Центробежный насос: область применения

Насосы используются практически во всех сферах промышленного, городского, сельского и домашнего хозяйства. Работа насосов заключается в откачке или перекачке жидкости. Потребность в такой функции объясняет повышенный интерес к данному виду оборудования.

Насосы
Центробежные насосы

Принцип действия

За счёт разности давления выполняется забор жидкости из скважины или колодца, и она попадает в устройство. Вращение рабочего колеса с лопастями создает центробежную силу, которая увеличивается по мере отдаления её от центра. Середина разряжается благодаря вытеснению жидкости к периферии, где создается высокое давление. После этого жидкость выталкивается под напором в трубопровод. За счет разряженного центра, где образовалась пустота, выполняется всасывание новой порции жидкости. Из-за высокой частоты вращения колеса, этот процесс работает беспрерывно. Рабочее колесо может быть одно или несколько, но от этого принцип работы не меняется.

Рабочее колесо задает вращение воды, после чего она попадает к выходу. Если водяной насос многосекционный, то вода попадает в следующую секцию, затем в третью. После выхода из последней секции жидкость нагнетается в трубопровод.

ЦНС перекачивает воду температурой до + 45 0С. Для перекачки горячей воды применяется водяной ЦНС с индексом «г». Кислотную жидкость перекачивают ЦНС с индексом «к». Также существуют агрегаты для перекачки нефти и масел, эти ЦНС имеют индексы «н» и «м» соответственно.

Схема
Схема работы центробежного насоса

Высота всасывания центробежного насоса будет больше за счет того, что потери на преодоление инерционных сил отсутствуют. В этом показателе поршневой агрегат уступает.

Давление, создаваемое насосом, зависит от частоты вращения и диаметра колеса с лопастями. Чем выше частота и больше диаметр, тем сильнее образуется давление.

Устройство

Схема
Схема центробежного водяного насоса (ЦНС)
  • 1 – подшипник, выполняет функцию опоры для вращающегося вала;
  • 2 – крышка, которая скрывает сальник и препятствует попаданию воды;
  • 3 – втулка, выполняет защитную функцию от истирания;
  • 4 – диск гидравлической пяты, предназначен для стабилизации оборудования;
  • 5 – колесо рабочее, при вращении образует центробежную силу;
  • 6 – секции, в которых располагаются механизмы;
  • 7 – лопаточный отвод, раскручивает поток после рабочего колеса;
  • 8 – набивка сальниковая, используется для лучшего уплотнения и герметизации;
  • 9 – подшипник, используется как опора для вала;
  • 10 – муфта, передает вращательные движения вала;
  • 11 – втулка гидрозатвора, защищает вал от истирания;
  • 12 – вал, выполняет функцию оси вращения;
  • 13 и 14 – уплотняющее кольцо, предотвращает утечку воды.
Насос
Центробежный насос в разрезе

При помощи электромотора приводится в движение вал, на котором расположены рабочие колеса с лопастями. Может быть одно колесо или несколько. Попадая в устройство, жидкость при вращении рабочего колеса набирает центробежную силу и выталкивается в напорный водопровод.

Плюсы и минусы

Плюсы:

  • Надежность.
  • Высокий КПД.
  • Возможность подключения дополнительных устройств.
  • Плавное снижение давления.
  • Имеют самовсасывающую функцию.
  • Возможность перекачки не только чистой воды.
  • Доступная стоимость.
  • Простота устройства и эксплуатации.

Минусы:

  • Перед запуском нужно залить воду.
  • Возможна кавитация (процесс парообразования жидкости, в результате чего происходит разрыв подачи).
  • Если перекачивается вязкая жидкость, падает КПД.

Благодаря современным технологиям КПД центробежного насоса достигает по уровню КПД поршневого аналога.

Классификация

По степени образуемого давления:

  • низкого;
  • среднего:
  • высокого давления.

По конструкции:

  • с вертикально расположенным валом;
  • с горизонтально расположенным валом.

В зависимости от количества колес с лопастями:

  • одноступенчатое;
  • многоступенчатое оборудование.

Виды насосов

  • Помпа возвратно-поступательного действия.

Поршневой всасывающий насос. Забор воды осуществляется за счет возвратно-поступательных движений поршня.

Мембранный агрегат имеет такой же принцип работы, только его работа выполняется за счет мембранного элемента. Эта схема работы имеет много преимуществ, но довольно быстро может выйти из строя. Мембранный насос имеет компактные габариты и прост в эксплуатации.

В эту группу входит сильфонный насос. В его конструкции имеется гармошка, которая исполняет функцию помпы. Такая схема применяется в баках с питьевой водой.

  • Роторный насос. Его принцип действия – вытеснение жидкости.

Шестеренный. Имеет несколько шестеренок. Жидкость, попадая в водяной агрегат, проходит через зубья шестеренки и выходит в напорную полость.

Винтовой. Движение жидкости осуществляется по направлению оси. Винтовой насос имеет принцип вытеснения жидкости с помощью шнека. Применяются винтовые устройства для перекачки жидкости, различной вязкости, пара и газа. Преимуществом винтового агрегата является равномерная подача жидкости, образование высокого давления и бесшумная работа. Но винтовые механизмы сложно регулировать, к тому же их нельзя пускать без жидкости.

Коловратный. Двухвальный роторный агрегат.

Пластинчатый. Может иметь одну или несколько плоских пластин, которые обеспечивают замещение жидкости.

Роликовый. Нагнетание жидкости осуществляется вращающимися поршнями, расположенными эксцентрично.

  • Центробежный насос. Образует давление жидкости с помощью центробежной силы.

Лопастной. Работа осуществляется с помощью колеса с лопастями.

Вихревой насос. Его преимуществом является то, что это самовсасывающий насос.

  • Специальный насос. Он предназначен для специфического применения.

Струйный. Наиболее простую конструкцию имеет струйный насос. Такая схема работы не требует вращательных элементов, а забор осуществляется за счет разности давления. Струйный насос использовался еще, когда не было электричества.

Электромагнитный. Агрегат предназначен для перекачки жидкого металла.

Бустер. Бустерные установки применяются для промывки теплообменников (бойлеров, котлов, систем отопления и водоснабжения). Бустерные установки могут быть как промышленные, так и бытовые. Принцип действия заключается в использовании химических реагентов, которые разрушают накипь и отложения. Бустерные установки с применением химических веществ экономят затраты электроэнергии.

Вакуумный. Применение вакуумного устройства ограничено спецификой его действия. К услугам вакуумного агрегата чаще всего прибегают для чистки вентиляционных и холодильных систем. Также их используют для выкачки газа из вакуумного сосуда. Работа вакуумного агрегата практически бесшумна.

  • Консольный насос является классическим представителем ЦСН. Такой вид наиболее распространён. Рабочий элемент состоит из двух колес, объединенных лопастями и работающими как один механизм. При вращении колеса на жидкость действует центробежная сила и под её действием жидкость выбрасывается в трубопровод.
  • Горизонтальный агрегат предназначен для перекачки чистой воды. Применяется для насосных станций. К такому виду агрегатов относится ЦНС.
Насосы
Все виды насосов
  • Погружные помпы. Применяются для выкачки воды из артезианских скважин. Заменой погружному может стать инжекторный насос. Его назначение – подъем воды из скважины или колодца глубиной более 8 метров.
  • Вертикальная помпа предназначена для подачи бытовой воды населению и промышленным предприятиям.
  • Химический агрегат предназначен для перекачки жидкостей, по химическому составу отличающихся от воды.
  • Специальный агрегат применяется в специфических сферах деятельности, но из-за высокой стоимости не обрел широкого распространения.
  • Конденсатные агрегаты применяются для откачки конденсата, отработанного пара из паровых турбин.
  • Нефтяные агрегаты перекачивают нефть и нефтепродукты.
  • Морские помпы устанавливаются на морских суднах.
  • Питательные агрегаты предназначены для питания отопительных котлов водой без примесей.
  • Массный агрегат перекачивает древесноволокнистые массы.
  • Песчаные и грунтовые агрегаты предназначены для перекачки песка и грунта соответственно и прочих абразивных смесей.
  • Фекальные помпы используют для выкачки фекальных вод.
  • Агрегаты для взвешенных частиц применяют при перекачке грунтовых и гравийно-глинистых вод.
  • Вихревой насос применяется для перекачки чистой воды и других жидкостей. Он оснащен вихревым колесом в виде плоского диска с короткими лопастями. Вихревой насос обладает самовсасывающей способностью. К агрегатам такого типа относится насос СВН, его назначение – перекачка чистой жидкости без примесей.
  • Бензиновый агрегат перекачивает бензин, керосин и дизельное топливо.
  • Осевые агрегаты применяются в промышленности и для оросительных систем.
  • Маслонасосы относятся к оборудованию объемного типа. В эту группу входят винтовые и роторные помпы. Рабочим элементом являются шнеки с винтовой нарезкой или кулачки различного профиля.

Самодельный насос. Видео

Самодельный центробежный насос можно изготовить из подручных материалов. Как это сделать, расскажет видео ниже.

Центробежные устройства широко применяются в быту, тяжелой и легкой промышленности, сельском хозяйстве, на строительстве т.д. Наиболее часто для населения используется консольный, горизонтальный, погружной и вихревой агрегаты. Другие виды больше используются на предприятиях или в сельском хозяйстве, из-за чего они менее распространены. К тому же многие модели насосов, предназначенных для перекачки воды, можно использовать при работе с топливом, газом и другими жидкостями.

Добавить комментарий