Принцип действия насосов

Технология монтажа центробежного насоса.

Принцип действия насосов.

Насосами называют гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкостей. Насос совершает свою работу за счёт энергии двигателя. Часть этой энергии затрачивается на преодоление гидравлических и механических сопротивлений, другая – на создание избыточного давления (разрежения), за счёт которого жидкость перемещается от насоса к месту её потребления.

Во всех отраслях промышленности применяют насосы различных конструкций. Наиболее распространены лопастные насосы – центробежные, осевые и вихревые. При необходимости создания высокого напора жидкости или точной её дозировки применяют насосы объёмного типа – поршневые и роторные.

Рис.1. Схема центробежного насоса: 1-сетка, 2, 7-приёмный и обратный клапан, 3-резервуар, 4, 8-всасывающий и нагнетательный трубопроводы, 5-вакуумметр, 6, 13-патрубки, 9-задвижка, 10-маноматр, 11-насос, 12-рабочее колесо.

Центробежные насосы (рис.1) просты по конструкции и удобны в эксплуатации. Главными частями центробежного насоса являются рабочее колесо с изогнутыми лопатками, посаженное на валу, и неподвижный корпус насоса спиральной формы, изолирующий колесо от внешней среды. Корпус насоса имеет патрубки для присоединения его к всасывающему и нагнетательному трубопроводам. Между всасывающим патрубком корпуса и колесом во избежание циркуляции жидкости внутри насоса устроено лабиринтное уплотнение. Для пуска центробежного насоса всасывающий трубопровод и корпус насоса должны быть залиты жидкостью, так как возникающая при вращении рабочего колеса центробежная сила из-за небольшой плотности воздуха (по сравнению с плотностью жидкости) недостаточна для создания требуемого разрежения. Для того чтобы залитая жидкость не уходила в резервуар, служит приёмный клапан. Сетка предохраняет насос от загрязнения, а также от попадания в него посторонних предметов, которые могут вызвать поломку.

При вращении рабочего колеса жидкость, залитая в насос перед его пуском, увлекается лопатками, под действием центробежной силы движется от центра колеса к периферии вдоль лопаток и подается через спиральную камеру в нагнетательную трубу. Поэтому на входе в колесо в том месте, где всасывающая труба соединяется с корпусом насоса, создаётся разрежение, под действием которого вода из резервуара всасывается в насос. Таким образом, создаётся непрерывное движение жидкости из резервуара через всасывающую трубу, насос, задвижку, обратный клапан в нагнетательную трубу. На насосе устанавливают вакуумметр и манометр.

Рис.2. Секционный четырёхступенчатый центробежный насос: 1-секции, 2-стяжные шпильки, 3-рабочее колесо, 4, 8-нагнетатальный и всасывающий патрубки, 5-вал, 6-полумуфта, 7-трубопровод охлаждения подшипника.

Центробежные насосы различают:

- по числу колес – одноколесные или одноступенчатые и многоколесные или многоступенчатые (до 10–12 колес);

- по создаваемому давлению: низкого давления – до 0,2МПа, среднего давления – до 0,6МПа, высокого давления – свыше 0,6МПа;

- по способу подвода жидкости к колесу – с односторонним и двусторонним подводом жидкости к колесу;

- по расположению вала насоса – горизонтальные (наиболее распространённые) и вертикальные (применяются главным образом для откачки воды из глубоких скважин);

- по способу разъёма корпуса: с горизонтальным разъёмом – корпус делится на верхнюю и нижнюю части и с вертикальным разъёмом – секционные (рис.2), корпус которых состоит из секций, стягивающихся между собой стяжными шпильками.

Центробежный насос типа В (рис.3) – вертикальный, одноступенчатый, с рабочим колесом одностороннего входа, предназначен для перекачки воды или другой чистой жидкости при напоре до 90м столба жидкости. Входной патрубок насоса отлит вместе с нижней крышкой и направлен вертикально вниз, напорный патрубок – горизонтально. Корпус насоса имеет верхнюю и нижнюю крышки, изготовленные из чугуна или стали, рабочее колесо насоса чугунное, вал насоса стальной. Корпус насоса опирается двумя лапами на фундаментные плиты. Рабочее колесо насоса скреплено призматической шпонкой и гайкой с шайбами. Колпак служит для лучшего направления потока. У входа жидкости в рабочее колесо между нижней крышкой и колесом установлены кольца – стальное защитное и чугунное уплотняющее. Сальник насос состоит из корпуса, крышки и промасленной хлопчатобумажной набивки. Сальник набивают с помощью втулки. На верхней крышке установлен направляющий подшипник с водяной смазкой. Осевая нагрузка, масса ротора электродвигателя, трансмиссия вала и рабочего колеса насоса воспринимаются опорным подшипником электродвигателя. Валы насоса и электродвигателя соединены с помощью муфт и трансмиссионного вала.

Рис.3. Вертикальный насос типа В: 1, 14-фундаментные плиты, 2-колпак, 3-шайба, 4-рабочее колесо, 5-корпус, 6-шпонка, 7-набивка, 8-крышка, 9-вал, 10-корпус сальника, 11-защитная втулка, 12-подшипник, 13, 15-верхняя и нижняя крышки корпуса, 16, 17-защитное и уплотняющее кольца, 18-гайка.