Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Теплоэнергетические, вентиляционные и компрессо...docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
11.29 Mб
Скачать

2.3. Центробежные насосы

2.3.1. Устройство и принцип действия. Классификация

Центробежные насосы используются для циркуляции воды в системах теплоснабжения, водяного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, питания котлов, подачи воды в камеры орошения и во многих других случаях.

Основными элементами, общими для всех разнообразных конструкций центробежных насосов, являются (рис. 2.9): всасывающий патрубок, рабочее колесо с лопатками, корпус спиральной формы и напорный патрубок.

Рис. 2.9. Конструкция одноступенчатого центробежного насоса

1 - всасывающий патрубок; 2 - рабочее колесо с лопатками; 3 – корпус;

4 - напорный патрубок; 5 – спиральный отвод

Всасывающий патрубок соединяет корпус насоса с всасывающим трубопроводом, напорный патрубок – с напорным трубопроводом. Рабочее колесо насоса жёстко насажено на вал, представляет собой единую отливку и имеет передний и задний диски с изогнутыми лопастями между ними. Корпус насоса не является осесимметричным; между внешним обводом колеса и корпусом имеется спиральная камера (спиральный отвод), по которой жидкость плавно отводится от рабочего колеса в напорный трубопровод.

Жидкость при вращении рабочего колеса под действием центробежных сил движется от его центра к периферии и далее поступает в спиральную камеру, напорный патрубок и напорный трубопровод. В спиральном отводе скорость снижается, и происходит частичное преобразование кинетической энергии в потенциальную. В центральной части колеса образуется вакуум, под действием которого происходит поступление жидкости в насос из всасывающего трубопровода. При вращении колеса обеспечиваются непрерывное движение жидкости и её поступление в сеть.

Центробежные насосы относятся к лопастным. Классификация и сравнение различных конструктивных типов лопастных насосов проводятся по общему критерию – коэффициенту быстроходности

, (2.19)

где – Q – подача, м3/с;

H – напор, м;

n – частота вращения рабочего колеса, об/мин.

Зависимость (2.19) характеризует не насос в целом, а одно рабочее колесо. Рабочее колесо с двусторонним входом следует рассматривать как два параллельно соединённых колеса, и в зависимость (2.19) подставляется величина Q/2. Для многоступенчатых насосов с последовательным соединением рабочих колёс подставляется напор, делённый на число ступеней, т.е. подставляется напор от одной ступени.

В зависимости от значений рабочие колёса подразделяются на 5 основных типов (рис. 2.10) и табл.

Рис. 2.10. Рабочие колёса различных по быстроходности насосов

С увеличением значений коэффициента быстроходности увеличивается подача и снижается напор насоса, меньше диаметры рабочих колёс и отношения , меньше размеры и массы насосов. Форма колеса постепенно переходит из радиальной в осевую, направление потока приближается к оси насоса, увеличивается относительная ширина лопастей на выходе из колеса, больше КПД насосов. Тихоходные насосы имеют малые подачи при больших напорах, а быстроходные – большие подачи при малых напорах.

В современной технике применяются лопастные насосы различных типов, которые отличаются друг от друга конструктивными особенностями и эксплуатационными данными.

Классификация центробежных насосов проводится по следующим признакам:

- по развиваемому напору – низконапорные (H = 20 – 60 м) и высоконапорные (H = ˃ 60 м);

- по величине подачи – малые (Q ˂ 0,2 м3/с) и крупные (Q ˃ 0,2 м3/с);

- по числу ступеней – одноступенчатые (с одним рабочим колесом) и многоступенчатые (с последовательным соединением рабочих колёс);

- по числу потоков в насосе – однопоточные, двухпоточные, многопоточные;

- по конструкции рабочих колёс – с открытым колесом, состоящим из втулки и лопаток; с полуоткрытым колесом, имеющим задний диск со стороны, противоположной входу жидкости в колесо; с закрытым колесом, имеющим с обоих боков диски; с односторонним входом, когда жидкость входит в рабочее колесо с одной стороны; с двухсторонним входом, когда жидкость входит в рабочее колесо с двух сторон рабочего колеса;

- по числу лопастей (лопаток) рабочего колеса – двух- и многолопастные;

- по входу жидкости в насос – с боковым входом, с осевым входом, с двухсторонним входом;

- по условиям отвода жидкости из насоса – со спиральным отводом, с кольцевым (цилиндрическим) отводом и с направляющим аппаратом;

- по расположению оси вращения рабочих органов – горизонтальные и вертикальные;

- по способу разъёма корпуса – с горизонтальным разъёмом, с вертикальным разъёмом и секционные;

- по назначению и роду перекачиваемой жидкости – для перекачки воды, нефти, бензина, холодных и горячих нефтепродуктов; сжиженных газов; фекальные; артезианские и др.;

- по способу соединения с двигателем – приводные, имеющие соединение непосредственно, через муфту или гидромуфту; моноблочные;

- по расположению насоса – погружной, скважинный, с трансмиссионным валом;

- по требованиям эксплуатации – обратимый; реверсивный; регулируемый, дозировочный, ручной;

- по условиям всасывания – самовсасывающий и заливной;

- по расположению рабочих органов и конструкции опор – консольный, моноблочный, с выносными опорами, с внутренними опорами;

- по месту установки насоса - стационарный, передвижной, встроенный.