Горизонтальные центробежные насосы – как работает, особенности, разновидности
Центробежные насосы представляют собой огромную группу оборудования, используемого для перекачки различных жидкостей, подачи и отвода воды в условиях частных домовладений и больших производств. Горизонтальные центробежные насосы имеют свою классификацию и особенности конструкции. Они надежны и сравнительно недороги, поэтому получили широкое распространение во многих сферах и областях деятельности человека.
Как работает центробежный насос
Само название насоса говорит о том, что необходимый напор перемещаемая жидкость получает под действием центробежной силы, появляющейся в результате вращения внутреннего рабочего колеса при взаимодействии с ним жидкой среды.
Вода через всасывающий патрубок поступает внутрь корпуса, имеющего, обычно, спиралевидную форму. В нем располагается установленное на валу рабочее колесо, представляющее собой пару соединенных дисков и имеющее лопасти, отогнутые в обратную от направления вращения сторону. При движении лопастей вода, находящаяся между ними, отбрасывается за счет центробежной силы к стенкам внутреннего корпуса.
При движении колеса, в центре создается разряжение с повышением давления на периферии (у стенок), под действием которого жидкость выдавливается в сторону напорного трубопровода. Одновременно из всасывающего трубопровода внутрь корпуса насоса поступает следующая партия воды благодаря образовавшемуся в центре корпуса разряжению. В результате происходит ее постоянная циркуляция из подающего трубопровода через обратный клапан в напорную трубу.
Чем быстрее вращается рабочее колесо и больше его диаметр, тем сильнее будет центробежная сила и, как следствие, напор выходящей из насоса воды.
В многоступенчатых агрегатах жидкость из первой ступени поступает во вторую, затем в третью и т.д. Такое оборудование имеет более одного рабочего колеса, что сказывается на высоких мощностных характеристиках насосов.
Самовсасывающие насосы для начала работы не требуют предварительного заполнения водой всасывающего патрубка. Нормальновсасывающие агрегаты до включения должны быть залиты водой.
Основные узлы насоса центробежного типа
Ключевыми конструктивными элементами насоса считаются:
- корпус;
- приемный обратный клапан с сеткой, служащей для фильтрации каких-либо примесей;
- рабочие колеса (от 1 до 6);
- предохранительный клапан, оберегающий насос от возможного гидравлического удара
- задвижка;
- манометр;
- вакуумметр.
Особенности горизонтальных насосов
Основным отличием рассматриваемых насосных агрегатов является горизонтальное расположение рабочего вала (оси колес) и горизонтальный разъем корпуса, что относится к классическому варианту исполнения. Центробежные горизонтальные установки подразделяются по нескольким признакам и параметрам:
- по количеству ступеней и рабочих колес. Конструкция центробежных насосов предусматривает одноступенчатое или многоступенчатое устройство агрегатов. В свою очередь, горизонтальные одноступенчатые модели насосного оборудования могут изготавливаться с консольным валом;
- по производительности, или выходящему объему воды в секунду (час);
- по напору перекачиваемой жидкости – бывают низкого, высокого или среднего давления;
- по способу подачи жидкости. К рабочему колесу подвод воды осуществляется через односторонний вход, либо путем двойного всасывания;
- по варианту соединения с электродвигателем. Подсоединение производится при помощи муфт, клиноременной передачи со шкивом, через мультипликатор или редуктор;
- по типу двигателя. Горизонтальный центробежный насос может быть укомплектован дизельным или работающим от электрической сети переменного тока двигателем. Его модель и мощность во многом зависит от характеристик оборудования, а также от параметров и предназначения помещения, в котором предполагается установка агрегата;
- по типу всасывания – нормально- и самовсасывающие;
- по вакуумметрической высоте всасывания, определяющей глубину забора воды;
- по быстроте хода – тихо-, быстроходные и нормальные.
Производители стараются изготавливать центробежное насосное оборудование максимально бесшумным, чтобы работающий агрегат, установленный внутри помещения, доставлял как можно меньше неудобств обитателям дома. КПД крупных агрегатов достигает показателя 0,9, а небольших моделей – 0,6-0,7.
Виды горизонтальных насосов
Конструктивно, рассматриваемые насосные агрегаты подразделяются на:
- одноступенчатые, укомплектованные одним рабочим колесом. Используются в обычных условиях для перемещения воды;
- многоступенчатые, имеющие свое рабочее колесо в каждой ступени. В агрегатах они подсоединяются последовательно. Причем каждое последующее «отделение» отвечает за поднятие давления воды на более высокий уровень. Применяются многоступенчатые насосы в случае, когда подачу жидкости необходимо производить под большим напором.
Насосы двойного всасывания
Горизонтальный центробежный насос двухстороннего входа имеет нагнетательные и всасывающие патрубки, располагающиеся на одной оси в корпусе, называемом «in-line». Данный вид насосов отличается хорошей всасывающей способностью, благодаря расположенному в нем двойному колесу, а также двухстороннему подводу жидкости.
Оборудование обладает улучшенными, по сравнению с консольными насосами, кавитационными качествами, позволяющими закачивать жидкость с отметок, расположенных ниже нулевых уровней. С валом насоса электродвигатель соединяется посредством втулочно-пальцевой муфты.
Герметичные насосы
Агрегаты изготавливаются в герметичном корпусе в двух разных исполнениях:
- колесо устанавливается непосредственно на валу электродвигателя;
- для соединения насоса и двигателя используется магнитная муфта.
Герметичным насосам не требуется внешняя смазка и уплотнение вала, а их корпус исключает какие-либо протечки. Поэтому они предназначаются, в первую очередь, для перекачивания опасных жидкостей, в основном, в химической промышленности. Существует несколько видов агрегатов с герметичным корпусом:
- с обратной циркуляцией;
- с водяным охлаждением;
- с переходным фитингом или уплотнением.
Поверхностные насосы
Наиболее популярное насосное оборудование, имеющееся практически на каждом подворье. Оно предназначается для полива садово-огородных участков и водоснабжения дома в условиях отсутствия централизованных водопроводных сетей. Поверхностные насосы устанавливают на поверхности земли, что следует из их названия, либо внутри помещения.
При выборе оборудования следует обращать внимание на его производительность и напор, а также на тип всасывания (самовсасывающий, нормальновсасывающий).
Самовсасывающие насосы
Обладают высокой всасывающей мощностью в сочетании с экономичностью. Они имеют широкие возможности для использования и удобны в обслуживании. Отличительной особенностью самовсасывающих насосов является высокий показатель КПД, а также возможность регулирования мощности и простота обслуживания. Недостатком насосов подобного типа является необходимость их заливки до пуска, но к этому требованию всегда можно приспособиться.
Кроме традиционной и наиболее распространенной модели центробежного самовсасывающего насоса, оборудование изготавливают в нескольких модификациях, в зависимости от предполагаемых условий работы.
Несколько из них:
- для горячей воды – комплектуются камерами охлаждения;
- для воды с высоким процентом минерализации – используются в угольных шахтах;
- для трансформаторного масла – предназначаются для турбогенераторов.
Другие виды горизонтальных насосов
Центробежные насосы представляют наиболее многочисленную группу насосного оборудования, к одной из подгрупп которой относятся горизонтальные насосы. Они имеют различное функциональное предназначение и область применения. Некоторые перекачивают чистую воду, другие – слегка загрязненную, а специально изготовленные агрегаты используют для транспортировки агрессивных или слишком горячих жидкостей.
Кроме вышеперечисленных, горизонтальные насосы бывают:
- со спиральным корпусом;
- взрывозащищенные;
- высокооборотные;
- с открытым рабочим колесом и др.
Перечислить все возможные модификации горизонтальных центробежных насосов вряд ли получится. Их слишком много, чтобы можно было упомянуть обо всех в нашей статье.
Химические насосы используются в разных хозяйственных отраслях. Одни из них предназначены для промышленности, другие с успехом применяют в бытовых условиях. Оборудование отличается износоустойчивостью и прочностью, позволяющей перекачивать нейтральные и агрессивные жидкости, высокотемпературные составы и летучие смеси.
Современную жизнь невозможно представить без использования центробежных насосов. В этой статье мы расскажем о различных способах пуска центробежных насосов и ознакомим с их особенностями.
Центробежно-вихревые насосы относятся к поверхностной динамической группе насосных установок. Они значительно повышают давление в сети и способствуют перекачиванию воды под большим напором. Благодаря своим улучшенным характеристикам данный вид насосов нашел свое применение в тех областях, где другое оборудование может оказаться бессильным.