Как устроен современный центробежный насос? Как устроен насос
Как устроен современный центробежный насос?
Основное назначение центробежного насоса — перекачка различных жидкостей. Перекачка происходит с помощью создания центробежной силы. Изделие относится к самовсасывающему типу. Конструкция позволяет насосу работать не только на поверхности в обычных условиях, но также на большой глубине. При всей простоте технического решения можно выделить несколько разновидностей центробежных насосов.
Типы центробежных насосов
Одноступенчатый
Простейший вариант, горизонтальное и вертикальное исполнение.
Многоступенчатый
Производительность выше, чем у одноступенчатого. Несколько рабочих колес за единицу времени перекачают больший объем жидкости.
Полупогружной
Только вертикальное исполнение, нижняя часть корпуса размещается в жидкости.
Погружной
Полностью герметичный корпус, может работать полностью погруженным в различные жидкие среды.
Двухсторонний
Отличие модели в том, что нагнетающий и всасывающий элементы размещены на одной оси.
Повышенная герметичность
Насос предназначен для работы в химически агрессивных жидких средах.
Основные узлы центробежного насоса
Общая схема устройства у всех центробежных насосов схожа — это корпус и рабочее колесо с лопастями. При вращении с определенной скоростью лопасти создают центробежный эффект, повышается давление и в результате жидкость перемещается от входного отверстия к выходному клапану.
- 1. Крышка коробки сальника
- 2. Корпус
- 3. Рабочее колесо
- 4. Футеровочная плита
- 5. Крышка
Дополнительные узлы центробежного насоса
В зависимости от конструкции насоса и типа перекачиваемой жидкости базовый вариант центробежного насоса может быть дополнен различными устройствами.
Обратный клапан на входе
Защищает корпус от залива при активации системы.
Сетка на входе
Выполняет роль механического грубого фильтра, защищает механизм насоса от твердых частиц.
Запорная задвижка
Перекрывает поток жидкости на вход насоса.
Предохранительный клапан
Защищает систему от гидравлического удара.
Вакуумметр
Ставится между задвижкой и насосом, измеряет разряжение воздуха. При наличии в системе избытка воздуха, его следует удалять. Для стравливания излишков воздуха предназначен кран, размещенный на трубопроводе.
Манометр
Измеряет давление, создаваемое насосом. Устанавливается на напорном патрубке.
Как работает центробежный насос?
Задача центробежного насоса — создать напор жидкости для ее перемещения по трубопроводу. Давление в жидкой среде появляется за счет центробежного эффекта от вращения рабочего колеса с лопастями. Лопасти отбрасывают жидкость, сообщая ей кинетическую энергию. Конфигурация внутреннего объема такова, что появляющийся напор направляет жидкость к выходу из насоса.
схема работы центробежного насоса
Колесо с лопастями закреплено соосно на рабочем валу. С помощью магнитной муфты вал соединен с электрическим двигателем. Жидкость попадает внутрь насоса через всасывающий патрубок. В некоторых моделях несколько рабочих колес, что существенно увеличивает их производительность. Способ универсальный, подходит для перекачки не только воды, но и других жидкостей. Главное условие — для эффективной перекачки рабочий объем насоса должен быть полностью заполнен жидкостью. В противном случае происходит работа вхолостую и жидкая среда не перемещается.
Достоинства метода центробежной перекачки
Центробежные насосы компактны, что позволяет разместить их в небольшом объеме. Компактность подразумевает небольшой вес, что бывает очень важно в некоторых отраслях и отдельных изделиях. Простая конструкция делает насос надежным, способным проработать длительное время, и напрямую определяет низкую цену изделия.
горизонтальный одноступенчатый консольный насос
Среди достоинств следует упомянуть несложный монтаж. Вода из центробежного насоса подается в систему водоснабжения плавно, без гидроударов. Скорость вращения рабочего колеса легко регулируется. Существуют модели, способные перекачивать агрессивные жидкости и жидкости с большим количеством примесей.
Промышленное использование центробежных насосов
Насосы используются так широко в промышленности и других областях, что труднее назвать отрасли, в которых они не используются. Конечно, в основном высокая производительность, надежность и компактность центробежных устройств особенно востребована в нефтяной, химической и им аналогичных отраслях. Везде, где надо постоянно и быстро перемещать большие объемы жидких сред. Кроме обычной такие насосы с успехом перекачивают кислоты, тяжелые и густые фракции на нефтеперерабатывающих заводах.
центробежный насос в системе отопления
Способны длительное время работать в системах в высоким давлением и температурой. Например, создают в отопительном контуре постоянную циркуляцию теплоносителя. Высокая стойкость центробежных насосов к уровню загрязнения делает их незаменимыми при прокачке заилившихся скважин, других источников воды с высоким уровнем загрязнения твердыми частицами, при осушении затопленных помещений и т.д.
Эксплуатация центробежного насоса
Несмотря на высокую устойчивость к высокой концентрации загрязнений в жидкости, при использовании центробежных насосов необходимо соблюдать некоторые правила:
- комплектуйте насос измерительной и контрольной аппаратурой, которая сообщит о состоянии оборудования
- на входе должен стоять сетка для защиты лопастей рабочего колеса от крупных твердых фрагментов
- для оптимального режима работы производительность насоса должна соответствовать объему перекачиваемой жидкости, в том числе в пиковые моменты повышенных нагрузок
- материалы деталей насоса должны соответствовать типу перекачиваемой жидкости, особенно это важно при выборе типа уплотнителей
- электродвигатель насоса необходимо защитить от возможных проблем электроснабжения дополнительным оборудованием
- автоматический выключатель необходим для отключения насоса при заклинивании двигателя или рабочего колеса
www.biiks.ru
как устроен, принцип действия, где применяется
Насос – это прибор, служащий для перекачивания жидких или газообразных веществ под давлением. Принцип действия может быть разным, но задача одна, втянуть в себя и вытолкнуть под давлением. Мембранный насос, рассматриваемый в этой статье, имеет достаточно простое устройство и ввиду своей конструкции универсален, так как из-за герметичности устройства может работать в жидкой среде. Способ воздействия на мембрану, или как ее ещё называют – диафрагму, может быть различным, движителем может служить как воздух, так и жидкость. Широко распространены как гидравлические, так и пневматические устройства.
Содержание
Устройство мембранного насосаДостоинства и недостатки диафрагменных насосовСфера примененияДозирующие насосы
Устройство мембранного насоса
Рабочей деталью насоса этого типа является диафрагма, гибкая пластина из резины или металлического сплава. Мембрана установлена между двумя ёмкостями, первая служит для втягивания и выталкивания откачиваемой жидкости, и снабжены вводом-выводом, вторая для среды вызывающей колебания диафрагмы.
Принцип действия такого насоса прост. При откачивании рабочей среды из полости колебания, мембрана втягивается, тем самым затягивая жидкость в ёмкость для перекачивания, после чего давление в рабочей полости повышается, мембрана опускается, выталкивая выкачиваемую жидкость в отводящий патрубок. Ввиду того что входной и выходной патрубки снабжаются обратными клапанами, перемещение жидкости происходит только в одном направлении.
Как видно, принцип действия мембранного насоса внешне схож с поршневым насосом. Но в качестве рабочей среды для мембраны используется либо жидкость, либо воздух. В результате чего полости практически не загрязняются, кроме того не требуют особой механизации.
Материалом для изготовления корпуса насоса служат металлические сплавы, в том числе стальные и алюминиевые или пластмасса: фторопласт, полипропилен и иные виды. Диафрагма – тонкая металлическая пластина, обладающая достаточной гибкостью или резина.
По типу размещения определяют три разновидности мембранных насосов:
- Работающий под заливом, насос расположен ниже или на уровне источника, рабочая среда подаётся самотёком;
- Самовсасывающий, в этом случае сам насос находится над источником, в цикле работы насос втягивает в себя рабочую среду, в этом случае высота над уровнем рабочей среды может составлять до 6 метров;
- Погружной, корпус насоса находится в рабочей среде.
При самовсасывающем размещении важную роль играет способность мембранного насоса на «сухом ходу» затягивать в себя рабочую жидкость. При погружном размещении преимущества этого насоса в том, что он не требует дополнительной герметизации.
Достоинства и недостатки диафрагменных насосов
Главное достоинство такого насоса это простота конструкции, а также ее надёжность и долговечность. Нет трущихся или вращающихся деталей, износ элементов конструкции минимален, работающая под нагрузкой деталь всего одна, это сама мембрана. Это определяет устойчивость диафрагменного насоса к перекачиванию агрессивных веществ, абразивов и довольно густых по консистенции субстанций.
Также к достоинствам можно отнести возможность насоса работать в любой среде, в том числе и в погруженном виде. Опять же ввиду простоты конструкции и возможности удаления двигателя от самого корпуса насоса, практически к корпусу подходят только патрубки. Кроме этого к достоинствам можно отнести малый вес и размеры насоса.
Также важным преимуществом, особенно для пищевой отрасли является отсутствие сальниковых уплотнений, это исключает попадание смазки в перекачиваемую жидкость.
Мембранный насос неприхотлив в обслуживании и монтаже. Не требует смазки ввиду того что отсутствуют трущиеся и вращающиеся детали.
К недостаткам можно отнести повышенный износ диафрагмы при работе и требование к качеству обратных клапанов, даже небольшой дефект обратного клапана может вызвать перебой в работе мембраны.
Сфера применения
Мембранные насосы ввиду своей специфики применяются в следующих отраслях промышленности:
- Пищевая – ввиду высокой герметичности самого насоса достигается высокая чистота перекачиваемой продукции, также играет роль способность таких насосов перекачивать густые субстанции, особенно широко это используется в кондитерском производстве;
- Фармацевтика, та же самая причина, что и пищевая промышленость. В этом роде производства часто требуется повышенная чистота перекачиваемых составов, диафрагменный насос вполне справляется с этой задачей;
- Химическая промышленность, для перекачивания агрессивных жидкостей, понятно что в этом случае особые требования предъявляются к материалу корпуса и мембраны насоса;
- Керамическая, добывающая промышленность и обогатительные предприятия, в ней диафрагменные насосы используются из-за возможности перекачивать абразивные вещества.
Также диафрагменные насосы используются и в других областях промышленности требующих перемещение густых, агрессивных и абразивных жидкостей и составов.
Дозирующие насосы
Особняком стоит такой вид мембранных насосов как дозирующий. Сфера их применения более узка. Эти насосы применяются для точного и регулируемого дозирования различного рода составов.
Этот подвид мембранных насосов отличается прецизионным изготовлением корпусов, гибкой системой регулировки, что позволяет точно дозировать определённые порции перекачиваемых веществ. Особо стоит отметить конструкцию в виде легко меняемых блоков, этого требует характер применения, что обеспечивает лёгкость монтажа и обслуживания.
Эти насосы используются практически во всех областях промышленности.
Ввиду великолепных технических характеристик мембранные насосы выпускаются в широком ассортименте, тем не менее, для стабильной работы насоса требуется использование качественных материалов при его изготовлении, особенно это касается мембраны и обратных клапанов.
nasoskm.ru
Как устроен циркуляционный насос для систем отопления с "сухим" и "мокрым" ротором
Подобные изделия широко используются как в промышленных масштабах, так и в быту. Представляют собой компактные устройства, выполняющие функцию перекачивания жидкостей по трубопроводам. В основном монтируются в системах ГВС, отопления и холодного водоснабжения.
Благодаря особенностям конструкции и применения даже при большой протяженности трассы для обеспечения надежного функционирования контура достаточно установить циркуляционный насос сравнительно малой мощности.
Используются не только для обеспечения перемещения воды. Они способны перекачивать жидкие среды, температура которых лежит в пределах от -40 до +130 0С. В качестве силового элемента используются асинхронные двигатели. Циркуляционные насосы классифицируют по-разному. В зависимости от конструктивного исполнения они делятся на 2 вида: модели с «сухим» и «мокрым» ротором. Такое различие в инженерном решении во многом определяет их функциональное предназначение.
Из чего состоят и какими бывают циркуляционные насосы с "сухим" ротором
Устройство циркуляционного насоса с «сухим» ротором обеспечивает повышенную мощность, что значительно увеличивает его производительность. Такие модели способны создавать большое давление в системах и используются для магистралей с большой протяженностью, или если необходимо обеспечить подачу жидкости на большую высоту. Именно поэтому нашли основное применение в производственных целях.
Состоят из двух основных частей – электрический двигатель и непосредственно насос – которые имеют муфтовое соединение. Свое название получили потому, что ротор не имеет непосредственного контакта с жидкостью. В свою очередь, все они подразделяются на подвиды.
- КМ (консольные К) представляют собой сборку, смонтированную на общей платформе. Оси насоса и двигателя расположены строго на одной линии. Наиболее широкое применение нашли в системах городского водоснабжения, на предприятиях для обеспечения производственных нужд. Могут работать как с чистыми, так и с загрязненными жидкостями.
- Консольно-моноблочные КМЛ считаются низконапорными. Насос и двигатель монтируются в общем корпусе. Более просты в эксплуатации и обслуживании, поэтому более применяются в коммунальном хозяйстве, монтируются в общедомовых инженерных коммуникациях. Устройство циркуляционного насоса для отопления несложное и ничем не отличается от конструкции моделей, используемых в других системах.
Общим у этих подвидов является то, что входной и выходной патрубки располагаются под углом.
- Насосы «In-line» отличаются тем, что их можно устанавливать непосредственно на трубной магистрали. Их патрубки расположены на одной оси. По своему устройству более надежны. Естественная выработка соединительных колец (между насосом и двигателем) в процессе эксплуатации автоматически компенсируется прижимной пружиной. Происходит «самоподгонка» деталей.
Особенности конструкций нососов с "мокрым" ротором
Модели с «мокрым» ротором отличаются малым уровнем создаваемых шумов. Именно они представляют интерес с точки зрения бытового применения. Широко используются при обустройстве автономных отопительных систем в частных строениях или в небольших административных, производственных помещениях. Ротор насоса находится непосредственно в жидкости.
Привлекательны тем, что их несложно отремонтировать в домашних условиях. Но чтобы устранить неисправность, необходимо знать особенности конструктивного исполнения. Поэтому рассмотрим подробнее, как устроен циркуляционный насос с «мокрым» ротором.
Для изготовления корпуса моделей для отопления используется, как правило, чугун, хотя выпускаются изделия, в которых корпус изготовлен из нержавеющей стали (цветные металлы, алюминий, бронза, латунь). Они применяются для систем ГВС и холодного водоснабжения. Ротор размещается в специальном стакане и жестко соединен с рабочим колесом (крыльчаткой).
Этим достигается его изоляция от статора. Особенность технологии в том, что вал может быть как металлическим, так и из керамики. Он закреплен в подшипниках скольжения (графитовых или керамических). Улитка, на которой расположены входной и выходной патрубки, крепится к корпусу при помощи болтов, которые откручиваются специальным ключом (шестигранником), поставляемым в комплекте изделия.
На передней (торцевой) части насоса находится пробка, отворачивая которую, можно стравливать излишки воздуха. Хотя предусмотрено и автоматическое его удаление в процессе работы. Для этого в верхней части расположен воздухоотводчик. Имеется коробка для электрического подключения с регулятором режима работы.
При полном выворачивании пробки открывается доступ к валу, на торцевой части которого есть шлиц под отвертку. Таким образом, можно вручную делать прокрутку в случае, если насос не запускается после долгого «простоя» (например, из-за отложения солей). Пожалуй, единственный недостаток таких насосов – невысокий К.П.Д. Если у «сухих» моделей он в пределах 70 – 80%, то у «мокрых» не превышает 55%.
Но в тоже время такая схема циркуляционного насоса имеет ряд неоспоримых преимуществ:
- жидкость, которую он перекачивает, одновременно и охлаждает, и смазывает детали;
- изделия при пуске автоматически удаляют попавший внутрь воздух;
- сборка насосов производится по модульному принципу. Поэтому при ремонте достаточно заменить неисправную часть;
- вследствие небольшой мощности потребляют мало электроэнергии;
- предусмотрено переключение режимов работы, что позволяет выбрать наиболее оптимальный;
- возможность автоматического регулирования процесса пуска и остановки при использовании термодатчика, что также снижает энергопотребление;
- абсолютная бесшумность в работе;
- не требует технического обслуживания.
Последние модели «мокрых» насосов выпускаются безвальными. Крыльчатка (она же – ротор) вращается на керамических подшипниках под воздействием электромагнитного поля, создаваемого статорной обмоткой. Это значительно упростило конструкцию (отсутствуют вал и сальники) и повысило надежность и долговечность. Даже попадание внутрь вместе с жидкостью мелких фракций на работе насоса не отразится.
hoznasos.ru
