Центробежные насосы — одни из наиболее часто применяемых для целей водоснабжения, перекачки других жидких сред, в том числе — химически активных.
Узнать его можно по форме корпуса. Она отдаленно напоминает ракушку. Выбрана такая форма не случайно. Она обусловлена принципом работы центробежного насоса, о котором мы расскажем в этой статье.
Принцип действия
Схема центробежного насоса приведена на рисунке внизу. Основным рабочим элементом выступает вращающееся колесо с лопатками особой формы. Эти элементы способны захватывать воду и сообщать ей ускорение, направленное от центра корпуса к его краям.
В центре корпуса образуется зона низкого давления. Здесь производители размещают всас. С точки зрения количества входных патрубков агрегаты могут быть одностороннего или двухстороннего входа — всасывания. Выбор модели зависит от места его установки.
Большинство центробежных насосов являются самовсасывающими. Поскольку тот же принцип работы применим и к газам. Воздух увлекается рабочим колесом и направляется к краям корпуса. Хотя и с меньшей эффективностью, чем при перекачивании воды. Поэтому при старте работы центробежный насос создает вакуум в области всаса, выкачивает воздух из присоединенной трубы. А затем начинает перекачивать жидкость.
Устройство центробежного насоса
Устройство центробежного насоса может включать корпус с предусмотренными на нем кронштейнами для монтажа и фланцами для врезки в трубопровод. Такая конструкция свойственная мощным поверхностным моделям.
Описание погружных центробежных насосов может заметно отличаться от поверхностных. Прежде всего вертикальной компоновкой деталей. Что позволяет погружать их в узкие шахты и колодцы. При этом рабочее колесо может вращаться в плоскости, параллельной уровню воды. Всас располагается сбоку, выходной патрубок — в верхней части.
Отметим, что в обоих случаях: при поверхностном и погружном монтаже перекачиваемая жидкость используется для охлаждения корпуса. Поэтому холостой ход длительное время этим моделям противопоказан.
Для работы с нагретыми средами может быть предусмотрена рубашка охлаждения, в которой циркулирует вода. Это позволяет отводить тепло от корпуса, обеспечивая комфортный режим работы агрегата и продлевая его срок службы.
Один из наиболее распространенных типов компоновки деталей для поверхностных моделей — консольный. Корпус насоса и электродвигатель в этом случае устанавливаются горизонтально. Они крепятся болтами к массивному шасси. В некоторых случаях для снижения амплитуды вибраций и шума при работе дополнительно устанавливаются виброгасители.
Связь вала двигателя и агрегата выполняется с помощью разъемной муфты. Это позволяет обеспечить удобство обслуживания, что важно для промышленных моделей. Для обеспечения герметичности соединения используются сальники и уплотнители. Вал вращается в системе подшипников, для которых может быть организована масляная камера.
Технические характеристики центробежного насоса могут быть кратно увеличены за счет установки несколько секций последовательно. В этом случае несколько одинаковых по размерам рабочих колес, собранных на одном валу, поэтапно разгоняют перекачиваемую жидкость. Что позволяет увеличивать производительность и напор агрегата.
Секционные агрегаты считаются удобными в обслуживании. Использованные в их конструкции стандартные секции могут заменяться при необходимости. Что продлевает срок службы агрегата.
В качестве привода могут использоваться:
- Электродвигатели. Маломощные модели, до 500 Вт, рассчитаны на питание однофазным напряжением 220 В. Промышленные агрегаты требуют переменного трехфазного электропитания 380 В. Они оснащаются мощными асинхронными двигателями до 5 кВт и более.
- Дизельные и бензиновые ДВС. Применяются в горнодобывающей отрасли и ряде других мест, где организовать достаточно мощное и стабильное электропитание затруднительно. В частности, бензиновые и дизельные модели могут использоваться как переносные, устанавливаться в машины, трактора, танки.
Для целей водоснабжения, отопления и других задач внутри помещений чаще применяют модели с электроприводом. Они обладают экологической безопасностью, не создают токсичных выбросов при работе.
Сфера применения
То, для чего предназначены центробежные насосы, объясняется особенностью их конструкции. Быстро вращающееся рабочее колесо с лопатками хорошо подходит для транспортировки воды. Поэтому основные направления использования центробежных насосов следующие:
- Водоснабжение. Агрегаты этого типа могут иметь высокую производительность, обеспечивая при этом значительный напор. Наращивание этих характеристик возможно как за счет изменения размеров и скорости вращения рабочего колеса, так и посредством увеличения количества последовательно установленных на валу секций.
- Пожарные системы. Преимуществом конструкции центробежных насосов является быстрый выход на рабочий режим. Что позволяет обеспечить подачу воды в пожарные системы зданий за считанные секунды. В составе насосных станций могут устанавливаться два и более таких агрегата, запускаемых в работу одновременно.
- Канализационные системы. Эти модели отличаются особой формой лопаток рабочего колеса, заметно снижающей вероятность засорения при перекачке загрязненной воды. Конструкция корпуса также адаптирована под режим работы с загрязненной водой.
- Химическая и пищевая промышленность. Используемые для перекачки химически активных жидких сред агрегаты изготовлены из устойчивых к коррозии материалов. Таких, как нержавеющая сталь. Также от химических моделей требуется абсолютная герметичность корпуса.
- Сельское хозяйство. Возможность центробежных насосов поднимать воду на 50 и более метров востребована в сельском хозяйстве. Их используют для полива полей, расположенных существенно выше уровня водоема. Также эти агрегаты используются для распределения воды в тепличных хозяйствах.
Автор статьи: Александр Шихов