Классификация насосов
Существующие типы насосов по принципу действия различаются на три группы: лопастные, объемные и насосы других типов.
Лопастные насосы. В них механическая энергия двигателя преобразуется в гидравлическую энергию путем динамического взаимодействия лопастей вращающегося рабочего колеса с потоком жидкости.
К этим насосам относятся: центробежные, осевые и вихревые.
Объемные насосы. Действуют по принципу вытеснения жидкости поршнем, плунжером или роторным вытеснителем.
К этим насосам относятся: поршневые, плунжерные, винтовые и др.
Насосы других типов. К ним относятся эрлифты, струйные насосы и др.
6.3. Устройство и принцип действия центробежных насосов
В централизованных системах водоснабжения наиболее широко применяются центробежные насосы (рис. 33). Центробежные насосы обладают рядом преимуществ перед насосами других типов. Эти насосы просты по устройству, надежны в эксплуатации, обеспечивают равномерную подачу жидкости и могут быть непосредственно соединены с электродвигателем.
Рис. 33. Схема устройства центробежных насосов:
1 - напорный трубопровод; 2 – корпус насоса; 3 – два диска; 4 – каналы; 5 вал; 6 – всасывающий патрубок; 7 – рабочее колесо; 8 – всасывающий трубопровод; 9 – приемный клапан; 10 – нагнетательный патрубок; 11 криволинейные лопатки.
Центробежный насос состоит из литого спирального корпуса, в котором на валу вращается рабочее колесо, представляющее собой два диска, между которыми находятся криволинейные лопатки.
Лопатки и стенки дисков образуют каналы, идущие от центра колеса к его внешней окружности.
Рабочее колесо, расположенное в корпусе насоса, приводится во вращение электродвигателем.
Корпус насоса имеет два фланцевых патрубка – всасывающий, по которому жидкость поступает в насос и нагнетательный, через который жидкость подается в напорный трубопровод, снабженный приемным клапаном.
Перед пуском насоса его корпус и всасывающий трубопровод заливают перекачиваемой жидкостью.
Под действием центробежной силы жидкость отбрасывается от центра рабочего колеса (всасывающая полость) к его периферии (напорная полость). Кинетическая энергия жидкости в отводных устройствах насоса преобразуется в потенциальную энергию, в результате чего повышается давление. В центре рабочего колеса образуется разрежение, благодаря чему происходит всасывание жидкости из водоема и непрерывное ее движение через насос.
Центробежные насосы классифицируются по различным признакам:
1. По числу рабочих колес:
одноступенчатые;
многоступенчатые.
2. По способу подвода жидкости к рабочему колесу:
с односторонним подводом;
с двусторонним подводом.
3. По расположению вала насоса:
горизонтальные;
вертикальные.
4. По роду перекачиваемой жидкости:
водопроводные;
канализационные;
песковые;
иловые;
грязевые и др.
6.4. Характеристика центробежных насосов
Характеристикой насоса называется графическое изображение функциональной зависимости между производительностью (подачей) насоса и другими его параметрами.
С изменением производительности насоса Q изменяется развиваемый им напор Н, потребляемая мощность на валу N, коэффициент полезного действия η. Взаимосвязь между указанными параметрами определяется кривыми: Q-H, Q- N, Q- η - рабочими характеристиками насоса.
Рабочие характеристики центробежного насоса приведены на рис. 34 [ 8 ].
Рис. 34. Рабочие характеристики центробежного насоса:
Q-H, Q-N, Q-η - соответственно характеристики подачи, напора, мощности и коэффициента полезного действия насоса.