и нижней отметкой подземного источника, на которой располагается жидкая среда);
2. коэффициент полезного действия, по которому можно определить, насколько эффективным является выбираемое насосное оборудование;
3. производительность, по которой можно определить, какое количество жидкой среды насос способен перекачать в единицу времени;
4. напор жидкой среды, который способен сформировать насос (данный параметр, измеряемый в метрах водяного столба, представляет собой разницу между давлением потока жидкой среды, поступающей в насос через входной патрубок, и давлением потока, создаваемого таким устройством в напорной магистрали);
5. гидравлический показатель обслуживаемой насосом трубопроводной системы, который указывает на то, насколько снизится давление потока жидкой среды, перекачиваемой насосным оборудованием, при ее транспортировке по системе;
6. мощность приводного электродвигателя, которая, соответственно, передается на вал устройства с закрепленным на нем рабочим колесом;
7. максимальное давление потока жидкой среды, при котором насос в состоянии функционировать в штатном режиме;
8. энергоэффективность устройства, которая указывает на то, какое количество электрической энергии насос затрачивает на то, чтобы перекачать определенный объем жидкой среды.

Преимущества и недостатки

Широкое применение центробежных насосов как в промышленности, так и для решения бытовых задач объясняется целым рядом достоинств, которыми отличается такое оборудование. К наиболее значимым преимуществам гидромашин данного типа следует отнести:

• высокую производительность, которую обеспечивают конструктивные особенности и принцип действия таких устройств;
• стабильность параметров потока жидкой среды, создаваемого насосным оборудованием данного типа;
• компактные габариты и небольшой вес;
• простоту технического обслуживания, для чего можно не привлекать сторонних специалистов, выполняя все необходимые процедуры самостоятельно при помощи набора простейших инструментов;
• длительный эксплуатационный срок.

Естественно, следует рассмотреть и недостатки подобных устройств.

• Насосное оборудование данного типа нельзя использовать, пока его внутренняя рабочая камера не будет заполнена жидкой средой. Если пренебречь этим требованием, то гидромашина достаточно быстро выйдет из строя.
• При использовании одноступенчатых центробежных насосов создать высокий напор в обслуживаемой такими устройствами трубопроводной системе не получится: для этого следует применять оборудование, оснащенное несколькими рабочими колесами.

Таким образом, недостатков у центробежного насоса, устройство которого подробно рассмотрено выше, немного, и они в полной мере нивелируются его достоинствами. Это объясняет высокую популярность данного оборудования как у специалистов производственных предприятий, так и у частных пользователей, активно применяющих его для оснащения автономных систем водоснабжения.

met-all.org

Как устроен центробежный насос?

Столь популярное и широко распространенное устройство, конечно, интересует многих. Основными достоинствами центробежной схемы все инженеры признают удобство в обращении, стабильность в работе и энергетическую эффективность.

Ремонтировать насосы центробежные при очень серьезной поломке, впрочем, могут только специалисты. Внешне система представлена длинным корпусом в форме цилиндра. Диаметр заметно меньше, чем длина, в некоторых погружных моделях она всего 10 см. Поверхностный центробежный насос крупнее, у него больше диаметр рабочих колес.

Корпус в обоих случаях скрывает одинаковые рабочие детали: каналы ввода и вывода жидкости, нагнетающие системы, двигатели, роторы и др. Мотор приводит в движение роторную ось, на которую насажено рабочее колесо с лопастями, идущими против движения. Принцип действия центробежных насосов заключается в том, что при этом движении возникает центробежная сила. Вода, пройдя через патрубки, сталкивается с рабочим колесом. Вращение колеса нагнетает жидкость и отбрасывает ее в сторону стенок камеры, где формируется область высокого давления.

Далее из рабочей камеры водяного насоса жидкость затягивается в выпускные каналы. Каждый вывод оборудован нагнетающими трубками (кольцевидными или спиральными в зависимости от нюансов конструкции). Пройдя через них, вода оказывается под давлением. Через шланг она распределяется в конечные трубопроводы.

Но на этом действия насоса не заканчиваются. Когда вода выходит наружу, середина рабочего колеса формирует участок пониженного атмосферного давления, что приводит к засасыванию внутрь новой порции жидкости. Такого рода цикл повторяется бесконечно, пока насос не отключат или он не сломается.

Узнав принцип действия центробежного насоса, нетрудно догадаться и о слабом месте таких приспособлений: они могут работать только при стабильном притоке жидкости. Если запустить систему в рабочий режим в воздухе, очень скоро она поломается. Погружные модели вообще находятся в воде постоянно.

И специальные датчики-поплавки попросту не позволят вам запустить устройство, если воды в источнике не хватает. Итак, принцип работы центробежного насоса может быть не только погружным, но и поверхностным, причем в этом случае риск поломки был бы весьма высок, если бы не предусмотрительность инженеров, благодаря которой конструкция поверхностного водяного насоса дополнена обратными клапанами и автоматическими системами контроля. Они отключают механизмы, как только обнаруживают сухой ход.

Центробежные насосы — и погружные, и поверхностные — все же лучше справляются с подкачкой воды в условиях нормального дебита. Однако это не означает, что их нельзя использовать при слабом напоре воды. В таких случаях конструкция меняется, точнее, в ней используют специальные рабочие колеса (которые растачивают либо приобретают расточенные).

Классификация

Если центробежные насосы хорошо качают воду, о типе можно не задумываться. Однако при возникновении необходимости в ремонте знание вида установленной у вас системы крайне важно. Даже если обращаться к профессионалам-ремонтникам, лучше сразу сообщить им, с чем придется иметь дело.

Выше уже представлена классификация центробежных насосов по рабочему применению на погружные и поверхностные. Устройства первого типа после вывешивания на тросе держат внутри скважины либо колодца вплоть до замены или ремонта. Второй вариант подразумевает установку оборудования вблизи источника воды с подкачкой жидкости через шланг. Преимущество понятно: упрощенная конструкция и облегчение сервиса.

Проблема в том, что поверхностная схема центробежного насоса ограничивает максимальную глубину откачки воды 13 м. Да и с мощностью всасывания имеются проблемы. Там, где погружной компактный насос обеспечит 40 м водного столба, нагруженный до предела поверхностный агрегат даст максимум 30 м.

Согласно другой классификации, устройство центробежного насоса может быть одноступенчатым и многоступенчатым. Почти все поверхностные и маломощные погружные агрегаты имеют одну ступень.

Если ступеней много, то много и колес (по одному на звено), а значит, выше итоговая производительность.

Существует еще и другая градация: по типу ротора (мокрый или сухой).

Мокрые роторы почти не нуждаются в смазке, поскольку через них и так проходит вода.

Однако это обстоятельство накладывает серьезные ограничения на размер системы и на ее совокупную мощность. Если же рассматривать насосы центробежные с сухим ротором, то развиваемая ими сила больше, однако повышается расход тока и производимый при работе шум.

Обращение и ремонт

Всякая техника по определению не может не ломаться. Устройство и принцип действия насоса таковы, что для таких агрегатов поломки довольно типичны. Если уметь и знать кое-что, с большинством неполадок можно справиться самостоятельно. А еще лучше не доводить до ситуации, когда возможно появление дефектов. Это просто: 9 из 10 насосов выходят из строя в силу всего двух причин.

Как уже говорилось, устройство водяного насоса не позволяет использовать его, когда камера свободна от жидкости. Стоит хоть на короткое время включить сухой агрегат, и дефект почти неизбежен. Кроме того, почти все центробежные насосы (центральной схемы) не могут работать нормально, если в воде присутствуют хотя бы мелкие песчинки: это сразу приводит к деформации подшипников и другим поломкам.

Если вы знаете, как работает центробежный насос, то не допустите и других ошибок. К примеру, долговременной прокачки горячей воды. Однако когда подобное случается и аппарат выходит из строя, ничего не остается, кроме замены или обращения к услугам профессиональной мастерской.

Но опять же знание того, как устроен насос центробежного типа, значительно упрощает ремонт и повышает вероятность успеха.

pikucha.ru

Устройство, конструкция и особенности работы насосного комплекта

Различные производители выпускают индивидуальные модели откачивающих приспособлений, и все они отвечают конкретным техническим характеристикам, особенностями функционирования, и имеют отдельный принцип действия. Устройство центробежного насоса подразумевает под собой рабочий механизм с присутствующим накопительным либо мембранным резервуаром, в который поступает выкачанная из источника вода. Оборудование, оснащенное подобным образом, считается полноценной насосной станцией, однако это не мешает ему использоваться в домашних условиях.

Обратите внимание! Центробежный насос — это установка, которая может работать с воздухом и поставлять его по прикрепленным шлангам в нужное место.

Самовсасывающая конструкция обладает хорошим и прочным корпусом спирального типа. Этот механизм помещен во внутрь жестко зафиксированных рабочих колес, которые по обеим сторонам оборудованы дисками с отогнутыми лопастями. По обеим сторонам насоса имеются патрубки, к которым закрепляются шланги для забора и поставки воды. Таким образом выглядит принцип конструкции механизма.

Правила выбора и особенности функционирования насоса

Если у вас нет опыта в эксплуатации центробежных насосов, следует определиться с техническими особенностями механизма, а также критериями действия, на основе чего можно делать выбор приспособления для скважины или колодца. Перед покупкой, нужно помнить, что центробежный насос должен обладать следующими характеристиками:

• глубина погружения всасывающего шланга;
• предельно допустимый напор, который способен выдавать центробежный насос;
• рабочая производительность — это единица, указывающая на количество воды в литрах, которое способен выкачивать прибор в течение 1 часа;
• следите за рабочими данными: в идеале они должны совпадать с теми указаниями, что имеются в паспорте к устройству (продавец должен продемонстрировать возможности агрегата);
• начинайте поиск подходящей модели с замера глубины колодца и высоты водопровода, в который будет происходить транспортировка жидкости.

Ниже приведенная схема центробежного насоса подробно рассказывает о принципе действия установки, при подключении его в рабочее положение.

Рабочий режим и принцип самовсасывающего насоса берет свое начало из емкости (колодца, скважины или другого источника): закачивает воду через водозаборный шланг и пропускает ее во внутреннюю емкость насоса. Благодаря поступившей жидкости происходит вращение рабочего колеса с лопастями. При подобном воздействии образуется центробежная сила, вытесняющая жидкость из насоса в выходной патрубок, откуда она поступит по шлангу в подключенный трубопровод.

За счет правильного действия оборудования на момент подключения насоса в сеть повышается давление в механизме и происходит беспрерывная подачи воды в напорный водопровод. Такой принцип является правильным.

Важно! Если в процессе выполнения работы, вы заметили некоторые недостатки или перегрев конструкции, обязательно отключите ее от сети и проверьте функционирование позже. Если ничего не изменилось, нужно показать установку специалистам, возможно требуется ремонт.

Виды центробежных насосов

Встречается несколько распространенных типов центробежных насосов, и каждый из них отвечает собственным характеристикам. Обычно классификация центробежных насосов подразделяет приборы по назначению и целям применения.

1. Погружные насосы — приборы, опускающиеся в воду с учетом определенной глубины. В зависимости от модели погружной конструкции эта величина может варьироваться.
2. Поверхностные установки в свою очередь подразделяются на самовсасывающие и вихревые. Их особенность заключается в отличии допустимой глубины и мощности напора водяного столба.
3. Циркуляционные приборы подходят для любого источника, иногда встречаются в промышленных и заводских помещениях.
4. Дренажные насосы — устройства погружного типа. Обычно применяется для выкачивания технической жидкости, стоков, подвалов и воды с загрязнениями.
5. Фекальные насосы представляют собой само выкачивающий механизм, работающий с отходными жидкостями. Устанавливается к выгребным ямам, септикам и канализационным люкам.

Подобный агрегат способен работать в условиях индивидуального типа: то есть для конкретных водопроводов и систем водоснабжения. В зависимости от фирмы-производителя будет изменяться глубина всасывания установки.

prokommunikacii.ru

Корпус (статор), всасывающий и нагнетательный патрубки

Корпус центробежного насоса является несущим элементом всей конструкции, он представляет собой стальную или чугунную чашу, внутри которой будет помещаться крыльчатка. Корпус имеет два отверстия: всасывающее с нижней стороны и выбрасывающее сбоку на ребре корпуса. На него крепятся все остальные детали. Чаще всего он бывает литым, спиральной формы, обусловленной гидродинамическими особенностями, необходимыми для придания жидкости правильного направления в ходе работы насоса. Корпус бывает как отдельным элементом конструкции с присоединяемыми патрубками, так и литым (в этом случае патрубки и корпус могут представлять собой единый блок). Кронштейн, с помощью которого вся конструкция крепится к какой-либо плоскости, является частью корпуса.

В нижнюю часть корпуса насоса ввинчивается всасывающий (принимающий) патрубок, необходимый для подачи воды внутрь рабочей камеры. Через этот патрубок насос соединяется с трубопроводом, погруженным в водоем либо другой источник жидкости, из которого будет происходить забор. В зависимости от конструкции, всасывающий патрубок может быть как литой частью корпуса насоса, так и отделяющейся.

На боковой стороне корпуса находится нагнетательный (отдающий) патрубок, осуществляющий выброс воды из рабочей камеры насоса. К нагнетательному патрубку будет подсоединяться напорный трубопровод, идущий к потребителю. Патрубок является литой частью корпуса.

Рабочее колесо (ротор)

Основным элементом, совершающим полезную работу в насосе, является рабочее колесо (крыльчатка).

Крыльчатка изготавливается из чугуна, меди или стали. Ротор состоит из двух соединенных дисков, между которых от центра к краям располагаются лопатки, изогнутые против оси вращения колеса. Центральная часть конструкции, имея отверстие (горловину) на одной из его сторон, равное по диаметру всасывающему патрубку, плотно прилегает к его входу для осуществления непосредственного контакта лопаток со всасываемой водой. Колесо помещено внутрь чаши корпуса и полностью «заполняет» собой рабочую камеру, что исключает щелевой переток жидкости, оставляя свободное пространство только в желобах диска.

Большая часть воды во время работы скапливается между лопастей, что позволяет ей при вращении колеса разбегаться от центра к краям под действием возникающей центробежной силы, без снижения напора. Отброшенная от центра вода образует у периферии повышенное давление и вытесняется через нагнетательный патрубок наружу, в то время как возникающее у центра диска разрежение всасывает жидкость через входной трубопровод, и поэтому перекачивание воды происходит постоянно. В некоторых моделях высокопроизводительных центробежных насосов на валу крепится несколько колес. Насосы этого типа называются многоступенчатыми. Для перекачки агрессивных химических веществ рабочее колесо может изготавливаться из керамики, каучука или других устойчивых материалов.

Рабочие колеса бывают нескольких видов:

• закрытого типа;
• открытого типа (где лопасти открыты и располагаются на одном диске);
• штампованные;
• литые;
• клепаные.

Открытые крыльчатки отличаются от закрытых расположением лопастей только на одном диске, без покрывающего. Эти крыльчатки применяются при низких давлениях и при перекачивании чрезмерно густых и загрязненных суспензий, что позволяет иметь свободный доступ к лопаткам для их очистки. В простых насосах колесо закрытое, при этом оба диска с лопатками изготавливаются в виде монолитной детали. Для больших, тяжелых насосов колесо изготавливается методом штамповки из стали. В зависимости от скоростей вращения, предусмотренная форма лопаток может быть как прямой, так и под углом. Для высокоскоростных насосов, для повышения производительности, лопатки начинаются от втулки. На вал такое колесо крепится шпонками. Клепаные же крыльчатки применяются в бытовых водяных насосах малой мощности.

Вал рабочего колеса

Вращательный момент передается рабочему колесу через вал, на котором колесо жестко закреплено.

Вал изготавливается из кованой стали, а для повышенной нагрузки — из легированной, со сплавом ванадия, хрома или никеля. Для работы с кислотами вал делается из нержавеющей стали. Сам вал устанавливается на подшипниках, это необходимо во избежание перекосов и вибраций насоса во время работы.

Вал рабочего колеса является едва ли не самой восприимчивой к повреждениям деталью. Вибрации, появляющиеся в результате неправильной балансировки вала, могут привести к неустойчивой работе или даже к разрушению насоса. Из-за большой скорости вращения рабочие валы агрегата изготавливаются с учетом критических оборотов.

Рабочие валы бывают следующих видов:

• жесткие;
• гибкие;
• слитные (рабочий вал насоса является одновременно валом двигателя).

Жесткий вал делается для спокойных режимов работы, когда не предъявляется высоких требований к эксплуатации и нет скоростей, превышающих допустимые. Гибкие валы применяются там, где необходима стабильность при возможном частом превышении критических оборотов. Небольшая разбалансировка масс при вращении способна привести к колебаниям и вызвать прогиб, разрушительный для вала. Вал должен быть хорошо сбалансирован статически, а в некоторых случаях динамически при помощи специальных станков. Слитный вал применяется в бытовых насосах, в этом случае крыльчатка крепится прямо на ротор электродвигателя.

Остальные составляющие центробежных насосов

Подшипники рабочего вала — необходимый элемент конструкции. Подшипники для насосов изготавливаются со вкладышами из чугуна, залитыми баббитом. Смазываются густой либо жидкой смазкой. В некоторых случаях в подшипниках предусмотрено водяное охлаждение масла. Охлаждение смазочного материала осуществляется как с помощью водяной рубашки, так и через змеевик.

В насосах могут применяться не только роликовые и шариковые, но и резиновые, текстолитовые и другие подшипники. Это тип подшипников на водяной смазке.

Задняя стенка (кожух) относится к корпусу. Она устанавливается непосредственно на корпус. Герметизация кожуха осуществляется путем прокладывания между стенкой и корпусом насоса резиновой прокладки, которая предотвратит проникновение внутрь воздуха, что может нарушить нормальную работу конструкции и снизить производительность насоса из-за падения разрежения. Чтобы в двигатель из рабочей камеры не проникла вода, на валу в месте его стыка с задней стенкой, в гнезде посажено уплотнение (сальник).

Направляющий аппарат представляет собой статичный диск с бороздками, направленными в противоположную сторону от вращения ротора. Направляющий аппарат необходим для уменьшения скорости воды на выходе из колеса и частичной трансформации энергии этой скорости в давление. В большинстве обычных насосов направляющий аппарат отлит из чугуна, а в специализированных — из бронзы или стали. Для бытовых насосов он может быть изготовлен из алюминия или пластмассы.

Сальники изготавливаются с мягкой набивкой из асбестового шнура, бумаги или хлопка. Набивка пропитывается салом на графите. Со стороны всасывания сальник делается с водяным затвором. Устройство такого сальника представляет собой муфту с уплотняющим кольцом, к которому подводится жидкость из нагнетательного трубопровода, предотвращая попадание воздуха внутрь рабочей камеры. В химических насосах затвор осуществляется жидкостью, подводящейся извне. Для перекачивания высокотемпературных жидкостей сальники должны иметь охлаждаемую конструкцию.

moyaskvazhina.ru

Особенности конструкции и принцип действия

Устройство и принцип действия центробежного насоса принципиально не изменились с 17 века. Насос состоит из следующих деталей и узлов:

• Источник энергии — электрический (или бензинового) двигатель, смонтированный на одном валу с собственно насосной частью механизма.
• Вал, опирающийся на подшипники.
• Рабочее колесо, на поверхности которого размещены лопатки.
• Корпус с направляющими поток профилями.
• Уплотнения на валу.
• Входной патрубок, находящийся на оси изделия.
• Выходной патрубок, расположенный у внешней стенки корпуса по касательной к нему.

Кроме перечисленных основных узлов, насос центробежный комплектуется вспомогательными:

• Входные и выходные шланги или трубопроводы.
• Запорный клапан, не дающий жидкости течь в обратном направлении.
• Фильтр.
• Манометр для измерения давления жидкой среды.
• Датчик сухого хода, отключающий насос при отсутствии жидкости в магистрали.
• Краны и вентили для управления напором.

Принцип действия центробежного насоса несложен:

• При вращении рабочего колеса его лопатки захватывают жидкую среду и увлекают ее за собой
• Центробежные силы, возникающие при вращении жидкости, отжимают ее к внешним стенкам корпуса, где создается избыточное давление
• Давление выталкивает жидкую среду в выходной патрубок
• Под действием разрежения, создающегося в центре насоса, очередная порция жидкости всасывается из приемного патрубка.

В конструкцию центробежного насоса могут вноситься изменения и дополнения, направленные на повышение его эффективности и приспособление к конкретной перекачиваемой жидкости.

Преимущества и недостатки

Большая популярность устройства центробежного типа обуславливается его несомненными достоинствами:

• Высокая эффективность.
• Простота конструкции.
• Постоянство характеристик создаваемого потока: скорости и напора.
• Компактность и относительно малый вес.
• Простое техобслуживание. Достаточно общих навыков слесарных работ.
• Высокая надежность, большой срок наработки на отказ.

Кроме достоинств, данному типу гидромашин свойственен ряд недостатков:

• Для запуска необходимо заполнить рабочую камеру жидкой средой. Нарушение этого правила приводит к быстрому износу и выходу из строя.
• Малый напор, создаваемый рабочим колесом.

Чтобы обеспечить эффективное функционирование центробежного устройства, при монтаже приходится предусматривать схему заполнения рабочей камеры водой, через перепускные патрубки или заливные горловины.

Для повышения напора приходится ставить центробежные электронасосы в каскад.

Классификация

Рынок полон предложений самых разнообразных моделей центробежных систем. Основные типы центробежных насосов представлены в следующей классификации:

• По параметрам потока:
  • большого напора;
  • большой подачи;
  • загрязненных сред;
• По типу агрегата:
  • консольные;
  • двухстороннего входа;
  • многоступенчатые;
• По типу привода:
  • электродвигатель;
  • двигатель внутреннего сгорания;
  • ручной;
• По типу всасывания:
  • самовсасывающие;
  • эжекторные;
  • инжекторные;
• По степени автоматизации управления:
  • ручное;
  • полуавтоматическое;
  • автоматическое;
• По мобильности:
  • стационарные;
  • передвижные.

Кроме того, по месту установки относительно уровня жидкости в емкости различают

• поверхностные;
• погружные.

В быту применяются в основном одноступенчатые центробежные насосы.

Сферы применения

Трудно сегодня найти отрасль быта или промышленности, в которой использовались бы жидкие среды и не применялись центробежные насосы. Самыми популярными областями применения стали:

• Водоснабжение всех уровней и масштабов — от водозаборных станций до промышленных предприятий и от жилых домов до станций очистки стоков.
• Перекачка технологических жидкостей на промышленных установках и между объектами производства.
• Циркуляция теплоносителя в системах отопления, централизованных или локальных.
• Циркуляция воды в стиральных и посудомоечных машинах.
• Орошение сельскохозяйственных посадок.
• Подача воды в поилки и перекачивание молока на продуктивных фермах.
• Циркуляция антифриза в системе охлаждения автомобильного двигателя и климатических установках.
• Заполнение и осушение балластных цистерн на надводных судах и подводных лодках.
• Транспортировка сырья на предприятиях пищевой промышленности и при массовом производстве напитков.

Циркуляционные насосы применяются везде, где используются жидкости и не требуется сверхвысокий напор или усилие всасывания. Для специальных приложений служат устройства других типов — вибрационные, роторные, поршневые или индукционные.

Как правильно выбрать центробежный насос

Чтобы правильно выбрать устройство, начинать лучше не с обзоров и рейтингов и уж тем более не с пафосных рассказов продавцов консультантов. Они знают все о своих агрегатах, но ничего — о ваших потребностях. Эти потребности следует определить, измерить или оценить и зафиксировать, лучше всего — записать. Итак:

• Назначение приобретаемого агрегата
  • Полив садового участка.
  • Откачка воды из подвала.
  • Подача воды из скважины.
  • Что-либо еще.
• Место установки — поверхностное или погружное. Этот параметр часто определяется уже в процессе консультации и покупки.
• Высота от места установки до зеркала воды для определения всасывающего усилия.
• Высота от места установки до самой высокой точки водоразбора и расстояние по горизонтали от скважины (колодца, емкости) до места установки для определения напора.
• Потребность (в кубометрах в час и в кубометрах в день) для подбора системы достаточной производительности и ресурса.
• Стабильность электропитания в месте установки для определения необходимости в приобретении стабилизатора напряжения. Многие системы автоматики стабильно работают только в определенном диапазоне напряжения.
• Допустимое энергопотребление для определения мощности двигателя.
• Бюджет, минимальный и максимальный.

И вот с этой бумажкой можно смело атаковать продавца-консультанта. Теперь, вместо того, чтобы продать вам самую дорогую систему, он будет вовлечен в процесс осмысленного выбора оптимального варианта.

Подготовка к работе

В отличие от вибрационных насосов, не требующих для начала работы заполнения всей рабочей камеры жидкой средой, центробежный не сможет начать перекачку «на сухую». Параметры упругости воздуха сильно отличаются орт параметров воды, и ротор будет просто крутиться вхолостую, не создавая требуемого разряжения. Это приведет к перегреву и преждевременному износу устройства вплоть до выхода его из строя.

Эту техническую проблему решают различными способами

Заливка воды из трубопровода

Способ применяется для стационарных систем водоснабжения с фиксированным расположением трубопроводов. Схему постоянно работающего водоснабжения строят таким образом, чтобы центробежный насос находился в нижней точке, и выше его по уровню всегда были заполненные водой трубы. На всасывающем трубопроводе ставят обратный клапан, препятствующий вытеканию воды обратно в колодец, скважину или емкость. Такую систему надо заполнить водой только при первом старте, все последующие будут происходить в «мокром» режиме.

Если система используется эпизодически или обратный клапан, по каким – либо причинам установить не удается, применяют другие способы. Обвязку насоса монтируют таким образом, чтобы иметь возможность подать воду из трубопровода в обратную сторону, до заполнения рабочей камеры и всасывающего трубопровода. Воздух при этом выпускают через односторонний воздушный клапан. Как только свист воздуха из него прекратится и появится вода — значит, система заполнена и можно включать насос.

Для заливки из трубопровода высокого давления используют понижающий давление эжектор. Заливка также производится до момента появления жидкости.

Еще один способ применяют на крупных насосных станциях высокой степени автоматизации. Там для откачки воздуха используют вакуумный насос, и после заполнения рабочей камеры и срабатывания датчика наличия воды автоматика запускает установку.

Заливка воды из резервуара

Если в трубопроводе нет воды, то ее заливают из временно или постоянно присоединенного к выходному патрубку резервуара, снабженного вентилем. В стационарных системах резервуар монтируют постоянно, перед пуском вентиль открывают, и вода заполняет рабочую камеру и подающий трубопровод. Осуществляют запуск насоса. Убедившись в успешном запуске по ровному низкому звуку его работы, вентиль закрывают.

Мобильные системы, например, садовые насосы или насосы для систем фильтрации надувных бассейнов, заполняют из ведра или лейки, отвинтив крышку фильтра грубой очистки до тех пор, пока не перестанут выходить пузырьки воздуха и не покажется зеркало воды. Далее крышку закрывают и запускают прибор.

Эксплуатация и ремонт

Весной техники в окружающем нас мире пока не создано, и центробежные насосы также подвержены неисправностям. Благодаря простоте устройства перечень их короток.

Главная причина неисправности устройства — это работа без воды.

К выходу из строя электродвигателя также могут привести броски напряжения в питающей электросети.

Если внимательно следить за этими факторами риска — прибор успешно отработает не только гарантийный срок, но будет работать на вас еще долгое время.

Еще один фактор риска — это загрязнение рабочей камеры при перекачке грязной воды, например, из канавы. Трава и другой мусор могут намотаться на лопатки, препятствуя их вращению. Если камера выполнена разборной, то можно аккуратно снять часть корпуса и вытащить мешающий мусор. После этого насос, как правило, продолжает работать, только следует подумать об установке фильтра на входе.

С более серьезным техническим обслуживанием и ремонтом неполадками, особенно связанными с разборкой герметичного корпуса электродвигателя у погружных насосов, лучше обращаться в ремонтную мастерскую. Вряд ли вам удастся самостоятельно восстановить герметичность и избежать пробоя напряжения на корпус или в воду, а это чревато серьезным риском для жизни.

stankiexpert.ru