Классификация и принцип работы центробежных насосов

Классификация и принцип работы центробежных насосов

Все мы хорошо понимаем, что без автоматической подачи воды из любого вида источников в автономном хозяйстве никак не обойтись. Это раньше наши предки всю воду для бытовых нужд носили ведрами из речек и колодцев. Но человек нынешней урбанизации привык к комфортным условиям быта и без автоматизированного насоса не будет заниматься садом-огородом, да, и вся наша домашняя техника, связанная с водой, зависит от определенных параметров поступающей по магистрали жидкости – степень очистки, кислотность, давление и другие данные.

А что мы знаем о насосах вообще. Слышали, конечно, что они бывают разных типов, но конкретно, как они работают и на каких принципах – это нам знать не обязательно, хотя от этого зависит наш подход к выбору такого устройства и количество затраченных денег на приобретение «водяного» агрегата.

Сегодня вы узнаете о наиболее распространенном типе насосов – центробежных, принцип действия которых используется в большинстве моделей бытовых гидравлических агрегатов от скважинных, дренажных, фекальных, поверхностных и, даже, в системах отопления вашего жилища – циркулярных.

Предназначение и описание конструкций центробежных насосов

Насос – это механическое устройство, преобразующее механическую энергию двигателя привода или мускульную силу в энергетический поток вещества, служит для транспортировки и образования напора любой жидкости различного состава, сжиженных и других газов.

Центробежный насос – гидравлический механизм, который создает перемещение жидкости с заданным напором по принципу создания центробежных сил, возникающих при действии лопастей рабочего колеса (крыльчатки) на жидкую среду.

В бытовых условиях центробежный насос – это такое механическое устройство с приводом электрического или механического двигателя, который обеспечивает перекачку воды с определенным напором под действием центробежных сил, создаваемых лопастями крыльчатки рабочего колеса.

Центробежный насос состоит из набора ключевых элементов конструкции:

1. Спиралевидный корпус проходной части насоса;

2. Рабочее колесо с одной или более ступеней лопаток;

3. Вращающийся вал, соединенный с двигателем;

4. Гидравлическое торцовое уплотнение вала или сальник;

5. Возможна установка обратный клапана на патрубке приема жидкости, который снабжается защитной сеткой фильтрации;

6. Возможно оснащение задвижкой на всасывающем патрубке и вакуумомером, измеряющем величину разряжения со стороны всасывания.

1. Расположение спирального корпуса (улитки), включая всасывающий и нагнетательный патрубки, в классическом исполнении (всасывающий патрубок – расположен горизонтально, нагнетательный – вертикально);

2. Расположение рабочего колеса;

3. Размещение узла уплотнения вала;

4. Вал насоса;

5. Размещение лабиринтного уплотнения масляной камеры подшипников;

6. Место подшипниковой опоры;

7. Место несущей опоры, разгружающей вал;

8. Размещение глазка-уровнемера для контроля за уровнем масла в камере подшипникового узла.

Технические возможности центробежных насосов зависят от:

1. Конструктивных особенностей агрегата, их размерами и производительностью, зависящей и от количества ступеней рабочего колеса;

2. Материалов, из которых выполнены детали конструкции;

3. Принципы, по которым функционируют основные рабочие узлы устройства;

4. Конструкции и материалов уплотнений передающего вала агрегата.

Классификация насосов центробежного типа

Квалифицировать типы центробежных насосов можно по нескольким параметрам:

1. По конструктивным особенностям;

2. По техническим показателям производительности, напора воды на выходе, мощности электродвигателя, количеству оборотов вала в определенный отрезок времени;

3. По виду содержания и степени загрязненности перекачиваемой жидкой среды.

Классифицируя устройства по конструктивным особенностям, применяемы в быту центробежных насосов, можно выделить агрегаты:

1. Наиболее распространенными в быту являются одноступенчатые центробежные насосы с вертикальным или горизонтальным расположением вала.  Они просты по конструкции и дешевле в производстве и при ремонте. Но такие конструкции охватывают широкий диапазон применения, сочетая их возможности по производительности, создания столба воды и другим параметрам.
   

Классическим вариантом конструкций являются агрегаты с горизонтальным расположением вала. Располагают вал вертикально в случаях минимизирования монтажных размеров агрегата в различных условиях установки (в скважинах, колодцах, выгребных ямах и так далее).

1. Многоступенчатые центробежные насосы, хотя и представляют наиболее совершенные конструкции с более высокими техническими показателями, но менее распространен в быту из-за дороговизны производственных процессов на их создание.
   

В конструкции такого вида насосов предусмотрено перемещение потока воды от входного патрубка к заборному отверстию первой ступени рабочего колеса, затем к такому же заборному отверстию следующей ступени и так далее. В конечно итоге на входе из агрегата мы имеем суммарный результат напоров всех степеней центробежного насоса.

1. Полупогружные центробежные агрегаты, когда улитка и часть корпуса насоса погружены в жидкость, например, у дренажных устройств;
2. Погружные центробежные насосы, в которых насосная часть и электродвигатель объединены в общей герметичной капсуле корпуса и полностью работают в жидкой среде: дренажные, фекальные, колодезные и скважинные насосы;
3. Центробежные насосы типа «in-line», у которых всасывающий и выходной нагнетающий патрубки установлены на одной оси, например, в магистралях систем автономного отопления. Они могут иметь конструкцию с «мокрым» или «сухим» ротором, когда охлаждение электромотора происходит за счет жидкости, проникающей по специальным каналам в тело ротора, или за счет воздушной среды, окружающей насос;
4. Центробежные насосы с абсолютно герметичными корпусами насосной части (герметические насосы). Они конструктивно могут иметь один общий вал с двигателем агрегата или иметь соединение передачи крутящего момента мотора на насосную часть через магнитную муфту, например, поверхностные насосы для перекачки воды из неглубоких колодцев, полива сада-огорода и снабжения дома водой.

Преимущества применения центробежных насосов

Основными преимуществами центробежных насосов можно считать их конструктивные решения: удобство в сборке и ремонте, материалах в применяемых деталях, дешевизна процесса производства, и их функциональные возможности в зонах применения:

1. Компактность агрегатов достигается за счет прямого соединения с двигателем через вал или магнитную муфту;

2. Малый вес конструкции, небольшие геометрические размеры конструкций позволяют устанавливать агрегаты на ограниченных легких площадях или подвешиваться в узких скважинах на большой глубине;

3. Высокие основные технические показатели агрегатов по производительности и создания столба воды;

4. Легкость в монтаже и разборке конструкции;

5. Надежность в работе и долговечность в эксплуатации;

6. Экономичность;

7. Несложное управление в процессе эксплуатации;

8. Возможность снабжения агрегатов дополнительными автоматами безопасности.