Класифікація відцентрових насосів

Зараз розроблено багато різних конструкцій відцентрових насосів, які можна класифікувати за голов­ними признаками

За кількістю робочих колес, розміщених послідовно, відрізняють одноступеневі і багатоступеневі насоси В багатоступеневих насосах рідина, що перека­чується, проходить через ряд колес, насаджених на єдиний вал. При цьому напір насоса дорівнює сумі на­порів, які розвиваються кожним колесом. Багатоступеневі насоси є високонапірними (насосами високого тиску). В залежності від форми проточних каналів, по яких рідина перетікає від колеса до колеса, багатоступеневі насоси мають такі позначення: ЦНС - відцентровий насос секційний (в російській мові Ц, - «центробежньїй» ); ЦН -багатоступеневий насос в якому робочі колеса згруповані попарно.

За кількістю потоків (за кількістю паралельно розміщених колес) насоси бувають однопоточні і багатопоточні

За величиною створюваного напору відцентрові насоси діляться на малонапірні (насоси малого тиску) - ті, що створюють напір до 20 метрів водяного стовпа, середньонапірні (насоси середнього тиску) - напір 20 - 60 метрів водяного стовпа; високонапірні (насоси високого тиску) - напір більше 60 метрів водяного стовпа

За способом підводу рідини до робочого колеса бу­вають насоси з однобічним входом та насоси з двобічним входом.

За способом відведення рідини від робочого колеса відцентрові насоси бувають з спіральним каналом, з кільцевим каналом та з направляючим апаратом. Останні інколи називають турбінними насосами

За конструкцією робочого колеса відцентрові на­соси можуть бути з закритим робочим колесом (з двома дисками), з напіввідкритим робочим колесом (з одним диском), з відкритим робочим колесом (зовсім без дисків).

За розміщенням валу відрізняють горизонтальні та вертикальні насоси.

За способом з'єднання з двигуном відцентрові насоси бувають привідними (з шківом або ре­дуктором), насоси, що з'єднуються з двигуном за допомогою муфти, моноблочні - насоси у яких робоче колесо установлюється на спільному валу з двигуном.

Консольні одноступеневі насоси це найбільш по­ширений тип відцентрових насосів для подачі 5 - 350 м3/годину. Консольні насоси застосовують для транспор тування не тільки води, але і хімічно активних рідин, суспензій та емульсій.

Рис.6 - Конструкція консольного насоса типу К уніфікованої серії

1 - робоче колесо; 2 - корпус; 3 - гайка; 4 - вал; 5 - сальник; 6 - опорний

кронштейн; 7 - підшипники; 8 - ущільнююче кільце.

Рис.7 - Моноблочний насос типу КМ

1 - корпус; 2 - робоче колесо; 3 - кришка; 4 - втулка сальника;

5 - опорний фланець; 6 - електродвигун.

Насоси потужністю до 10 квт опорної плити не мають і кріпляться повністю на електро­двигуні. Насоси типу КМ займають значно менше місця ніж насоси типу К. У цьому їх перевага.

Рис.8 - Безопорний насос фірми «Грундфос Віло»

1 - корпус; 2 - герметизуючий екран; 3 - ротор; 4 - втулка валу;

5 - підшипник; 6 - статор; 7 - вал; 8 - робоче колесо.

Насоси виробляє, наприклад, гер­манська фірма «Грундфос Віло». Як видно, це моноблочний насос, корпус якого виконано так, що осі усмоктувального і напірного патрубків співпадають Діаметри патрубків також одинакові. Насоси умовним проходом до 32 мм виробляють з різьбовими з'єднаннями (на накидних гайках). В нашій країні безопорні насоси за­стосовуються для систем водяного опалення.

За родом рідини, яку перекачує насос, відцентрові насоси бувають:

• водопровідні - насоси для умовно чистої води;

• каналізаційні (фекальні) - призначені для перекачки фекальних стічних вод і других забруднених рідин з температурої) до 100"С;

- теплофікаційні - для гарячої та перегрітої води;

- грунтові (землесоси), піскові, шламові для транспортування різноманітних пульп (пульпа - суміш води з твердими речовинами);

- кислотні - для транспортування агресивних рідин;

- насоси для транспортування нафти та нафто­продуктів;

- насоси для рідин, що легко закипають (ефір,спирт і т.п.).

Окрім названих існують і інші насоси для специфічних рідин.

Рис.9 - Типи робочих коліс

Рис.10 - Схема відцентрового насоса

Внаслідок неминучих втрат енергії у самому насосі, потужність, яку він споживає, повинна бути більшою за корисну потужність Відношення корисної потужності до потужності на валу насоса називається коефіцієнтом ко­рисної дії:

Коефіцієнт корисної дії насоса ураховує усі втрати енергії в насосі.

Вони складаються із гідравлічних, об'ємних і механічних втрат.

Гідравлічні втрати оцінюються гідравлічним ко­ефіцієнтом корисної дії:

,

де: Н - корисний напір насоса;

h_нас - втрати напору на подолання гідравлічних опорів при русі рідини у насосі .

Вони складаються із втрат напору на тертя об поверхню проточної частини насоса і вихрових (місцевих) втрат.

Об'ємні втрати виникають через перетікання частини рідини крізь зазори між рухомим робочим колесом і не­рухомими деталями корпусу насоса із зони високого тиску у зону розрідження Вони оцінюються об'ємним ко­ефіцієнтом корисної дії:

,

де: О - подача насоса у напірний трубопровід (корисна подача насоса);

ДО- витрата рідини, яка пе­ретікає через зазори.

Механічні втрати енергії виникають через тертя ру­хомих деталей насоса (тертя в підшипниках, сальниках і т.п.). Вони оцінюються механічним коефіцієнтом корис­ної дії:

Тобто, повний коефіцієнт корисної дії насоса Дорівнює добутку гідравлічного, об'ємного та механічного К.К.Д.

Коефіцієнти корисної дії крупних насосів, які серійно виробляються промисловістю, доходять до 0,9 -0,95, а невеликих 0,6-0,75.

Подача насоса — це кількість рідини, що нагнітається насосом за одиницю часу. Найуживанішою є об'ємна подача Q (м³/с).

Напір насоса — повна питома енергія, що передається насосом потокові рідини. Тобто це різниця повних питомих енергій потоку (повних напорів) на виході і вході насоса. Напір може бути обчислений за формулою:

Н ,

де: — перепад тиску на насосі, (Па);

— густина (питома маса рідини), (кг/м2);

g - прискорення вільного падіння.

Корисною потужністю насоса є потужність на виході, тобто гідравлічна потужність потоку Nг, підрахована за формулою:

N_г = H·ρ·g·Q = Δp·Q

Споживаною потужністю насоса є механічна механічна потужність на його привідній ланці (валу), що може бути обчислена за формулою:

N_м = М·ω ,

де: M — крутний момент на валу насоса (Нм);

ω — кутова швидкість вала насоса (с-1).

Тоді його коефіцієнт корисної дії визначається співвідношенням:

η_н = Nг/Nм

Рис.11 - Схема насосної установки з консольним відцентровим насосом

1 - джерело; 2 - усмоктувальний пристрій (сміттезатримуюча сітка й

зворотний клапан); 3 - усмоктувальна труба; 4 - насос; 5 - вакуумметр,

6 - манометр; 7 - електродвигун; 8 - засувка; 9 - напірний трубопровід;

10 - напірний (приймальний) резервуар.

4 5 6 7 8 10 15 20 30 40 50 70 100 150 200 300 Є. м'/год

Рис. 12 - 3ведений графік полів насосів типу "К" (КМ)

Призначення і сфера застосування гідродинамічних передач. Принцип дії та їх класифікація. Робоча рідина.