Глава 6. Конструкции насосов

6.1.Основные типы насосов и специфика их работы

Назначение насосов – перемещение разного рода жидкостей: воды, водных растворов, кислот, пульпы, нефтепродуктов и т.д. В системах теплогазоснабжения и вентиляции насосы применяются для подачи по трубопроводам следующих сред: воды (холодной, горячей, перегретой), конденсата, растворов антифризов (воды с добавлениями веществ, препятствующих ее замерзанию) и реагентов в системах химводоподготовки котельных установок и очистки воздуха от вредных веществ, пульпы в системах золоудаления и мокрой очистки воздуха от пыли.

Таким образом, насосы могут быть классифицированы по роду перемещаемой жидкости и ее температуре.

По конструктивному признаку различают следующие типы насосов: центробежные, осевые, вихревые, поршневые, роторные.

В системах ТГиВ применяются центробежные и осевые насосы, способы соединения которых с приводом те же, что и у вентиляторов.

Очень часто насосы классифицируются по признаку их назначения и соответственно различают питательные, циркуляционные, сетевые, бойлерные, конденсатные, дренажные, пожарные, хозяйственные и т.д. насосы.

По ориентации оси вращения в пространстве насосы бывают вертикальные и горизонтальные. Существуют, однако, конструкции, которые могут работать в обоих положениях. В особую группу можно выделить погружные насосы. Это насосы вертикального типа, колесо которых погружается непосредственно в воду, т.е. располагается ниже уровня жидкости в приемном резервуаре.

Работа насосов характеризуется рядом специфических особенностей. Об одной из них (опасности возникновения кавитации) говорилось в гл. 2.

Насосы и их детали подвергаются значительным механическим усилиям и поэтому должны обладать достаточной прочностью. Чугунные или стальные корпуса выполняются литыми или реже ̶ сварными. Отдельные элементы машины плотно соединяются с помощью муфт или фланцев, стянутых болтами. Места пропуска извне в корпус движущихся деталей (валов, штоков, тяг и т.д.) снабжаются сальниковыми уплотнениями. Существуют и конструкции герметичных, бессальниковых насосов.

Особые меры принимаются по защите насосов от коррозии, которая не только снижает их прочность и повышает вероятность аварии. По данным А.И.Степанова, вследствие внутренней коррозии насосов, потери мощности могут доходить до 30%. Поэтому сейчас в конструкциях насосов для отопления и теплоснабжения все активнее применяются материалы с повышенной коррозионной стойкостью. Рабочие колеса в этом случае изготовляются из нержавеющей стали, бронзы, пластмасс, специальных видов чугуна. Для корпусных деталей используется чугун с шаровидным графитом.

Перед пуском в насос обязательно должна быть залита вода (исключение составляют погружные и самовсасывающие насосы). Это объясняется двумя обстоятельствами: во-первых, напор создаваемый насосом при работе «на воздухе» будет примерно в 800 раз меньше, вследствие разницы в плотности перемещаемых сред, и, значит, насос не сможет поднять воду из ниже расположенной емкости; во-вторых, неоднократные попытки запуска насоса «всухую» приводят к преждевременному его износу. Подача воды в насос перед пуском может быть осуществлена следующими способами:

1. установка бака с водой выше насоса;

2. залив воды через пробку в верхней части насоса;

3. залив воды с помощью вспомогательного насоса;

4. создание в насосе вакуума, достаточного для подъема жидкости до уровня насоса и его залива, с помощью подключения к вакуум-насосу.

Третий и четвертый способы применяются на крупных насосных станциях и при запуске больших насосов.

Во всех случаях на всасывающей линии обязательно устанавливается обратный клапан.

К самовсасывающим насосам относится большинство вихревых и поршневых насосов, т.е. машин способных создать достаточно высокий для подъема воды первоначальный вакуум. В частности, у вихревых насосов обычно достаточным оказывается остаток воды от предыдущих запусков.

Лопастные насосы самовсасыванием не обладают. Исключение составляют погружные насосы.