Промышленные центробежные насосы: классификация по принципу водяной перекачки и основные сферы использования

Центробежные насосы: устройство, принцип действия, преимущества и недостатки

Одним из наиболее популярных видов насосного оборудования, используемого как в различных отраслях промышленности, так и для оснащения систем бытового водоснабжения, является насос центробежного типа. Используя такое оборудование, представленное на современном рынке множеством разных моделей, можно успешно откачивать жидкую среду из скважин и колодцев даже большой глубины и затем транспортировать ее по трубопроводу на значительные расстояния. Чтобы центробежный насос демонстрировал высокую эффективность и работал без сбоев, важно знать, как правильно подбирать его для решения определенных задач, и точно следовать рекомендациям по его техническому обслуживанию.

Центробежный консольный насос двухстроннего входа

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.

Центробежный насос гигиенического исполнения для пищевой, фармацевтической и косметической промышленностей

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.

Основные части центробежного насоса

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 насосной части оборудования центробежного типа

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 действия центробежного насоса

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.

Классификация центробежных насосов

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.

Схема водоснабжения на основе поверхностного насоса

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.

Читайте также:
Самоделки из болгарки своими руками: 3 мастер-класса

Схема водоснабжения дома из скважины на основе погружного насоса

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.

Центробежный многоступенчатый насос

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.

Конструкция центробежного насоса с ротором «мокрого» типа

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.

Циркуляционный центробежный насос с ротором «сухого» типа

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.

Конструкция центробежных насосов позволяет производить их ремонт и обслуживание самостоятельно при наличии определенных технических навыков

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.

Какие бывают промышленные центробежные насосы? Особенности устройств

Все насосное оборудование предназначено для перекачки воды. Его могут использовать в коммунальных системах и в промышленности. Например, можно привести установку механизма для перекачивания сточных вод в частных канализационных системах. У промышленных насосов более сложный характер.

  1. Виды устройств для воды
  2. Применение оборудования большой производительности
  3. Особенности и конструктив
  4. Преимущества
  5. Где заказать?
Читайте также:
Порядок монтажа двухуровневого натяжного потолка в квартире своими руками

Виды устройств для воды

Промышленные насосы для воды можно разделить на две большие категории:

  • Динамические — осуществляют свою работу, благодаря концентрации энергии, действие которой позволяет перекачать воду под определенным давлением.
  • Объемные — перекачивают огромное количество воды с высокой скоростью. Также они способны перекачивать вязкие жидкости. Для таких насосов необходим мощный фундамент, так как во время своей работы устройства сильно вибрируют. Область их использования достаточно широка — в гидросистемах, для перекачивания битума и вискозы.

По принципу работы насосы делятся на следующие группы:

    Скважинные — устанавливаются прямо в скважину, что позволяет обеспечить автономное снабжение водой. Они разработаны специально для производственных целей и ничем не отличаются от бытовых аналогов, кроме больших размеров, ведь у таких агрегатов мощные двигатели.

Широкий выбор разных моделей, позволяет выбрать необходимую мощность, в зависимости от которой насос способен выкачивать воду с глубины от 10 до 300 метров.
Многоступенчатые — имеют на валу больше одного колеса. Применяются для обеспечения высокого напора воды при небольшом расходе. С помощью таких устройств можно перекачать жидкость с высокой производительностью. Насосы формируют поток воды с высокими показателями напора, которое измеряется в метрах водяного столба.

Фактически напор воды, создаваемый в таких устройствах, складывается из суммы напоров, создаваемых каждой его ступенью работы. Благодаря такому свойству можно добиться высокого давления воды в трубопроводных системах и перемещать ее на дальние расстояния и большие высоты.
Одноступенчатые — в отличие от предыдущего вида оснащены одним рабочим колесом и отвечают за перекачивание воды и формирование напора. Рабочее колесо вращается приводом электродвигателя и создается разряжение или наоборот, избыточное давление, под действием которого жидкость перемещается от насоса до места назначения.

У одноступенчатого типа оборудования простая конструкция, невысокая цена и большая надежность во время эксплуатации.

  • Шестерные — имеют большую мощность перекачивания вязкой жидкости, что делает их востребованными на производстве. Они относятся к роторному виду оборудования и достаточно популярны на любом современном производстве и в быту. Агрегаты имеют простую конструкцию, но есть вероятность столкнуться с необходимостью ремонта, из-за расточки корпуса.
  • Центробежные — используют для перекачивания небольшого количества воды, из-за малой мощности. Они самые популярные в использовании среди устройств динамического типа. Насосы обладают широкой сферой применения и используются в системах водоснабжения, водоотведения, в строительстве.

    К плюсам таких устройств относятся простота эксплуатации, надежность и обеспечение ровного и постоянного потока рабочей жидкости. Данное оборудование способно перекачивать грунтовые и гравийно-глинистые воды.
    Вихревые — имеют высокие показатели всасывания, но вместе с тем и целый ряд ограничений, которые не позволяют использовать их во всех областях промышленности. Они имеют компактные размеры, но при работе издают много шума.

    Вихревые насосы применяют для обеспечения работы маломощных котлов, подачи питьевой воды в условиях горной местности, при поднятии жидкости из низкорасположенных насосных станций.

    Центробежно-вихревой насос обладает чуть большим КПД, чем простой вихревой насос для воды.

    По типу подвода жидкости насосы делятся на:

    • односторонние — материал поступает безвозвратно;
    • двухсторонние — включают два входа, что делает их популярными на очистных сооружениях или при подаче воды, необходимой для охлаждения механизмов устройств.

    Также промышленные центробежные насосы бывают вертикального и горизонтального вида, в зависимости от распоряжения вала.

    Применение оборудования большой производительности

    Промышленные центробежные насосы используются в теплоэнергетических установках для питания котлов, для подачи циркуляционной воды в конденсаторы турбин. Также насосы применяют на ТЭС в системах гидрозолоудаления. В АЭС используют устройства, которые имеют специальные конструкции простого и герметичного исполнения.

    Кроме этого, центробежные устройства широко используются в сельском хозяйстве и для водоснабжения городов. На промышленных предприятиях они работают в системах технического и хозяйственного водоснабжения и применяются для подачи разных растворов и реагентов в технологической схеме производств.

    Насосы также часто используют в угольной и строительной промышленности:

    • в первом случае, при гидравлическом методе добычи угля;
    • во втором, при гидромеханизации разработки грунта.

    Для разных целей устройства используют в химической, легкой и нефтяной промышленности (в трубопроводных системах для перекачки воды и нефти на дальние расстояния).

    В сельском хозяйстве центробежное оборудование применяют для водоснабжения ферм.

    Особенности и конструктив

    Рассматривая центробежное оборудование изнутри, можно выделить следующие компоненты:

    • Двигатель в центробежном устройстве выступает в роли приводного элемента. Та часть конструкции оборудования, где находится его приводной двигатель, хорошо герметизируется, что необходимо для его защиты от контакта с водой.
    • Благодаря валу устройства происходит вращение от двигателя рабочему колесу.
    • На передней стенке рабочего колеса находятся лопатки, которые перемещают рабочую жидкость внутри камеры насоса.
    • Благодаря подшипникам в насосе происходит легкое вращение вала с зафиксированным в нем рабочим колесом.
    • Уплотняющие компоненты защищают внутреннюю часть гидромашины от контакта с жидкостью.
    • Корпус насоса сделан в форме улитки и имеет два патрубка: всасывающий и напорный.

    Кроме вышеперечисленных компонентов, центробежное оборудование может включать дополнительные компоненты:

    • Шланг, по которому рабочая жидкость поступает во внутреннюю часть устройства.
    • Обратный клапан, который не дает перемещаться перекачанной воде в обратном направлении.
    • Очищающий фильтр, который не дает твердым включениям попасть внутрь помпы.
    • Вакуумметр, контролирующий давление потока жидкости, создаваемой насосным оборудованием.
    • Части запорной арматуры, с их помощью можно регулировать параметры потока жидкости, поступающей в устройство и выходящей из него.

    Многократные гидравлические удары, появляющиеся в трубопроводе, влияют на работоспособность насоса и сокращают его срок службы в несколько раз. В итоге, придется производить капитальный ремонт оборудования или его замену.

    Принцип действия оборудования достаточно простой, а именно:

    1. Жидкая среда, которая попадает внутрь насоса, захватывается лопатками колеса и вращается вместе с ним.
    2. Благодаря центробежной силе рабочая жидкость отбрасывается к стенкам внутренней камеры, где образуется очень сильное давление.
    3. Находясь под таким напором жидкость, выталкивается через патрубок. Когда жидкая среда из центральной части насоса отбрасывается к стенкам, то происходит разряжение воздуха, и это обеспечивает всасывание новой порции жидкости через входной патрубок.
    Читайте также:
    Проекты деревянных коттеджей

    Центробежное оборудование нельзя эксплуатировать, если внутри него нет жидкой среды. Если пренебрегать этим правилом, то устройство перестанет работать.

    Преимущества

    Широкое использование центробежных устройств, объясняется рядом неоспоримых эксплуатационных преимуществ, среди которых выделяют:

    • Обеспечение стабильной подачи и постоянного напора жидкости при неизменном режиме.
    • Небольшой вес и компактность, что позволяет экономно применять производственные площади.
    • Простота устройства, легкая эксплуатация и обслуживание.
    • Высокие показатели всасывания.
    • Возможность перекачать грязную жидкость, которая включает в состав механические частицы.
    • Приемлемая цена.

    Где заказать?

    Промышленные центробежные насосы в процессе своей работы испытывают высокие нагрузки, поэтому ресурс их эксплуатации — важный показатель эффективности функционирования производственной отрасли. При выборе такого устройства нужно доверять только проверенным и опытным производителям.

    Компания ООО «МПФ «Квадр» является надежным представителем на российском рынке насосного оборудования и предлагает ознакомиться с продукцией своего производства.

    За счет высокого качества и приемлемой цене насосов, отмечается тенденция роста устойчивого спроса на продукцию компании — пользователи высоко ценят возможность покупки первоклассной техники, которая полностью соответствует задачам промышленных процессов и оправдывает при этом ожидания по стоимости. Именно поэтому насосное оборудование от компании «МПФ «Квадр» считается отличной альтернативой дорогим агрегатам.

    Грамотная формулировка требований, предъявляемых к центробежному оборудованию, определяет выбор того или другого типа насоса, что позволяет обеспечить надежное решение вместе с уменьшением стоимости оборудования.

    Устройство и принцип работы центробежного насоса

    Центробежный насос: принцип работы

    Центробежные насосы являются одним из самых распространенных типов оборудования для перекачивания жидкостей (и газов).

    С их помощью выкачивают воду из колодцев и скважин, поднимают ее на значительную высоту и предают на большие расстояния по трубам.

    Такие насосы перекачивают теплоноситель в системах отопления и технологические жидкости на производствах. Идея использовать центробежную силу для перекачивания жидкостей принадлежит Леонардо да Винчи, первые действующие образцы были созданы французским инженером и ученым Дени Папеном в конце 17 века.

    Центробежный насос

    Особенности конструкции и принцип действия

    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.
    • 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.

    Принцип работы центробежного насоса

    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.

    Функционирование насоса в системе

    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 центробежных насосов

    Оборудование различается по способу уплотнения вала, методу соединения рабочего органа с силовым приводом.

    Дополнительные различия накладывает тип жидкости, которую перекачивает помпа.

    Существуют насосы спирального типа, отводящие жидкость в спиральный лабиринт, в части устройств используется неподвижное колесо с направляющими лопатками для потока жидкости.

    Оборудование разделяется по способу установки, малогабаритные помпы допускается монтировать на переносных рамах или крепить внутри корпусов бытовой техники. Конструкции для водоснабжения жилого дома или промышленного объекта размещаются на бетонном основании, в котором заранее расположены анкеры. При монтаже установки под открытым небом предусматривается защитный козырек, предотвращающий попадание атмосферных осадков в корпус мотора.

    Области применения

    Краткое описание сфер применения насосов центробежного типа:

    1. Обеспечение питьевой водой жилых зданий и промышленных помещений. Специальные устройства погружного типа оборудованы контроллером, не допускающим вращения ротора без подачи жидкости.
    2. Перекачка нефтепродуктов или иных жидкостей в промышленных условиях или на складах.
    3. Подача смеси воды и специального пенообразователя к пожарному стволу. Установки монтируются на шасси пожарных автомобилей, привод осуществляется от основного двигателя через коробку отбора мощности.
    4. Обеспечение циркуляции теплоносителя в отопительных системах.
    5. Подача воды или моющего раствора в стиральных машинах и посудомоечных установках.
    6. Обеспечение напора воды в оросительных установках сельскохозяйственного назначения.
    7. Центробежные насосы используются для подачи охлаждающей жидкости в тепловых машинах (например, в двигателях внутреннего сгорания).
    8. Заполнение и слив воды из цистерн на грузовых кораблях (балластная нагрузка для обеспечения остойчивости).
    9. Перекачивание жидкостей, использующихся при производстве пищевых продуктов.

    Принцип работы

    Действие центробежного насоса основано на законах гидродинамики, на придании жидкости, поступающей в замкнутый корпус спиралевидной формы, динамического воздействия через вращающиеся лопасти ротора. Эти лопасти имеют сложную форму с изгибом в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Они закреплены между двумя дисками, насаженными на ось, и сообщают динамику жидкости, заполняющей пространство между ними.

    Читайте также:
    Обрамление лестничных ступеней в интерьере

    Возникающая при этом центробежная сила относит её из центральной части корпуса, расположенной в районе оси вращения рабочего колеса к его периферии, и дальше – в отводящую трубу. В результате действия центробежной силы в центре корпуса создаётся разреженная область пониженного гидравлического давления, которая заполняется новой партией жидкости из подающего патрубка. Необходимый напор в трубопроводе создаётся разницей давлений: атмосферного и внутреннего, в центральной части рабочего колеса. Работа насоса возможна только при полном заполнении корпуса водой, в “сухом” состоянии колесо будет вращаться, но необходимой разницы давления не возникнет и перемещения жидкости из подающего трубопровода не будет.

    Устройство

    Любой центробежный насос состоит из двух основных узлов: мотор и рабочая камера или проточная часть.

    В зависимости от назначения, типа перекачиваемой жидкости конструкция и применяемые материалы могут меняться, но состав основных элементов одинаков:

    • двигатель
    • спиральный корпус – “улитка”
    • рабочее колесо – крыльчатка
    • рабочий вал
    • уплотнение вала
    • подшипник вала
    • входной патрубок (фланец)
    • выходной патрубок (фланец)

    Корпус центробежного насоса может быть монолитным, или разъёмным – для удобства ремонта и ухода за агрегатом. Особые требования к внутренней поверхности корпуса – она должна быть максимально гладкой, все неровности и дефекты затрудняют прохождение жидкости и снижают эффективность работы центробежного насоса.

    Отвод жидкости проходит через спиралевидную камеру с расширением к выходу, поэтому такие центробежные насосы часто называют “улиткой”. Отводящая камера переходит в патрубок, к которому подсоединяется напорный трубопровод.

    Главная деталь лопастного насоса – рабочее колесо-ротор. От него передаётся в перемещаемую жидкую среду механическая энергия вращения вала двигателя. Для повышения эффективности действия центробежного насоса в корпусе могут быть установлены несколько роторов на одном валу. Такой агрегат способен выдавать на выходе высокое давление, и называется многоступенчатым.

    По конструкции рабочее колесо может быть открытым или закрытым. Вариант, при котором лопасти закрыты с боков дисками, более эффективен, в нём отсутствуют ненужные перетекания жидкости из одной полости в другую.

    Приборы и арматура

    Для нормальной работы центробежного насоса нужны дополнительные узлы и приборы:

    • Приёмный обратный клапан. Способствует сохранению воды в проточной части, если перекачивается вода – оснащается сеткой для грубой очистки.
    • Задвижка на всасывающем патрубке.
    • Кран для выпуска воздуха при наполнении водой рабочей камеры.
    • Обратный клапан на напорной трубе, препятствующий ходу воды в корпус при работе другого агрегата.
    • Задвижка на выходной трубе для запуска и контроля напора воды.
    • Вакуумметр, измеряющий степень разрежения на входе в проточную камеру.
    • Манометр для измерения напора.
    • Предохранительный клапан для защиты от гидроудара.
    • Приборы автоматического контроля (комплектуются при работе в составе производственного комплекса оборудования различного назначения).

    Использование промышленных центробежных водяных насосов

    Всё насосное оборудование предназначено только для одной цели, а конкретно, для перекачки воды. Они могут использоваться в коммунальных системах, в промышленности и даже в быту. К примеру, можно привести установку механизма для перекачки сточных вод в частных канализационных системах. Промышленные насосы носят более сложный характер.

    • Основные разновидности промышленных насосов
      • Виды центробежных насосов
      • Преимущества центробежных насосов
      • Классификация центробежных насосов по принципу действия
    • Использование насосов в промышленности
    • Заключение

    Основные разновидности промышленных насосов

    В зависимости от конструкции, которая действует на перекачку жидкости, насосы можно разделить на два типа: динамические и большие. К первой категории динамических агрегатов относятся, в первую очередь, конструкции, которые с помощью предоставления энергии сгустка и направленной силы давления производят перекачку жидкости. Вода протекает через трудящиеся полости механизма. Таким образом, это оборудование можно назвать центробежным насосом, который относится к динамическим машинам, а также к типу лопастной аппаратуры.

    Внедрение центробежной аппаратуры для перекачки воды началось в XIX веке. За короткий период многие предприятия перешли на использование центробежных насосов, которые за счёт скорости перекачки (200 м/ час) и большому КПД, превзошли поршневое оборудование.

    Центробежные насосы имеют классификацию:

    1. Консольное оборудование относится к типу К и Клм.
    2. Насосы горизонтального типа с двухсторонним входом относятся к категории Д и ЦН.
    3. Артезианские агрегаты имеют только одну модель ЭЦВ.
    4. Оборудование, относящееся к перекачке химических жидкостей, выпускают в таких моделях, как Х, ХМ, АХ, НВ, АХП, АХПО, ТХИ, ХП и ТХ.
    5. Наносы калорийные используются в основном в тяжёлой промышленности, выпускаются в виде ПЭ.
    6. Шламовые насосы относятся к классу 6Ш, 8Ш, ВШН и 8С.

    Виды центробежных насосов

    На производстве используется центробежный механизм, который по своей конструкции подразделяют на одноступенчатые и многоступенчатые модели. Каждый из видов насосов отличается своей внутренней конфигурацией. Так, одноступенчатые модели имеют всего лишь одно рабочее колесо, в то время как многоступенчатое оборудование имеет несколько колёс, которые прикрепляются на один вал для совместной работы.

    В зависимости от подвода воды, центробежные агрегаты также подразделяют на односторонние и двухсторонние. При использовании перекачки воды на одностороннем оборудовании, жидкость поступает без её возврата. Второй вариант имеет два входа, используются чаще всего на очистных сооружениях или для перекачки воды для охлаждения механической аппаратуры.

    Также насосы могут быть прикрытыми, раскрытыми и приоткрытыми. Если разделить центробежное оборудование по расположению вала, то оно подразделяется на вертикальный и горизонтальный тип. В зависимости от соединения главного привода существуют моноблочные модели и муфты. Насосы могут классифицироваться и по степени погруженности в жидкость на поверхностные, погружённые и полупогружённые.

    Модернизированное насосное оборудование может также иметь дополнительное осевое колесо, но такая конструкция используется только на дизельных и конденсатных центробежных аппаратах. В домашних условия используется водоструйное оборудование на входе для того, чтобы повысить вакуумное всасывание центробежной насосной аппаратуры.

    Читайте также:
    Пароварка для микроволновки

    Преимущества центробежных насосов

    На сегодняшний день рынок просто забит насосным оборудованием. Это даёт некоторое преимущество для покупателей, которые могут выбрать для себя агрегат, подходящий по обточке колеса и мощности работы электродвигателя. Работа электродвигателя напрямую влияет на силу перекачки воды, но в некоторых случаях использовать мощные модели нецелесообразно.

    Аппараты по перекачке воды достаточно разнообразны, если учитывать КПД характеристики. Разброс может составлять от 20 до 98% силы КПД. Ориентировочно сила КПД определяется воздействием системы перекачки жидкости, и тут динамические насосы сильно уступают большим моделям. Разносить зависит даже не от размеров оборудования, а от обтачивания поперечного колеса, которое чаще всего используется именно на центробежных насосах. Использование такой системы позволяет тратить намного меньше энергии при перекачке воды, и поэтому эти агрегаты получили такую популярность при использовании на производстве.

    Для того чтобы определить конфигурацию работы насоса на основную сеть, используется такой способ, как байпасирование. То есть аппаратура может быть регулируемой или нерегулируемой по перепуску (байпас) с напорной полосы, направленной на перекачку жидкости. В итоге может произойти понижение напора на 10 или 30%, в зависимости от изначальной силы переноса воды.

    Классификация центробежных насосов по принципу действия

    По принципу действия все промышленные центробежные насосы можно разделить на несколько групп.

    1. Вихревое оборудование по перекачке жидкости имеет мощный механизм самовсасывания, но есть ограничения, которые не позволяют использовать эту технику в ряде производительных сфер.
    2. Многоступенчатые агрегаты устанавливаются на местах разрыва в трубопроводах.
    3. Центробежные насосы моноблочного типа используются для перекачки малого количества жидкости, поэтому они имеют небольшую техническую мощность электродвигателя.
    4. Скважинное оборудование устанавливается непосредственно под воду, что позволяет организовать исключительно индивидуальное водоснабжение. Такой тип пользуется большой популярностью среди потребителей частного сектора.
    5. Шестерные агрегаты используются на производстве, так как они имеют большую мощность механизма для перекачки воды я высокой вязкостью. Для них не имеет значения уровень загрязнённости воды. Основной минус — это высокая стоимость.

    Использование насосов в промышленности

    Центробежное оборудование, как уже упоминалось ранее, нашло широкое применение именно на производстве, а не в частных секторах. Так, к примеру, насосы устанавливают для подачи жидкости в систему регенеративного обогрева, при этом используется конденсат, который перетекает в калорийную воду. Кроме того, насосы часто используются для циркуляции воды в турбинах конденсатора и в городских системах теплофикации. Установка центробежных насосов на ТЭС нужно для работы в системе гидрозолоудаления. Даже на современных АЭС используются центробежные насосы, которые отвечают за работу обычных и непроницаемых систем.

    В индустриальной сфере они используются повсюду. К примеру, центробежные насосы используются не только для водоснабжения в городе, но и устанавливаются и в сельской местности. В городских системах водоканала они отвечают за перекачку питьевой воды и жидкости в системе домашнего отопления. В научно-технической сфере центробежные агрегаты отвечают за перекачку специальных реагентов или раствора, а не очищенной жидкости, причём их работа может носить как краткосрочный, так и постоянный характер.

    Современную строительную и угольную индустрию очень сложно представить без использования центробежных насосов. К примеру, перекачку воду используют для гидромеханизации и исследования грунта. Также механизм для перекачки воды применяется в том случае, когда используется гидравлический метод для добычи угля. В нефтяной промышленности насосные агрегаты используются в первую очередь для перекачки нефти после её добычи из недр земли. Потом центробежные насосы уже применяются для заполнения отверстия после выкачки всей нефти водой. После того как нефть была добыта, производится перекачка на производство по переработке через трубопровод. Перекачку нефти осуществляет насосное оборудование.

    Использование агрегатов для перекачки воды можно увидеть также в химической, пищевой и штанговой промышленности. Нельзя также забывать о том, что перевозка даже простой воды стоит достаточно дорого, поэтому используются центробежные насосы при строительстве водопроводов на колоссальные расстояния.

    Центробежное оборудование используется для перекачки воды в сельскую местность на фермы или для поливки частных или государственных пахотных земель.

    Заключение

    Применение и разнообразие центробежных устройств очень велико. Этот механизм позволяет обеспечить благоприятную работу производства в различных индустриальных и общественных сферах.

    Виды и классификация насосов

    Насос – тип гидравлической машины, который перемещает жидкость путем всасывания и нагнетания, используя кинетическую или потенциальную энергию. Насос необходим для использования в противопожарных технических средствах, для отвода жидкостей в жилых кварталах, при подаче топлива и многих других целях. По области применения, конструкции, принципу действия существует разные виды и типы насосов. При использовании насосов для различных целей необходимо знать, какие виды бывают и чем они отличаются.

    Общая классификация

    В первую очередь насосы делятся по области применения на бытовые и промышленные. Бытовые насосы используются в домашних хозяйствах, промышленные — на предприятиях и в специальных службах (пожарная). Отдельная классификация насосов по типу рабочей камеры предполагает деление на динамические и объемные насосы.

    Виды насосов и их классификация

    Различные классификации насосов основаны на понимании того, какие типы насосов существуют и чем они отличаются. Насосы делятся на несколько видов, те, в свою очередь, делятся на категории.

    По техническим характеристикам:

    • в зависимости от объема жидкости, перемещаемой в единицу времени;
    • давление и напор;
    • КПД.

    По области применения:

    • бытовые;
    • промышленные.

    Разделение насосов по сферам применения

    Область применения насосов очень широкая. Сегодня их используют практически во всех сферах: строительстве, промышленности, при добыче полезных ископаемых, при разработке систем пожаротушения. В малых масштабах также используются различные типы насосов, и область их применения варьируется от бытового использования для полива, до установки в системах водоснабжения и теплопередачи. В зависимости от сферы применения выделяют типы и виды насосов. Ниже представлены описания, их характеристики и разновидности.

    Читайте также:
    Реставрация и ремонт деревянного пола

    Типы насосов

    По целевому назначению:

    • погружные насосы;
    • поверхностные насосы.

    По способу энергопитания:

    • электрические насосы;
    • жидкотопливные насосы.

    В зависимости от типа воды:

    • для чистой воды;
    • для воды средней степени загрязненности;
    • для воды высокой степени загрязненности.

    Типы бытовых насосов и область их применения

    По области применения насосы делятся на бытовые и промышленные. Бытовые насосы бывают поверхностными и погружными. Для бытового использования чаще используют первый тип. Поверхностные насосы применяются для автономного водоснабжения частных домов, полива прилежащей территории, откачки воды из подвалов и прудов, повышения давления при автономной подаче воды в частный дом.

    Существует четыре типа бытовых насосов:

    • садовые;
    • насосные станции;
    • дренажные;
    • глубинные.

    Описание и характеристики насосов

    Существует 2 вида насосов: поверхностные и погружные. Поверхностные насосы устанавливаются на уровне земли, в скважину или яму опускается шланг. Если насос оборудован автоматической системой включения-выключения при подаче воды, то он называется станцией. Насосы погружного типа включают в себя: дренажные насосы, фекальные, циркуляционные, насосы, установленные в колодцах и скважинах.

    Разновидности насосов по конструкции

    По конструкции все насосы различаются между собой. Они могут быть вертикальные и горизонтальные. Все насосы отличаются своей сборкой, в зависимости от модели в них могут быть использованы лопатки, лопасти, винты.

    Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры

    Различают типы насосов по принципу действия и конструкции. Они делятся на объемные и динамические насосы.

    1. Объемные насосы — такие, в которых жидкость перемещается за счет изменения объема камеры с жидкостью под действием потенциальной энергии.
    2. Динамические насосы – механизмы, в которых жидкость перемещается вместе с камерой под действием кинетической энергии.

    Динамические насосы, в свою очередь, делятся на лопастные и струйные.

    Отдельно выделяют виды объемных насосов по принципу действия в зависимости от конструкции:

    1. Роторные насосы – это цельный корпус, с определённым числом лопаток/лопастей, приходящих в движение при помощи ротора.
    2. Шестеренные насосы – самый простой тип механизма, состоящий из сцепленных между собой шестерен, приходящих в движение под принудительным изменением полости между шестернями.
    3. Импеллерные – в эксцентрический корпус заключены лопасти, при вращении выдавливающие жидкость.
    4. Кулачковые – насосы, в корпус которых заключены 2 ротора, которые при вращении перекачивают жидкости разной степени вязкости.
    5. Перистальтические – корпус включает эластичный рукав, в котором находится жидкость. При вращении дополнительных валиков жидкость перемещается по рукаву.
    6. Винтовые – насосы, состоящие из ротора и статора. При вращении ротора жидкость начинает перемещаться по оси насоса.

    Существует также деление динамических насосов по принципу действия:

    1. Центробежные – включает в себя рабочее колесо, внутри которого находится жидкость, при вращении колеса, частицы приобретают кинетическую энергию, начинает действовать центробежная сила, под действием которой жидкость переходит в корпус мотора.
    2. Вихревые насосы – по принципу действия аналогичны центробежным, но менее габаритны и имеют более низкий КПД.
    3. Струйные – основаны на переходе потенциальной энергии в кинетическую.

    Вихревый тип насоса является наиболее часто используемым за счет легкости установки. В бытовых нуждах такой агрегат устанавливают в загородных домах для обеспечения подачи воды. Циркуляцию воды обеспечивает жидкость, подаваемая на лопатки, расположенные в корпусе насоса. Ключевым элементов здесь является колесо, на которое вода подается через входное отверстие. Также такой насос используют для скважин, так как создают высокое давление. Они обладают способностью самовсасывания и могут перерабатывать не только жидкость, но газо-водную смесь.

    Насосы центробежного типа часто применяют в бытовых и промышленных целях:

    • для организации систем водоснабжения на промышленных предприятиях;
    • для организации систем водоснабжения жилых кварталов;
    • для систем полива.

    Эти насосы отличаются простотой эксплуатации, так как принцип работы достаточно прост. Основную нагрузку принимает колесо с лопатками, на которое и подается жидкость, однако если жидкости внутри не будет, то насос выйдет из строя. Чаще такие насосы бывают поверхностными. За счет этого снижается их производительность. Погружные насосы центробежного типа требуют герметичность корпуса высокого качества.

    Классификация по назначению

    По назначению различные виды насосов используют в промышленных целях (в пищевой, химической, бумажной промышленности). В бытовых целях насосы используются при строительстве, откачке воды из скважин и колодцев, для бурения колодца, для теплоснабжения. Бурение колодца требует использования насосной станции или насоса погружного типа. Насос обеспечивает подачу воды из скважины под небольшим давлением.

    В автомобилях и промышленных машинах насосы являются вспомогательными устройствами.

    При добыче полезных ископаемых используют различные типы насосов для бурения скважины, обустройства прилежащей к скважине территории, откачки жидкости, для переработки жидкостей. В промышленности насосы устанавливаются на предприятиях для гидроудаления отходов производства.

    Насосы, применяемые в пищевой индустрии, часто имеют устройства для измельчения материалов (кроме камня и металлов), чтобы предотвратить засорение трубопровода.

    Отдельно выделяют насосы для пожаротушения. Конструкция таких насосов предусматривает подачу воды под сильным давлением.

    Дренажные насосы относятся к погружным, они характеризуются наличием системы измельчения и фильтрации.

    Насосы, нагнетающие давление используются в системах, где требуется повышение давления при работе (теплоснабжение, водоснабжение).

    Выделяют виды водяных насосов по назначению:

    1. Водоподъемные.
    2. Циркуляционные.
    3. Дренажные.

    В зависимости от сферы использования существует классификация водяных насосов по принципу действия.

    1. Водоподъемные насосы используются для экстракции жидкости из скважин или колодцев.
    2. Циркуляционные виды насосов используют для перемещения жидкости в системах отопления, кондиционирования и подачи воды.
    3. Дренажные насосы используют для откачивания жидкости из подвалов и канализации.

    Классификация по виду перекачиваемой среды

    В зависимости от того, какого типа жидкость будет проходить через насос, конструктивные и другие особенности будут различаться.

    Насосы используют для перекачивания:

    • чистой жидкости и жидкости малой загрязненности;
    • жидкостей средней степени загрязненности с примесями легкой взвеси;
    • не сильно загазованных жидкостей;
    • смесей газа и жидкости;
    • агрессивных жидкостей;
    • жидких металлов.

    Для работы с разными типами жидкости используют насосы объемного типа. Этот вид насосов работает по принципу изменения объема камеры, что приводит к переходу энергии двигателя в энергию субстанции. Такие насосы способны работать с любыми средами, однако следует учитывать высокий уровень вибрации.

    Читайте также:
    Применение акриловой краски для деревянной мебели

    Динамические насосы могут также работать с любыми типами жидкостей, однако они не обладают способностью к самовсасыванию. В зависимости от конструктивных особенностей насосов существуют различные способы переработки перемещаемой жидкости. Например, вихревые насосы динамического типа не предназначены для работы с загрязненной жидкостью, включающей абразивные вещества. Для таких агрегатов жидкость с примесями является разрушающей, приводя к истончению стенок насоса.

    Виды промышленных насосов

    В промышленности используются насосы разных типов. Основные виды насосов, используемые на различных предприятиях:

    • многоступенчатые;
    • маслонасосы шестеренные;
    • насосы химические погружные;

    Промышленные насосы используются в различных областях

    • в легкой промышленности;
    • в химической промышленности;
    • в строительстве;
    • в машиностроении;
    • при добыче полезных ископаемых.

    Вид и тип насоса выбирается в зависимости от нужд предприятия, свойств и качества перекачиваемой жидкости.

    К наиболее популярным относятся глубинные насосы, так как широко используются в бытовых и промышленных целях. Их легко монтировать при установке систем водоснабжения и отопления, они используются для забора воды из скважин, в отопительных системах.

    Основные виды насосов по типу подводимой энергии:

    • насосы, работающие за счет механической энергии;
    • водоструйные насосы;
    • насосы, работающие за счет сжатого пара или газа.

    К насосам, работающим за счет механической энергии, относятся поршневые насосы, пропеллерные, винтовые, центробежные и ротационные. Несмотря на одинаковый принцип действия, эти насосы сильно отличаются по конструкции. Водоструйные насосы – элеваторы, эжекторы, работают за счет подачи жидкости на лопасти колеса.

    Насосы для систем пожаротушения

    Основным требованием к насосам системы пожаротушения является подача воды под высоким давлением. Наиболее часто используемыми являются центробежные насосы, так как они позволяют быстро закачать воду за счет центробежной силы. Важными пунктами при выборе насоса для пожаротушения являются:

    • напор;
    • частота вращения колеса;
    • КПД;
    • высота всасывания;
    • объем перемещаемой воды.

    В зависимости от количества колес с лопастями насосы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Многоступенчатые агрегаты позволяют создать более высокое давление, что в свою очередь, влияет на напор и высоту подаваемой жидкости. При установке систем пожаротушения в зданиях стоит учитывать, что оборудование необходимо периодически проверять, так как застой может вызвать затруднения при запуске. На пожарных машинах устанавливают центробежные насосы и вспомогательные агрегаты. Вспомогательные насосы заполняют корпус центробежного насоса жидкостью и отключаются автоматически.

    Масляные и топливные насосы

    Среди промышленных типов насосов выделяют масляные и топливные устройства, устанавливаемые на двигателях автомобилей и машин и двигателях внутреннего сгорания.

    Масляные насосы обеспечивают снижение силы трения между взаимодействующими частями двигателя. Они бывают регулируемыми и нерегулируемыми. В двигателях автомобиля устанавливаются роторные или шестеренные насосы для перекачивания масла.

    Топливные насосы устанавливаются в автомобилях в обязательном порядке. Они обеспечивают доставку топлива из бака в камеру сгорания. В зависимости от конструкции топливные насосы бывают: механические и электрические.

    Погружные насосы

    Погружные насосы применяются при работе на глубине более восьми метров. Все типы погружных насосов обладают системой охлаждения, а также выполнены из прочного материла, помогающего избежать деформации под давлением. Погружные насосы бывают центробежными и вибрационными. В насосах второго типа жидкость всасывается с помощью вибрационного или электромагнитного механизма.

    При выборе насоса важно учитывать большое количество факторов:

    • цель использования;
    • место использования;
    • необходимость установки вспомогательных агрегатов;
    • габариты насоса;
    • способ работы насоса.

    Центробежные насосы: область применения, принцип действия, устройство, недостатки, типы и характеристики

    Центробежный насос относится к группе лопастного оборудования, поскольку жидкость перекачивается под воздействием центробежных сил. Они создаются за счет вращения лопастей насоса. Чаще всего устройства изготавливают из чугуна, однако встречаются модели и из алюминия или других материалов. Производители ориентируются на материалы, которые способны противостоять химическим веществам.

    Материалы, из которого изготовлен насос, определяют не только долговечность устройства, но и эффективность его работы. Поскольку центробежные насосы стремительно набираются популярность, расширили диапазон материалов, используемых для их изготовления. В приоритете для производителей остаются прочные металлы с высоким уровнем коррозионной стойкости. Однако в конструкции центробежных насосов могут встречаться детали по типу термопласты для уплотнений.

    Конструкция центробежного насоса

    Конструкция центробежного насоса

    Несмотря на большое количество типов центробежных насосов, их конструкция достаточно простая. Базовая конструкция включает три основных элемента – крыльчатка, корпус и насосный агрегат или механический узел.

    Рабочее колесо – это самая важная часть центробежного насоса. Он отвечает за производство энергии и скорости вращения. Центр рабочего колеса представляет собой ушко или ступицу. Вокруг рабочего колеса вращаются лопасти, за счет которых обеспечивается движение. Рабочие колеса могут сильно различаться по диаметру, за счет чего удается обеспечить разную скорость вращения.

    Схема работы центробежного насоса

    Насосный агрегат – это еще один важный элемент, который в конструкции насоса позволяет вращать рабочее колесо. Рабочее колесо соединяется с вращающимся валом привода для поворота. Чаще всего встречаются электродвигатели, но встречаются и другие варианты.

    В насосном агрегате также встречаются подшипники для поддержки вала привода, уплотнительные механизмы для предотвращения утечки жидкости. Учитываются и конструктивные элементы, которые помогают центробежному насосу выдерживать различные нагрузки.

    Все описанные выше элементы находятся в кожухе. У него две основные функции. Первая связана с защитой элементов от пагубного действия внешних факторов, вторая – преобразованием вращательной энергии, производимой крыльчаткой, в определенный поток жидкости.

    Принцип действия центробежного насоса

    Работает центробежный насос по достаточно простой схеме. Суть заключается в том, что при вращении вала центробежного насоса двигается и рабочее колесо. В это время насос внутри агрегата направляет жидкость в центр крыльчатки.

    Движение насоса связано с кинетической энергией жидкости, которая поступает из насоса. За счет этого взаимодействия жидкость проходит через кончики лопаток рабочего колеса. Следующим этапом будет выход жидкости из рабочего колеса с достаточно высокой скоростью. Сопротивление происходит в момент прикасания с корпусом насоса. После этого скорость немного снижается, но увеличивается давление. После этого жидкость выходит через выпускные отверстия.

    Читайте также:
    Потолочные светильники софиты, виды и область использования

    Выброс жидкости контролируется конструкцией крыльчатки внутри корпуса. Рабочее колесо по конструкции центробежного насоса размещено таким образом, чтобы самый длинный диаметр располагался за выпускным отверстием в канале корпуса. Эта часть центробежного насоса называется водоразделом. В районе водораздела расстояние между рабочим колесом и стенкой корпуса увеличивается до точки слива. За счет такой геометрии расположения деталей удается обеспечить максимально высокое давление внутри жидкости, выходящей из рабочего колеса. Это способствует быстрому движению жидкости при стремлении к точке нагнетания.

    Плюсы и минусы центробежных насосов

    Есть ряд преимуществ, которые делают центробежные насосы популярными:

    • высокая мощность агрегата. Если рассматривать модели промышленных насосов, они демонстрируют отличные показатели скорости потока и напора;
    • равномерность потока при высокой эффективности агрегата. Минимальный КПД центробежных насосов превышает 50%. Также в продаже можно найти современные усовершенствованные модели с КПД свыше 93%;
    • универсальный агрегат, который подходит для твердых и жидких составов. Инновационные производители существенно снизили риски засорения. Даже при работе с густыми жидкостями с примесями в виде частиц агрегат будет работать.

    Среди недостатков центробежных насосов выделяют то, что они при высоких давлениях не всегда корректно работают. В таких случаях возможно проникновение воздуха в систему, что приведет к выходу из строя центробежного насоса.

    Типы насосов по принципу действия и применению

    На рынке существует большое количество центробежных насосов, которые отличаются по типу работу и конструктивными элементами. Центробежные насосы могут использоваться для разных типов жидкостей. Например, его устанавливают для перекачки жидкостей, газов, масел, химикатов, кислот и других химических веществ. Центробежные насосы чаще всего идентифицируются по применению или особенностям одной из их основных частей.

    Типы центробежных насосов в зависимости от применения:

    1. Водяной центробежный насос используется для перекачки воды. Это универсальные модели, компактные и достаточно легкие, поэтому они могут работать даже при высоком давлении. Чаще всего в этой категории насосов используют агрегат для выкачки воды с низинных жилых помещений. Например, при скоплении или затоплении подвалов. Если в модели предусмотрено наличие напорного бака, вода сможет распределяться вдали от источника жидкости.
    2. Центробежные насосы для выкачки загрязненной воды. Такие агрегаты используются для перекачивания жидкостей из загрязненных источников, например, сточные воды. В таких центробежных насосах крыльчатка насоса имеет глубокие жилы и больший напор для создания кинетической энергии. За счет нее смогут перемещаться даже вязкие жидкости.
    3. Струйный центробежный насос. В таких центробежных насосах есть форсунки, которые обеспечивает высокую мощность всасывания. За счет инноваций производителям удается создавать более мощные модели для поднятия тяжелых нагрузок. Такие центробежные насосы применяются в отраслях промышленности, в местах с постоянным присутствием воды. В таких насосах не удаляют воздух для непрерывной работы агрегата. Поскольку это тип погружного центробежного насоса, они достаточно компактные. В моделях вблизи расположены двигатель и насос. Такие центробежные насосы можно опускать в скважины. Важно обеспечить источник электроэнергии.
    4. Самовсасывающие насосы. Удается сократить время запуска центробежного насоса.

    Конструктивные особенности центробежных насосов

    Не только по принципу действия, но и по конструктивным особенностям отличаются центробежные насосы. Выделяют следующие виды:

    • моноблочный насос с односторонним всасыванием. Достаточно популярный тип агрегата, который отличается наличием кожуха на торце двигателя. В таких центробежных насосах аналогично и с другими насосами крыльчатка крепится к концу вала двигателя;
    • особенные конструкции под определенные условия применения насосов. Например, насосы с осевым потоком имеют вертикальный вал. К таким центробежным насосам перпендикулярно крепят рабочее колесо. Модели насосов способны подталкивать жидкости вверх.

    Важные условия использования центробежных насосов

    Центробежный насос эффективен и максимально полезен при выполнении некоторых правил и соблюдении ряда факторов. При организации работы центробежного насоса важно учитывать следующие важные моменты:

    • кинетическая энергия зависит от скорости вращения рабочего колеса. Кинетическая энергия будет больше, если увеличить диаметр и скорость вращающегося элемента. Если есть необходимость в изменении производительности насоса, можно изменить диаметр рабочего колеса или же скорость. Наиболее простым способом считается изменение диаметра рабочего колеса. Также нередко используют два этих способа для достижения поставленных целей;
    • количество энергии, которую используют для транспортировки жидкости, зависит от нескольких факторов. Учитывается не только вязкость, но и количество перемещаемой жидкости. Важным критерием в работе центробежного насоса считается напор, который является теоретической вертикальной высотой. На эту высоту центробежный насос может подниматься жидкость из нагнетательного патрубка насоса. При выборе центробежных насосов важно оценивать производительность агрегатов с точки зрения измерения напора. Также необходимо подкорректировать работу насоса для уменьшения трения;
    • условия всасывания центробежного насоса. Это оптимальные условия для всасывания насоса. По факту это условия для создания частичного вакуума, который позволит протолкнуть жидкость вверх по всасывающей трубе. Если работа центробежного насоса организована на высоте, важно оценивать условия всасывания.

    При выборе и установке центробежного насоса в обязательном порядке учитываются все факторы перекачивания жидкостей. Производитель должен четко прописывать особенности использования агрегата. Выбирая конкретный центробежный насос, обязательно оценивается его рентабельность, мощность, производительность, условия эксплуатации. Только в таком случае можно выбрать максимально эффективный агрегат, который справится с поставленными задачами.

    Вывод: использование центробежного насоса

    Несмотря на простую конструкцию центробежного насоса, принцип действия и производительность агрегата достаточно высокая. Они демонстрируют отличные эксплуатационные свойства. Такие насосы способны перекачивать не только чистую воду, но и загрязненные жидкости. В этом заключается их основная ценность.

    Наиболее эффективны центробежные насосы при постоянной работе агрегата и перекачиванию больших объемов. Одноступенчатые центробежные насосы имеют невысокий напор, а многоступенчатые способствуют его увеличению, но с уменьшением КПД.

    Читайте также:
    Снегоуборочная техника для дачи

    Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам

    Центробежный насос с силовым приводом от электрического мотора или двигателя внутреннего сгорания предназначен для перекачивания жидкостей в бытовых условиях и на промышленных объектах. Конструкция оборудования отличается простотой, рабочие элементы обеспечивают высокую производительность подачи воды и повышенное давление в напорной магистрали. Установки позволяют поднимать жидкость из глубоких скважин с последующей подачей в магистральные трубопроводы.

    1. Принцип работы
    2. Конструкция центробежных насосов
    3. Классификация центробежных насосов
    4. По расположению патрубков насосов
    5. По количеству ступеней насоса
    6. По типу уплотнения вала
    7. По типу соединения с электродвигателем
    8. По назначению
    9. Материальное исполнение насосов
    10. Металлическое исполнение
    11. Футерованные и пластиковые исполнения
    12. Материалы уплотнительных колец
    13. Преимущества и недостатки центробежных насосов
    14. Области применения
    15. Лучшие производители центробежных насосов для подачи воды

    Принцип работы

    Владельцу насосной станции, самостоятельно монтирующему и обслуживающему компоненты, необходимо знать, как работает насос центробежного типа.

    В конструктивную схему центробежного насоса входит рабочее колесо с изогнутыми лопатками, установленное на подшипниках качения или скольжения. Корпус имеет спиральную конфигурацию, предусмотрен подводящий патрубок и фланец напорной магистрали. Перед пуском в полость корпуса заливается порция жидкости, обеспечивающая дальнейшее функционирование помпы.

    При вращении рабочего колеса жидкость, находящаяся в картере насоса, отбрасывается центробежным ускорением к периферии кожуха. За счет возникающей разницы давлений часть жидкости уходит в напорную магистраль. Из-за снижения объема жидкости в корпусе происходит падение давления, что способствует затягиванию воды из емкости или скважины во всасывающий канал. От частоты вращения ротора зависит производительность помпы и давление воды в напорной магистрали.

    Конструкция центробежных насосов

    Корпус помпы изготовляется из металла или ударопрочного пластика, на внешней части предусмотрены ушки для крепления на раме и имеются проушины для перемещения изделия кран-балкой. Вал силового привода соединяется с валом насоса с помощью муфты с демпфирующими элементами. Рабочее колесо может иметь открытые лопатки или лопасти, размещенные между 2 дисками. Ротор устанавливается на 2 подшипниках, встречаются консольные конструкции. Подшипниковые опоры оборудуются сальниковыми уплотнениями, задняя опора закрывается дополнительной крышкой.

    Корпус насоса собирается из нескольких секций, соединяемых винтами или болтами. Между деталями располагаются уплотнительные прокладки, для обеспечения герметичности линии стыка требуется обеспечить параллельность поверхностей. Магистральные трубопроводы подсоединяются через фланцевые стыки, оснащенные уплотнительными кольцами. Коэффициент полезного действия оборудования зависит от габаритов.

    Промышленные помпы имеют КПД до 92%, малогабаритные бытовые изделия обладают КПД в пределах 60-70%.

    Конструкция центробежной помпы предусматривает установку дополнительных компонентов:

    • сетчатого фильтра, задерживающего песок и ржавчину;
    • обратного клапана, не допускающего нагнетание жидкости во всасывающий канал;
    • предохранительной задвижки, перекрывающей подачу воды во время простоя установки;
    • дроссельного узла, позволяющего изменять сечение входного канала и производительность помпы;
    • частотного преобразователя, изменяющего рабочие обороты электрического двигателя;
    • манометров, определяющих степень разрежения на входе или давления в канале напора.

    Допускается автоматическое управление насосной станцией центробежного типа. В нагнетательном канале устанавливается датчик, учитывающий объем прошедшей жидкости. Дополнительный сенсор уровня размещается в заполняемой емкости. После достижения необходимого значения датчики подают сигнал, который поступает в блок управления. Конвертированный импульс транслируется к силовому приводу, закрывающему задвижку входной магистрали, одновременно происходит остановка силового привода помпы.

    Классификация центробежных насосов

    Существуют различные виды центробежных насосов, для классификации используются различия в конструкции корпуса и числе ступеней нагнетания жидкости в напорный рукав. Оборудование различается по способу уплотнения вала, методу соединения рабочего органа с силовым приводом. Дополнительные различия накладывает тип жидкости, которую перекачивает помпа. Существуют насосы спирального типа, отводящие жидкость в спиральный лабиринт, в части устройств используется неподвижное колесо с направляющими лопатками для потока жидкости.

    Оборудование разделяется по способу установки, малогабаритные помпы допускается монтировать на переносных рамах или крепить внутри корпусов бытовой техники. Конструкции для водоснабжения жилого дома или промышленного объекта размещаются на бетонном основании, в котором заранее расположены анкеры. При монтаже установки под открытым небом предусматривается защитный козырек, предотвращающий попадание атмосферных осадков в корпус мотора.

    По расположению патрубков насосов

    В зависимости от расположения патрубков помпы центробежного типа делятся на 2 категории:

    1. Классического или консольного типа, компоновочная схема предусматривает расположение входной магистрали по центру оси ротора. Выходной патрубок размещается на верхней части корпуса, угол между каналами составляет 90°. В конструкции используется силовой привод с горизонтальным расположением вала.
    2. Схема In-Line, отличающаяся расположением всасывающего и напорного каналов на одной горизонтальной или вертикальной оси. Оборудование предназначено для размещения на прямолинейных участках трубопровода, двигатель устанавливается вертикально.

    По количеству ступеней насоса

    Классические центробежные помпы оборудованы 1 рабочим колесом, устройства применяются для подачи жидкости под низким давлением. Для обеспечения повышенного давления используются помпы с последовательной установкой 2 или 3 роторов, расположенных на одной оси.

    Многоступенчатый насос

    Каждое рабочее колесо оборудовано индивидуальной камерой, жидкость переходит из одного отсека в другой, последовательно набирая давление. Давление на выходе равно сумме давлений, обеспечиваемых ступенями помпы (с учетом потерь при перекачке жидкости внутри устройства).

    По типу уплотнения вала

    В зависимости от конструкции узла установки разделяются на следующие типы:

    • оборудование с сальниковой набивкой;
    • устройства с торцевыми уплотнительными кольцами (одинарного или двойного типа);
    • изделия герметичного типа с мокрым ротором;
    • оборудование с уплотнением вала обратным давлением (динамический тип).

    По типу соединения с электродвигателем

    Стандартные установки оснащаются помпой и двигателем с раздельными валами, которые оснащаются фланцами. Элементы фиксируются на поверхности с помощью шпонок, фланцы соединяются резиновыми муфтами, снижающими вибрации

    Муфта с промежуточным элементом

    Для ускорения процедуры обслуживания насосного оборудования используется конструкция с промежуточной вставкой. Элемент позволяет производить замену набивок насоса без снятия электрического двигателя с рамы.

    Центробежный насос с глухой муфтой

    Для снижения размеров и устранения вибраций, связанных с несоосностью валов, используются помпы моноблочного типа. Рабочее колесо устанавливается на удлиненный вал ротора электродвигателя. К моноблочным конструкциям относятся изделия, оборудованные неподвижной муфтой глухого типа. Установка подобной соединительной детали требует предварительного совмещения осей вращения роторов.

    Читайте также:
    Почему от пластиковых окон тянет холодом

    По назначению

    Назначение центробежных насосов позволяет разделить оборудование на несколько категорий:

    • для подачи воды из колодцев и скважин (дренажные и скважинные установки);
    • помпы для откачки отходов жизнедеятельности (фекальные устройства и илососы);
    • шламовые помпы, позволяющие откачивать смесь жидкостей и твердых компонентов;
    • оборудование для пищевого производства;
    • пожарные насосы, отличающиеся повышенной надежностью и производительностью.

    Материальное исполнение насосов

    Универсальность конструкции центробежных агрегатов предопределяет широкое распространение установок. Оборудование используется для перекачки очищенной воды, нефтепродуктов и жидкостей, смешанных с агрессивными или абразивными веществами. Для изготовления корпусов и роторов используются материалы, устойчивые к воздействию тех реагентов, для перекачки которых создана помпа. Дополнительно учитываются условия работы и длительность непрерывных рабочих циклов.

    Металлическое исполнение

    Стандартные устройства, используемые для перекачки воды и водных растворов, оснащаются корпусами из серого чугуна. В конструкции узлов применяются нержавеющая сталь и цветные металлы (для подшипниковых опор), роторы изготовлены из чугуна или углеродистой стали. Изредка используются установки, выполненные из титановых сплавов.

    Футерованные и пластиковые исполнения

    Если насос используется для перекачки агрессивных веществ (например, кислот или щелочей), то металлические компоненты разрушаются в результате коррозии. Применение нержавеющих или специальных сталей снижает степень износа, но приводит к росту стоимости конструкции. В этом случае целесообразно использовать компоненты, изготовленные из пластика или композитов. Тип материала, применяемого для производства деталей, указывается в технической документации (например, поливинилхлорид обозначается как PVC).

    Встречается оборудование с корпусами из пластика, который проходит дополнительную механическую обработку. Но из-за сниженной механической прочности подобная конструкция используется для малогабаритных установок. Промышленные насосы для кислоты изготовлены из металла, который футерован слоем полимерного материала, предотвращающего коррозию. При изготовлении деталей важно обеспечить адгезию разнородных веществ и избежать трещин, через которые агрессивные растворы проникнут под слой пластика.

    Материалы уплотнительных колец

    В зависимости от того, для чего планируется применение помпы, используются различные материалы для уплотнительных элементов. Наиболее часто встречаются детали, изготовленные из каучука на этилен-пропиленовой основе (код EPDM) и бутадиен-нитрильного типа (NBR). Каучук с фтором (Viton или FPM) или материал перфторированного типа используется в нагруженных установках для перекачки жидкостей с абразивной взвесью.

    Преимущества и недостатки центробежных насосов

    • высокие эксплуатационные характеристики центробежных насосов;
    • стабильность параметров (давление и объем в единицу времени) потока жидкости;
    • небольшие габариты и масса, что позволяет устанавливать оборудование в тесных помещениях;
    • техническое обслуживание не требует специального инструмента и навыков;
    • отсутствие трущихся элементов (кроме подшипников) увеличивает срок эксплуатации изделия;
    • повышенный КПД оборудования из-за отсутствия дополнительных механизмов;
    • возможно регулирование производительности с помощью дроссельной заслонки или частотного преобразователя, корректирующего обороты электропривода.

    Одновременно отмечаются и недостатки насосов:

    • устройство и принцип работы центробежного насоса позволяют начать работу только после заливки в корпус порции жидкости;
    • при появлении воздушных пробок происходит падение производительности помпы;
    • для достижения повышенного давления в магистрали требуется использовать многоступенчатые установки;
    • кавитационный износ ротора и поверхности рабочей камеры;
    • при перекачке жидкостей с абразивными включениями возрастает износ рабочих элементов;
    • конструкция помпы не позволяет перекачивать жидкости с вязкостью более 150 сСт;
    • турбина обладает повышенными параметрами при расчетных оборотах, увеличение или уменьшение частоты приводит к ухудшению характеристик насоса.

    Области применения

    Краткое описание сфер применения насосов центробежного типа:

    1. Обеспечение питьевой водой жилых зданий и промышленных помещений. Специальные устройства погружного типа оборудованы контроллером, не допускающим вращения ротора без подачи жидкости.
    2. Перекачка нефтепродуктов или иных жидкостей в промышленных условиях или на складах.
    3. Подача смеси воды и специального пенообразователя к пожарному стволу. Установки монтируются на шасси пожарных автомобилей, привод осуществляется от основного двигателя через коробку отбора мощности.
    4. Обеспечение циркуляции теплоносителя в отопительных системах.
    5. Подача воды или моющего раствора в стиральных машинах и посудомоечных установках.
    6. Обеспечение напора воды в оросительных установках сельскохозяйственного назначения.
    7. Центробежные насосы используются для подачи охлаждающей жидкости в тепловых машинах (например, в двигателях внутреннего сгорания).
    8. Заполнение и слив воды из цистерн на грузовых кораблях (балластная нагрузка для обеспечения остойчивости).
    9. Перекачивание жидкостей, использующихся при производстве пищевых продуктов.

    Лучшие производители центробежных насосов для подачи воды

    Для систем водоснабжения или откачки грунтовых вод используется оборудование, разработанное компаниями Grundfos, Wilo, KSB. Например, помпа NL 40/200B-11/2 от компании Wilo оборудована 3-фазным электрическим двигателем, соответствует классу защиты IP55.

    Оборудование комплектуется переходными фланцами, позволяющими подключать трубопроводы диаметром от 32 до 150 мм. Давление в напорной магистрали достигает 16 атмосфер. Приобрести в Москве насос для воды производства Wilo можно у официальных представителей, стоимость зависит от состава комплекта.

    Производитель Grundfos поставляет самовсасывающие помпы центробежного типа, примером установки является насос JP PT-H для бытового водоснабжения. Корпус изделия выполнен из нержавеющей стали, для изготовления ротора применены композитные материалы.

    За счет установки эжекторного блока допускается подача воды из скважин глубиной до 8 м. Для привода ротора используется 1-фазный электродвигатель, предусмотрен термический защитный предохранитель. Перед пуском владелец заливает рабочую полость и всасывающий рукав водой.

    Оборудование для нефтехимических предприятий производится компаниями Sulzer, Ruhrpumpen. Установки подбираются специалистами заводов в зависимости от требований заказчика. Предприятия поставляют помпы с различными типами двигателей, предусмотрено автоматическое управление с защитными блоками.

    Аналогичным образом поставляются насосные станции для химических предприятий и горнодобывающей отрасли. Выпуском изделий занимаются заводы компаний Munsch, Warman, Krebs и ряда других европейских и американских фирм.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: