3. Осевые ( пропеллерные ) насосы

Отличительной особенностью осевых нагнетателей является большая подача при сравнительно малом напоре. Это становится понятным из принципа действия осевого на-

соса.

Устройство и принцип действия осевого насоса

Осевой ( пропеллерный ) насос показан на рис. 140.

Рис. 140. Осевой ( пропеллерный ) насос

Принцип действия насоса состоит в следующем.

При вращении крыльчатки ( пропеллера ) рабочая жидкость засасывается в насос через всасывающий патрубок и под давлением направляется в нагнетательный.

Рабочее колесо насоса имеет от двух до шести лопастей.

В зависимости от способа закрепления лопасти на втулке различают два вида осе-

вых насосов:

1. насосы, у которых лопасти жестко посажены на втулку;

2. насосы, у которых лопасти могут поворачиваться на втулке.

Перед рабочим колесом часто располагают направляющий аппарат, представляю-

щий собой три-че­тыре неподвижные лопасти. Направляющий аппарат служит для лик­ви-

дации подкрутки потока перед входом в рабочее колесо.

Если направляющий аппарат не применяется, то к рабочему колесу подсоединяют

обтекатель.

За рабочим колесом располагается выправляющий аппа­рат, который состоит из не-

подвижных лопаток. В выправляющем ап­парате уничтожается закрутка потока, обуслов-

ленная рабочим коле­сом, и преобразуется кинетическая энергия потока в энергию давле­ния.

Посколь­ку у осевых нагнетателей форма лопастей и их взаимодействие с жидко-

стью или газом подобны пропеллеру самолета, их часто называют пропеллерными.

Рабочие характеристики осевых насосов

Рабочие характеристики осевых насосов показаны на рис. 141.

Рис. 141. Рабочие характеристики осевых насосов

Как следует из рис. 141, при нулевой подаче ( Q/ Q = 0 ), когда нагнетательный

клапан закрыт, напор Н и мощность насоса превышают номинальные значения.

Это опасно по двум причинам:

1. повышенный напор может привести к повреждению нагнетательного клапана и участка трубопровода между насосом и нагнетательным клапаном;

2. перегружается электродвигатель насоса.

Поэтому при пуске осевого насоса нагнетательный клапан должен быть открыт.

Особенности пуска

При пуске осевых насосов надо открыть нагнетательный клапан ( для сравнения - у центробежного насоса при пуске нагнетательный клапан должен быть закрыт ).

Пуск осевого насоса при закрытом нагнетательном клапане приводит к перегрузке электродвигателя ( см. рис. 141 ).

Способы регулирования подачи

Различают два способа регулирования подачи осевых насосов:

1. изменением угла установки лопастей колеса;

2. изменением угловой скорости нагнетателя ( т.е. скорости электродвигателя ).

Дросселирование ( изменение степени открытия клапана на нагнетательном пат-

рубке ) в осевых насосах не применяется.

При изменением угла установки лопастей колеса. можно поддерживать неизмен-

ным напор, чего нельзя сделать при регулировании угловой скоростью на­гнетателя. Поэтому в осевых насосах в основном применяется регулирование подачи именно измене

нием угла установки лопастей колеса.

Эксплуатационные свойства осевых насосов

К достоинствам осевых насосов относятся:

1. простота конструкции;

2. минимальное число изнашивающихся частей;

3. пригодность к работе с загрязненной жидкостью;

4. возмож­ность непосредственного сочленения насоса с электродвигателем;

5. высокая производительность ( подача );

6. высокий КПД, достигающий значения η = 0,7…0,9.

К недостаткам осевых насосов относятся:

1. невозможность «сухого» пуска, то вызывает необходимость заливания жидкости во всасывающий трубопровод перед началом работы;

2. малая высота всасывания, поэтому их располагают ниже свободного уровня заса-

сываемой жидкости.

Область применения

Осевые насосы применяют в случаях, когда большую произво­дительность необхо-

димо сочетать с незначительным напором, например, в качестве балластных насосов. Их

также применяют на ледоколах и судах ледокольного типа для освобождения корпуса суд

на, зажатого во льдах. На этих судах осевые насосы перекачивают воду с одного борта на другой, а затем в обратном напрвлении, что вызывает раскачивание корпуса судна ( как у детской игрушки «ванька-встанька» ).