2.8. Центробежные насосы

Центробежные насосы являются самыми распространенными из всех типов насосов. Это объясняется широком диапазоном их подач (до 70 м³/с) и напоров (до нескольких тысяч метров вод.ст.) при сравнительно высоком КПД (до 85%).

Конструкция ц/б насоса (сдвоенного или двухступенчатого в зависимости от положения золотника, установленного на напорном патрубке) представлена в разрезе на лабораторном стенде. Основными частями ц/б насоса являются: корпус спиралевидной формы, рабочие колеса, приводной вал, приемный и нагнетательный патрубки, золотник перекрытия поточных каналов.

При вращении рабочего колеса насоса возникает центробежная сила, под действием которой жидкость движется в радиальном направлении, одновременно лопасти придают жидкости вращательное движение. Поэтому в центре насоса возникает разрежение, что обеспечивает непрерывный приток жидкости из всасывающего патрубка к центру. Пройдя через вращающееся колесо насоса, жидкость отбрасывается окружной скоростью в спиралевидный расширяющийся канал, который служит направляющим аппаратом для потока жидкости и в котором происходит частичное преобразование кинетической энергии, полученной жидкостью на колесе насоса, в гидродинамическое давление, с которым жидкость отводится в нагнетательный трубопровод.

Многоступенчатый насос секционной конструкции, представленный на стенде, имеет одностороннее расположение рабочих колес и разъем секций в плоскости, перпендикулярной оси. Направляющие аппараты изготовлены отдельно. Колеса и направляющие аппараты соединяют попарно в секции. Секции совместно с крышками со стороны входа и выхода соединяют стяжными шпильками, что образует корпус насоса.

Одна из особенностей ц/б насоса - невозможность пуска его в действие без предварительного залива перекачиваемой жидкостью.

Характерными неполадками в работе центробежных насосов, которые проявляются в уменьшении подачи, могут быть: подсос воздуха через приёмный патрубок или сальник, засорение приемной сетки или кингстона, увеличение зазора в переднем уплотнении рабочего колеса, снижение частоты вращения рабочего колеса, увеличение температуры перекачиваемой жидкости. Вибрация и стук в насосе обычно возникают при его неправильной сборке, попадании посторонних предметов в межлопаточное пространство рабочего колеса или плохой центровке с приводным двигателем.

Нагревание отдельных частей или всего насоса может происходить при чрезмерном или неравномерном обжатии сальниковой набивки, недостаточной смазке, длительной работе при закрытом нагнетательном клапане, загрязнении отводной трубки из камеры разгрузочного диска. Причинами увеличения потребляемой насосом мощности могут быть: пуск насоса при открытом нагнетательном клапане, увеличение вязкости перекачиваемой жидкости, механические повреждения подшипников или вала, сильная затяжка набивочного сальника.

2.9. Вихревые насосы.

В вихревом насосе рабочее колесо представляет собой диск с выфрезерованными с обоих торцов на периферии радиальными лопастями, разделенными перегородкой.

Жидкость к насосу подводится через приемный патрубок, а отводится через нагнетательный. В корпусе насоса имеется кольцевой канал, который начинается у всасывающего патрубка и заканчивается нагнетательным патрубком.

При вращении рабочего колеса жидкость поступает в приёмный патрубок, затем через окна в корпусе насоса в кольцевой канал к основаниям лопастей. Жидкость при движении от приёмного патрубка к нагнетательному рециркулирует, неоднократно попадая из кольцевого канала в межлопаточное пространство и вновь в кольцевой канал, где снова получает приращение механической энергии, в результате чего увеличивается её напор.

Таким образом в корпусе насоса осуществляется спиральное кольцевое вихревое движение, а многократность приращения энергии жидкости обеспечивает напор, который значительно превышает напор, создаваемый центробежным насосом.

Вихревые насосы обладают сухим всасыванием и на практике часто используются в качестве первой ступени центробежных насосов.

Характерной причиной отказов в работе вихревых насосов является кавитационное разрушение перемычек в корпусе насоса между всасывающим и нагнетательным патрубками.