Вопрос 10

Назовите этапы пуска и остановки центробежного насоса. Опишите схему насосной установки. Охарактеризуйте устройство, принцип действия центробежного насоса. Спроектируйте схему насосной установки.

Перед пуском центробежных насосов всасывающий трубопровод и внутреннюю полость корпуса насоса следует залить перекачиваемой жидкостью, затем открыть кран у манометра и включить электродвигатель. При этом задвижка на напорном трубопроводе должна быть закрыта. После того как насос разовьет требуемую частоту вращения, а манометр покажет соответствующее давление, следует открыть кран вакуумметра и краны на трубах, подводящих воду к сальникам. Если подшипники насоса охлаждаются водой, то необходимо открыть и краны на трубах, подводящих воду к подшипникам, и только после этого можно открыть задвижку на напорном трубопроводе. Следует отметить, что в тех случаях, когда это не приводит к опасным перегрузкам электродвигателя, запуск насоса допустим и при открытой задвижке на напорном трубопроводе.

Насосный агрегат с трубопроводом и комплектующим оборудованием, смонтированным по определенной схеме, обеспечивающей работу насоса, называется насосной установкой. Далее приведена примерная схема насосной установки.

Насос 5, приводимый в движение электродвигателем 3, засасывает жидкость из расходного резервуара 6 по всасывающему трубопроводу 7 и нагнетает ее в напорный резервуар по напорному трубопроводу 2. На всасывающем трубопроводе установлены приемное устройство, состоящее из фильтра (сетки) 5 и обратного (приемного) клапана 4, и вакуумметр (или манометр) 9. На напорном трубопроводе установлены мановакуумметр 10 и запорно-регулировочное устройство  (например, задвижка)  11.

Помимо приведенных на схеме и описанных выше приборов, насосная установка снабжена электроизмерительными приборами (для измерения мощности, потребляемой насосом), зачастую вакуум-насосом (для создания необходимого вакуума в крупных лопастных насосах в целях их заливки), приборами автоматики (сигнализатор уровня, сигнализатор давления и др.).

Также на всасывающем или напорном трубопроводе могут монтироваться датчики температуры. Можно устанавливать один датчик для замера температуры жидкости, либо можно установить два датчика температуры для контроля нагрева рабочей жидкости при перекачивании ее насосом.

В некоторых случаях может понадобиться контроль температуры корпуса насоса, в этом случае на корпус насоса устанавливают контактные датчики температуры.

Центробежные насосы являются одной из самых распространенных разновидностей динамических гидравлических машин. Они широко применяются: в системах водоснабжения, водоотведения, в теплоэнергетике, в химической промышленности, в атомной промышленности и др.

Рис. 1 Принципиальная схема центробежного насоса:

1 - рабочая камера; 2 - рабочее колесо; 3 - направляющий аппарат; 4 - вал; 

5 - лопатка рабочего колеса; 6 - лопатка направляющего аппарата; 7 - нагнетательный патрубок;

8 - подшипник; 9 - корпус насоса (опорная стойка);

10 - гидравлическое торцовое уплотнение вала (сальник);

11 - всасывающий патрубок.

На рабочем колесе имеются лопатки (лопасти), которые имеют сложную форму. Жидкость подходит к рабочему колесу вдоль оси его вращения, затем направляется в межлопаточный канал и попадает в отвод. Отвод предназначен для сбора жидкости, выходящей из рабочего колеса, и преобразования кинетической энергии потока жидкости в потенциальную энергию, в частности в энергию давления. Указанное выше преобразование энергии должно происходить с минимальными гидравлическими потерями, что достигается специальной формой отвода.

Корпус насоса предназначен для соединения всех элементов насоса в энергетическую гидравлическую машину. Лопастный насос осуществляет преобразование энергий за счет динамического взаимодействия между потоком жидкой среды и лопастями вращающегося рабочего колеса, которое является их рабочим органом. При вращении рабочего колеса жидкая среда, находящаяся в межлопаточном канале, лопатками отбрасывается к периферии, выходит в отвод и далее в напорный трубопровод.