9.4. Принцип действия и классификация центробежного насоса

Схема центробежных насосов показана на рис. 9.12. Внутри корпуса, имеющего спиральную форму, на валу 2 жестко закреплено рабочее колесо 3. Рабочее колесо состоит из заднего и переднего дисков, между которыми установлены лопасти 4, отогнутые от радиального направления в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. С помощью патрубков 5 и 6 корпус насоса соединен со всасывающим и напорным трубопроводами. Если при наполненных жидкостью корпусе и всасывающем трубопроводе привести во вращение рабочее колесо, то жидкость, находящаяся в каналах рабочего колеса (между его лопастями), под действием центробежной силы будет отбрасываться от центра колеса к периферии. В результате этого в центральной части колеса создается разряжение, а на периферии - повышенное давление. Под действием этого давления жидкость из насоса поступает в напорный трубопровод, а через всасывающий трубопровод под действием разряжения жидкость одновременно поступает в насос. Для отвода жидкости корпус насоса имеет расширяющийся спиральный канал (в форме улитки), в который поступает жидкость, выбрасываемая из рабочего колеса. Спиральный канал (отвод) переходит в короткий диффузор, образующий напорный патрубок, соединенный обычно с напорным трубопроводом. В процессе обтекания лопастей рабочего колеса и их силового воздействия на поток жидкости происходит преобразование механической энергии двигателя в кинетическую энергию движущейся жидкости. На выходе из рабочего колеса в спиральной камере и диффузоре вследствие увеличения их сечения кинетическая энергия жидкости преобразуется в энергию давления. Поступает жидкость в насос через всасывающий трубопровод, всасывающий патрубок и входное отверстие, сделанное в переднем диске. Задний (ведущий) диск жестко крепится на валу.

На рис. 9.12 изображен одноступенчатый насос консольного типа.

Рис. 9.12. Лопастные насосы

Рабочее колесо у этих насосов закреплено на конце (консоли) вала. Вал не проходит через область всасывания, что дает возможность избежать сложных форм подводов к насосу. В одноступенчатых насосах двухстороннего входа жидкость входит в рабочее колесо с двух сторон двумя потоками через раздвоенный полуспиральный подвод. Лопасти имеются с двух сторон ведущего диска, а в обоих ведомых дисках имеются входные отверстия. На выходе оба потока соединяются и выходят в общий отвод и диффузор. Одноступенчатые насосы имеют ограниченный напор. Для повышения напора применяют многоступенчатые насосы, в которых жидкость проходит последовательно через несколько рабочих колес, закрепленных на одном валу. При этом пропорционально числу колес повышается напор насоса. Центробежные насосы можно классифицировать по следующим основным признакам:

создаваемому напору - низконапорные (до 20 м), средненапорные (20 - 60 м), высоконапорные (свыше 60 м);

числу рабочих колес - на одноступенчатые и многоступенчатые;

способу подвода жидкости к рабочему колесу - с односторонним и двусторонним входом;

способу отвода жидкости из рабочего колеса - с направляющим аппаратом, спиральным или кольцевым отводами;

расположению вала - с горизонтальным и вертикальным валом;

направлению потока на выходе из рабочего колеса - на насосы радиального, диагонального типов и осевые;

назначению - водопроводные, канализационные, специальные.

Кроме того, насосы подразделяются по способу соединения с двигателем, по способу разъема корпуса и по ряду других признаков.