8. Принцип действия центробежного насоса
Проточная часть насоса состоит из трех основных элементов — подвода 1, рабочего колеса 2 и отвода 3. По подводу жидкость подается в рабочее колесо из подводящего трубопровода. Назначением рабочего колеса является передача жидкости энергии от двигателя. Рабочее колесо центробежного насоса состоит из ведущего а и ведомого (обода) б дисков, между которыми находятся лопатки в, изогнутые, как правило, в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Ведущим диском рабочее колесо крепится на валу. Жидкость движется через колесо из центральной его части к периферии. По отводу жидкость отводится от рабочего колеса к напорному патрубку или, в многоступенчатых насосах, к следующему колесу.
Рис. 1. Схема центробежного насоса консольного типа.
1 – подвод; 2 – рабочее колесо; 3 – отвод; 4 – диффузор; 5 – язык.
9. Гидравлические q-h зарактеристики центробежных насосов. Измененение насосных характеристик
Графическую зависимость основных технических показателей насоса от подачи при постоянных значениях частоты вращения, вязкости и плотности жидкой среды на входе в насос называют характеристикой насоса (рис. 1). Установить теоретическим путем характер изменения этих величин с необходимой для практики точностью весьма сложно, так как многие факторы пока не поддаются точному определению. Необходимые зависимости получают опытным путем в результате испытаний насосов при постоянной частоте вращения и дросселировании потока на нагнетании.
При построении характеристики насоса подачу откладывают по оси абсцисс, а напор, потребляемую мощность Naг и к. п. д. — на отдельных масштабных шкалах по оси ординат. Для построения характеристики Н — Q принимают полный напор, который иногда называют дифференциальным или манометрическим.
Обычно кроме названных зависимостей на график наносят допустимый ∆hдоп и критический ∆hкр кавитационные запасы как функции подачи Q.
Рис. 1. Характеристика центробежного насоса.
Характеристика дается заводом-изготовителем и является обязательной составной частью паспорта насоса, приводится в каталогах и прейскурантах. Характеристика центробежных насосов имеет большое практическое значение. Она позволяет подбирать насос для работы в заданных условиях, показывает возможные режимы его работы.
При аналитических расчетах эксплуатационных режимов перекачки применяют аналитическую зависимость Н от Q и η от Q. Так, характеристику центробежного насоса Н — Q можно представить в виде
,
где а и b — постоянные коэффициенты, определяемые из паспортной характеристики насоса. Нетрудно заметить, что при Q = 0 напор при закрытой задвижке на нагнетании Нзз = а. Чтобы определить коэффициент b, значения Н и Q выбирают в рабочей части характеристики насоса. Иногда для удобства аналитического решения и повышения точности расчетов характеристика Н — Q аппроксимируется выражением
,
где m — коэффициент, зависящий от режима течения жидкости: при ламинарном течении m = l, при турбулентном — в зоне гидравлически гладкого трения m = 0,25, в зоне квадратичного трения m = 0.
10. Подпорные насосы.
Современным типом подпорных насосов являются насосы НПВ (нефтяные подпорные вертикальные). Они выпускаются четырёх типоразмеров: НПВ 1250-60, НПВ 2500-80, НПВ 3600-90, НПВ 5000-120. Цифры в маркировке указывают на производительность (м3/ч) и напор насоса (м).
Данный тип насоса (рис. 1) размещается в стакане 1, расположенном под уровнем земли, практически на отметке трубопровода. Приводящий двигатель находится на поверхности.
Н
асос
имеет центробежное рабочее колесо
двухстороннего входа 2, с каждой стороны
колеса по предвключенному литому колесу
4 типа шнек. Направляющие подшипники
ротора – подшипники скольжения, они
смазываются и охлаждаются перекачиваемой
нефтью.
Удерживание ротора от перемещения в осевом направлении производится сдвоенными радиально-упорными шарикоподшипниками 6, имеющими консистентную смазку. Ротор насоса гидравлически уравновешен применением на нём центробежного колеса двухстороннего входа, уплотнение ротора 5 – механическое, торцевого типа.
П
Рис. 1. Схема установки
подпорного насоса
Подпорные насосы соединяются между собой только параллельно. В основном на подпорной станции используется один или два рабочих насоса и один резервный.