Модель насоса

Насосом называется гидравлическое устройство, предназначенное для всасывания, напорного перемещения или нагнетания жидкости посредством сообщения ей внешней кинетической или потенциальной энергии.

Виды насосов для воды различают по имеющимся у них техническим параметрам, к которым относят:

• количество жидкости, которое перемещает насос в единицу времени;
• развиваемое давление или максимальный напор;
• КПД;
• мощность.

История изобретения

Первые виды насосов появились еще в 1-м веке до н. э. Они помогали в тушении пожаров. Однако вплоть до 18-го в. подобные устройства использовались крайне редко.

Все изменилось после изобретения паровой машины и увеличения потребности в воде. Различные виды насосов стали вытеснять водоподъемные устройства и нашли широкое применение в хозяйственной деятельности человека. Со временем требования к гидравлическим механизмам становились все более разнообразными. С развитием технической мысли наметились и основные виды насосов. В их число входили поршневые, вращательные, а также машины, не имеющие движущихся рабочих органов.

Достижения науки и техники привели к тому, что на сегодняшний день существует множество различных видов насосов. Что они представляют собой, каково их основное предназначение, рассмотрим в данной статье.

Бытовые и промышленные гидравлические машины

Существующие на сегодняшний день виды насосов имеют различную классификацию. Одна из них касается сферы применения подобных устройств и выделяет из них бытовые и промышленные. Первые из этих машин применяются для канализации, отопления и водоснабжения в жилых и производственных помещениях.

Промышленные насосы предназначаются для использования в различных системах и установках. Их применяют для подачи воды, перекачки нефтепродуктов и агрессивных веществ, а также для осуществления многих других специфических действий.

Насосы объемного действия

Еще одна классификация гидравлических машин учитывает их конструктивные особенности и принцип действия. Какие виды насосов в этом случае являются основными? Это объемные и динамические гидравлические машины.

В первых из них рабочим органом служит камера. Под действием возникающих сил давления она изменяется в объеме, что и приводит к принудительному перемещению вещества.

Все объемные насосы (виды, типы мы рассматриваем) предназначены для подачи вязких жидкостей. Принцип действия подобных устройств основан на преобразовании энергии. Она передается от двигателя к перекачиваемой жидкости.

Типы объемных насосов

Существуют различные устройства, в которых рабочий орган представляет собой камеры. Среди них такие агрегаты:

1. Роторные. Это насосы, имеющие фиксированный корпус, в котором заключены лопатки, лопасти и другие похожие детали. Перемещению жидкости в данном случае способствует движение роторов.
2. Шестеренные. Это наиболее простой тип насосов, имеющих принудительное смещение. Данные устройства перемещают жидкость в процессе изменения объемов полостей шестерен, сцепленных между собой.
3. Импеллерные. Если посмотреть на такой насос в разобранном виде, то можно увидеть рабочее колесо, лопасти которого выполнены из эластичного материала. Оно находится внутри эксцентрического корпуса. Что происходит при работе подобного устройства? Лопасти сгибаются и, вращаясь, вытесняют жидкость.


4. Кулачковые. В этих насосах происходит вращение двух независимых роторов, что и способствует перемещению жидкости по рабочей камере. Кулачковые механизмы находят широкое применение при изготовлении молочных продуктов, напитков, джемов и т. д. И все это благодаря их возможности перекачивания жидкости, имеющей большие включения. Также подобный тип насосов находит применение в фармакологической промышленности.
5. Перистальтические. В этих насосах основной рабочей деталью служит многослойный гибкий рукав, изготовленный из эластомера. При включении двигателя в таком устройстве начинает вращаться вал с роликами. Они пережимают рукав, способствуя перемещению жидкости, находящейся внутри него.
6. Винтовые. В корпус этих насосов вставлен выполненный из эластомера статор. В нем находится металлический ротор, имеющий винтообразную форму. Каким образом в данном случае будет происходить перекачка жидкости? После включения мотора начинает вращаться ротор, изменяя объем внутренних полостей. При этом и происходит перемещение жидкости.

Динамические насосы

Для этих устройств характерно двойное преобразование энергии. Вначале она передается жидкости в кинетической форме. При этом перемещающийся внутри насоса поток увеличивает свою скорость. Далее происходит частичное преобразование энергии жидкости в статическую форму. При этом скорость потока уменьшается при возрастающем давлении. Подобные устройства, в отличие от объемных, не способны производить сухое всасывание.

Центробежные гидравлические машины

Рассмотрим виды насосов динамического типа. Самыми распространенными из них являются центробежные устройства. Эти насосы используются для подачи горячей или холодной воды, а также для перекачки агрессивных и вязких жидкостей, сточных вод и смесей воды со шлаками, с грунтом, торфом и т. д.

Как же происходит работа центробежного насоса? Находясь между лопастями вращающегося рабочего колеса, частицы жидкости получают от него кинетическую энергию. При этом возникает центробежная сила. Она перемещает жидкость далее в корпус мотора. Такая работа происходит непрерывно благодаря давлению, обеспечивающему постоянную подачу в насос новых частиц жидкости.

По своему назначению центробежные насосы классифицируются на:

• используемые в работе эксплуатационного оборудования ТЭС;
• различного технического назначения.

Какие бывают виды центробежных насосов, относящихся к первой группе? Устройства, используемые для циркуляции воды, подразделяют на циркуляционные и рециркуляционные. Насосы, устанавливаемые для теплопередачи, делятся на бойлерные и сетевые. При приготовлении питьевой воды используются конденсатные центробежные насосы, а в системе подпитки серводвигателей паровых турбин – нагнетательные.

Какие устройства применяют для различных технических целей? Это такие виды центробежных насосов как хозяйственные, пожарные, дренажные и т. д.

В последнее время появились новые разработки подобных устройств. Среди них особой популярностью пользуются песковые центробежные насосы. Они применяются для перекачки гидросмесей. Именно поэтому подобные насосы устанавливают в тех местах, где в воде имеется песок, а также всевозможные твердые вещества промышленного происхождения.

Вихревые гидравлические устройства

Эти динамические насосы аналогичны по своим характеристикам центробежным, но, в отличие от них, имеют меньшую массу и габариты. Из недостатков вихревых насосов можно выделить низкий КПД, который в рабочем режиме не превышает пятнадцати процентов. Кроме того, подобные механизмы не способны перекачивать жидкость, содержащую абразивные частицы, так как это приводит к быстрому изнашиванию внутренних деталей.

Струйные гидравлические устройства

Эти насосы, в отличие от множества других подобных машин, не способны создать на выходе избыточного давления. Их принцип работы сводится к превращению потенциальной энергии жидкости в кинетическую. При этом в струйных насосах нет никаких движущихся деталей. Основной рабочий механизм в устройствах подобного типа – струя жидкости или газа.

Такие насосы могут быть водоструйными (например, гидроэлеваторы). В них рабочая жидкость передает свою кинетическую энергию перекачиваемому веществу. Среди струйных насосов есть и эрлифты. В них компрессором подается сжатый воздух. Далее водовоздушная смесь приводится в движение подъемной силой пузырьков воздуха.

Водные насосы

Эти устройства имеют множество видов. Но в основном специалисты классифицируют их по назначению. Так, существуют следующие виды насосов для воды:

• циркуляционные, используемые для принудительного движения жидкости в системах кондиционирования, горячего водоснабжения и отопления;
• водоподъемные, необходимые для извлечения жидкости из колодцев и скважин, которые бывают погружными и поверхностными;
• дренажные, применяемые для откачивания воды из колодцев, канализации и подвалов.

Виды насосов для воды поверхностного типа специалисты подразделяют на используемые для:

• повышения давления;
• холодного водоснабжения;
• систем пожаротушения.

Выбирая насосы, виды, характеристики и другие параметры устройств необходимо учесть в зависимости от их предназначения. Так, иногда машине придется работать в автономных условиях. А в некоторых случаях будет обеспечен ее доступ к электрической сети.

Именно поэтому существуют такие виды водяных насосов, которые работают на двигателях внутреннего сгорания. Их называют мотопомпами. При этом они подразделяются на бензиновые и дизельные. Есть и электрические насосы. Их работа полностью зависит от напряжения в сети.

Однако основная классификация насосов касается определения того места, которое они занимают относительно источника подачи. По этому параметру их и подразделяют на поверхностные и погружные. Рассмотрим эти типы устройств подробнее.

Поверхностные насосы

Эти устройства получили широкое распространение в коттеджах, на дачах и в загородных домах. Их используют для повышения давления в сети водопровода, а также для полива и орошения земельного участка. С их помощью поднимают воду из колодцев, скважин и открытых водоемов, располагаемых на расстоянии до восьми метров от оси насоса.

Существует множество видов подобных устройств. Например, по способу перекачивания воды и внутреннему устройству они классифицируются на вихревые и бочковые, дренажные и циркуляционные, а также консольные (центробежные). Наиболее популярны у дачников последние два типа. Эти агрегаты просты в эксплуатации, компактны и экономичны, а при присоединении их к специальной системе автоматики получаются полноценные станции.

Поверхностные насосы состоят из следующих основных компонентов:

1. Шланг. Это своеобразный водоносный путь от места, где происходит непосредственный забор жидкости до самого насоса и далее до точек пересечения с водопроводной системой или до водоразбора.


2. Эжектор. Это специальное устройство, призванное улучшить циркуляцию и давление в насосе за счет увеличения глубины всасывания.
3. Корпус. Его чаще всего выполняют из композиционных материалов, чугуна, алюминия или нержавеющей стали. При работе агрегата в течение круглого года, в зимнее время корпус требует защиты от холода.
4. Двигатель. Он может быть внутреннего сгорания или электрическим. Все зависит от типа насоса.

Циркуляционные насосы

Эту разновидность поверхностных агрегатов отличает сложное устройство. Их, как правило, используют в автономных отопительных системах с целью принудительного перемещения воды в замкнутом контуре и поддержания в нем постоянной температуры.

По своей конструкции они имеют корпус со встроенным в него стальным или керамическим ротором, а также вал с лопастями.

На сегодняшний день существуют следующие виды циркуляционных насосов:

• с «мокрым» ротором;
• с «сухим» ротором.

Первые из них практически бесшумны, экономичны, дешевы и просты в эксплуатации. Их рабочий элемент сконструирован таким образом, что находится в воде, которая смазывает все детали и одновременно охлаждает двигатель. Но у подобных агрегатов имеется существенный недостаток. Дело в том, что при прекращении циркуляции жидкости двигатель может перегреться. Кроме того, КПД у таких агрегатов находится на крайне низком уровне.

Все виды тепловых насосов циркуляционного типа с «сухим» ротором имеют встроенный вентилятор. Их двигатель конструктивно изолирован от поступающей жидкости. При этом смазка всех движущихся деталей производится при помощи масла.

В свою очередь, подобные насосы подразделяют на:

• консольные, в которых двигатель располагается отдельно от корпуса;
• моноблочные, где корпус и двигатель также разделены, но находятся при этом в одном блоке;
• inline-насосы, отличающиеся от двух предыдущих своей повышенной герметичностью.

Погружные насосы

Подобные агрегаты незаменимы в тех случаях, когда пласты воды залегают на глубине, превышающей отметку 8 м. Погружные насосы опускают в скважину вместе с напорной трубой. Далее под давлением, созданным гидравлическим устройством, вода поступает в дом.

Все виды погружных насосов высокопроизводительны, кроме того, обладают эффективным и качественным охлаждением. По своему внутреннему устройству погружные насосы классифицируются на:

• центробежные, в которых вода вращается вместе с лопастями рабочего колеса и подается наружу под высоким давлением;
• вибрационные, в которых жидкость всасывается за счет вибрационного и электромагнитного механизма.

Состоят такие насосы из корпуса, двигателя и выключателя. В дренажных и канализационных насосах дополнительно устанавливается измельчитель или режущий механизм, предназначенный для недопущения нахождения в жидкости твердых веществ, размер которых превышает 5 см.

Гидротехнические средства пожаротушения

К насосам, используемым для локализации очагов возгорания, предъявляются особые требования. От их конструктивного совершенства и технических параметров во многом зависит успех борьбы с огнем.

Какие существуют виды пожарных насосов? Все зависит от условий тушения. Так, на пожарных автомобилях устанавливают агрегаты центробежного типа. Они подают огнетушащие средства без всяких пульсаций, не повышают давление при заломке или засоренности пожарного рукава, просты и надежны в эксплуатации.

Важно также и то, что центробежные насосы, установленные на пожарных автомобилях, не нуждаются в сложном приводе от двигателя и обладают сравнительно низкой массой и габаритами. Однако такие агрегаты имеют и ряд недостатков. Они не способны самостоятельно засасывать жидкость и готовы к работе только после того как будет наполнена водой всасывающая линия.

Какие еще существуют виды пожарных насосов? Это вспомогательные агрегаты. Их также устанавливают на пожарных автомобилях. Вспомогательные насосы позволяют заполнить корпус центробежного механизма и полость всасывающего рукава водой. Именно поэтому их работа является кратковременной. После запуска центробежного насоса они отключаются. В качестве вспомогательных устройств используются агрегаты ротационного типа и др.

Масляные насосы

Данные устройства предназначены для снижения сил трения, возникающих между движущимися частями двигателя. Все виды масляных насосов делят на два типа. Первый из них регулируемый. В таких насосах поддерживается постоянное давление путем изменения производительности. Второй тип масляных насосов – нерегулируемые. Они также поддерживают постоянное давление, но только с помощью редукционного клапана. Большинство современных двигателей оснащают насосами нерегулируемого типа.

Агрегаты для перекачивания масла классифицируются и по своей конструкции. Они бывают:

• шестеренными, с размещенными в корпусе ведущей и ведомой шестерней;
• роторными.

В первом из этих двух видов устройств масло попадает в корпус, где захватывается шестернями. Далее через нагнетательный клапан оно перемещается в систему.

Производительность такого насоса находится в прямой зависимости от той частоты, с которой вращается коленвал. После того как давление нагнетаемого в агрегат масла превысит определенный предел, в работу вступает редукционный клапан. Он пропускает определенную порцию масла на всасывающую лопасть или на картер двигателя.

Что касается роторных насосов, то они могут быть как с нерегулируемым, так и с регулируемым управлением. Первый тип подобных агрегатов имеет ведущий и ведомый роторы, которые помещены в его корпус. Эти детали служат для захватывания масла, поступающего в систему. Далее, как и в шестеренном насосе, для перемещения вещества открывается редукционный клапан.

Роторные насосы, имеющие регулируемое управление, обеспечивают постоянное рабочее давление, которое не зависит от частоты вращения их коленвала. Для осуществления этой функции в них предусматриваются регулировочная пружина и подвижный статор. Постоянное рабочее давление создается путем изменения объема той полости, которая находится между ведущим и ведомым роторами.

Топливные насосы

Эти агрегаты являются основными элементами, без которых невозможна работа любого двигателя внутреннего сгорания. Их основное предназначение заключается в доставке бензина или дизеля от бака до камеры сгорания.

Один или два топливных насоса – это обязательное оснащение каждого автомобиля. Данные агрегаты выполняют работу, принцип которой во многом зависит от особенностей их конструкции. Какие существуют виды топливных насосов? Основных из них два. Это:

1. Механический бензонасос. Данное устройство является частью карбюраторного двигателя. По своей конструкции он является классическим поршневым насосом. Основные детали такого агрегата — корпус, разделенный на две части диафрагмой, а также два клапана для подачи и приема топлива.
2. Электронасос. Такой тип агрегата находит свое применение в бензиновых двигателях, имеющих раздельный впрыск. Электронасосы устанавливают либо непосредственно в баке, либо в каком-либо месте топливопровода. Наибольшее распространение получили погружные топливные агрегаты. Их размещают на дне бака. В свою очередь, по типу нагнетания масла электрические насосы подразделяют на центробежные, шестеренные и роторные.

Видов насосов немало, и все подобные устройства получили широкое распространение в той или иной сфере.

fb.ru

Общие принципы работы водяных насосов

Все типы насосов, перекачивающих воду, работают по одному принципу, но отличаются особенностями конструкций и комплектацией. Когда запускается электродвигатель, внутри корпуса образуется вакуум.

Вода попадает в вакуумный отсек благодаря низкому давлению, затем переходит в выходной патрубок и с большой мощностью вливается в трубопровод либо шланг. Именно мощность определяет давление во всей поливочной системе, которое должно быть довольно большим, чтобы с легкостью преодолеть гидравлическое сопротивление.

Все насосы отличаются способом создания вакуума и в зависимости от конкретных конструкций подразделяются на:

• вибрационные (электромагнитные);
• вихревые;
• центробежные.

Также разграничиваются модели погружные либо поверхностные, обусловленные местом расположения относительно бассейна с водой (резервуара), отличаются по функциональным достоинствам и сбору – мотопомпы, скважинные, колодезные, дренажные насосы.

Чем хорош центробежный насос?

Центробежные насосы применяются в промышленных условиях, также для бытовых нужд дома и на даче. Основа работы таких устройств заключается в образовании центробежной силы, которая двигает воду и создает напор. Вращающиеся рабочие механизмы захватывают воду, прижимая к стенкам, после выбрасывают в отверстие выхода.

Конструкционные особенности и назначение обуславливают наличие множества разновидностей такого типа, поэтому в магазинах можно встретить одно- и многоступенчатые насосы, погружные, поверхностные, консольные, горизонтальные, вертикальные.

Все механизмы изделий изготавливаются из высококачественного сырья, износа деталей практически нет. Предполагается, что работа оборудования будет непрерывной, поэтому при производстве учитываются такие факторы, как несложное и быстрое обслуживание после покупки.

Особенность центробежного насоса в том, что может работать даже при высокой температуре, в агрессивной среде. Каждый конкретный модельный ряд насосов имеет свои особенности, характеристики и специфику, некоторые образцы могут работать при температуре +350 °С.

Основное преимущество центробежных насосов – прочность, долгий срок службы, приемлемая цена, высокий КПД, также имеется возможность установки автоматики. Помимо большого количества плюсов, у моделей данного типа выделяются недостатки – необходимость заполнения корпуса водой (маленькая центробежная сила внутри не позволяет всасываться воде в патрубок), попавший воздух во входное отверстие может остановить работу насоса, перепады напряжения в электросети сказываются на работе устройства не в лучшую сторону.

Консольный центробежный насос довольно широко распространен и применяется для выполнения работ, связанных с примесями и твердыми частицами небольших размеров. Одноступенчатые горизонтальные консольные насосы используются для водоснабжения дома, дачи. Многоступенчатые модели способны создавать мощный напор благодаря нескольким одинаковым, последовательно подсоединенным одноступенчатым устройствам.

Водяные насосы для дома, дачи, систем орошения и полива, как правило, приобретают центробежные, чтобы была возможность установить в систему отопления, работающую от скважины. Погружные и полупогружные насосы имеют свои плюсы и минусы, первый тип легко монтируется, второй – обслуживается. Чтобы установить погружной насос, необходимо создать определенные условия. Работа довольно трудоемкая, тем не менее, многие дачники и хозяева частных домов предпочитают покупать погружные насосы. Минусом погружных изделий является высокая отзывчивость на различные загрязнения и песок.

Quattro Elementi Drenaggio 400 – хороший погружной дренажный насос, центробежный, подойдет для дачи. Откачивает воду, максимальный диаметр твердых частиц составляет 5 мм, так что мутную не слишком грязную жидкость перекачает без проблем. По отзывам, откачивать на слишком большое расстояние – мощность маловата, да и могут забиться входные щели турбины, которые постоянно нужно чистить. Максимально перекачивает в час 7000 литров.

К сравнению, ниже приведены модели центробежных насосов, которые пользуются наибольшим потребительским спросом:

➤ поверхностные – Калибр НБЦ-600 ПК, Калибр НБЦ-380, Patriot R1200 INOX, Patriot R900, Парма НБЦ-037 А, Sturm WP9751A для чистой воды, СТАВР НП-800, ЗУБР ЗНС-800 самовсасывающий и др.;

➤ погружные – Калибр YGWC-1.2/50-370 скважинный, Водолей БЦПЭ 0,5 для скважин или колодца, Nocchi Dominator итальянского производства, Вихрь СН-60, Джилекс Водолей Проф 55/35, Grundfos SBA 3-35A;

➤ дренажные – Quattro Elementi Drenaggio 400, General pump S-500S. AL-KO SUB 6500 Classic, Hummer Nap 550B, Elitech НПД 600H, Redverg RDS 750 PD и др.

Особенности устройств вихревого типа

Вихревые насосы работают с помощью вихревого колеса, которое создает большую силу. Принцип основан на закручивании воды в спираль (вихрь). Одно из главных преимуществ – мощный напор. Если сравнивать с центробежными, при том же весе и габаритах, вихревой насос – наиболее мощный. Как правило, размеры вихревых агрегатов меньше центробежных.

Минусом вихревых насосов является высокая чувствительность к гранулам (частицам, примесям) в воде. При попадании большого количества и неправильной эксплуатации, вихревой насос может быстро выйти из строя.

Вихревые модели насосов применяются для поливов в саду и огороде, устанавливаются в системе водоснабжения дома, дачи. Отличием и несомненным плюсом является устойчивость к попаданию воздуха в трубопровод. Благодаря компактным размерам используется во многих сферах. Можно выделить несколько моделей данного типа, пользующихся популярностью и спросом – Unipump 83861 (96432, 38873), погружные (Unipump 86107, 38803), Вихрь НП-650 поверхностного типа.

Выбираем вибрационные насосы

Вибрационный водяной насос может быть использован для дома, дачи, огорода, сада. Работа завязана на электромагнитном поле, которое создается катушкой, втягивающей железный сердечник, создается низкое давление, и вода беспрепятственно попадает в гидравлическую систему. при повышении давления срабатывает клапан и вода выходит через патрубок. Диафрагма, находящаяся в насосе обеспечивает бесперебойную подачу воды.
Как правило, насосы вибрационного типа устанавливаются в автономные системы водоснабжения, используются для полива. Большим плюсом можно назвать перекачивание мутной загрязненной воды, что весьма удобно для чистки скважины или колодца в профилактических целях, не прибегая к смене насоса на другой. Конечно, при откачке грязной воды производительность не такая высокая. Стоимость вибрационных моделей относительно небольшая, плюс ко всему – конструкции надежные и долговечные из-за отсутствия трущихся механизмов.

Помимо широкого спектра положительных свойств, электрические вибрационные насосы имеют недостатки, среди которых перебои работы из-за нестабильного напряжения в сети (при покупке одновременно рекомендуется приобретать стабилизатор), не желательно использовать в скважинах модели с маленьким диаметром.

Поверхностные и погружные модели

Для полива сада и огорода идеальным вариантом послужат поверхностные модели при наличии колодца или другого водоема. Насосы легко демонтируются, имеется возможность перемещения в другое место либо на хранение. Поверхностные насосы могут использоваться и в скважинах, глубиной не более 8 м. подбирать модель по диаметру не нужно, так как в скважину опускают только шланг, мотор устанавливают вблизи эксплуатационной трубы.

Чтобы правильно эксплуатировать поверхностные насосы, требуется подготовка помещения либо места, где влага не будет попадать на прибор. Расположить агрегат можно и на земле. Чтобы рассчитать мощность, нужно знать, что метр вертикальной трубы равен четырем метрам горизонтальной.

Погружной водяной насос используется как для дачи, так и частного дома, где можно находиться долгий период времени. Такие агрегаты подойдут для монтажа системы водоснабжения из глубокой скважины (более 10 м). Весь модельный ряд погружного типа оснащен автоматической защитой от «сухого забора». Устанавливают моторы таким образом, чтобы не касались дна, а вода над устройством была выше, чем на 1 м. Необходимость такой установки обуславливается несколькими причинами:

• для достаточного охлаждения двигателя;
• нестабильность уровня воды в колодце, скважине, который меняется в зависимости от сезона;
• установка на высоте 2-6 м от дна водохранилища не дает попадать внутрь патрубка крупным и мелким частицам.

Кроме того, имеются специальные канализационные насосы (SFA SANIACCESS 3), бочковые (для полива из бочки), фекальные, фонтанные, для полива из реки и даже целые насосные станции, так что, какую модель насоса выбрать, решать только вам.

ogorodko.ru

Особенности конструкции

Для перекачивания воды чаще всего используют насосы центробежные консольные, относящиеся к типу К. Их рабочее колесо с лопатками крепится на валу, обратный конец которого размещается в подшипниковом узле. Конструктивной особенностью, отличающей насосы типа К, является наличие в них специальной компенсационной камеры, позволяющей избежать протечек, которые могут возникать в тех случаях, когда значение напора жидкости, создаваемого насосом, превышает нормативные показатели.

Защиту от внутренних и внешних протечек через корпус устройства обеспечивают передний и задний уплотнительные элементы, которыми оснащается каждый насос типа К. В конструкции таких консольных насосов также имеется сменная защитная втулка. Ее использование позволяет снизить износ вала, на котором фиксируется рабочее колесо устройства.

Уравновешивание осевой силы, создаваемой в процессе работы консольных насосов, мощность которых не превышает 10 кВт, обеспечивается за счет подшипников. В устройствах более высокой мощности такая задача решается при помощи специальных разгрузочных отверстий, выполненных в диске рабочего колеса.

Насосное оборудование типов К и КМ

Основными элементами конструкции центробежных консольных насосов, относящихся к типу К, являются:

1. корпус;
2. подшипниковые узлы;
3. вал с закрепленным на нем рабочим колесом;
4. сальниковые элементы;
5. сменная защитная втулка;
6. опорный кронштейн.

Одной из разновидностей насосных устройств данного типа являются моноблочные консольные насосы, в обозначении которых присутствуют буквы КМ. Насосы данной серии отличаются высокой мощностью, поэтому их используют преимущественно на производственных предприятиях и для оснащения крупных инженерных сетей. Мощные и производительные насосы серии КМ отличаются такими недостатками, как:

• большие габариты и значительный вес;
• невысокая надежность уплотнительных узлов (это приводит к тому, что производить осмотр и техническое обслуживание насосных устройств данного типа требуется достаточно часто);
• более длительный, сложный и дорогостоящий ремонт, по сравнению с насосами, относящимися к типу К;
• сложность и неудобство замены электродвигателя, если в этом возникает необходимость.

Принцип действия

Принцип, по которому работает насос центробежный консольного типа, достаточно прост.

• При включении электропитания приводного двигателя начинает вращаться рабочее колесо, оснащенное лопастями.
• При прохождении области внутренней камеры, где располагается входной патрубок насоса, в ней создается разрежение воздуха, что способствует всасыванию через патрубок жидкой среды.
• Поступившая в консольный насос жидкость начинает перемещаться вместе с лопатками рабочего колеса, что в итоге приводит к увеличению давления перекачиваемой среды в области нагнетательного патрубка и ее выталкиванию через него в трубопроводную систему.

При вращении рабочего колеса консольного насоса, оснащенного лопатками, создается центробежная сила, благодаря которой увеличивается скорость потока перекачиваемой таким устройством жидкости.

Между тем следует иметь в виду: если консольный насос, предназначенный для оснащения системы водоснабжения, подобран неправильно, то слишком высокая скорость вращения его рабочего колеса с лопатками может привести к тому, что во входном патрубке будет создаваться недостаточное разрежение воздуха, что снизит эффективность работы оборудования. При использовании центробежного консольного насоса, рабочее колесо которого вращается со слишком высокой скоростью, в рабочей камере происходит переход перекачиваемой жидкой среды в пар, который затем конденсируется. Это приводит к возникновению такого явления, как кавитация. Именно поэтому следует хорошо разобраться в том, как выбирать консольный насос для оснащения систем водоснабжения, обладающих определенными техническими характеристиками.

Как правильно выбрать насос консольного типа

Чтобы консольный насос, используемый для перекачивания жидкой среды, был эффективным, его необходимо правильно выбрать, исходя из характеристик трубопроводной системы, для оснащения которой планируется использовать такое устройство. С этой целью обращаются к специальным каталогам, в которых приводится перечень выпускаемых современной промышленностью насосов, дается описание их конструкции и предоставляются технические характеристики перечисляемого оборудования. Кроме того, в таких каталогах имеются чертежи насосного оборудования, на которых указаны все монтажные размеры данных устройств.

Выбор модели электронасоса по каталогу осуществляют на стадии предварительного проектирования водопроводной системы. Чтобы более точно подобрать модель центробежного консольного насоса для оснащения конкретного трубопровода, следует обратиться к производителям, у которых можно узнать технические характеристики определенного устройства.

Рассмотрим особенности выбора консольного насоса, относящегося к типу К. Сначала выбирают размеры насоса, для чего ориентируются на максимальную подачу жидкости, которую такое устройство должно обеспечивать. Перед тем как выбрать насос с требуемыми характеристиками, строят график зависимости напора (Q) и его подачи (H). Предварительно делают выбор определенной модели насоса по его размерам, а затем по графику осуществляют более точный подбор устройства. Ориентируясь на требуемые технические характеристики насоса и построенный график, подбирают модель с определенным диаметром рабочего колеса. При этом следует иметь в виду, что кривая напора и подачи выбираемого насоса должна проходить через заданную точку построенного графика или находиться выше нее.

Главным требованием при выборе насоса консольного типа является соответствие кавитационных характеристик такого устройства параметрам создаваемой трубопроводной системы.

Чтобы проверить, что выбираемый насос соответствует трубопроводной системе по вышеуказанному параметру, необходимо рассчитать кавитационный запас такой системы, для чего используется формула:

Δ h = ((P_а – P_t) / γ) – [± H_o] – Σ h b w, где:

P_a – это абсолютное давление, сформированное на поверхности жидкости в резервуаре, откуда осуществляется ее откачивание;

P_t – давление насыщенных паров, создаваемое при перекачивании жидкой среды при рабочей температуре;

γ – удельный вес перекачиваемой жидкой среды, измеряемый в Н/м³;

H_о – высота всасывания, которая также называется геометрическим подпором насоса (определяется данный параметр как расстояние между осью вала насоса и верхним уровнем жидкости, находящейся в откачиваемом резервуаре; он может иметь положительное значение, если насос располагается выше уровня откачиваемой жидкой среды, и отрицательное, если ниже);

Σ h b w — суммарные потери напора перекачиваемой жидкости, происходящие во всасывающем трубопроводе при работе насоса на максимальной подаче.

Важнейшим параметром выбираемого консольного насоса является мощность электродвигателя.

Определяется данный параметр расчетным путем, для чего используется формула:

N_э = R N γ/1000, где:

R – это коэффициент запаса;

N – мощность насоса, измеряемая в кВт, которой он обладает при номинальном режиме работы;

γ – удельный вес жидкости, для перекачивания которой используется насос.

Рассчитав вышеуказанные параметры, построив график зависимости напора насосного устройства и значения его подачи, можно выбрать модель консольного насоса, технические характеристики которого будут оптимально соответствовать уровню тех задач, которые предстоит решить с его помощью.

Правильная установка

Насосы консольные, чтобы они эффективно справлялись с поставленными перед ними задачами, нуждаются в правильной установке. При этом следует придерживаться следующих рекомендаций.

1. Для установки насоса следует использовать ровное и качественное бетонное основание, способное обеспечить надежное крепление такого устройства. Бетонная фундаментная подушка, масса которой должна превышать массу самого насоса как минимум в полтора раза, необходима для того, чтобы поглощать вибрации, ударные нагрузки и линейные деформации, возникающие при работе оборудования. Ширина и длина фундаментной подушки под насос рассчитываются таким образом, чтобы они выступали за периметр несущей рамы оборудования как минимум на один метр. После подготовки бетонного основания насос устанавливается в его центральной части и надежно фиксируется.
2. При подсоединении к насосной установке элементов трубопровода следует учитывать, чтобы на корпус оборудования не передавались значительные механические нагрузки.
3. Диаметры напорной и всасывающей труб должны быть подобраны с учетом давления, которое будет создавать насосная установка.
4. При монтаже труб (в особенности всасывающей магистрали) следует обращать внимание на то, чтобы в них не было скопления воздуха.
5. По обеим сторонам консольного насоса при выполнении его монтажа обязательно устанавливаются отсечные клапаны или краны, которые необходимы для того, чтобы не допустить вытекания жидкости из системы при осуществлении технического обслуживания или ремонта насосной установки.
6. Как всасывающий, так и напорный трубопровод, подходящие к насосу, должны иметь надежные крепления, причем располагать их следует как можно ближе к корпусу установки.
7. Соединение всасывающей и напорной магистралей трубопровода с насосом осуществляется при помощи контрфланцев, которые крепятся к фланцам устройства таким образом, чтобы снять с него все возникающие в системе напряжения.
8. Чтобы насосная установка консольного типа работала эффективно и без сбоев, необходимо свести к минимуму вибрации и шумы, возникающие при ее функционировании, что достигается различными способами. Особенно актуальным такое требование является в том случае, если мощность приводного двигателя консольного насоса превышает 11 кВт. Между тем следует иметь в виду, что приводные электродвигатели меньшей мощности также могут создавать при своей работе нежелательные вибрационные нагрузки и шум.

Вибрации и шумы при функционировании центробежного насоса консольного типа могут вызываться вращающимся ротором и работающим двигателем, а также перемещающимся по внутренним магистралям потоком жидкой среды. Чтобы снизить уровень таких вибраций, которые негативно отражаются не только на техническом состоянии самого оборудования, но и на состоянии здания, в котором оно установлено, традиционно используются вибровставки и виброопоры.

Основное назначение виброопор, обязательно используемых при монтаже насосного оборудования, заключается в том, чтобы предотвратить передачу вибрационных нагрузок, возникающих при его работе, на строительные конструкции здания. При выборе материала изготовления и конструктивного исполнения таких опор учитывают силу вибрации, создаваемой насосной установкой, а также частоту вращения вала электродвигателя, которым такая установка оснащена.

Вибровставки для электронасоса используют для того, чтобы предотвратить возникновение вибраций в трубопроводной системе, которую обслуживает насосное оборудование. Такие элементы, как вибровставки, компенсируют нагрузки сжатия и расширения, возникающие в трубопроводах под воздействием изменения температуры транспортируемой по ним жидкости, а также снижают механические напряжения, создающиеся в таких системах под воздействием скачков давления перемещающейся по ним жидкости.

Правила технического обслуживания и ремонта

Центробежные насосы консольного типа, как и любое другое насосное оборудование, могут подвергаться ремонтным работам двух типов: текущим и капитальным. Существуют расчетные показатели периодичности таких ремонтов, при выполнении которых исходят из того, что центробежный консольный насосный агрегат используется для перекачивания жидкости, в составе которой количество нерастворенных твердых включений не превышает значения 3 кг/м³. В реальности период между двумя ближайшими ремонтами насосного оборудования может сильно отличаться от расчетных значений.

Специалистами разработана структурная схема ремонтного цикла крупногабаритного насосного оборудования консольного типа, которая имеет следующий вид:

Н-Т-Т-Т-Т-Т-К

Н – начало эксплуатации насосного оборудования,

Т – текущий ремонт,

К – капитальный ремонт.

Текущий ремонт в данном случае подразумевает осмотр проточной части оборудования, замер зазоров между валом, вкладышами подшипников двигателя и самого насоса, замену изношенных деталей и регулировку насосной установки. Текущий ремонт, как правило, выполняется в профилактических целях.

При выполнении капитального ремонта, который является плановым мероприятием, насос подвергают полной разборке, в нем заменяют или восстанавливают все изношенные детали, затем регулируют оборудование и испытывают по программе, предусмотренной ремонтной и эксплуатационной документацией.

met-all.org

Другие статьи по теме:

Реле защиты от сухого хода Подбор гидроаккумулятора для водоснабжения Как отрегулировать давление в гидроаккумуляторе Вакуум насос Блок автоматики джилекс регулировка давления настройка Сборка насоса ручеек