Центробежный насос

Корпус

Он сделан в форме спирали с уменьшающимся радиусом, похожим на раковину улитки. Полость этого корпуса не остается одной и той же везде. Площадь проходного сечения увеличивается при приближении к напорному патрубку.

Там, где заканчивается спиральный корпус и начинается напорный патрубок, есть выступающий клин, называемый водорезом.

Он физически разделяет спиральный корпус и напорный патрубок и гарантирует, что жидкость будет покидать насос, а не просто крутиться по кругу в спиральном корпусе.

Расширяющаяся часть спирального корпуса очень важна, т. к. с помощью неё насос создает давление.

Особенности

Как показывает практика, сложности в продлении периода работы связаны с порчей рабочих пластин, повреждаемых при взаимодействии с абразивными частицами, которые находятся в перекачиваемой массе. Создан насос вакуумный пластинчато-роторный для перекачки жидкостей всевозможных типов, он имеет корпус с профилированной плоскостью, с нагнетательными и вбирающими окнами. Среди недостатков стоит отметить снижение показателей надежности во время перекачки масс с инородными включениями и различными примесями. Переносимая среда в ходе работ проходит к напорным патрубкам от втягивающих, при этом на плоскости ротора и корпуса налипают посторонние частицы. Если размеры элементов, имеющихся в жидкости, превосходят максимально допустимый предел, есть вероятность повреждения ротора устройства и внутренней поверхности.

Более совершенной конструкцией обладает насос пластинчатый НПЛ с окнами нагнетания и поглощения на внутренних поверхностях. Данное устройство имеет ротор с пазами, установлены в его полостях специальные пластины, перемещающиеся в радиальном направлении. Недостаток данной конструкции заключается в неравномерном износе поверхности пластин, внутренней крышки, корпуса. Задние рабочие грани и кромки неравномерно изнашиваются из-за перепадов давления в открывающейся камере и напорном канале во время перехода пластины в лекальную область. Помимо этого, стоит отметить повреждения, вызванные попаданием крупных частиц в зазоры между деталями, которые не были задержаны фильтром канала.

Регулируемые пластинчатые насосы

В конструкции регулируемых насосов предусмотрена возможность изменения рабочего объема. Подачу насосов этот типа можно регулировать объемным способом.

На рисунке показан регулируемый пластинчатый насос однократного действия.

Статор 3 установлен в корпусе 2 с зазором. Винт 1 позволяет перемещать статор внутри корпуса , тем самым меняя эксцентриситет между ротором 4 и статором. Если эксцентриситет будет равен 0, то объем рабочих камер при вращении ротора меняться не будет, подача насоса будет равна 0. При максимальном эксцентриситете подача будет максимальной.

Пружина 5 прижимает статор к регулировочному винту.

Устройство центробежного насоса

Центробежный насос, оптимальное назначение которого заключается в создании постоянного потока жидкости без ее обратного движения — популярное у потребителей устройство. Его конструкция состоит из нескольких крупных функциональных блоков.

1. Узел привода, роль которого состоит в создании крутящего момента. В качестве силового агрегата для решения такой задачи может выступать электродвигатель (с питанием от переменного однофазного, трехфазного напряжения, постоянного тока), двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизель).
2. Силовой вал, передающий момент на рабочий орган.
3. Колесо турбины, оснащенное расположенными под наклоном лопатками, являющееся основным рабочим органом.
4. Защитный корпус, который может выполнять функции силового элемента для крепления всех частей конструкции.

В оснащение центробежного насоса также входят подшипники, обеспечивающие плавное вращение, снижение потерь на трение, повышение надежности, а также разнообразные уплотнительные устройства. Характер последних может меняться в зависимости от типа жидкости, для работы с которой создавалась установка.

Принцип работы

Принцип работы центробежного насоса — это забор воды в результате снижения давления во входном патрубке и выброс жидкости с напором из выходного патрубка. Это реализовано благодаря физическому явлению центробежной силы. Чтобы понять, как все работает, нужно пошагово проиллюстрировать принцип действия установки и происходящие процессы.

1. При пуске привода начинается вращение рабочего органа — колеса турбины с наклонными лопатками.
2. Входной патрубок подает воду в зону оси турбины.
3. Захватываясь лопастями, жидкость начинает круговое движение вместе с ними.
4. Благодаря наклону лопаток осуществляется быстрый отвод воды к краю круговой области рабочей зоны. Это происходит как под действием центробежной силы вращения, так и из-за силовой механики, обусловленной углом наклона лопасти.
5. При движении жидкости от точки отбора происходит падение давления, что обуславливает естественный забор воды из входного патрубка.
6. Заканчивая свое движение на краю круговой зоны турбинного колеса, вода перемещается с большой скоростью, создает значительное давление и выбрасывается естественным образом через выходной патрубок.

Такая физика процесса позволяет объяснить, почему центробежный насос способен не только перекачивать воду с поверхности, но и поднимать ее из скважин. При определенных соотношениях габаритов колеса, его оборотов, мощности привода достигаются настолько высокие показатели всасывающей силы, что жидкость легко поднимается из глубины в несколько метров.

Дополнительные элементы конструкции

Если приведенная выше функциональная схема содержит малое число значимых узлов, реальное устройство центробежного насоса включает дополнительные конструкционные элементы:

• передающий трубопровод, по которому жидкость поступает к точке отбора;
• фильтры грубой очистки, решающие задачу недопущения присутствия механических взвесей в турбинной камере;
• системы клапанов, блокирующих нештатное обратное движение жидкости;
• измеритель давления, контролирующий показатели внутри рабочей камеры;
• манометр для контроля выходного потока, поступающего в систему водоснабжения.

В оснащение любого бытового и особенно промышленного центробежного насоса входит запорная арматура. Она может быть ручной или автоматической. Задача узлов этого класса, без которых не обходится не один чертеж системы подачи жидкости — не только защищать насос от нештатных и аварийных ситуаций, но и при необходимости управлять входными и выходными потоками перекачиваемого тела

Проиллюстрировать важность работы запорной арматуры легко на примере дозаторов. Центробежные насосы такого типа действуют по следующей схеме:

• сигнал с управляющего устройства инициирует пуск;
• установленный на выходном патрубке датчик считает перекачанный объем;
• при достижении определенного порогового значения, сигнал счетчика поступает на электронно управляемый затвор выходного патрубка, который перекрывает поток;
• рост давления на выходе отслеживается датчиком, который и останавливает работу двигателя по достижении определенного значения параметра.

Вентиль ProFactor запорно-регулировочный

Устройство масляных насосов

Широкое распространение приобрели золотниковые, пластинчато-статорные и роторные варианты. Насос вакуумный пластинчато-роторный имеет эксцентрично вращаемый механизм, располагаются в полостях которого две пластины, прижатые к поверхностям корпуса. Рабочий объем камеры разделяется на заданные части точками соприкосновения ротора, пластин и стенок, в частности на промежуточный, уменьшающий массу впуска и увеличивающий при перемещении. На стороне впуска при увеличении объема появляется разреженность, и из камеры газ попадает в вакуумный механизм. Газ на стороне впуска начинает сжиматься и выбрасывается при превышении давления пружины клапана. Находится корпус механизма в емкости с маслом, за счет которого уплотняются все зазоры и исключается возможность обратного попадания газа.

Масляные типы пластинчатых насосов не предназначены для перекачки парогазовых смесей, к примеру, влажного воздуха. Из-за особенностей конструкции газ сжимается ко времени открытия клапана выпуска. При этом пар даже с небольшим парциальным давлением в камере начинает конденсироваться, с маслом смешивается вода и оказывается со стороны впуска, где снова испаряется. Так происходит круговорот.

Преимущества тепловых насосов

1. Экономичность и эффективность. Принцип действия тепловых насосов, изображенных на фото, основан не на производстве тепловой энергии, а на переносе ее. Таким образом, КПД теплового насоса должен быть больше единицы. Но как такое возможно? В отношении работы тепловых насосов используется величина, которая называется коэффициентом преобразования тепла или сокращенно КПТ. Характеристики агрегатов данного типа сравнивают именно по этому параметру. Физический смысл величины заключается в определении соотношения между количеством полученного тепла и затраченной на его получение энергии. Например, если коэффициент КПТ равен 4,8, это означает, что электроэнергия в 1кВт, затраченная насосом, позволяет получить 4,8 кВт тепла, причем безвозмездно от природы.
2. Универсальное повсеместное применение. В случае отсутствия доступных для потребителей линий электропередач работу компрессора насоса обеспечивают при помощи дизельного привода. Поскольку природное тепло есть повсюду, принцип работы этого устройства позволяет использовать его повсеместно.
3. Экологичность. Принцип работы теплового насоса основан на малом потреблении электроэнергии и отсутствии продуктов горения. Используемый агрегатом хладагент не содержит хлоруглеродов и полностью озонобезопасен.
4. Двунаправленный режим функционирования. В отопительный период тепловой насос способен обогревать здание, а в летнее время охлаждать его. Тепло, отобранное у помещения, можно применять для обеспечения дома горячим водоснабжением, а, если имеется бассейн, подогревать в нем воду.
5. Безопасная эксплуатация. В работе тепловых насосов отсутствуют опасные процессы – нет открытого огня, и не выделяются вредные для здоровья человека вещества. Теплоноситель не имеет высокой температуры, что делает устройство безопасным и одновременно полезным в быту.
6. Автоматическое управление процессом обогрева помещений. 

Принцип работы теплового насоса, достаточно подробное видео:

Насосы К100 65 200 и К100 80 160 – конструктивные особенности агрегатов

Насосы К 100 имеют практически идентичную конструкцию. Они представляют собой центробежные устройства, работающие по принципу одностороннего подвода перекачиваемой жидкости в сторону колеса. В этих устройствах мотор и горизонтальный насос расположены на одной платформе.

Колесо агрегата К 100 65 200 относится к элементам закрытого типа. Насос оснащен осевым подводом жидкости. В качестве роторной опоры выступают радиально-упорный и радиальный шарикоподшипники.

В верхней части корпусов агрегатов расположены отверстия, закрытые пробкой. При открывании отверстий воздух выходит из насосов. Нижние части оборудованы отверстиям для слива жидкости.

Области применения насосов К 100 достаточно обширные. Агрегаты могут использоваться для перекачивания чистой и загрязненной воды и других жидкостей с немного большей плотностью. Фекальные устройства имеют дополнительное защитное покрытие на корпусе и основных узлах.

Вариант изготовления своими руками

Гидравлическую насосную систему можно попробовать сделать своими руками. Сначала потребуется сварить металлическую раму. Ее высота равняется человеческому росту. По бокам делают отверстия на одинаковом расстоянии друг от друга. Они будут использоваться для металлических прутьев, которые выполняют упорную роль. На них монтируются узлы, которые требуют большой силы. Большое количество отверстий поможет регулировать высоту.

Для полноценного пресс-насоса наверху конструкции потребуется смонтировать гидроцилиндр большой мощности. Можно взять приборы от грузовиков и другой большой автомобильной техники. Для небольших усилий используют узел от домкрата. Верхнюю раму, которая является опорной точкой гидроцилиндра, подвешивают на пружины из стали.

Помповые насосы высокого давления довольно часто встречаются в системе водопровода. АВД поддерживают желаемый напор в системе. Устройства отличаются компактностью и высокой эффективностью.

Источник

Как устроены циркуляционные насосы

Циркуляционный насос относится к центробежному типу приборов. Механизм агрегата заключен в корпус, который может быть выполнен из любого нержавеющего металла либо ударопрочного пластика. Корпус состоит из двух половинок. С одной стороны расположен электрический двигатель, с другой стороны находится камера для перекачки теплоносителя. Полости камеры оснащены выпусками. Они могут быть резьбовые или фланцевые.

Главный рабочий узел – крыльчатка, насаженная на керамический ротор. Вращаясь от привода – электрического двигателя, в трубопроводной магистрали отопительной сети она создает направленный поток рабочей жидкости. Все технические характеристики устройства зависят от конструкции, габаритов, внешних данных крыльчатки, скорости ее вращения.

Посредством выпусков помпа присоединяется к водяной магистрали. С одной и с другой стороны агрегат крепится к трубам через быстроразъемное соединение. Обычно этим соединением служит штуцер с накидной гайкой. Фланцевое соединение крепится четырьмя болтами с гайками, плоскими и пружинными шайбами. Между фланцами устанавливается уплотнительная прокладка из паронита либо термостойкой резины.

ВНИМАНИЕ! На разъеме, где соединяются две половинки, выполнены два отверстия для дренажа. Через них отводится конденсат, скапливающийся в статорной половине электрического двигателя. Закрывать дренажные отверстия категорически запрещено! Совершая монтаж теплового оборудования, также необходимо помнить, что крыльчатка должна располагаться в составе отопительной системы строго горизонтально

Саму помпу можно устанавливать в любом положении трубопровода относительно горизонтальной оси. Она может располагаться на горизонтальном участке трубопровода, вертикальном, под любым углом к горизонту. Но ось крыльчатки должна быть ориентирована строго в горизонтальной плоскости!

Закрывать дренажные отверстия категорически запрещено! Совершая монтаж теплового оборудования, также необходимо помнить, что крыльчатка должна располагаться в составе отопительной системы строго горизонтально. Саму помпу можно устанавливать в любом положении трубопровода относительно горизонтальной оси. Она может располагаться на горизонтальном участке трубопровода, вертикальном, под любым углом к горизонту. Но ось крыльчатки должна быть ориентирована строго в горизонтальной плоскости!

Рабочие свойства

Немаловажным является тот факт, что при выборе центробежного насоса, в первую очередь, стоит обращать внимание на ряд технических характеристик агрегата, которые заключаются в следующих важных моментах:

• коэффициент полезного действия, который характеризирует эффективность центробежного насоса;
• высота забора воды представляет собой численное значение расстояния между корпусом агрегата и нижним уровнем, с которого происходит подача жидкости;
• показатель подачи воды указывает на объем жидкости, которую подает агрегат за определенную единицу времени;
• напор насоса представляет собой не что иное, как разницу давления поступающей в агрегат воды и, соответственно, выходящей из нее;
• гидравлический показатель представляет собой характеристику снижения напора при подаче воды по магистралям;
• мощность, которая передается на центральный вал центробежного насоса;
• максимальное давление агрегата представляет собой наибольший показатель, при котором оборудование бесперебойно может работать;
• показатель энергеэффективности характеризирует количество энергии, которая затрачена на перекачку определенного объема воды.

Классификация центробежных насосов

Оборудование различается по способу уплотнения вала, методу соединения рабочего органа с силовым приводом.

Дополнительные различия накладывает тип жидкости, которую перекачивает помпа.

Существуют насосы спирального типа, отводящие жидкость в спиральный лабиринт, в части устройств используется неподвижное колесо с направляющими лопатками для потока жидкости.

Оборудование разделяется по способу установки, малогабаритные помпы допускается монтировать на переносных рамах или крепить внутри корпусов бытовой техники. Конструкции для водоснабжения жилого дома или промышленного объекта размещаются на бетонном основании, в котором заранее расположены анкеры. При монтаже установки под открытым небом предусматривается защитный козырек, предотвращающий попадание атмосферных осадков в корпус мотора.

Классификация по типу питания

Все водяные насосы имеют определенный способ питания – от электричества или за счет жидкого топлива. В последнем случае они обязательно оснащены двигателем внутреннего сгорания. В качестве жидкого топлива используется смесь бензина и масла или дизельное топливо.

Бензиновые модели стоят дешевле и работают более тихо. Дизельные устройства заправляются соляркой. Цена у них дороже, но топливо стоит дешевле. Кроме того, они более шумные.

Электрические модели используют для работы переменный ток. Владельцу такого насоса нет необходимости переживать о наличии топлива, однако следует позаботиться о постоянном наличии электроэнергии, что не всегда удобно.

Что такое консольный насос?

Насос консольный – это прибор, функция которого заключается в заборе и перекачивания чистой или слабозагрязненной воды, в составе которой отсутствуют крупные твердые вещества. Максимальный размер имеющихся в жидкости фракций не должен превышать 0,2 мм, а процент их содержания – 0,1 %.

Агрегаты такого рода сегодня используются в нескольких областях:

• В системах ирригации и полива;
• В конструкциях водоснабжения;
• В коммунальных хозяйствах;
• На химическом производстве.

Независимо от сферы применения, консольные насосы показывают отличные рабочие показатели, высокую производительность и длительные сроки эксплуатации.

Конструкция центробежных насосов

Корпус помпы изготовляется из металла или ударопрочного пластика, на внешней части предусмотрены ушки для крепления на раме и имеются проушины для перемещения изделия кран-балкой. Вал силового привода соединяется с валом насоса с помощью муфты с демпфирующими элементами. Рабочее колесо может иметь открытые лопатки или лопасти, размещенные между 2 дисками. Ротор устанавливается на 2 подшипниках, встречаются консольные конструкции. Подшипниковые опоры оборудуются сальниковыми уплотнениями, задняя опора закрывается дополнительной крышкой.

Корпус насоса собирается из нескольких секций, соединяемых винтами или болтами. Между деталями располагаются уплотнительные прокладки, для обеспечения герметичности линии стыка требуется обеспечить параллельность поверхностей. Магистральные трубопроводы подсоединяются через фланцевые стыки, оснащенные уплотнительными кольцами. Коэффициент полезного действия оборудования зависит от габаритов.

https://youtube.com/watch?v=bqt4ipc73eQ

Конструкция центробежной помпы предусматривает установку дополнительных компонентов:

• сетчатого фильтра, задерживающего песок и ржавчину;
• обратного клапана, не допускающего нагнетание жидкости во всасывающий канал;
• предохранительной задвижки, перекрывающей подачу воды во время простоя установки;
• дроссельного узла, позволяющего изменять сечение входного канала и производительность помпы;
• частотного преобразователя, изменяющего рабочие обороты электрического двигателя;
• манометров, определяющих степень разрежения на входе или давления в канале напора.

Допускается автоматическое управление насосной станцией центробежного типа. В нагнетательном канале устанавливается датчик, учитывающий объем прошедшей жидкости. Дополнительный сенсор уровня размещается в заполняемой емкости. После достижения необходимого значения датчики подают сигнал, который поступает в блок управления. Конвертированный импульс транслируется к силовому приводу, закрывающему задвижку входной магистрали, одновременно происходит остановка силового привода помпы.

Разновидности

В продаже встречаются самые различные варианты исполнения поршневых насосов. Классификация проводится по следующим признакам:

1. Количеству поршней, которые создают давление в системе.
2. Количеству циклов нагнетания и всасывания за один ход.

В продаже встречается поршневой насос двойного действия, а также вариант исполнения с одним и тремя, несколькими поршнями. Как ранее было отмечено, за счет увеличения количества подвижных элементов исключается вероятность пульсирующего движения потока. Что касается количества циклов, то выделяют модели одностороннего и двустороннего действия, а также дифференциальные модели.

Классификация может проводится также по следующим критериям:

1. Мощности.
2. Пропускной способности или производительности.
3. Размерам конструкции.
4. Особенностям компоновки.

Производством поршневых насосов занимаются самые различные компании. Качество может зависеть от типа применяемых материалов, популярности бренда и предназначения конкретной модели.

Устройство помпы

Узел собран в отлитом чугунном корпусе 14, состоящем из двух отделений: водяной части в виде улитки, где установлена крыльчатка 9 насоса; масляной — с двумя опорными подшипниками вала 4. Улитка фрезерованной соединительной поверхностью крепится через прокладку к блоку тремя болтами, объединяя рабочую нагнетательную полость помпы с продольной магистралью водяной рубашки блока цилиндров.

Крыльчатка посажена на выточки вала и зафиксирована торцевым болтом через шайбу и уплотнительное резиновое кольцо. Водяная полость улитки с крыльчаткой отделена от масляной полости узла перегородкой и уплотнением, герметичность которого обеспечивается текстолитовой шайбой 12, прилегающей к тщательно притёртому торцу упорной втулки запрессованной в корпус, а также поджатой пружиной 8 резиновой манжеты 11, заключенной в обойму.

Созданное вращением крыльчатки разрежение всасывает охлаждающую жидкость из патрубка, идущего от нижней банки радиатора. Захватываемая лопастями жидкость из приёмной камеры улитки с ускорением поступает в блок, принимая тепло от цилиндров.

Вал помпы вращается на двух шарикоподшипниках установленных в масляном отсеке корпуса, изолированном с внешних сторон сальниками 13,16. Осевое перемещение наружного подшипника и вала ограничивает стопорное кольцо 6, установленное в выточке корпуса. Смазка подшипников осуществляется через маслёнку 7 в верхней части корпуса. На переднюю часть вала через шпонку 3 установлена фланцевая ступица 2, к которой присоединён приводной шкив 5 и вентилятор 1. Дренажное отверстие снизу корпуса, отводит наружу просочившуюся жидкость через уплотнитель крыльчатки. Появление течи через отверстие является сигналом о нарушении уплотнения.

Фибровый уплотнитель водяного насоса МТЗ 80

Оригинальные узлы производства МТЗ подтверждены гарантийным талоном и паспортом, заверенным мокрыми печатями. Также на рынке запасных частей к МТЗ представлен ряд версий узла различных производителей. Отличительной особенностью таких насосов есть необслуживаемая конструкция, где крыльчатка выполнена из текстолита или полимера и соединена с валом горячей посадкой без фиксирующего болта.