Taxivsamare.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Центробежный насос

Центробежный насос

Центробе́жный насо́с  — один из двух типов динамических лопастных насосов, перемещение рабочего тела в котором происходит непрерывным потоком за счёт взаимодействия этого потока с подвижными вращающимися лопастями ротора и неподвижными лопастями корпуса. При этом переносное движение рабочего тела происходит за счёт центробежной силы и протекает в радиальном направлении, то есть перпендикулярно оси вращения ротора.
Одинаково применимы как для жидкостей, так и для газов, при этом насосы для перекачивания газов обычно называют центробежными компрессорами или центробежными вентиляторами.

Что нужно знать о давлении насоса

Погружной скважинный насос

Среди параметров, указываемых в техническом паспорте, скважинной погруженной насосной установки или просто насоса указывается и такой показатель, как давление, при этом в документации к разным моделям и у разных производителей он указывается в нескольких величинах – «бар» и «атмосферах». Для самой простой скважины, оборудуемой для сезонного полива грядок, показатель давления не является столь критичным, здесь больше внимания обычно уделяют такому показателю как «напор», ведь подбор насоса производится в зависимости от глубины скважины, а напор как раз характеризует способность насоса поднимать воду на определенную высоту. Для центробежных насосов в буквальном смысле это величина энергии, придаваемая движителем воде для преодоления силы сопротивления трубопровода. Напор в отличие от давления измеряется в метрах водяного столба, в то время как давление показывает величину, с которой вода давит на стенки трубы. Напор как расчетная величина используется для расчета свойств оборудования по подъему и транспортировки воды к месту сброса. Давление, создаваемое насосом в расчете системы автономного водоснабжения, показывает какое необходимо подобрать оборудование, чтобы обеспечить постоянный напор воды в системе.

Для погружных центробежных насосов напор, указывает на какую высоту от точки забора воды, до максимальной верхней точки может поднять насос и на какое расстояние от этой точки он может ее перекачивать.

Давление, показывает какое усилие, оказывает жидкость на стенки трубы, и измеряется в величинах, довольно близких по значению, но все-таки имеющих небольшое различие – барах и атмосферах. И хотя 1 бар это давление необходимое для подъема воды на 10 метров, разница в 0,0197 атмосферы между 1 баром и 1 атмосферой берется во внимание при расчете давления скважин большой глубины. Так для скважины глубиной 30 метров минимальное давление, создаваемое насосом должно быть 3 бара, или 3,0591 атмосфера. Давление нагнетания насоса важный показатель и для расчета других элементов системы индивидуального водоснабжения, таких как трубы, запорная арматура, органы управления и гидроаккумулятор.

Как устроен пневматический мембранный насос?

Пневматические мембранные насосы FLUX отличаются своей универсальностью и могут перекачивать практически любые жидкости во всех областях промышленности. Будь то вязкие продукты с взвешенными твердыми частицами, абразивные жидкости, легковоспламеняющиеся жидкости, а также жидкости с высокой концентрацией газов: Пневматические мембранные насосы FLUX подходят для любых областей применения и отличаются высокой эксплуатационной безопасностью и надежностью.

Благодаря прочной конструкции и тщательно подобранным мембранам, эти самовсасывающие насосы могут использоваться для непрерывной работы. Пневматические мембранные насосы FLUX обеспечивают очень плавную перекачку жидкости (без сдвигов), нечувствительны к присутствию взвешенных твердых частиц, а также оснащены устройствами защиты от сухого хода и перегрузок.

Другими основными особенностями пневматических мембранных насосов FLUX являются их высокая экономичность и очень низкий уровень шума. Каждый насос легко разбирается для оптимальной очистки. Широкий ассортимент дополнительных принадлежностей, таких как демпферы пульсации, регуляторы давления с фильтрующим блоком, счетчики ходов и фитинги, обеспечивают безопасную эксплуатацию насосов.

Основы гидравлики

Как уже отмечалось в предыдущей статье, к динамическим относятся насосы, увеличивающие кинетическую энергию потока жидкости посредством своих рабочих органов или внешнего силового поля. Это лопастные насосы, электромагнитные насосы, а также насосы, использующие силы трения и инерции (струйные, вихревые и т. п.) .

Лопастные насосы классифицируются на три группы: центробежные, осевые и диагональные (полуосевые) . У осевых насосов подвод и отвод жидкости к рабочему колесу осуществляется параллельно оси вала, у центробежных — перпендикулярно.

Читать еще:  Как отрегулировать обороты холостого хода триммера

Диагональные (полуосевые) насосы отличаются особой конструкцией рабочего колеса, лопатки которого имеют сложную изогнутую форму, предложенную инженером Джеймсом Френсисом, поэтому колеса таких насосов часто называют турбинами Френсиса.
Диагональные и осевые насосы иногда называют пропеллерными насосами. Оба эти типа насосов выполняются почти исключительно с открытыми рабочими колесами (пропеллерами) .

В гидравлических системах промышленного оборудования и машиностроении наибольшее применение получили центробежные насосы, благодаря простоте изготовления и эксплуатации, что выражается в технологической и эксплуатационной экономичности.

Принцип действия центробежного насоса основан на динамическом взаимодействии лопастей колеса с обтекающей их жидкостью, при этом подведенная к колесу энергия приводного двигателя передается жидкости. Благодаря особой форме корпуса (улитки) центробежного насоса и воздействию центробежных сил, объем захваченной приемным патрубком жидкости преобразуется в направленный поток, обладающий кинетической энергией движения.

центробежные насосы

На рис. 1 изображена схема центробежного насоса консольного типа.
Проточная часть насоса состоит из трех основных элементов: подвода (соединенного с питающей магистралью) , рабочего колеса 3 и отвода (имеющего выход в напорную магистраль) .
По подводу жидкость поступает в рабочее колесо из всасывающего трубопровода. Подвод должен обеспечить поток жидкости на входе в колесо, симметричный оси вращения. На рисунке 1 показан подвод, выполненный в виде конфузора, соосного с рабочим колесом.

Рабочее колесо обычно состоит из ведущего и ведомого дисков, между которыми находятся лопасти, изогнутые, как правило, в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Иногда рабочие колеса центробежных насосов выполняют открытыми (как на рис. 1 ), без ведомого диска, при этом лопасти крепятся непосредственно к ступице на ведомом валу 4 насосной установки, получающем вращение от приводного электродвигателя.

Назначением отвода, выполняемого обычно в форме спирали (улитки) , является сбор жидкости, выходящей по периферии колеса, подведение ее к напорному трубопроводу системы и уменьшение скорости жидкости для преобразования части кинетической энергии в потенциальную энергию давления с возможно меньшими гидравлическими потерями.
На схеме показан спиральный отвод, осевые сечения которого, начиная от клина 2, постепенно увеличиваются. Спиральный отвод переходит в диффузор 1, соединенный с напорной линией системы.

Перед началом работы насос и всасывающий трубопровод должны быть заполнены жидкостью, которая разделяет подвод и отвод и играет роль уплотнения. Для выполнения этого требования центробежные насосы гидравлических систем промышленного оборудования и другой техники обычно погружают в жидкость, находящуюся в питающем объеме (баке) .

Рабочее колесо насоса приводится во вращение электродвигателем. Под действием центробежной силы жидкость, находящаяся в насосе, начинает двигаться по каналам между лопастями колеса в направлении от его центра к периферии, то есть к стенкам спирального отвода.
Вследствие этого на входе в рабочее колесо в его центральной части образуется разрежение (вакуум) и за счет разности давлений жидкость из бака через всасывающий трубопровод и подвод поступает (засасывается) в насос.
Жидкость, движущаяся под действием лопастей в рабочего колеса вдоль стенок спирального отвода, отсекается клином 2 и направляется в диффузор 1, соединенный с напорным трубопроводом системы.

Таким образом, при постоянном вращении рабочего колеса обеспечивается подача жидкости в напорный трубопровод непрерывным потоком без пульсаций.

Работа центробежного насоса, как и всех прочих гидравлических машин подобного типа, характеризуется:

  • объемной подачей;
  • напором;
  • полезной мощностью;
  • потребляемой мощностью;
  • КПД и частотой вращения.

Характеристики центробежных насосов

Подачей Q насоса называется объем жидкости, подаваемой в напорный трубопровод в единицу времени. В общем случае подача центробежного насоса зависит от наружного диаметра и ширины рабочего колеса на выходе, а также от частоты его вращения.

напор и подача центробежного насоса

Напор H представляет собой разность удельных энергий жидкости на выходе и входе насоса, вычисленную в метрах столба перекачиваемой жидкости:

где:
(zн – zв) – расстояние по вертикали между входом в насос и выходом из него (удельная потенциальная энергия положения), м;
н + рв)/ρg — напор, создаваемый давлением (удельная потенциальная энергия давления), м;
рн , рв — давления жидкости на выходе и входе насоса, Па;
(v 2 н – v 2 в)/2g — скоростной напор (удельная кинетическая энергия), м;
vн, vв — скорости движения жидкости на выходе и входе насоса, м/с;
ρ — плотность жидкости, кг/м 3 .

Читать еще:  Двигатель зетор 5201 регулировка клапанов

Каждая единица веса жидкости, прошедшая через центробежный насос, приобретает энергию в количестве H .
За единицу времени через насос проходит жидкость весом ρgQ . Следовательно, энергия, приобретенная за единицу времени жидкостью, прошедшей через насос, или полезная мощность насоса:

Мощностью Nн насоса (мощностью, потребляемой насосом) называется энергия, подводимая к нему от приводного электродвигателя в единицу времени.
Мощность насоса Nн больше полезной мощности Nn на величину потерь.
Потери мощности в насосе оцениваются коэффициентом полезного действия (КПД):

С изменением частоты вращения рабочего колеса насоса его параметры изменяются.

Подача центробежного насоса изменяется пропорционально частоте вращения рабочего колеса:

Напор, развиваемый насосом, изменяется пропорционально квадрату частоты вращения рабочего колеса:

Мощность, потребляемая насосом, изменяется пропорционально кубу частоты вращения рабочего колеса:

Потребным напором Hпотр системы, на которую работает центробежный насос, называют энергию, которую необходимо сообщить единице веса жидкости для ее перемещения из бака по напорному трубопроводу к потребителю при заданном расходе.
Пренебрегая малым скоростным напором жидкости в баке, получим:

где:
Hг – геометрический напор, определяемый высотой подъема жидкости, м;
Σh – сумма потерь напора во всасывающем и напорном трубопроводах, м.

Графики (рис. 2) зависимостей напора H = f(Q) , мощности Nn = f(Q) и КПД η = f(Q) от подачи насоса называются его внешними или рабочими характеристиками.

рабочие характеристики центробежных насосов

Определение режима работы насоса в системе основано на совместном рассмотрении характеристик насоса и системы. Характеристика системы выражается уравнением ( 1 ), в котором потери напора Σh являются функцией расхода.
График характеристики системы Hпотр = f(Q) , строится на одном графике с характеристиками насоса в одном масштабе.

Насос в данной гидравлической системе работает в режиме, при котором потребный напор Hпотр равен напору H насоса, то есть при котором энергия, потребляемая при движении жидкости по трубопроводу, равна энергии, сообщаемой насосом жидкости.
Режим работы насоса будет определяться точкой А пересечения графиков характеристик насоса H = f(Q) и системы Hпотр = f(Q) . Эта точка называется рабочей точкой гидравлической системы .

Режим работы насоса определяется расходом QА и напором HА . Однако требуемый для работы гидравлической системы расход жидкости может меняться. В этом случае возникает необходимость регулирования подачи насоса.

Способы регулирования подачи центробежных насоов

Регулирование подачи центробежного насоса дросселированием.
Если необходима подача QВ < QА , то этой подаче должна соответствовать новая рабочая точка B (см. рис. 2) .
Чтобы характеристика системы Hпотр = f(Q) проходила через точку B необходимо увеличить гидравлические потери в напорном трубопроводе, например, прикрывая специально установленный в этом трубопроводе вентиль. При этом потребный напор увеличится.
Следует отметить, что дроссельное регулирование подачи насоса неэкономично, так как вызывает дополнительные потери энергии. Однако это регулирование отличается простотой при эксплуатации.

регулирование напора и подачи центробежного насоса

Регулирование подачи центробежного насоса изменением частоты вращения рабочего колеса.
Характеристики насоса H = f(Q) и системы Hпотр = f(Q) могут быть изменены путем изменения частоты вращения рабочего колеса насоса.
Для регулирования частоты вращения необходимы более сложные и дорогие электродвигатели, например электродвигатели постоянного тока.
Регулирование подачи насоса изменением частоты вращения рабочего колеса более экономично при эксплуатации, чем дроссельное регулирование, так как при этом отсутствуют потери энергии в вентиле напорного трубопровода системы.

Регулирование подачи центробежного насоса перепуском жидкости.
Такое регулирование осуществляется отводом части жидкости из напорного трубопровода системы в бак по трубопроводу, на котором стоит специальный вентиль. При изменении степени открытия этого вентиля изменяется расход жидкости, подаваемой к потребителю.
Энергия жидкости, отводимой в бак, не используется, поэтому регулирование перепуском неэкономично.

Читать еще:  Регулировка задних тормозных колодок мицубиси

Достоинства и недостатки центробежных насосов

Центробежные насосы обеспечивают значительную объемную подачу жидкости, мало чувствительны к загрязнениям, не требуют высокой точности изготовления деталей.
Как и все динамические насосы, центробежные лишены такого недостатка, как неравномерность (цикличность) подачи, характерного для объемных насосов. Однако напор, создаваемый центробежными насосами (как, впрочем, и другими видами динамических насосов) недостаточен для обеспечения работы силовых приводов промышленного оборудования и техники.
Недостатком центробежных насосов является непостоянство давления в напорной магистрали, что тоже ограничивает область их применения.
Кроме того, следует отметить низкий КПД гидравлической передачи насос-двигатель, составляющий иногда не более 10%, т. е. большая часть мощности приводного двигателя тратится на различные потери.

Насосы такого типа используются, например, в системах подачи смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону обработки на металлорежущих станках, в системах охлаждения двигателей автотракторной техники (помпы системы охлаждения) , в бытовой технике (стиральные машины, бытовые помпы и т. п.) , для подачи воды при поливе сельскохозяйственных культур и водоснабжении населенных пунктов и т. п.

Преимущества и недостатки

Центробежные водяные помпы ценятся, прежде всего, за простую конструкцию без подвижных соединений, которая гарантирует долгий срок службы и эффективность работы в любых условиях. Другие их преимущества:

высокий КПД (до 80%);

простота монтажа и настройки необходимых рабочих параметров устройств;

хорошие напорно-расходные характеристики;

возможность параллельного или последовательного соединения нескольких видов насосов для работы на один трубопровод;

способность к самовсасыванию и перекачиванию загрязненных жидкостей;

возможность подачи больших объемов жидкости с постоянным давлением;

невысокая цена, простота эксплуатации и технического обслуживания.

Одним из плюсов центробежных насосов является способность регулировать давление в широком диапазоне с применением нагнетательного клапана или частотно-регулируемого привода для замедления скорости вращения двигателя. Конечно, регулирование давления имеет определенные ограничения, например, значение не должно опускаться ниже безопасного минимума, указанного производителем агрегата. В противном случае чрезмерная рециркуляция может вызвать повышение температуры жидкости и нагрев корпуса, что приведет к прогибу вала, увеличит износ подшипников и уплотнений внутри помпы.

Конечно, у поверхностных центробежных насосов есть и недостатки, одним из которых является относительно низкая мощность всасывания. Если насос не погружен в перекачиваемую среду, вращения рабочего колеса даже на максимальной скорости будет просто недостаточно для поднятия жидкости, что означает, что агрегат должен быть заполнен до начала откачки.

Большинства проблем можно избежать, если выбирать агрегаты от надежных производителей, таких как Packo и Salvatore Robuschi, которые считаются одними из мировых лидеров в производстве насосного оборудования. Компания «Далгакиран компрессор Украина» является официальным дилером этих брендов и предлагает купить последние модели центробежных насосов из каталога собственного магазина с доставкой, установкой и комплексным сервисным обслуживанием.

Читайте в рубриці

  • Як обрати стіл-трансформер для дістанційної роботи та навчання Як обрати стіл-трансформер для дістанційної роботи та навчання
  • В АТЛ рассказали о преимуществах моторного масла Castrol 5w40В АТЛ рассказали о преимуществах моторного масла Castrol 5w40
  • Як купити преміальне караоке для дому: огляд EVOBOXЯк купити преміальне караоке для дому: огляд EVOBOX
  • Как ухаживать за часамиКак ухаживать за часами
  • Mercedes — эталон немецкого качестваMercedes — эталон немецкого качества
  • Почему вам нужна пятая «плойка»: реальные преимущества PS5Почему вам нужна пятая «плойка»: реальные преимущества PS5
  • Фильтры для воды: эффективное средство против бактерий и изношенных трубопроводовФильтры для воды: эффективное средство против бактерий и изношенных трубопроводов

3 Схемы подключения

Существует два способа подключения реле перепада давления. Производитель всегда указывает рекомендуемый в сопроводительных документах, но лучше будет ознакомиться с имеющимися схемами. При монтаже необходимо соблюдение такой последовательности: сначала реле подключают к водопроводу, а потом к электросети.

Датчики реле давления воды в системе водоснабжения

Датчики реле давления воды в системе водоснабжения

1 схема. Датчик давления воды монтируют на трубопровод. Монтаж выполняют с использованием тройника, который соединен с переходящим штуцером (можно использовать отводной шланг).

2 схема. Гидроаккумулятор оснащают штуцером с 5 выходами, к которым подсоединяют: трубопровод для забора воды, реле, манометр, трубопровод для подачи воды в дом, и гидроаккумулятор. Реле соединяют с насосом и электропитанием 220 В.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector