Принцип действия.

Схематически устройство центробежного насоса показано на рис.1 . Рабочее колесо А, снабженное лопатками и насаженное на вал, вращается с большой угловой скоростью в спиральном кожухе С. К двум патрубкам кожуха присоединяется всасывающий Тв и напорный Тн трубопроводы. Механическая энергия подводится в виде вращающегося момента и передается жидкости через лопатки вращающегося рабочего колеса. Действие лопаток на жидкость, заполняющую рабочее колесо, вызывает повышение гидродинамического давления и заставляет жидкость перемещаться в направлении от центра рабочего колесак периферии, выбрасывая её в спиральный кожух. В дальнейшем движении жидкость поступает в напорный трубопровод. Благодаря описанному движению перед входом в рабочее колесо создается пониженное давление (Вакуум если Ра=Ратм), и уходящая отсюда жидкость будет непрерывно заменяться вновь поступающей из приемного резервуара через всасывающий трубопровод под действием атмосферного давления. Таким образом, создается непрерывный ток жидкости.

Рис 1 - Схема центробежного насоса

Центробежные насосы по принципу своего действия не требуют установки  клапанов в рабочих органах самого насоса. До пуска в ход насос и всасывающий трубопровод должны быть залиты жидкостью, так как колесо насоса, вращаясь в воздушной среде (при не залитом состоянии), создает столь незначительное разрежение, что оно оказывается  недостаточным для подъема жидкости  с нижнего уровня к насосу.

Для возможности заливки насоса, если жидкость не притекает к нему под напором,и предотвращения опоражнивания всасывающего трубопровода при остановке насоса служит приемный клапан Кп, устанавливаемый на конце всасывающей трубы.

Для предотвращения обратного слива жидкости из напорного трубопровода нередко устанавливается обратный клапан Ко, который служит также и для защиты насоса от гидравлического удара при внезапной его остановке.

Классификация центробежных насосов.

В зависимости от способа подвода жидкости к рабочим колёсам различают однопоточные и многопоточные схемы центробежных насосов. Самая простая схема однопоточного насоса  приведена на рис. 1 . Насос этот одноколенный с односторонним подводом воды к колесу.

Для создания высоких давлений появляется необходимость в последовательном включении нескольких рабочих колес (рис 2), насаженных на общий вал.  В этом случае один и тот же поток жидкости проходит через ряд ступеней  повышения давления, причем общий создаваемый напор будет равен сумме напоров, создаваемых каждым колесом. Обычно колёса выполняются одинаковыми, поэтому принято считать что общий напор равняется Н=І  * Нк, где Нк – напор одного колеса, І – число рабочих колес.

Две распространенные схемы таких многоступенчатых насосов  с различным расположением колес приводятся на рис.2 и рис.3. В первой все колеса повернуты в одну сторону, во второй их направление попарно обратное. Переход жидкости от каждого колеса к последующему происходит по особым переточным каналам.

Рис 2 - Схема многоступенчатого насоса турбинного типа

Рис 3 - Схема многоступенчатого насоса спирального типа

Иногда бывает необходимо расчленить общую подачу насоса на несколько колес (многопоточные схемы), для чего их в работу включают параллельно. В этом случае напор, создаваемый насосом, определяется напором одного колеса. Общий же расход Q=i*Qk, где Qk - расход одного колеса.

На рис.4 насос имеет одно колесо, к которому жидкость подводится с двух сторон, что по существу является параллельным  соединением двух односторонних колес, причем каждое из них дает половину общего расхода, напор же остается равным напору, развиваемому одним колесом.

Более сложная схема с двумя параллельно включенными группами последовательно работающих колес (смешанное соединение) приведена на рис.5.

Рис 4 - Схема насоса с двухсторонним подводом жидкости

Рис 5 - Схема смешанного соединения колес

Центробежные насосы по способу отвода жидкости, поступающей к рабочему колесу, бывают спирального (волютного) и турбинного типа. В центробежных насосах спирального типа (рис.1) жидкость из колеса непосредственно поступает в спиральный канал кожуха и затем либо отводится в напорный трубопровод, либо по переточным каналам (рис 3), поступает к следующему колесу. В турбинных насосах (рис 2, рис 4) жидкость, прежде чем попасть в спираль или канал, ведущий к следующему колесу, сначала проходит через специальные направляющие жидкость устройства. По схеме рис 2 выполняются многоступенчатые насосы европейского типа, а по рис 3 – американского типа.

По конструкции корпуса различают насосы однокорпусные и секционного типа. В первых корпус насоса имеет  только один разъем в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вала насоса; у насосов секционного типа  корпус состоит из отдельных секций, причем секция с колесом образует одну ступень насоса. Секции корпуса соприкасаются между собой по плоскостям, перпендикулярным к оси насоса и все вместе стягиваются  болтами.

Классификация рабочих колес, а также типов одноступенчатых насосов производится по степени их быстроходности. По этому признаку колеса могут быть низкой, средней и высокой быстроходности.

По способу привода центробежные насосы разделяются на приводные и непосредственного соединения обычно с электромотором и паровой турбинной с  помощью  упругой муфты.

Насосы бывают горизонтального и вертикального исполнения. Их также классифицируют по роду применения: шахтовые, канализационные, питательные. По роду перекачиваемой жидкости: кислотные, шламовые, землесосы.