Осевые насосы

Осевые насосы, являясь лопастными, отличаются от центробежных насосов устройством рабочего колеса и профилем лопастей. При вра­щении колеса по обе стороны лопасти создается разность напоров, и поток жидкости направляется вдоль оси колеса. За рабочими лопас­тями установлены неподвижные направляющие лопатки, при проходе которых часть скоростного напора преобразуется в давление.

К онструкция осевого насоса показана на рис.40. Приемная ниж­няя часть корпуса 8 имеет аварийный патрубок 1. В корпусе 3 уста­новлены рабочее колесо (пропеллер) 7, представляющее собой трубу, защитное кольцо 6 и направляющие лопасти 5. Вал консольного типа, заключенный в обтекатель 4, вращается в подшипниках 2, имеющих резиновые вкладыши и водяную смазку. Криволинейное направляющее ребро в напорной части способствует повышению кпд насоса.

Осевые насосы используют в качестве водоотливных на спасатель­ных судах и в системах охлаждения главных конденсаторов ПТУ.

Рабочие параметры судовых осе­вых насосов:

напор 10-15 м,

подача до 3000 м³/ч и более,

где η_п = 0,90÷0,95 - объемный кпд осевого насоса;

с - осевая скорость потока, м/с;

D - наружный диаметр рабочего колеса, м;

D_ст - диаметр ступицы рабочего колеса, м.

Рис.40. Осевой насос

Правила обслуживания осевых насосов те же, что и для центро­бежных, однако пуск их осущест­вляется при открытом нагнетатель­ном клапане, регулирование пода­чи — нагнетательным клапаном или изменением частоты вращения (при многоскоростном двигателе), а в больших насосах — поворотом рабочих лопастей.

Явление кавитации.

Неправильно спрофилированный спиральный канал центробежного насоса нередко является причиной кавитации - нарушение сплошности потока жидкости, появления в нём областей пониженного давления, заполняемых выделяющимися парами жидкости. Эти области (разряжённые пространства) обычно возникают у стенок, ограничивающих поток жидкости.

При работе центробежного насоса может возникнуть кавитация. Если давление во всасывающей полости падает ниже давления вскипа­ния перекачиваемой жидкости при данной температуре, то появляю­щиеся паровые пузыри вместе с потоком жидкости попадают в область высокого давления нагнетания и там мгновенно конденсируются. При этом образуются пустоты (каверны), в которые устремляется жидкость, создавая гидравлические удары, шум и вибрацию насоса. Подача и кпд насоса значительно снижаются. В областях пониженного дав­ления ломимо паров из жидкости выделяются растворенные в ней га­зы и воздух. Поверхности деталей насоса подвергаются эрозии и кор­розии от воздействия воздуха и газов. Развитию кавитации способст­вуют острые кромки и шероховатость стенок, резкие повороты потока.

Аналогичные явления могут наблюдаться во всасывающей части насоса при большой высоте всасывания или при повышенной температуре перекачиваемой жидкости. При кавитации резко снижается подача насоса, а его детали подвергаются быстрому механическому и химическому местным разрушениям.

Для предупреждения кавитации в насосах нужно снижать высоту всасывания, применять устройства, уменьшающие её высоту, устранять неплотности, уменьшать гидравлические сопротивления путём создания плавных переходов в каналах и гладких поверхностей на тракте движения жидкости.

Для предотвращения кавитации давление во всасывающем тракте должно быть больше давления насыщенного пара перекачиваемой жид­кости. Кроме того, не следует превышать высоту всасывания насоса, не перекачивать жидкость с высокой температурой, своевременно устранять подсос воздуха во всасывающем трубопроводе.

Основное условие предотвращения кавитации состоит в том, чтобы давление при входе на рабочее колесо было больше давления паров перекачиваемой жидкости.

Из конструкционных материалов более других подвержены кавитационному разруше­нию чугун и углеродистая сталь.