Принципиальное устройство основных видов центробежных
насосов
Центробежные (радиальные) – рис. 2. В спиральном корпусе располагается рабочее колесо, при вращении которого подступающая в осевом направлении в корпус жидкость закручивается лопастями и под воздействием возникающей центробежной силы поступает в корпус, собирается им и выпускается в радиальном по отношению к оси вращения направлении.
Рис. 2. Центробежный (радиальный нагнетатель)
Центробежные нагнетатели имеют высокий КПД, достаточно просты в конструктивном отношении, их удобно соединять с электродвигателями и легко регулировать, так как подача зависит от противодавления.
Они широко используются в качестве насосов и вентиляторов, а при многоступенчатом соединении и в качестве компрессоров.
Следует напомнить, что новым ГОСТам центробежные вентиляторы в отличии от насосов стали называться радиальными.
Далее рассматривается несколько модификаций центробежных нагнетателей.
На рис. 3. приведена схема динамического нагнетателя. Рабочее колесо, снабженное изогнутыми лопатками 4, вращается двигателем, расположенным в корпусе 1. Рабочее тело (жидкость или газ), входящее в центральную полость колеса через патрубок 5, заполняет весь корпус и криволинейные каналы колеса между лопатками 4. При вращении рабочего колеса под действием центробежных сил масса рабочего тела, находящегося в этих каналах, повышает энергию потока и выбрасывается потоком в спиральный канал, охватывающий рабочее колесо. Далее поток поступает в напорный патрубок 3 и трубопровод 2.
Процесс всасывания и подачи таких нагнетателях происходит непрерывно и равномерно (при постоянной скорости вращения рабочего колеса).
Рис. 3. Центробежный нагнетатель:
1 – корпус, 2 – трубопровод,
3 – напорный патрубок,
4 – лопатки, 5 – патрубок.
Рассмотрим основные модификации центробежных нагнетателей.
Прямоточные или диагональные (рис. 4.). Центробежное лопастное колесо располагается в корпусе не спиральном, а в обеспечивающем подвод и отвод потока без поворота, что в определенных случаях представляет удобство. Они используются в качестве насосов и вентиляторов.
Рис. 4 Прямоточный нагнетатель
Смерчевые (рис. 5). Они по схеме совпадают с центробежными, но рабочее лопастное колесо утоплено в нише задней стенки колеса и жидкость проходит между лопастями, а перемещается перед колесом за счет создаваемой им закрутки, своеобразного смерча. Это при перемещении жидкости с волокнистыми и другими твердыми примесями предохраняет их от разрушения, а колесо от засорения. Такие нагнетатели пока начинают использоваться только в качестве вентиляторов.
Рис. 5. Смерчевый нагнетатель
Дисковые (рис. 6). В спиральном корпусе вместо лопастного колеса располагается пакет дисков с зазорами, и за счет их трения с жидкостью создается ее движение. У этих нагнетателей невысокий КПД, малое давление, но они достаточно бесшумны при использовании в качестве вентиляторов.
Рис. 6. Дисковый нагнетатель
Диаметральные (рис. 7). Колесо центробежного типа с большим числом коротких лопастей располагается в корпусе в виде отвода. Возможно и прямоточное исполнение. Жидкость дважды по направлению диаметра проходит через решетку колеса, что позволяет создавать повышенные давления.
Рис. 7. Диаметральный нагнетатель
На пути такого движения внутри колеса полезна установка нагнетающего устройства.