Ц ентробежные насосы

Принцип действия. В центробежных насосах всасывание и нагнетание жидкости происходит равномерно и непрерывно под действием центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса с лопатками заключённого в спиралеобразном корпусе.

В одноступенчатом центробежном насосе (рис.) жидкость из всасывающего трубопровода 1 поступает вдоль оси рабочего колеса 2 в корпус 3 насоса и, попадая на лопатки 4, приобретает вращательное движение. Центробежная сила отбрасывает жидкость в канал переменного сечения между корпусом и рабочим колесом, в котором скорость жидкости уменьшается до значения, равного скорости в нагнетательном трубопроводе 5. При этом, как следует из уравнения Бернулли, происходит преобразование кинетической энергии потока жидкости в статический напор, что обеспечивает повышение давления жидкости. На входе в колесо создаётся пониженное давление, и жидкость из приёмной ёмкости поступает в насос.

Д авление, развиваемое центробежным насосом, зависит от

скорости вращения рабочего колеса. Вследствие значительных зазоров между колесом и корпусом насоса разрежение,

возникающего при вращении колеса, недостаточно для подъёма жидкости по всасывающему трубопроводу, если он и корпус насоса не залиты жидкостью. Чтобы жидкость

Рис. Схема центробежного

насоса:

1 – всасывающий трубопровод; 2 – рабочее колесо; 3 – корпус; 4 - лопатки; 5 – нагнетательный трубопровод

не выливалась из насоса и всасывающего трубопровода при заливке насоса или при кратковременных остановках его, на конце всасывающей трубы,

п огруженном в жидкость, устанавливают обратный клапан, снабжённый сеткой (на рис. не показан).

Напор одноступенчатых центробежных насосов (с одним рабочим колесом) ограничен и не превышает 50 м. Для создания более высоких напоров применяют мно-

Рис. Схема многоступенчатого

насоса:

1 – рабочее колесо; 2 – корпус; 3 – вал; 4 – отводной канал

гоступенчатые насосы (рис.), имеющие несколько рабочих колёс 1 в общем корпусе 2, расположенных последовательно на одном валу 3.

Жидкость, выходящая из первого колеса, поступает по специальному отводному каналу 4 в корпусе насоса во второе колесо (где ей сообщается дополнительная энергия), из второго колеса через отводной канал в третье колесо и т.д.

Ориентировочно (без учёта потерь) можно считать, что напор многоступенчатого насоса равен напору одного колеса, умноженному на число колёс. Число рабочих колёс в многоступенчатом насосе обычно не превышает пяти.

Кпд центробежного насоса

Вследствие потерь внутри насоса только часть механической энергии N_дв, полученной от двигателя, преобразуется в энергию потока жидкости. Степень полезного использования энергии характеризуется значением полного КПД.

Полный КПД центробежного насоса учитывает три вида потерь:

1) Гидравлические потери.

Часть энергии, получаемой потоком от колеса, затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений и вихреобразование во всей проточной части машины. Поэтому действительный напор насоса Н:

где H_m – энергия, получаемая потоком от колеса;

h_c – потери энергии на преодоление гидравлического сопротивления.

Оценка гидравлического совершенства машины производится с помощью гидравлического КПД, равного отношению действительного Н и теоретического H_m напора

2) Объёмные потери.

обусловлены протеканием жидкости через зазоры между корпусом насоса и рабочим колесом. Утечки приводят к тому, что подача насоса Q меньше подачи рабочего колеса Q`. Тогда объёмные утечки