§ 9.2. Центробежно – вихревой насос

В вихревых насосах жидкость подводится к рабочему колесу на его периферии, т.е. в зоне высоких скоростей. Поэтому возможность возникновения кавитации на входе в вихревое колесо весьма велика. Испытания вихревых на­сосов при различных частотах вращения подтверждают склонность их к кавитации.

Предупредить возникновение кавитации можно повы­шением давления на входе в вихревое колесо. Для этого следует установить на валу вихревого насоса дополнитель­ное центробежное колесо. Насос такого типа, состоящий из двух последовательно включенных колес - центробеж­ного и вихревого, называется центробежно-вихревым насо­сом (рис. 9.8).

На рис. 9.8 приведен продольный разрез центробежно-вихревого насоса типа ЦВ. Насос состоит из двух последо­вательно включенных колес - центробежного 1 и вихрево­го 2, посаженных на общий вал. Жидкость подводится к центробежному колесу, как указано стрелкой, по каналу в корпусе 3. Поток выбрасывается центробежным колесом в спиральный отвод и поступает далее по каналу, выполнен­ному в корпусе, во входное отверстие вихревого колеса. Последнее подает жидкость через канал 4 в напорный тру­бопровод.

Опорой вала со стороны приводного двигателя являют­ся два однорядных шарикоподшипника 5, воспринимающих также осевую силу. Эти подшипники монтируются в корпусе 6 и фиксируются в осевом направлении крышкой 7. Другой конец вала поддерживается одним шарикопод­шипником, посаженным в крышку 8 корпуса. Корпус, крышка и центробежное колесо выполнены из чугуна, вих­ревое колесо - из стали.

Смазка подшипников - солидол, удерживаемый от рас­ползания по валу войлочными кольцами.

Уплотнение вала со стороны двигателя достигается ре­зиновым кольцом 9 и системой прижимных втулок. Кро­ме того, в полость уплотнения по каналу 10 подводится жидкость под давлением, развиваемым центробежным ко­лесом. Таким образом, обеспечивается водяное уплотнение. Аналогично выполнено уплотнение вала на стороне вихре­вого колеса. Жидкость, проникающая сквозь уплотнения, отводится в дренаж через отверстие 11.

Применение предвключенного центробежного колеса позволяет существенно повысить скорость на входе в вих­ревое колесо и, следовательно, получить более высокое давление вихревого колеса и насоса в целом.

Рис. 9.8. Центробежно – вихревой насос типа ЦВ

В центробежно-вихревом насосе часть полного давле­ния развивается центробежным колесом, КПД которого выше, чем у вихревого колеса. Поэтому КПД центробежно-внхревого насоса выше, чем КПД чисто вихревого на­соса (для вихревых насосов η = 50 %, для центробежно-вихревых η ≈ 55 %).

Область применения. Регулирование

Коэффициент быстроходности вихревых и центробежно-вихревых насосов . Следовательно, области при­менения этих насосов по подаче и давлению близки к об­ластям применения насосов объемных (поршневых и ро­торных).

В табл. 9.1 приведены технические данные вихревых насосов, выпускаемых в РФ.

Таблица 9.1. Характеристики вихревых насосов

Марка насоса	Q, м3/ч	H, м	Hx, м	N, кВт	η, %	n, об/мин	, м
ЭСН	6 - 12	24 - 30	60	1,5 - 2	22 - 42	2900	5
ЦВ	9 - 25	120 - 130	340 - 480	-	-	2900	7
СЦЛ	33	58	150	-	-	1450	7
СЦВ	11	16	26	0,28	20	1425	6
СВН - 80	29	32	80	7,5	34	1450	7
В	2,2 - 30	15 - 60	70 - 180	0,32 - 11	30 - 40	1450	6,5 – 4,5

П р и м е ч а н и е. Буквы, входящие в марку насоса, обозначают: Э - электрический; С - самовсасывающий; Н - насос; Ц - центробежный; В - вих­ревой; Л - лопастный вихревой.

Сопоставление технических данных насосов показыва­ет, что при одинаковых подачах вихревые и центробежно - вихревые насосы развивают более высокие давления по сравнению с центробежными.

Регулирование подачи вихревых насосов производится дросселированием потока на выходе или изменением час­тоты вращения. Чаще применяют первый способ ввиду его простоты. Однако регулирование подачи изменением час­тоты вращения дает существенную экономию энергии, рас­ходуемой на привод.