Принцип роботи відцентрового насоса, його пристрій і застосування

У будь-якої технологічної лінії, що містить рідину, не обійтися без самоусмоктувальних насосів, здатних перекачувати її через себе. При влаштуванні автономного водопостачання приватного будинку такий агрегат входить до складу насосної станції, яка подає воду зі свердловини або колодязя до водорозбірних точок всередині будинку. Найпоширенішим типом насосів для виконання такої роботи є відцентровий. До них відносяться 75% всіх гідравлічних машин для перекачування води, нафтопродуктів, хімікатів, сумішей води з твердими частинками і інших рідких матеріалів.

Принцип роботи

Дія відцентрового насоса засновано на законах гідродинаміки, на надання рідини, що надходить в замкнутий корпус спіралевидної форми, динамічного впливу через обертові лопаті ротора. Ці лопаті мають складну форму з вигином в бік, протилежний напрямку обертання колеса. Вони закріплені між двома дисками, насадженими на вісь, і передають динаміку рідини, що заповнює простір між ними.

Виникає при цьому відцентрова сила відносить її з центральної частини корпусу, розташованої в районі осі обертання робочого колеса до його периферії, і далі — в трубу, що відводить. В результаті дії відцентрової сили в центрі корпусу створюється розріджена область зниженого гідравлічного тиску, яка заповнюється новою партією рідини із вхідного патрубка. Необхідний напір в трубопроводі створюється різницею тисків: атмосферного і внутрішнього, в центральній частині робочого колеса. Робота насоса можлива тільки при повному заповненні корпусу водою, в «сухому» стані колесо буде обертатися, але необхідної різниці тиску не виникне і переміщення рідини з трубопроводу, що подає не буде.

Пристрій

Будь-відцентровий насос складається з двох основних вузлів: мотор і робоча камера або проточна частина. Залежно від призначення, типу рідини конструкція і вживані матеріали можуть змінюватися, але склад основних елементів однаковий:

  • двигун
  • спіральний корпус — «равлик»
  • робоче колесо — крильчатка
  • робочий вал
  • ущільнення вала
  • підшипник вала
  • вхідний патрубок (фланець)
  • вихідний патрубок (фланець)

Корпус відцентрового насоса може бути монолітним, або роз’ємним — для зручності ремонту і догляду за агрегатом. Особливі вимоги до внутрішньої поверхні корпусу — вона повинна бути максимально гладкою, всі нерівності і дефекти ускладнюють проходження рідини і знижують ефективність роботи відцентрового насоса.

Відведення рідини проходить через спиралевидную камеру з розширенням до виходу, тому такі відцентрові насоси часто називають «равликом». Відводить камера переходить в патрубок, до якого приєднується напірний трубопровід.

Головна деталь лопатевого насоса — робоче колесо-ротор. Від нього передається в переміщувану рідку середу механічна енергія обертання валу двигуна. Для підвищення ефективності дії відцентрового насоса в корпусі можуть бути встановлені кілька роторів на одному валу. Такий агрегат здатний видавати на виході високий тиск, і називається багатоступеневим.

За конструкцією робоче колесо може бути відкритим або закритим. Варіант, при якому лопаті закриті з боків дисками, більш ефективний, в ньому відсутні непотрібні перетікання рідини з однієї порожнини в іншу.

Прилади й арматура

Для нормальної роботи відцентрового насоса потрібні додаткові вузли і прилади:

  • Прийомний зворотний клапан. Сприяє збереженню води в проточній частині, якщо перекачується вода — оснащується сіткою для грубої очистки.
  • Засувка на всмоктуючому патрубку.
  • Кран для випуску повітря при наповненні водою робочої камери.
  • Зворотний клапан на напірної трубі, що перешкоджає ходу води в корпус при роботі іншого агрегату.
  • Засувка на вихідній трубі для запуску і контролю напору води.
  • Вакуумметр, що вимірює ступінь розрідження на вході в проточну камеру.
  • Манометр для вимірювання напору.
  • Запобіжний клапан для захисту від гідроудару.
  • Прилади автоматичного контролю (комплектуються при роботі в складі виробничого комплексу обладнання різного призначення)

Класифікація

У промисловості і в побуті застосовуються тисячі відцентрових насосів. Чітко класифікувати їх без прив’язки до вузької області застосування складно, можна розділити їх за типами щодо тільки найзагальніших властивостей:

  • Число ступенів (робочих роторів): одноступінчаті, двоступінчасті, багатоступінчасті. Загальна потужність напору складається з тиску створюваного однієї крильчаткою.
  • Вісь обертання: горизонтальний робочий вал, вертикальне розташування вала (свердловинні).
  • Спосіб установки: поверхневі, напівзаглибні (помпи відцентрового типу для викачування рідин з поглиблень), заглибні (для роботи в глибоких колодязях і свердловинах, з підвісом на тросі).
  • Забір води: нормальне всмоктування (вода заповнює робочу камеру самопливом), зважених (для підйому рідини з глибини через що подає шланг, потрібно заливка всієї системи)
  • Розташування вхідного і вихідного патрубка: класичне (вхідний — по центру, по осі робочого вала, вихідний — зверху), розташування In-Line (усмоктувальна і напірна труба розташовані по одній осі).

Переваги та застосування

Відцентрові насоси, принцип роботи яких відрізняється простотою, знайшли повсюдне застосування багато в чому завдяки саме логічності свого пристрою. Загальний підхід зберігається в конструюванні мікроскопічних пристроїв, перекачувальних розчини в точних медичних приладах і для багатотонних помп, які качають в шахтах суміш води з шматками важких гірських порід. Загальні переваги використання таких агрегатів: надійність, компактність, простота, довговічність, легкість монтажу, простий пуск і налагодження, плавна подача рідини, економічність і низька вартість.

Насос відцентрового типу — головний елемент системи водопостачання в багатьох приватних будинках. Без нього важко обійтися на всіх етапах влаштування такої системи. Після буріння свердловини тільки таке пристрій здатний викачати без пошкоджень для себе зваж води з частинками грунту. Надалі на основі його монтується насосна станція для зручного і надійного водопостачання будинку.

Ссылка на основную публикацию