Центробежные насосы: типы, классификация, конструкция, назначение

Центробежные насосы являются наиболее распространенными агрегатами, применяемыми во многих сферах деятельности человека. Такие установки имеют несложную конструкцию, отличаются долгим сроком службы, ремонтопригодны, обеспечивают стабильный напор в ходе эксплуатации.

Насосы эксплуатируются как в быту, так и на производственных участках для выполнения всевозможных технологических операций. Стоит изучить разновидности насосных станций центробежного типа, раскрывается их принцип работы, описываются разновидности и сфера эксплуатации.

Особенности работы центробежного насоса

За транспортировку смеси с помощью такого оборудования отвечает рабочее колесо, располагающееся внутри конструкции. У него предусмотрены лопасти, установленные в обратном направлении относительно вращения рабочего органа.

Крыльчатка размещается на валу, соединяемом с приводом электромотора. При пуске двигателя ротор начинает вращаться, а крыльчатка вместе с ним. Рабочая среда всасывается через входной патрубок и передвигается вдоль оси вращения.

Перекачивание жидкости организовано за счет центробежного усилия. Рабочая среда перемещается через крыльчатку, после чего поступает в переднюю часть насоса, откуда перетекает в выходной патрубок.

Конструкция

Насосное оборудование имеет в своей конструкции:

• Патрубок для всасывания.

• Корпус.

• Крыльчатка.

• Уплотняющие элементы.

• Картер.

• Патрубок для нагнетания.

Какими бывают насосные установки?

Оборудование подразделяется по особенностям конструкции, способу монтажа и целям эксплуатации.

Виды центробежных насосов в зависимости от метода размещения патрубков

• Насос ин-лайн. У таких устройств нагнетательный/всасывающий патрубки размещены на единой оси. Транспортируемая жидкость проходит напрямую сквозь корпус устройства. Обычно такое оборудование монтируется на прямых участках трубопроводных систем. Установки отличаются высокой эффективностью эксплуатации.

• Консольный агрегат. В данном случае патрубки располагаются под прямым углом друг к другу.

Разновидности агрегатов в зависимости от количества ступеней

• Одноступенчатые. Здесь на валу устройства будет всего одно рабочее колесо. Оборудование нередко используется для бытовых нужд, на небольших предприятиях и в других местах, где нет необходимости в создании большого напора. Центробежный насос имеет простую конструкцию, практически не требует обслуживания.

• Многоступенчатые. На этих агрегатов устанавливается сразу более двух рабочих колес. Они последовательно соединяются одно за другим. С помощью такого насоса можно обеспечить высокий напор при малом расходе жидкости. При транспортировке жидкость поступает от одной крыльчатки к другой, в результате напор на каждой ступени постепенно увеличивается. Чем больше импеллеров, тем сильнее будет давление воды на выходе. С использованием этого оборудования можно регулировать напор.

Разновидности насосов в зависимости от вида уплотнения на валу

Чтобы защитить конструкции от протечек, исключения проникновения веществ в окружающую природу или на механизмы агрегата, используются всевозможные типы уплотнителей. В насосах предусмотрены:

• Сальниковые уплотнители.

• В виде магнитной муфтой.

• Торцевые уплотнители.

• Герметичные уплотнители, оснащенные мокрым ротором.

• Уплотнение динаметрического типа.

Разновидности устройств в зависимости от способа подсоединения электромотора

Гидравлическая часть агрегата соединяется с электромотором по следующим принципам:

• Насосы, оснащенные соединительной муфтой. В данном случае предусмотрена упругая муфта, объединяющая вал мотора с валом крыльчатки.

• Моноблочные конструкции. Здесь рабочее колесо фиксируется прямо на валу мотора, в некоторых случаях для крепления используют муфту.

Разновидности насосов в зависимости от предназначения

Так как оборудование конструктивно различается, сфера его эксплуатации бывает разнообразной. Существуют центробежные насосы:

• Дренажный.

• Скважинный.

• Фекальный.

• Шламовый.

• Пищевой.

• Санитарный.

• Пожарный.

• Самовсасывающий.

Типы материалов, используемых при изготовлении агрегатов

Насосные устройства применяются на многих производственных предприятиях и в частных домах/коттеджах. С помощью таких агрегатов транспортируются всевозможные виды жидкостей, независимо от вязкости. Возможна транспортировка рабочей смеси с примесями. Некоторые модели оборудования способны перекачивать легковоспламеняющиеся и агрессивные вещества.

Насосы изготавливают из самых разнообразных материалов. Выбор их обычно зависит от того, какой тип рабочей среды будет по ним транспортироваться, где планируется установить агрегат.

Разновидности материалов, используемых при изготовлении оборудования:

• Чугун.

• Бронза.

• Титан.

• Нержавеющая сталь.

• Дуплекс.

• Углеродистая сталь.

• Супер-дуплекс.

Оборудование в пластиковом и футерованном исполнении

В некоторых случаях, когда необходимо перекачать химические/агрессивные вещества, нельзя использовать металл. Он может вступить в реакцию с кислотами, в результате чего образуется ржавчина. Рекомендуется использование сверхстойких сплавов, однако они дорогие. Покупать такой насос потребителю будет нецелесообразно.

Сегодня производители предлагают купить насосы, которые имеют основные элементы из самых разных типов пластика. Они контактируют с перекачивающей средой без ущерба для конструкции агрегата.

Существует два основных типа таких конструкций:

• Футерованные агрегаты. Метод нанесения полимеров на металлические детали называется футерованием. В результате все элементы, которые контактируют с перекачиваемой средой, будут покрыты слоем полимеров, поэтому они не вступят в реакцию и не покроются ржавчиной. Проточная часть в течение долгого промежутка времени не будет изнашиваться. Благодаря развитию современных технологий, удается добиться максимально эффективного результата. Полимерные вещества будут хорошо держаться на металле и не отстанут.

• Пластиковые агрегаты. В данном случае используется цельный пластик, который заранее отливается в специальной форме. По итогу транспортируемая жидкость, также как и в предыдущей ситуации, не контактирует с металлом.

Материалы, которые используются при изготовлении полимерных агрегатов:

• Полипропилен (РР).

• Поливинилденефлуорид (PVDF).

• Полиэтилен (РЕ).

• Поливинилхлорид (PVC).

• Перфторалкоксил (PFA).

• Политетрафторэтилен (PTFE).

• Этилентетрафторэтилен (ETFE).

• Фторэтиленпропилен (FEP).

Материалы, которые применяются при создании уплотнительных колец:

• Этиленпропиленовый каучук (EPDM).

• Бутадиен-нитрильный каучук (NBR).

• Фоторкаучук (FPM).

• Перфторированная резина (FFKM).

Какие преимущества и недостатки есть у насосов?

Положительные стороны:

• Установки имеют простую конструкцию. Они отличаются легкостью ремонта и тех. обслуживания.

• Для управления оборудованием не нужно профессиональных навыков, достаточно ознакомиться с инструкцией.

• Установки отличаются долгим сроком службы, благодаря присутствию минимального количества подвижных деталей.

• Агрегаты обладают высокой эффективностью.

• Оборудование отличается постоянной стабильной подачей воды, без пульсаций.

• Высокая производительность.

• Количество транспортируемой жидкости с использованием центробежного насоса можно регулировать путем настройки положения дроссельного клапана, который монтируется возле нагнетательного патрубка или через частотный преобразователь.

Отрицательные стороны:

• Оборудование не может самостоятельно всасывать жидкость.

• Есть риск возникновения кавитации.

• Производительность во многом зависит от уровня создаваемого напора.

• Оборудование не способно перекачивать воду, в которой есть воздух/газ.

• При транспортировке веществ с большим количеством абразива есть возможность быстрого износа внутренней части.

• Оборудование не может транспортировать рабочую среду с высокой вязкостью.

Сфера использования агрегатов

Оборудование центробежного типа используется практически повсеместно. Основные направления:

• Водоснабжение.

• Водоподготовка.

• Энергетическая сфера.

• Нефтеперерабатывающая промышленность.

• Химические предприятия.

• Пищевая промышленность.

• Горнодобывающая сфера.

• Сельское хозяйство.

• Фармацевтическая промышленность.