Центробежные насосы
О
сновным
рабочим
органом
центробежного
насоса
является
свободно
вращающееся
внутри
корпуса
колесо,
насаженное
на
вал.
Рабочее
колесо
состоит
из
двух
дисков
(переднего
и
заднего),
отстоящих
на
некотором
расстоянии
друг
от
друга.
Между
дисками,
соединяя
их
в
единую
конструкцию,
находятся
лопасти,
плавно
изогнутые
в
сторону,
противоположную
направлению
вращения
колеса.
Внутренние поверхности дисков и поверхности лопастей образуют так называемые межлопастные каналы колеса, которые при работе насоса заполнены перекачиваемой жидкостью. При вращении колеса на каждую часть жидкости (массой т), находящейся в межлопастном канале на расстоянии г от оси вала, будет действовать центробежная сила.
Под действием этой силы жидкость выбрасывается из рабочего колеса, в результате чего в центре колеса создается разрежение, а в периферийной его части — повышенное давление. Для обеспечения непрерывного движения жидкости через насос необходимо обеспечить подвод перекачиваемой жидкости к рабочему колесу и отвод ее от него. Жидкость поступает через отверстие в переднем диске рабочего колеса по всасывающему патрубку и всасывающему трубопроводу. Движение жидкости по всасывающему трубопроводу происходит вследствие разности давлений над свободной поверхностью жидкости в приемном бассейне (атмосферное) и в центральной области колеса (разрежение).
Для отвода жидкости в корпусе насоса имеется расширяющаяся спиральная камера (в форме улитки), куда и поступает жидкость, выбрасываемая из рабочего колеса. Спиральная камера (отвод) переходит в короткий диффузор, образующий напорный патрубок, соединяемый обычно с напорным трубопроводом. Анализ показывает, что центробежная сила, а следовательно, и напор, развиваемый насосом, тем больше, чем больше частота вращения и диаметр рабочего колеса. В качестве привода центробежного насоса можно использовать любой высокооборотный двигатель. Чаще всего для этой цели применяют электродвигатели.
В зависимости от требуемых параметров, назначения и условий работы в настоящее время разработано большое число разнообразных конструкций центробежных насосов, которые можно классифицировать по нескольким признакам.
Схема
центробежного насоса: 1
- колесо, 2 - вал, 3 - передний
диск, 4 - задний диск, 5 - лопасти,
6 - подшипники, 7 и 8 - уплотнения,
9 -подвод, 10 - спиральный
отвод, 11- напорный патрубок.
о
числу
рабочих
колес
различают
одноступенчатые
и
многоступенчатые
насосы.
В
многоступенчатых
насосах
перекачиваемая
жидкость
проходит
последовательно
через
ряд
рабочих
колес,
насаженных
на
общий
вал.
Создаваемый
таким
насосом
напор
равен
сумме
напоров,
развиваемых
каждым
колесом.
В
зависимости
от
числа
колес
(ступеней)
насосы
могут
быть
двухступенчатыми,
трехступенчатыми
и
т.
д.
По способу подвода жидкости к рабочему колесу различают насосы с односторонним подводом и насосы с двусторонним подводом, или так называемые центробежные насосы двустороннего входа.
По способу отвода жидкости из рабочего колеса различают насосы со спиральными и турбинными отводами. В насосах со спиральным отводом перекачиваемая жидкость из рабочего колеса поступает непосредственно в спиральную камеру и затем либо отводится в напорный трубопровод, либо по переточным каналам поступает к следующим колесам. В насосах с турбинным отводом жидкость, прежде чем попасть в спиральную камеру, проходит через систему неподвижных лопаток, образующих особое устройство, называемое направляющим аппаратом. По компоновке насосного агрегата (расположению вала) различают насосы горизонтальные и вертикальные.
По способу соединения с двигателем центробежные насосы разделяются на приводные (со шкивом или редуктором), соединяемые не посредственно с двигателями с по мощью муфты, и моноблочные, рабочее колесо которых устанавливается на удлиненном конце вала электродвигателя.
По роду перекачиваемой жидкости насосы бывают водопроводные, канализационные, теплофикационные (для горячей воды) кислотные, грунтовые и др. Напор одноступенчатых центробежных насосов, серийно выпускаемых промышленностью, достигает 120 м, подача —30 м*/с Серийные многоступенчатый насосы развивают напор по 2000 м при подаче 0.080,1 м3/с Что касается КПД, то в зависимости от конструктивного использования он меняется в широких пределах — от 0,85 до 0,9 у крупных одноступенчатых насосов и 0,4—0,45 у высоконапорных многоступенчатых. Параметры центробежных насосов специального изготовления, как одноступенчатых, так и многоступенчатых, могут быть значительно выше.