достоинства, недостатки и типы оборудования, а также какой принцип их функционирования?

Главная » Промышленные насосы

Промышленные насосы

Автор fabrica На чтение 5 мин. Просмотров 2.4k.

Центробежный насос – это устройство, которое обеспечивает подачу жидкости и необходимый напор, возникающий за счет центробежной силы и работы лопастей. Эти насосы используют практически во всех отраслях промышленности. В этой статье мы рассмотрим какие бывают виды центробежных насосов, их достоинства и недостатки, а также принципы работы.

Содержание

1. Типы оборудования
2. Принцип функционирования
3. Преимущества
4. Недостатки

Типы оборудования

На сегодняшний день рынок может предложить порядка 18 типов центробежных насосов. Рассмотрим наиболее популярные варианты, которые используются чаще всего:

• Консольные – насосы, которые имеют односторонний или двухсторонний подвод жидкости к рабочему колесу.
• Погружные – на сегодняшний день самый популярный насос, который используют не только в быту, но и в промышленности для откачки жидкости из скважин и водоемов.
• Осевые – насосы, которые используются для циркуляции жидкости на тепловых станциях и в шлюзных установках.
• Шламовые – агрегаты, предназначенные для перекачки жидкости с высоким содержанием грязи, песка и других примесей.

По созданию уровня давления насосы можно разделить на:

• низкие;
• высокие;
• средние.

Также они различаются по расположению рабочего вала:

• горизонтальные;
• вертикальные.

По количеству рабочих колес можно выделить следующие типы центробежных насосов:

• одноступенчатые;
• многоступенчатые.

Справка! Одноступенчатые насосы чаще всего используется в частных угодьях для орошения или подачи жидкости из водоема. Для подачи питьевой воды из скважин устанавливают многоступенчатые погружные центробежные насосы.

Принцип функционирования

Корпус такого насоса обычно имеет улиткообразную форму. Внутри имеется вал, на котором расположено рабочее колесо с лопастями. По краям имеются два фланца – всасывающий и напорный. В большинстве случаев насосный агрегат состоит из гидравлического насоса и электродвигателя.

Далее рассмотрим каждый элемент по отдельности и опишем функции, которые они выполняют:

• Электродвигатель – этот элемент в конструкции центробежного насоса играет роль привода. Приводная часть электродвигателя, которая располагается в насосе, тщательно герметизируется.
• Рабочий вал – его функция заключается в передачи вращательного действия от электродвигателя к рабочему колесу.
• Рабочее колесо – располагается на валу и имеет изогнутые лопасти.
• Уплотнительные части – защищают части агрегата от попадания перекачиваемой жидкости.

Основные принципы работы центробежного насоса:

• Через всасывающий фланец жидкость попадает в рабочую камеру насоса и перемещается за счет лопастей, находящихся на рабочем колесе.
• С помощью центробежной силы жидкая среда ударяется об стенки рабочей камеры и образует избыточное давление.
• Избыточное давление выталкивает жидкость через напорный фланец.
• Всасывание новой порции жидкости происходит в результате образования в рабочей камеры избыточного давления.

Центробежные насосы изготавливаются как одноступенчатые, так и многоступенчатые. Последние называют «секционные центробежные насосы». В таких агрегатах достигается увеличение общего перепада давления, которое пропорционально числу секций агрегата. При этом принцип их работы в любой конструкции остается тот же – жидкость движется под действием центробежной силы, которую создает вращающееся рабочее колесо.

В соответствии с перечисленными выше процессами, все элементы центробежного насоса обеспечивают непрерывную перекачку жидкости и гарантируют стабильность всех необходимых параметров работы насоса.

Данный принцип работы насоса относится не только к поверхностному, но и к глубинному типу.

Центробежный насос запрещено эксплуатировать, если внутри рабочей камеры отсутствует жидкость. Если пренебречь этими правилами, то агрегат выйдет из строя. Использовать насос целесообразно для перекачки больших объемов жидкости на постоянной основе при небольших напорах.

Самое основное в работе агрегата – не столкнуться с такой проблемой, как кавитация. Этот процесс возникает в результате образования пузырьков в жидкости за счет возникновения в ней зон разряжения. Они и попадают в зону с более высоким давлением. Пузырьки схлопываются и образуют мощную энергию, которая разрушает внутренности насоса. Но бывают случаи, когда разрушается непосредственно корпус.

Важно! Первый признак происхождения кавитации – это шумная работа насоса.

Подробнее о работе центробежного насоса рассказано в следующем видеоролике:

Преимущества

К достоинствам центробежных насосов можно отнести следующие характеристики:

• Насос обладает высоким КПД.
• Агрегат надежен при эксплуатации.
• Достойные напорно-расходные характеристики.
• Возможность подсоединения несколько насосов параллельно или последовательно на одну линию.
• Способность к «самовсасыванию».
• Способность к перекачиванию загрязненной жидкости.
• Возможность насоса к подаче больших объемов перекачиваемой жидкости.
• Доступная стоимость.
• Простота в использовании.
• Легко обслуживаем.
• Большой модельный ряд.
• Обладает компактными размерами.
• Небольшое потребление электроэнергии.
• Длительный срок эксплуатации.

Как и любое устройство, помимо положительных характеристик, такой насос имеет и недостатки:

• В результате нестабильности в электрической цепи может возникать нестабильная подача воды.
• При первом запуске насоса, во избежание поломки, необходимо заливать жидкость в рабочую камеру ручным способом.
• При попадании воздушных масс в спираль, есть большая вероятность выхода из строя подшипников и других комплектующих, что способствует снижению функциональных характеристик насоса.

Справка! Для удаления лишнего воздуха на кожух чаще всего устанавливают специальные вантузы.

Подводя итоги, стоит отметить, что центробежные насосы не прихотливы в своей работе, легко монтируются и достойно выполняют свою функцию, соответствуя при этом всем заявленным характеристикам.

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ НАСОСОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВПромышленные миксеры и мешалки, емкости и аппараты с мешалкой, смесители сыпучих смесей.

По значению возможной производительности насосы располагаются в следующем порядке (рис.1): объемные, центробежные и осевые. Если же в качестве определяющего параметра рассматривать максимально возможное значение напора, порядок будет обратным. Специальные типы насосов (включая струйные), как следует из рис.1, по значениям Q и Н занимают области, прилегающие к осям координат, и характеризуются либо малыми Q, либо малыми Н. Таким образом, практически весь диапазон напоров от 1 до 104 м и производительности от нескольких дм3/ч до 1,5 o I05 м3/ч перекрывается большим числом насосов различных типов.

Проанализируем достоинства и недостатки рассмотренных насосов, определяющие области их возможного применения.

Объемные насосы. Основными достоинствами поршневых и плунжерных насосов являются высокий к. п. д. и возможность подачи незначительных объемов жидкостей, в том числе высоковязких, под любым заданным давлением. Однако неравномерность подачи, наличие легко изнашиваемых клапанов, сложность соединений с двигателем, тихоходность, а следовательно, большие размеры и масса существенно ограничивают области применения поршневых и плунжерных насосов в химической промышленности. Следует отметить, что эксплуатация плунжерных насосов проще,в следствии того,что у них меньше изнашиваемых деталей (отсутствуют поршневые кольца и т. п.).

Объемные насосы с вращательным движением рабочего органа (шестеренные, винтовые) конструктивно более просты и обеспечивают плавную подачу перекачиваемой жидкости. Эти насосы обычно применяют для перекачивания малых количеств вязких жидкостей. Для перекачивания загрязненных жидкостей данные насосы непригодны.

Центробежные и осевые насосы. Эти насосы обеспечивают плавную и непрерывную подачу перекачиваемой жидкости при достаточно высоких значениях коэффициента полезного действия. Относительно простое устройство обеспечивает их высокую надежность и достаточную долговечность. Отсутствие поверхностей трения, клапанов создает возможности для перекачивания загрязненных жидкостей. Простота непосредственного соединения с высокооборотными двигателями способствует компактности насосной установки и повышению её к. п. д. Все эти достоинства лопастных насосов, прежде всего центробежных, привели к тому, что они являются основными насосами в химической промышленности.

К недостаткам центробежных насосов относится ограниченность их применения в области малых производительностей и больших напоров, что объясняется снижением к. п. д. при увеличении числа ступеней для достижения высоких значений Н.

Эти недостатки отсутствуют у вихревых насосов. Однако вследствие невысоких к. п. д. они находят ограниченное применение.

Струйные насосы. Достоинствами этих насосов являются прос-тота устройства, способность перекачивать жидкости с достаточно большим содержанием взвешенных частиц и высокая надежность в работе. В технике водоструйные насосы часто применяют для откачки воды из котлованов, скважин и т. д., а на крупных насосных установках в качестве вспомогательных, для отсасывания воздуха из корпусов основных насосов перед их запуском и для повышения всасывающей способности центробежных насосов. Пароструйные насосы используют для подачи воды в паровые котлы, создания вакуума и т. п.

К недостаткам струйных насосов относятся низкий к.п.д. и не-обходимость подачи большого количества рабочей жидкости под давлением. Кроме того, струйные насосы можно применять только в том случае, если допустимо смешение перекачиваемой жидкости с рабочей.

Воздушные (газовые) подъемники. Простота устройства и обслуживания, надежность работы газлифтов позволяют им в ряде случаев успешно конкурировать с центробежными насосами, например при подъеме воды из глубоких скважин, подаче агрессивных жидкостей и т.д. Однако необходимость большого заглубления форсунки и низкий к. п. д. этих насосов существенно ограничивают области их применения.

В заключение следует отметить, что выбор типа насоса в каж-дом конкретном случае производится с учетом его эксплуатацион-ных и конструктивных характеристик, наиболее полно удовлетво-ряющих требованиям данного технологического процесса.

Центробежный насос: принцип, детали, работа, типы, преимущества, недостатки и его применение

Центробежный насос — это простейшая машина, которая используется в различных отраслях промышленности, а также во многих повседневных приложениях для перекачки жидкости из нижнего напора в верхний напор. В 1475 году итальянский инженер Франческо ди Джорджио Мартини обозначил буроподъемную машину как центробежный насос. Но настоящие центробежные насосы не были обнаружены до 17 века. Затем Денис Папен создал центробежный насос с прямыми лопастями. Позже, в 1851 году, британский изобретатель Джон Аппольд сконструировал криволинейную лопатку.

Центробежные насосы в основном используются в химической промышленности для легкой перекачки вязких жидкостей. Кроме того, это дешевле, чем другие насосные устройства. Короче говоря, это отличная машина, эффективно работающая в различных областях. Давайте узнаем, на каких принципах он работает, рабочий процесс, его компоненты, преимущества и, наконец, области применения.

Принцип:

Этот насос работает по основному принципу изменения углового момента. Он утверждает, что изменение углового момента вращающейся частицы равно приложенной силе. Это означает, что когда определенное количество жидкости приводится во вращение с помощью внешнего воздействия, то есть турбины или электродвигателя, или внешней силы, на нее действует центробежная сила, которая в дальнейшем превращается в давление. В дополнение к этому, когда жидкость проходит через вращающееся колесо, происходит изменение углового момента вращающегося колеса или рабочего колеса, что создает большее давление. Короче говоря, в центробежном насосе кинетическая энергия рабочего колеса преобразуется в энергию давления жидкости, которая используется для подъема ее на определенную высоту. За счет центробежной силы, действующей на воду или жидкость, она поднимается на определенную высоту. Таким образом, эти насосы называются центробежными насосами.

Основные детали:

Центробежный насос состоит из двух типов деталей:

1.) Вращающиеся компоненты:

Состоит из вала и рабочего колеса

A.) Рабочее колесо:

Основная часть центробежного насоса. Он обеспечивает центробежное ускорение жидкости. Импеллер снова имеет свои подтипы.

a.) Открытое рабочее колесо:

Рабочее колесо без короны и опорной плиты. Этот тип крыльчатки полезен для удаления жидкости, содержащей твердые частицы, такой как вода, содержащая песок, бумажную массу и т. д.

b.) Закрытое рабочее колесо:

Закрытое рабочее колесо имеет лопасти с закрывающими пластинами с обеих сторон. Он в основном используется для получения чистой воды.

c.) Полуоткрытое рабочее колесо:

Имеет только опорную плиту и не имеет коронной плиты. Он удобен для жидкости, содержащей заряженный мусор.

B.) Вал:

Используется для вращения рабочего колеса. Он предназначен для передачи крутящего момента, возникающего при пуске и работе рабочих колес и других вращающихся компонентов.

C.) Втулка вала:

Втулки защищают вал центробежного насоса от коррозии и мест утечки. Следует позаботиться о том, чтобы рукава были запаяны с одного конца.

2.) Стационарные компоненты

Состоит из корпуса, подшипников, всасывающей трубы.

A.) Корпуса:

Эти корпуса аналогичны корпусам турбин. Существует два типа кожухов:

a.) Спиральные кожухи:

Улитка представляет собой воронку с увеличивающейся площадью и обычно изогнутой формы. По мере уменьшения площади поперечного сечения воронки скорость жидкости уменьшается с увеличением давления. Они созданы, чтобы иметь более высокую голову. Чтобы уравновесить давление на валу центробежного насоса, основное внимание уделяется разработке спиральных корпусов.

b.) Круглые или вихревые корпуса:

Они имеют лопасти, которые окружают периферию рабочего колеса и преобразуют кинетическую энергию в энергию давления.

B.) Всасывающая труба:

Нижний конец всасывающей трубы погружается в воду, которую необходимо поднять, а другой конец подсоединяется к входу центробежного насоса. Сетчатый фильтр и приемный клапан на нижнем конце всасывающей трубы помогают удалять из воды отходы, такие как листья, песок, и обеспечивают поток воды только в направлении вверх соответственно.

Типы:

Ниже приводится классификация центробежных насосов.

A.) В зависимости от типа корпуса:

Турбинный насос:

Состоит из лопаток, окружающих рабочее колесо на кольце диффузора. Эти лопасти и кольцо диффузора находятся в стабильном положении, а расстояние между лопастями обеспечивает направление потока жидкости. Жидкость, выходящая из рабочего колеса, проходит через эти пустые пространства под высоким давлением. После выхода из лопаток жидкость попадает в кожухи, которые могут иметь круглую, концентрическую или спиральную форму. Было установлено, что мы можем преобразовать 75% кинетической энергии в энергию давления. Недостатком этих насосов является то, что они очень дороги.

Спиральный насос:

В этом насосе рабочее колесо закрыто спиральной камерой. Эти спиральные корпуса могут быть выполнены таким образом, чтобы иметь равные скорости жидкости, выходящей из рабочего колеса и поступающей в насос. Если он спроектирован так, как указано выше, потери энергии будут намного меньше, но кинетическая энергия не может быть преобразована в более полезную потенциальную энергию.

B.

) По количеству рабочих колес на вал:

Центробежные насосы могут быть классифицированы как многоступенчатые и одноступенчатые в зависимости от количества рабочих колес. Многоступенчатый насос имеет два или более соединенных последовательно рабочих колеса, заключенных в один корпус. Одноступенчатый насос имеет только одно рабочее колесо, закрепленное на валу.

C.) В соответствии с направлением потока жидкости через рабочее колесо:

Эти насосы можно классифицировать на основе направления потока жидкости через рабочее колесо как осевые, смешанные и радиальные.

D.) По количеству входов на крыльчатку:

E.) По конфигурации вала:

Рабочий:

Прежде чем обсуждать принцип работы, следует узнать, что такое заливка и зачем она нужна для правильной работы центробежного насоса.

Заливка:

Заливка является самым основным и первым шагом в работе центробежного насоса. Процесс заполнения корпуса, всасывающей трубы и напорной трубы до нагнетательного клапана перед запуском насоса называется заливкой. Для устранения воздушного зазора, имеющегося в насосе, его заполняют жидкостью. Давление, развиваемое внутри насоса, прямо пропорционально плотности жидкости в нем. Если в насосе есть воздух и крыльчатка может вращаться, то энергия давления не может развиваться, так как плотность жидкости меньше из-за присутствия воздуха. Поэтому очень важно тщательно заправлять центробежный насос.

Его работу можно свести к следующим пунктам.

• Первая заливка выполняется перед запуском насоса. Нагнетательный клапан все еще остается закрытым.
• Теперь двигатель запускается. Вращение крыльчатки в заполненном жидкостью корпусе ускоряет жидкость и возникает мощная центробежная сила, что приводит к увеличению давления жидкости.
• Это увеличение давления прямо пропорционально квадрату угловой скорости и расстоянию точки от оси.
• Таким образом, если крыльчатка вращается с большей скоростью, необходимая энергия давления вырабатывается больше.
• Теперь откройте нагнетательный клапан и позвольте жидкости течь в желаемое место.

Жидкость выходит из рабочего колеса с высокой скоростью. Эта увеличивающаяся кинетическая энергия из-за увеличения скорости может быть потрачена впустую на завихрения, что приводит к снижению эффективности насоса. Таким образом, следует принять меры безопасности, чтобы уменьшить эту скорость как скорость более низкой скорости нагнетательной трубы.

Преимущества:

• Центробежные насосы не имеют проблем с утечкой.
• Они могут перекачивать как опасные, так и чувствительные жидкости.
• Также нет проблем с теплопередачей, так как пространство между двигателем и камерой достаточно большое.
• Нет потери мощности из-за трения, они очень просты по конструкции и просты в обращении.

Недостатки:

• Магнитный резонанс в центробежном насосе приводит к небольшим потерям энергии.
• Риск засорения трубы может возникнуть из-за притягивания частиц магнитным приводом.
• Вибрации окружающей атмосферы могут повредить эти насосы.
• Риск кавитации существует всегда.

Применение:

• Эти насосы используются в зданиях для перекачки воды.
• Они используются в службах, связанных с противопожарной защитой.
• Центробежные насосы используются для перекачки лактозы и других лекарственных средств в фармацевтической промышленности.
• Они также используются в рециркуляции охлаждающей жидкости, хладагентов.
• Эти насосы используются для дождевания, орошения, дренажа.

Это все о принципе центробежного насоса, конструкции, работе, типах, преимуществах, недостатках при его применении. если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше информативных статей.

Integrated Publishing — Ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Навыки, процедуры, обязанности и т. д. военного персонала

Продвижение —
Военный карьерный рост
книги и т. д.

Аэрограф/метеорология
— Метеорология
основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководства по аэрографии и метеорологии военно-морского флота

Автомобилестроение/Механика — Руководства по техническому обслуживанию автомобилей, механика дизельных и бензиновых двигателей, руководства по автомобильным деталям, руководства по деталям дизельных двигателей, руководства по деталям бензиновых двигателей и т. д.
Автомобильные аксессуары |

Перевозчик, персонал |

Дизельные генераторы |

Механика двигателя |

Фильтры |

Пожарные машины и оборудование |

Топливные насосы и хранение |

Газотурбинные генераторы |

Генераторы |

Обогреватели |

HMMWV (Хаммер/Хаммер) |

и т. д…

Авиация — Принципы полетов,
авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т. д.
Руководства по авиации ВМФ |

Авиационные аксессуары |

Общее техническое обслуживание авиации |

Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache |

Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH |

Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook |

и т.д…

Боевой —
Служебная винтовка, пистолет
меткая стрельба, боевые маневры, органическое вспомогательное вооружение и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование |

Одежда и индивидуальное снаряжение |

Боевая инженерная машина |

и т.д…

Строительство —
Техническое администрирование,
планирование, оценка, планирование, планирование проекта, бетон, кирпичная кладка, тяжелый
строительство и др.
Руководства по строительству военно-морского флота |

Совокупность |

Асфальт |

Битумный корпус распределителя |

Мосты |

Ведро, Раскладушка |

Бульдозеры |

Компрессоры |

Обработчик контейнеров |

дробилка |

Самосвалы |

Землеройные машины |

Экскаваторы |

так далее. ..

Дайвинг —
Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.

Чертежник —
Основы, методы, составление проекций, эскизов и т. д.

Электроника —
Руководства по обслуживанию электроники для базового ремонта и основ. Руководства по компонентам компьютеров, руководства по электронным компонентам, руководства по электрическим компонентам и т. д.
Кондиционер |

Усилители |

Антенны и мачты |

Аудио |

Батареи |

Компьютерное оборудование |

Электротехника (NEETS) (самая популярная) |

техник по электронике |

Электрооборудование |

Электронное общее испытательное оборудование |

Электронные счетчики |

и т.д…

Машиностроение —
Основы и приемы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение |

Армейская программа исследований прибрежных бухт |

так далее. ..

Еда и кулинария —
Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика —
Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика —
Арифметика, элементарная алгебра,
предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги —
Анатомия, физиология, пациент
уход, средства первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота |

Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

Военные спецификации
— Государственные военные спецификации и другие сопутствующие материалы

Музыка
— Мажор и минор
масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта,
и т.д.

Основы ядра —
Теории ядерной энергии,
химия, физика и т.