Основные виды насосов: классификация и применение

Классификация и области применения насосов

Насосы – это машины, в которых производится преобразование механической энергии привода в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости, в результате чего происходит ее перемещение.

В пищевых производствах насосы являются одними из самых распространенных видов оборудования, надежная работа которых обеспечивает непрерывность технологического процесса. Насосы используют для перекачивания жидкостей с разными физико-химическими свойствами (молочных продуктов, пасты, сыворотки, спирта и.т.п.) при различных температурах.

От параметров перекачиваемой жидкости во многом зависит тип и надежность работы насоса.

По принципу действия все насосы (рис. 2.23) делят на две большие группы – объемные, динамические, а также эрлифты и монтежю, в которых для перемещения жидкости используется энергия сжатого воздуха.

Объемные насосы. Для транспортировки жидкостей при высоких давлениях применяют объемные насосы. На рис. 2.24 показаны схемы объемных насосов. К объемным насосам с возвратно-поступательным движением рабочего органа относятся поршневые, плунжерные, диафрагменные. С вращательным движением рабочего органа – ротационные, одно-, двух- и трехвинтовые, шестеренчатые.

Принцип действия объемных насосов состоит в вытеснении некоторого количества жидкости из рабочего объема машины. Энергия жидкости в них повышается в результате увеличения давления. В объемных насосах подача (производительность) не зависит от напора.

Подача пропорциональна скорости перемещения рабочего органа или числу циклов в единицу времени. Объемные насосы являются самовсасывающими в отличие от динамических насосов.

Их используют для перекачивания высоковязких жидкостей, жидкостей с большим содержанием газов и плохо текучих продуктов.

Динамические насосы. В насосах этого типа энергия жидкости увеличивается благодаря взаимодействию лопаток рабочего колеса и перемещающегося потока. Под действием вращающихся лопаток жидкость приводится во вращательное и поступательное движение. При этом ее давление и скорость возрастают по мере движения в рабочем колесе.

В динамическом насосе увеличивается доля кинетической энергии в связи с увеличением скорости потока на выходе из рабочего колеса.

К динамическим насосам относятся вихревые, центробежные, диагональные, осевые насосы. Именно в таком порядке возрастают подачи насосов и уменьшаются создаваемые напоры.

Рис. 2.23. Классификация насосов

Рис. 2.24. Схемы конструкций объемных насосов:

а) плунжерный; б) диафрагменный; в) ротационный; г) шестеренчатый;

д) винтовой

Центробежные насосы. Принципиальная схема центробежного насоса приведена на рис. 2.25.

Центробежный насос (или ступень многоступенчатого насоса) состоит из подвода 1, рабочего колеса 2, ротора 3, отвода 4.

Жидкость подается во входной патрубок насоса и затем в рабочее колесо, откуда под действием вращающихся лопаток нагнетается в отвод.

Давление жидкости на выходе из отвода при этом становится больше, чем на входе за счет торможения потока и преобразования кинетической энергии в потенциальную энергию давления.

Рис. 2.25. Схема конструкции центробежного насоса

К достоинствам центробежных насосов можно отнести отсутствие пульсаций потока жидкости и высокую приспособляемость к различным условиям работы, благодаря применению соответствующих типов колес.

Недостатками центробежных насосов являются: ограниченный диапазон подач и напоров; низкий КПД при отклонении от номинальных режимов работы; снижение КПД с ростом вязкости перекачиваемой жидкости; зависимость подачи от противодавления и сопротивления системы; невозможность обеспечения работы с самовсасыванием жидкости в пусковой период без специальных устройств.

Вихревые насосы. Отличительная особенность этого типа насосов – вихревое движение жидкости (рис. 2.26).

Многократное контактирование потока жидкости с рабочим колесом сопровождается повышенными потерями энергии, в результате чего КПД насосов не превышает 40 – 50%.

Вихревые насосы в сравнении с центробежными могут удалять газы из всасывающей линии, т.е. перекачивать газожидкостные смеси, и обеспечивают самовсасывание в пусковой период.

Осевые насосы используют для создания больших подач при перекачивании загрязненной воды, вязких и мало- вязких продуктов, подпиточной и оборотной воды. По сравнению с центробежными осевые насосы (рис. 2.27) имеют большие подачи и меньшие напоры.

В пищевой промышленности широкое распространение получили, в основном, поршневые, плунжерные, ротационные и центробежные насосы.

Поршневые и плунжерные насосы отличаются более высокими КПД и создаваемыми давлениями, но ограничены производительностью.

Широкое применение для целей энергосбережения получили струйные насосы, которые успешно конкурируют с лопастными насосами при наличии сбросных высокопотенциальных потоков газа, пара и жидкостей.

Рис. 2.26. Схема конструкции вихревого насоса:

1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – лопатки; 4 – окно всасывания; 5 – нагнетательный патрубок; 6 – вал

Рис. 2.27. Схема конструкции осевого насоса:

1 – входной направляющий аппарат; 2 – корпус; 3 – рабочее колесо;

4 – диффузор

Параметры насосов

Работа насоса и насосной установки характеризуется рядом параметров, наиболее важными из которых являются:

Подача насоса. Различают объемную и массовую подачу насоса. Объемная(массовая `M) подача – объем (масса) жидкости, подаваемой насосом в напорный патрубок в единицу времени. Объемная и массовая подачи связаны соотношением

,

где r – плотность жидкости.

Напор насоса – представляет собой энергию, сообщаемую насосом единице веса перемещаемой жидкости. Напор, в соответствии с уравнением Бернулли, равен разности полных напоров за насосом на линии нагнетания и на линии всасывания:

,

где pн и pвс – абсолютные давления на выходе и входе насоса; wн и wвс -скорости жидкости на выходе и входе насоса; zн и zвс – высоты точек замера давления, отсчитанные от произвольной горизонтальной плоскости сравнения.

Полезная мощность – мощность, сообщаемая насосом, перемещаемой жидкости:

Мощность на валу (эффективная):

Коэффициент полезного действия представляет произведение трех коэффициентов, характеризующих отдельные виды потерь энергии в насосе:

,

где- гидравлический, объемный и механический КПД насоса, соответственно.

Таким образом, потери энергии в насосе подразделяются на гидравлические, объемные и механические.

Гидравлические потери энергии связаны с трением жидкости и вихреобразованием в проточной части. Для лопастных насосов это сопротивление подвода, рабочего колеса и отвода.

Теоретический напор Hт, создаваемый насосом, больше напора действительного H на величину гидравлических потерь hг:

Гидравлический КПД представляет собой отношение действительного напора к теоретическому:

Объемные потери связаны с перетеканием жидкости через зазоры из области повышенного в область пониженного давления, а также утечками через уплотнения. Часть теряемой энергии учитывается объемным КПД:

,

где Qт – теоретическая производительность насоса; Qут – перетечки внутри и утечки из насоса.

К механическим потерям относят трение в подшипниках, в уплотнениях вала, потери на трение жидкости о нерабочие поверхности рабочих колес (дисковое трение). Величина механических потерь оценивается механическим КПД:

Обычно для современных центробежных насосов hг = 0,90-0,96; hоб = 0,96-0,98; hмех = 0,80-0,94. Значения КПД насосов, таким образом, находятся в пределах 0,6-0,9.

Для оценки насосного агрегата в целом используется КПД агрегата (насосной установки) – hа, вычисляемый как отношение полезной мощности насоса к мощности агрегата (в случае электрического привода насоса мощность агрегата — электрическая мощность на клеммах двигателя).

Таким образом, мощность насоса при электрическом приводе

Мощность приводного двигателя выбирают с учетом возможного отклонения режима работы насоса от его номинального (паспортного) режима. Чтобы не перегружать двигатель при любых отклонениях от номинального режима и при пуске, его мощность выбирают с запасом

,

где коэффициент запаса мощности k =1,1-1,5 (принимается большим с уменьшением мощности насоса).

Насосная установка

Насосная установка включает в себя насос, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, системы регулирования, контроля и защиты.

На рис. 2.28 приведена насосная установка на основе лопастной машины. К насосу 1 жидкость поступает из приемной емкости 2 по всасывающему трубопроводу 3. Жидкость насосом нагнетается в напорный резервуар 4 по напорному трубопроводу 5. На нагнетании насоса имеется задвижка 6, при помощи которой можно менять подачу насоса.

Иногда на трубопроводе 5 устанавливают обратный клапан 7, перекрывающий напорный трубопровод при остановке насоса и препятствующий обратному току жидкости из напорного резервуара.

Если давление в приемном резервуаре отличается от атмосферного или насос расположен ниже уровня жидкости в приемном резервуаре, то на всасывающем трубопроводе устанавливают задвижку 8, которую перекрывают при остановке или ремонте.

В начале всасывающего трубопровода устанавливают фильтровальную сетку 9, предохраняющую насос от попадания в него твердых частиц, и клапан 10, позволяющий залить всасывающий трубопровод и насос перед пуском.

Рис. 2.28. Насосная установка

Работа насоса может контролироваться расходомером, измеряющим производительность насоса, манометром 11, установленным на напорном трубопроводе, и мановакууметром 12, установленным на всасывающем трубопроводе, позволяющим определять напор насоса.

Рассмотрим случай, когда жидкость необходимо подавать на высоту hг из приемной емкости с давлением p1 в напорную емкость с давлением p2 . Запишем уравнения Бернулли для сечений 1 – 1 и 0 – 0 (сторона всасывания):

и 0 – 0 и 2 – 2 (сторона нагнетания):

Потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений на всасывании и нагнетании равны:

В связи с тем, что приемная и напорная емкости имеют большие объемы и площади резервуаров много больше площади трубопроводов, принимается, что w1 = w2 = 0 .

Тогда напор насоса равен:

Таким образом, напор насоса затрачивается на преодоление разности давлений в напорном и приемном резервуарах, сообщение кинетической энергии потоку жидкости на выходе из насоса (при равенстве диаметров трубопроводов на всасывании и нагнетании насосов dвс=dн, скорости на всасывании и нагнетании одинаковы wвс=wн , в этом случае второе слагаемое равно нулю), подъем жидкости на высоту и преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

Если давления в емкостях равны и трубопровод горизонтальный, напор, создаваемый насосом, затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

Напор насоса экспериментально можно определить по показаниям манометра и мановакууметра на выходе и входе насоса:

,

где Dh – разность в высотах расположения манометра и мановакууметра.

Характерным параметром, определяющим работу насоса на стороне всасывания, является допускаемая вакуумметрическая высота всасывания, которая определяется из уравнения Бернулли для сечений 1 – 1 и 0 – 0:

,

где рп – давление насыщенного пара при температуре перекачиваемой жидкости; Dpвс – потери давления во всасывающем трубопроводе.

Величина допускаемой вакуумметрической высоты всасывания связана с геометрической высотой всасывания, которая представляет собой разность высот уровня жидкости в приемном резервуаре и осью всасывающего трубопровода насоса. Если уровень жидкости в приемном резервуаре расположен выше оси всасывающего трубопровода насоса, то эту величину называют подпором (представляет отрицательную геометрическую высоту всасывания).

Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 4447;

Источник: https://poznayka.org/s28028t1.html

Центробежные насосы

Центробежные насосы являются самыми распространённым насосами в мире.

Благодаря своей конструкции и стабильной работе этот тип насосов нашел широкое применение, как для решения бытовых задач, так и для основных технологических процессов в самых различных отраслях промышленности.

В данной статье будет дано полное описание центробежных насосов, рассказано как работает центробежный насос, его классификация и основные области использования.

Принцип действия центробежного насоса

Основным элементом центробежного насоса является рабочее колесо (импеллер), расположенное внутри спирального корпуса (улитка), которое имеет лопасти, направленные в обратную сторону относительно вращению самого колеса. Импеллер устанавливается на вал, который соединен с приводом насоса. При старте работы агрегата рабочее колесо начинает вращаться, и жидкость через всасывающий патрубок поступает вдоль оси вращения колеса.

Под действием центробежной силы, жидкость перемещается по каналам между лопастями в радиальном направлении (от центра импеллера к его периферии) в спиральную камеру корпуса насоса, а затем и в нагнетательный патрубок насоса. На периферии рабочего колеса располагается зона повышенного давления. В центре же давление понижено, что обеспечивает постоянное поступление жидкости в насос.

Конструкция центробежных насосов

Центробежный насос состоит из следующих основных частей:

Всасывающий патрубок
Нагнетательный патрубок
Спиральный корпус (проточная часть насоса)
Рабочее колесо (импеллер)
Уплотнение вала
Картер насос

Классификация центробежных насосов

Центробежные насосы можно классифицировать по конструктивным исполнениям его основных элементов, по типу установки и назначению.

По расположению патрубков насосов

Насос «ин-лайн» типа. У данного типа насоса всасывающий и нагнетательный патрубок находятся на одной линии друг напротив друга. Перекачиваемая жидкость проходит сквозь насос. Насос устанавливается на прямых участках трубопровода.

Насос ин-лайн

- Консольные насосы. Жидкость поступает в центр рабочего колеса (импеллера). Патрубки расположены под 90˚С относительно друг друга.
Консольные насосы
- Одноступенчатый насос. Насос с одним рабочим колесом на валу. Данные насосы используются при задачах, где не требуется обеспечивать высокий напор. Максимальный напор у одноступенчатых насосах обычно не превышает.Одноступенчатый насос
- Многоступенчатый насос имеет на валу более одного последовательно соединённых колес. Такой тип насосов используется для обеспечения высокого напора при сравнительно небольшом расходе. Высокий напор создается благодаря сумме напоров, создаваемых каждым отдельным колесом. Перекачиваемая жидкость переходит последовательно от одной ступени к другой.
Многоступенчатый насос
Для защиты от попадания перекачиваемой жидкости в окружающую среду и в механическую часть центробежного насоса используются различные уплотнительные системы. По типу применяемой системы насосы можно разделить на:
- Центробежные насосы с сальниковым уплотнением (ссылка на сальниковое уплотнение)
- Центробежные насосы с торцевым уплотнением (одинарным или двойным) (ссылка на торцевое уплотнение)
- Центробежные насосы с магнитной муфтой (ссылка на магнитную муфту)
- Центробежные насосы герметичные с мокрым ротором (ссылка на мокрый ротор)
- Центробежные насосы с динамическим уплотнением (ссылка на динамическое уплотнение)
По типу соединения с электродвигателем

Центробежные насосы разделяются также по типу соединения гидравлической части насоса с электродвигателем. Выделяют типы:
- Насос с соединительной муфтой. Упругая муфта — это элемент, позволяющий соединить вал электродвигателя и вал, на котором крепится рабочее колесо. Для этого используется, как обычная муфта, так и муфта с промежуточным элементом. Использование промежуточного элемента позволяет не отсоединять электродвигатель при техническом обслуживании насоса, например при замене торцевого уплотнения.
  
  Обычная муфта Муфта с промежуточным элементом
- Моноблочный насос. У данного типа насосов рабочее колесо крепится либо сразу на удлиненном валу электродвигателя, либо для соединения вала двигателя и насоса используется неподвижная постоянная глухая муфта.Центробежный насос с глухой муфтойБлагодаря своим конструкционным возможностям назначение центробежного насоса может быть самым различным. По данному показателю выделяют следующие типы центробежных насосов:
  - Дренажные
  - Скважинные
  - Фекальные
  - Шламовые
  - Пищевые
  - Санитарные
  - Пожарные
  - Самовсасывающие
  Материальное исполнение центробежных насосов
  
  Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности, перекачивают самые различные жидкости, начиная с воды и заканчивая высоко агрессивными и абразивными суспензиями.
  
  Поэтому выбор материалов для основных элементов центробежных насосов очень широкий и чаще всего он основывается на стойкости данного материала к свойствам перекачиваемой жидкости (ссылка на таблице хим. стойкости) и условиям работы самого насоса.
  
  Можно выделить следующие основные материалы:
  
  Металлическое исполнение
  - Чугун
  - Бронза
  - Углеродистая сталь
  - Нержавеющая сталь
  - Дуплекс
  - Супер-дуплекс
  - Титан
  - И.т.д
  Футерованные и пластиковые исполнения
  
  При работе с высоко агрессивными жидкостями, например с кислотами, металлическое исполнение не всегда может обеспечить необходимой коррозионной защиты. Либо применения сверхстойких сплавов может привести к значительному удорожанию всей конструкции.
  
  Поэтому широкое распространение приобрело использования самых различных пластиков, в качестве основного материала контактирующего со средой в центробежных насосах.
  
  Можно выделить два основных типа:
  - Футерованные насосы. Футеровка – это процесс нанесения пластикового покрытия на металлический корпус насоса. Все элементы контактирующие с перекачиваемой средой покрыты слоем полимера, что значительно увеличивает коррозионною устойчивость всей проточной части. Современные технологии обеспечивают отличное сцепление между покрытием и корпусом, т.к при отливке полимер заполняет все полости и зазоры.
  - Пластиковые центробежные насосы. Основные элементы насоса, контактирующие со средой, выполнены из цельного пластика, обработанного на специальных станках.
  Материалы для футерованных и пластиковых насосов:
  - PP — полипропилен
  - PVDF- поливинилденефлуорид
  - PE – полиэтилен
  - PVC – поливинилхлорид
  - PFA – перфторалкоксил
  - PTFE – политетрафторэтилен
  - ETFE – этилентетрафторэтилен (Tefzel)
  - FEP – фторэтиленпропилен
  Материалы уплотнительных колец
  
  В качестве уплотнительных колец в центробежных насосах чаще всего используют следующие эластомеры:
  - EPDM — Этилен-пропиленовые каучук
  - NBR — Бутадиен-нитрильный каучук
  - FPM/FKM/Viton — Фторкаучук
  - FFKM — Каучук перфторированный
  Преимущества и недостатки центробежных насосов
  
  Преимущества:
  - Простая конструкция
  - Немного движущихся частей, большой срок службы
  - Высокий КПД
  - Высокие показатели производительности
  - Постоянная подача, без пульсаций
  - Регулировка производительности с помощью дроссельного клапана на линии нагнетания или частотного преобразователя
  Недостатки
  - Невозможность «самовсасывания»
  - Большой риск кавитации
  - Производительность сильно зависит от напора
  - Наиболее эффективны только в одной заданной рабочей точке. При регулировании подачи с помощью частотного преобразователя эффективность понижается
  - Не может работать с мультифазными жидкостями с содержанием воздуха или газа
  - При перекачки абразивных жидкостей возможный быстрый износ основных элементов из-за высокой скорости вращения рабочего колеса (около 1500 об/мин).
  - Не может работать с высоковязкими жидкостями (макс. 150 сСт)
  Области применения
  
  Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности.
  
  Основные из них:
  
  Водоснабжение и водоотведение
  
  Водоочистные сооружения
  
  Энергетика
  
  Нефтяная и газовая промышленность
  
  Химическая промышленность
  
  Целлюлозно-бумажная промышленность
  
  Горнодобывающая промышленность
  
  Пищевая
  
  Фармацевтическая

Основные производители

Крупных игроков на рынке центробежных насосов можно также разбить по отраслям в которых они наиболее сильны:

Водоснабжение, водоотведение, водоочистка

Grundfos : grundfos.com
Wilo :wilo.ru
Группа компаний Xylem. Насосы Lowara, Goulds, Flygt, Vogel и.т.д : http://xylem.ru
KSB: https://www.ksb.com/ksb-ru/
Pentair : www.pentair.com
Ebara : http://www.ebaraeurope.ru/
Caprari : www.caprari.it

Нефтехимическая отрасль

Flowserve www.flowserve.com
ITT www.itt.com/
Sulzer www.sulzer.com
Hermetic Pumpen www.hermetic-pumpen.com
Kirloskar pumps www.kirloskarpumps.com/
Ruhrpumpen www.ruhrpumpen.com

Химическая промышленность

Munsch munsch.de/
Pompe Travaini www.pompetravaini.it/
Someflu pump www.someflu.com/
Rutschi Gruppe www.grupperutschi.com

Горнодобывающая отрасль

Warman . Группа компания Weir mineral https://www.global.weir/brands/
Krebs . Группа компаний flsSmidt http://www.flsmidth.com/en-US/Krebs
Habermann pumpen www.aurumpumpen.de/ru/

Источник: https://RuPumps.com/nasosyi/po-tipu/dinamicheskie-nasosyi/tsentrobezhnyiy-nasos.html

Классификация насосов

Под насосами в общем случае понимают энергетические машины или установки, которые для перемещения перекачиваемой среды (жидкой, твердой и газообразной) при статическом или динамическом воздействии увеличивают ее давление или кинетическую энергию.

Историческое развитие насосостроения как способа транспортирования химических и физических веществ, а также постоянно возрастающие требования к параметрам износостойкости, всасывающей способности и специальные условия монтажа привели к большому количеству типов, которые обусловили разные определения понятий и типов насосов. В результате возникали случаи, когда заказчик, разработчик и поставщик применяли три различных определения для одного и того же насоса.

Для устранения этого очевидного недостатка была разработана система классификации насосов, по конструктивным признакам и принципу действия, а также по виду перекачиваемой жидкости.
Насосы по принципу действия подающего элемента подразделяют на насосы возвратно-поступательного действия, роторные и динамические.

НАСОСЫ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

Перемещение жидкости происходит в результате осевого двиижения поршня или мембраны в цилиндре насоса, который через всасывающий и нагнетательный клапаны периодически соединяется с подводящим и напорным трубопроводами.

При увеличении рабочего объема насоса вследствие движения поршня или мембраны жидкость всасывается через всасывающий клапан или вентиль, а при обратном ходе поршня из-за уменьшения рабочего объема через нагнетательный клапан или вентиль вытесняется в напорный трубопровод.

По виду вытеснителя насосы подразделяют на поршневые и мембранные (рис. 1).
Признаками классификации поршневых насосов могут служить:

а) способ действия поршня (рис. 2);

б) положение поршня и цилиндра (рис. 3);в) форма поршня (рис. 4);

г) вид привода (рис. 5).

Соответственно этому различают насосы простого или двойного действия, горизонтальные или вертикальные, радиальные или аксиальные, клапанные, крыльчатые, дисковые, плунжерные многоступенчатые с рычажным, кулачковым приводом или с качающимся приводным диском, а также прямодействующие.

Мембранные насосы классифицируют по расположению и колиичеству мембранных цилиндров, а также по типу привода.

РОТОРНЫЕ НАСОСЫ

Роторные насосы работают главным образом по принципу вытеснения, причем один или несколько вращающихся поршней или винтов образуют друг с другом в цилиндре насоса рабочие полости, причем размеры полости всасывания наибольшие, а наапорной полости – наименьшие; поэтому жидкость из полости всасывания и выталкивается в напорную полость. Однако некоторые роторные насосы имеют постоянные рабочие полости (объем вытеснения) как на входе, так и на выходе.

Принципиальные различия и некоторые преимущества роторных насосов над поршневыми заключаются:

а) во вращающихся поршнях; б) в отсутствии клапанов в цилиндрах;

в) в уравновешивании масс или моментов.

По конструктивному исполнению рабочих органов все роторные насосы делят на пять основных типов, а именно: шестеренные, винтовые, коловратные, пластинчатые, роликовые. На рис. 6 приведены эти типы роторных насосов.

Шестеренные насосы (рис. 7) подразделяют в основном по числу шестерен (на двух- и многошестеренные), по типу зацепления (с наружным и внутренним зацеплением) и по числу потоков жидкости (на одно- и многопоточные насосы).

Как видно по рисункам, жидкость, попадая в межзубчатые пространства зубчатых колес, перемещается от входной к напорной полости насоса. Взаимное зацепление зубьев, а также малые радиальные и торцовые зазоры между шестернями и корпусом уменьшают протечки перекачиваемой жидкости.

Винтовые насосы подразделяют в основном по количеству рабочих органов на одно- и многовинтовые, а по направлениюпотока жидкости на одно- и двухпоточные винтовые (рис. 8). В противоположность шестеренным насосам процесс перемещения жидкости в винтовых насосах происходит в осевом направлении по свободным межвинтовым полостям от стороны всасывания к напорной стороне.

Коловратные насосы выпускают в настоящее время самых различных конструкций.

Для конструкции этого вида xapaктерны так называемые двухвальные насосы с одно- или многоопрофильными роторами различной формы поперечного сечения (рис. 9).

Почти все коловратные насосы перемещают перекачиваемую жидкость от стороны всасывания к напорной стороне без изменения объема полости вытеснения.

Пластинчатые насосы – типичные представители одновальных насосов, по принципу действия подразделяют на простого и двойного действия (рис. 10), а по виду ротора на одно- и многоопластинчатые насосы (шиберные).

Рабочий процесс этих типов характеризуется изменяющимся (серповидным) рабочим объемом полостей всасывания и напора. Уплотнение между входным и напорным патрубками осуществляется плоскими пластинами или лопатками, помещенными в пазах ротора, при минимальных радиальных и торцовых зазоорах между ротором и корпусом.

Роликовые насосы подразделяют только по принципу действия на одно- и двукратного действия (рис. 11).

В данном случае эффект нагнетания обусловливается вращающимися поршнями, эксцентрично расположенными в корпусе, которые приводят эластичную оболочку в колебательное движение и перемещают жидкость вследствие быстрого изменения (пропорционально частоте вращения) рабочего объема полостей всасывания и напора.

ДИНАМИЧЕСКИЕ НАСОСЫ

В отличие от поршневых и роторных эти насосы работают по динамическому принципу. В результате вращения рабочих колес внутри рабочего пространства насоса кинетическая энергия от рабочего колеса передается перекачиваемой жидкости, которая в последующих элементах (диффузоре, направляющем аппарате, спирали) в большей части преобразуется в энергию давления.

По принципу действия насосы прежде всего подразделяют на лопастные и вихревые (рис. 12).

Если лопастной насос не обладает, как правило, свойством самовсасывания, то вихревой – обычно работает по принципу самовсасывания.

Кроме того в вихревых насосах в подавляющей степени происходит непрямой обмен энергии между вторичным потоком жидкости, находящейся в рабочем колесе, и перекачиваемой жидкостью в боковом канале корпуса насоса.

Лопастные насосы подразделяют:
по направлению потока на выходе из рабочего колеса – на центробежные насосы радиального, диагонального типов и на осевые (рис. 13);по прохожденио жидкости за рабочим колесом – с направляяющим аппаратом, спиральным или кольцевым отводом;

по направлению потока жидкости в рабочем колесе или между рабочими колесами – на одно- и двухпоточные (рис. 14).

В многооступенчатых насосах применяют одностороннее или симметричное расположение рабочих колес (рис. 15).

В заключение следует еще указать на деление, или классифиикацию, насосов по всасывающей способности:

самовсасывающие, частично самовсасывающие (с предвключенными ступенями всасыывания или всасывающими устройствами) и не самовсасывающие.

Вихревые насосы по форме рабочего колеса можно классифиицировать на открытые (звездообразные), закрытые (с периферийнообоковым каналом) и чисто вихревые (рис. 16), а по прохождению потока на одно- и многоступенчатые насосы.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ НАСОСЫ

К этой группе относятся прежде всего небольшие насосы, которыe по классическим признакам (наличие вращающегося или перемещающегося вдоль оси рабочего органа) нельзя отнести к обычным насосам.

Струйные насосы (рис. 17) характеризуются наличием трубы Вентури, в центр которой подводится струя рабочей среды (вода, пар или газ).

Рабочая струя образует пограничный слой и вследствие высокой скорости вначале захватывает частички окружающего воздуха, а затем вследствие обменных процессов всасывает перекачиваеемую жидкость из подводящего трубопровода.

Пневматические насосы (газлифты) подают жидкость в результате образования водовоздушной смеси малой плотности при поступлении воздуха под давлением в зааглубленную под уровень жидкости трубу. Окружающая жидкость большей плотности проникает во всасывающую трубу, обеспечивая тем самым процесс подъема жидкости (рис. 18).

Электромагнитный насос (рис. 19), предназначенный главным образом для перекачивания жидкого металла, создает потак называемому правилу правой руки осевую силу в перекачиваемой жидкости, которую можно рассматривать в качестве движущегося проводника в магнитном поле. Вследствие этого создаются услоовия для перемещения жидкости.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ВИДУ ПЕРЕКАЧИВАЕМОЙ СРЕДЫ

От физических и химических свойств перекачиваемой среды неизбежно зависят конструкции насоса, принцип его работы, а также выбор материала. На этом основании вид перекачиваемой среды пелесообразно принять в качестве второго признака для классификации насосов.

Поэтому определены шесть типичных перекачиваемых сред для насосов.

В соответствии с этим насосы предназначены для чистых и слегка загрязненных жидкостей, загрязненных жидкостей и взвесей, легко загазованных жидкостей, газожидкостных смесей, агресссивных жидкостей, жидких металлов.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО НАЗНАЧЕНИЮ

На практике довольно часто встречаются насосы разных типов, названия которым даны в зависимости от особенностей их эксплуатации. Так, например, различают питательные, циркуляционные, конденсатные насосы, если речь идет о насосах для тепловых электростанций.

К циркуляционным или насосам охлаждения относятся насосы, которые, как правило, работают в замкнутых системах. Под реакторными насосами подразумевают в настоящее время главные циркуляционные насосы, которые включены в первичный контур реактора атомной электростанции.

Судовые центробежные или поршневые трюмные насосы используют в судостроении.

В погружных насосах или насосах с мокрым или защищенным электродвигателем, последний размещают в перекачиваемой среде. Общеизвестные гидравлические насосы, относящиеся к этим типам и устанавливаемые в гидравлические системы, являются не только подающими машинами, но и источниками напорного потока жидкости.

Классификацию по назначению следует применять лишь в том случае, когда недостаточно первых двух признаков (классификация по принципу действия и по перекачиваемой среде) для четкой характеристики определенного типа насоса.

Перепечатка материала возможна только с активной ссылкой на electronpo.ru, как на источник первой информации.

Быстрый переход – | Асинхронный двигатель | Насос К65-50-160| Электродвигатель АИР355S6 У3| Цена консольных насосов | Электродвигатели цена |

Источник: http://electronpo.ru/info

Классификация насосов

Насос – это агрегат, предназначенный для перемещения различных веществ с разными объемами, имеющих разный состав и особенности. Многообразие разновидностей насосного оборудования требует четкой классификации, для того чтобы потребители могли быстро подобрать необходимую модель в соответствии с собственными нуждами.

Насосы подразделяются на типы с учетом следующих критериев:

области использования;
принцип действия;
конструктивные особенности;
назначения и места установки.

При этом определенная модель может характеризоваться по каждому виду классификации.

Область использования

Бытовые – предназначены для:

создания давления в автономных системах отопления частных жилых домов;
подачи воды при отсутствии централизованных источников снабжения;
перекачивания стоков в системах канализации при невозможности обеспечить нужные уклоны в трубопроводах и т.д.

Производительность бытовых насосов значительно более низкая по сравнению с промышленными.

Промышленные – используются:

для снабжения водой, необходимой при работе промышленных установок;
в водоочистных сооружениях и системах охлаждения;
в системах снабжения топливом и смазочными материалами;
для промывки узлов механизмов и оборудования;
для транспортировки нефтепродуктов;
в системах водоснабжения котельных установок;
в химической промышленности для перекачивания агрессивных жидкостей и т.п.

Мощность промышленных типов имеет большое значение для обеспечения рентабельности предприятий, в том числе работающих в сфере услуг, поэтому подбирая насосы, не экономят на их производительности и стоимости.

Принцип действия

По этому критерию оборудование можно разделить на насосы объемного принципа действия и динамические.

Принцип работы объемных насосов заключается в изменении различными способами объема внутренней камеры, что создает давление, побуждающее к движению перекачиваемые жидкости. Главная их особенность – самовсасывание новых объемов перекачиваемого вещества за счет создания разрежения в камере после удаления из нее ранее поступившего. К ним относятся следующие виды:

Поршневые насосы – главным их рабочим органом является поршень, создающий давление в камере цилиндрической формы за счет возвратно-поступательного движения. Впуск и выпуск перекачиваемой субстанции обеспечивают всасывающий, а также нагнетательный клапаны, конструкция которых зависит от области применения. Насосы могут быть предназначены для вертикальной или горизонтальной установки, одноцилиндровыми или оснащенными несколькими цилиндрами, однократного или многократного действия. Мощность зависит от объема цилиндров и скорости движения поршня.
Роторные подразделяются на зубчатые, шиберные, шестеренные, лабиринтные, винтовые, импеллерные, перистальтические и другие. Несмотря на различия в устройстве все они функционируют по одному принципу – жидкость или газ перекачивается через фиксированный корпус с помощью перемещения ротора, кулачков, винтов, лопастей или других движущихся деталей. Импеллерные насосы несколько отличаются от других видов – передвижение жидкости в них осуществляется с помощью вытеснения эластичными лопастями вращающегося колеса, заключенного в эксцентрическом корпусе. Конструкция этого вида намного проще поршневых в связи с отсутствием клапанов, поэтому они имеют большую популярность среди пользователей.
Вакуумные насосы в полной мере можно назвать самовсасывающими. Большинство из них можно отнести к роторным. Основное условие для их нормальной работы – обеспечение полной герметичности между движущимися деталями и корпусом.
Перистальтические представляют собой устройство, состоящее из гибкого рукава, изготовленного из эластомера с размещенным на нем валом с роликами. Вал при вращении пережимает рукав с помощью роликов, обеспечивая проталкивание жидкости.

Функционирование динамических насосов осуществляется за счет сил движения при отсутствии самовсасывания и характеризуется уравновешенностью работы, равномерностью подачи перекачиваемой жидкости и исключением вибрации. К ним относятся:

Центробежные – оснащены рабочим колесом, расположенным внутри корпуса. Колесо при вращении повышает кинетическую энергию водотока, за счет которой повышается кинетическое, и вслед за ним потенциальное давление жидкости, что побуждает ее к перемещению.
К струйным насосам можно отнести эрлифты и гидроэлеваторы. Эрлифты работают в комплекте с компрессором, насыщающим перекачиваемую жидкость воздушными пузырьками, которая передвигается благодаря их подъемной силе. Действие гидроэлеваторов осуществляется за счет кинетической энергии перекачиваемой субстанции.
Вихревые насосы по принципу работы схожи с центробежными. Только здесь ускорение движения водотока побуждается за счет завихрений жидкости, которые создаются посредством эксцентричности корпуса, что приводит к периодическому изменению зазоров между лопастями и кожухом. Они имеют малые размеры и массу, что позволяет легко их перемещать. Единственный недостаток этого типа насосов – невысокий КПД – менее 50 %.

Конструктивные особенности

По конструктивным особенностям насосы можно отличить невооруженным глазом, особенно в случаях, когда не получается его установить на запланированное место из-за несовместимости соединений и неподходящих размеров.

Кроме того, даже у одной разновидности насосов могут быть отличия во внутреннем устройстве. Например, все роторные насосы оснащены роторами, но рабочие элементы – кулачки, лопатки, винты и т.д. – у них могут отличаться.

Еще одно явное отличие разных видов насосов по конструкции – горизонтальное или вертикальное исполнение.

Назначение и место установки

Широко используемые насосы, служащие для подачи воды из скважин, резервуаров и колодцев, подразделяются на поверхностные и погружные.

Поверхностные насосы

Подача воды осуществляется за счет всасывания через гибкий шланг или трубу, которые опускают в скважину. Они могут оборудоваться системой автоматики, обеспечивающей поступление воды по сигналу датчика, срабатывающего при включении кранов в системе. Такая система называется насосной станцией.

Погружные насосы

Колодезные опускают непосредственно в саму воду. Они оборудованы поплавками, прекращающими работу насоса при отсутствии воды.

Назначение дренажных насосов – откачка воды из затопленных подземных помещений, дренажных систем, водоемов, бассейнов, систем автономной канализации. Откачиваемая вода чаще всего бывает загрязненной, поэтому конструкция оборудования рассчитана на минимальный контакт с водой трущихся деталей.

Насосы циркуляционные используются в автономных системах отопления для создания давления и ускорения циркуляции теплоносителя.

Они отличаются небольшими размерами, бесшумностью работы, легкой встраиваемостью непосредственно в трубопроводы системы отопления.

При их подборе следует пользоваться простым правилом: оборудование должно в течение часа пропустить через себя 3-кратный объем теплоносителя.

Назначение фекальных насосов – перекачивание загрязненных и сточных вод, включая хозяйственно-бытовые канализационные стоки, содержащие большое количество крупных примесей.

Такие сточные воды удаляются из систем канализации жилых домов, моечных ресторанов и кафе, прачечных и банных заведений, гостиниц и т.д.

Обычно хозяйственно-бытовые стоки содержат крупные частицы, которые могут забивать трубы канализационных систем, для предотвращения этого в конструкции предусматривается механизм, измельчающий крупные частицы до нужной фракции.

Источник: http://kachayvodu.ru/blog/klassifikatsiya-nasosov

Классификация насосов. Виды насосов

Гидравлика > Насосы. Все о насосах > Классификация насосов. Виды насосов

Автор: gidroadmin

Дата: 2009-03-28

Насосами называются машины для создания напорного потока жидкой среды. Этот поток создается в результате силового воздействия на жидкость в рабочей камере насоса.

По характеру силового воздействия, а следовательно, и по виду рабочей камеры различают насосы динамические и объемные.

В динамическом насосе силовое воздействие на жидкость осуществляется в проточной камере, постоянно сообщающейся со входом и выходом насоса.

В объемном насосе силовое воздействие на жидкость происходит в рабочей камере, периодически изменяющей свой объем и попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса.

К динамическим насосам относятся:
1) лопастные:а) центробежные; б) осевые;
2) электромагнитные;
3) насосы трения: а) вихревые; б) шнековые; в) дисковые; г) струйные и др.

К объемным насосам относятся:
1) возвратно-поступательные: а) поршневые и плунжерные; б) диафрагменные;
2) крыльчатые;
3) роторные: а) роторно-вращательные; б) роторно-поступательные.

По некоторым общим конструктивным признакам динамические и объемные насосы делят на следующие виды:
1) по направлению оси расположения, вращения или движения рабочих органов: а) горизонтальный; б) вертикальный;
2) по расположению рабочих органов и конструкций опор: а) консольный; б) моноблочный; в) с выносными опорами; г) с внутренними опорами;
3) по расположению входа в насос: а) с боковым входом; б) с осевым входом; в) двустороннего входа;
4) по числу ступеней и потоков: а) одноступенчатый; б) двухступенчатый; в) многоступенчатый; г) однопоточный; д) двухпоточный; е) многопоточный;
5) по требованиям эксплуатации: а) обратимый; б) реверсивный; в) регулируемый; г) дозировочный.

Агрегат, состоящий из насоса (или нескольких насосов) и приводящего двигателя, соединенных друг с другом, называется насосным агрегатом.

В зависимости от рода двигателя различают следующие насосные агрегаты: 1) электронасосный; 2) турбонасосный; 3) дизель-насосный; 4) мотонасосный; 5) гидроприводной; 6) паровой; 7) пневматический.

Насосный агрегат с трубопроводом и комплектующим оборудованием, смонтированным по определенной схеме, обеспечивающей работу насоса, называется насосной установкой.

Источник: Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.

Источник: http://www.techgidravlika.ru/view_post.php?id=31

Классификация центробежных насосов и их характеристика:

Насосы, перекачивающие жидкости за счет центробежной силы, создаваемой воздействием лопастей внутреннего механизма на жидкость, называют центробежными. Считаются одними из надежных насосов.

Лучше при выборе центробежного насоса сделать акцент на моделях со средними показателями производительности и напора воды.

Группы или виды центробежных насосов

Первая группа. Расположение оси вращения: горизонтальная ось вращения и вертикальная ось вращения.

Горизонтальное расположение вала наиболее востребованы, т.к. их обслуживание проводится его и быстро. Преимущества вертикального расположения вала заключаются в его компактных габаритах.

А вот минусом вертикального осевого центробежного насоса является его ремонт или обслуживание, т.к. при этом приходится снимать двигатель, который располагается поверх корпуса насоса.

Вторая группа. Количество ступеней: одно или много.

При одноступенчатой конструкции работает одно рабочее колесо центробежного насоса.

Многоступенчатые центробежные насосы работают с несколькими рабочими колесами, которые расположены на одном вале. Каждая ступень образуется из колеса центробежного насоса с рабочей камерой. Вода перемещается от ступени к ступени, пока не достигает выхода из насоса.

Третья группа. По способу размещения насоса: поверхностные, полупогружные и глубинные.

Из названия понятно, что поверхностные насосы располагаются на определенной поверхности. У них не предусмотрен контакт с осадками, поэтому им необходима защита в виде помещения.

Полупогружные насосы наполовину опускаются в жидкость. Чаще их используют для откачки воды из подвала.

Погружной насос предназначен для работы в воде, глубина и диаметр скважины диктуют какую модель необходимо выбрать. Крепится такой насос при помощи страховочного троса.

Должен быть погружен полностью в воду, т.к. вода для него и естественное охлаждение и смазочная жидкость. К таким насосным установкам предъявляются требования: герметичность корпуса и материал корпуса насоса.

Четвертая группа. По забору воды: самотечные, самовсасывающие.

В самотечные центробежные насосы жидкость поступает перетеканием.

Самовсасывающие насосы способны перекачивать загрязненную воду, оснащены обратным клапаном, который помогает накопить воду.

Пятая группа. Сфера применения: для откачивания воды для бытовых нужд; для тушения пожаров; воздушный насос и нефтяной.

Классификация центробежных пожарных насосов

По НПБ 176-98 различает насосы с нормальным, высоким и комбинированным давлением. При нормальном давлении создается напор до 2 МПа, при высоком – до 5 МПа, комбинированные – регулируют нормальное и высокое давление напора воды.
По расположению на пожарной машине: передние, средние и задние. Переднее расположение центробежного пожарного насоса подразумевает его установку перед радиатором пожарной машины.
Плюсами такого расположения являются: простота набора воды в резервуар, возможность близко подъехать к водоему, короткая система электроснабжения.

Минусами является: замерзание воды при неблагоприятных условиях, возможность привести в негодность при аварийной ситуации, неудобное соединение с баком для воды.

Заднее расположение – насос в специальном отсеке в кузове автомобиля. Близок к цистерне с водой, не загораживает водителю обзор.

Достоинствами центробежных насосных установок являются:

при увеличении напора воды, подача не уменьшается;
за счет высокой частоты вращения вала в центробежных насосах допускается применять электродвигатели и турбины, которые заменяют привод;
возможность регулирования мощности центробежного насоса.

Минусами таких насосов являются:

Перед началом работы, данные насос необходимо залить водой.
Из-за вращения внутри насоса составных частей, в системе образуется воздух, из-за которого создается вибрация. Вибрация приводит к износу некоторых частей.

Основные проблемы у насосного оборудования и их решение:

Линия всасывания засорена. Это происходит из-за засорившегося фильтра, которые необходим заменить.
Жидкость перекачивается с высокой температурой. Выключить насос, дать ему остыть.
Длинный трубопровод, но с меленьким диаметром. Это ошибка, которую допустили строители вначале. Её можно исправить, только переложив трубопровод.
Соединения разгерметизированы. Необходимо внимательно осмотреть все соединения, а при обнаружении причины, произвести новую герметизацию.

Как увеличить срок эксплуатации центробежных насосов

Чтобы центробежные насосы работали долгое время в схему их подключения необходимо включать контрольно-измерительные приборы, например, манометр и обратный клапан.

Манометр поможет следить за давлением, а обратный клапан накапливать воду.

На входе в насос необходимо устанавливать фильтр, во избежание попадания твердых частиц, которые могут вывести из строя всю установку.

Центробежный насос должен использоваться согласно характеристикам. Не покупайте насос, у которого высота водяного столба рассчитана на 30 метров, а Вы в целях экономии будете использовать на 50 м.

Такой насос быстро износится, и Вы понесете дополнительные траты.

Самыми популярными видами центробежных насосов являются:

Центробежный насос Водолей У 0.5-40м. Погружной насос, позволяющий работать на глубине 20 метров, производительность составляет 1800 л/час. Напор водяного столба достигает в высоту 60 метров.

Центробежный насос GRUNDFOS SQ 1-35.

Погружной, диаметр насоса 80 мм. Из-за небольшого диаметра такая модель подойдет больше для подачи питьевой воды.

Высота водяного столба достигает 45 метров, а производительность составляет 1400 л/час.

Стоит такой насос 27 000 рублей. Выполнен качественно и прослужит долго.

Источник: http://iseptick.ru/vodoprovod/nasosi/klassifikaciya-centrobezhnyx-nasosov.html