Общая информация, классификация насосов лопастных
Название "лопастные насосы" напрямую связано конструкцией рабочего колеса насоса, оборудованного лопатками.
Лопастные насосы самые массовые по производству динамические насосы, занимающие до 75% от всех производимых отраслью насосов.
Все лопастные насосы, в основном, разделяются на три основные группы:
- центробежные;
- осевые;
- диагональные.
У всех лопастных насосов действует общий принцип работы - силовое взаимодействие лопаток рабочего колеса с обтекающим потоком перекачиваемой жидкой среды.
Отличается насос каждой группы друг от друга направлением потока жидкой среды на выходе из рабочего колеса.
Центробежные насосы
Центробежные насосы, в качестве основного рабочего органа, имеют рабочего колесо, состоящее из двух дисков (переднего, заднего), которое закреплено на валу и свободно вращается внутри корпуса. Диски отстоят друг от друга на расстоянии, между ними размещены плавно изогнутые лопасти. Лопасти изогнуты в противоположную направления вращения рабочего колеса сторону. В результате образуются "межлопастные каналы", находящиеся между внутренней поверхностью дисков и поверхностью лопастей и, заполняемые жидкостью при работе насоса.
Действие центробежной силы выталкивают жидкость из колеса, в центре которого образуется разряжение, а на его периферии давление повышается.
Вследствие возникшей разности давлений между центром и периферией обеспечивается непрерывный поток жидкости, поступающей в насос через отверстие в переднем диске по всасывающему патрубку из всасывающего трубопровода. Выброс жидкости из рабочего колеса происходит через напорный (выходной) патрубок насоса в напорный трубопровод через расширяющуюся спиральную камеру корпуса (улитку) и короткий диффузор.
Для обеспечения значительной центробежной силы необходима большая частота вращения и диаметр рабочего колеса. Поэтому в центробежные насосы, в качестве приводной силы, чаще всего устанавливают высокооборотный асинхронный электродвигатель.
В свою очередь центробежные насосы отличаются многообразием конструктивных решений.
Центробежные насосы различаются способом подвода и отвода жидкости от рабочего колеса. Подвод бывает с одной стороны (односторонний подвод) или с двух сторон (двусторонний подвод).
Отводы жидкости в центробежных насосах - спиральные (наличие спиральной камеры перед напорным патрубком) и турбинные (система неподвижных лопаток, образующих направляющий аппарат).
В зависимости от числа рабочих колес насосы бывают одноступенчатые (с одним рабочим колесом) и многоступенчатые (несколько рабочих колес). Рабочие колеса закреплены на одном общем валу. Напор, развиваемый каждым рабочим колесом в многоступенчатом насосе, суммируется.
По типу перекачиваемых жидкостей центробежный насос общего назначения подразделяют на канализационный (фекальный насос), консольный (для чистой и технической воды), теплофикационный, водопроводный и др.
По способу связи с приводом насосы подразделяются на приводные (шкив или редуктор), муфтовые (соединение посредством жесткой муфты), моноблочные (асинхронный электродвигатель) с удлиненным валом.
По расположению вала - горизонтальные и вертикальные насосы.
Осевые насосы
В осевом насосе рабочее колесо состоит из металлической втулки с несколькими закрепленными на ней лопастями. Такая конструкция рабочего колеса имеет вид обтекаемого изогнутого крыла с закругленной передней кромкой. Вращение рабочего колеса происходит в трубчатой камере, которая заполнена перекачиваемой жидкой средой. При воздействии на жидкость лопасти колеса давление над лопастью повышается, а под ней снижается. При таком раскладе образуется подъемная сила, которая начинает перемещать основную массу жидкости в области колеса в осевом направлении.
Чтобы устранить образующееся вращательное движение жидкости ее направляют через направляющий аппарат с дальнейшим ее направлением в коленчатый отвод, связанный с напорным трубопроводом.
Осевые насосы производят в двух модификациях:
с лопастями, имеющими жесткое крепление на втулке и с поворотными лопастями.
Для поддержания высокого уровня КПД осевого насоса используют изменения угла крепления лопастей колеса.
Привод осевых насосов обеспечиваю как синхронные, так асинхронные двигатели, соединенные при помощи муфты с насосом.
По конструкции и расположению вала насоса осевые выполняются вертикальные, горизонтальные или наклонные.
Диагональные насосы
В диагональном насосе поток жидкой среды, проходящий через рабочее колесо, имеет наклонное направление, в отличие от центробежных и осевых насосов.
Эта основная конструктивная особенность, а именно расположение лопастей рабочего колеса наклонно к оси насоса и перпендикулярно к потоку. При такой конструкции насоса происходит совместное действие центробежной и подъемной силы, что положительно влияет на величину напора насоса.
В диагональных насосах рабочие колеса могут быть открытыми и закрытыми. Лопасти в открытых рабочих колесах могут выполняться поворотными.
В диагональных насосах отвод жидкой среды может производится как в центробежных насосах при помощью спиральной камеры, так при помощи трубчатого колена, как у осевых насосов. |