Центробежный насос: принцип работы, классификация по признакам, основные характеристики

Классификация

Рынок полон предложений самых разнообразных моделей центробежных систем. Основные типы центробежных насосов представлены в следующей классификации:

• По параметрам потока:
  • большого напора;
  • большой подачи;
  • загрязненных сред;
• По типу агрегата:
  • консольные;
  • двухстороннего входа;
  • многоступенчатые;
• По типу привода:
  • электродвигатель;
  • двигатель внутреннего сгорания;
  • ручной;
• По типу всасывания:
  • самовсасывающие;
  • эжекторные;
  • инжекторные;
• По степени автоматизации управления:
  • ручное;
  • полуавтоматическое;
  • автоматическое;
• По мобильности:
  • стационарные;
  • передвижные.

Классификация центробежных насосов

Кроме того, по месту установки относительно уровня жидкости в емкости различают

• поверхностные;
• погружные.

В быту применяются в основном одноступенчатые центробежные насосы.

Выбор места для установки центробежного насоса

Здесь предусмотрена предварительная подготовка системы – полный слив жидкости, при необходимости – чистка всех разводок. Перекачивающее оборудование устанавливается в соответствии со схемой подключения, предлагаемой производителем или профессиональными монтажниками. Вода вводится только после полной сборки связок, далее необходимо избавить насос от излишков воздуха, использовав центральный винт. Последняя манипуляция должна сопровождать каждое включение насоса.

Важно правильно выбрать место для монтажа агрегата. Специалисты отмечают, что наиболее целесообразно его внедрение в обратку непосредственно перед котлом

Эта мера оправдана тем, что при установке насоса на подачу во время эксплуатации котла в верхней его части может собираться воздух. В таком случае агрегат будет вытягивать воздух из емкости, и возникнет вакуум, в этой зоне котел будет закипать.

Если насос будет стоять перед котлом, вода будет с силой подаваться в рабочую емкость, она полностью заполнится. Насос будет работать в условиях более низкой температуры, в результате его эксплуатационный ресурс будет существенно продлен.

Лучшие производители центробежных насосов для подачи воды

Для систем водоснабжения или откачки грунтовых вод используется оборудование, разработанное компаниями Grundfos, Wilo, KSB. Например, помпа NL 40/200B-11/2 от компании Wilo оборудована 3-фазным электрическим двигателем, соответствует классу защиты IP55.

Оборудование комплектуется переходными фланцами, позволяющими подключать трубопроводы диаметром от 32 до 150 мм. Давление в напорной магистрали достигает 16 атмосфер. Приобрести в Москве насос для воды производства Wilo можно у официальных представителей, стоимость зависит от состава комплекта.

Производитель Grundfos поставляет самовсасывающие помпы центробежного типа, примером установки является насос JP PT-H для бытового водоснабжения. Корпус изделия выполнен из нержавеющей стали, для изготовления ротора применены композитные материалы.

За счет установки эжекторного блока допускается подача воды из скважин глубиной до 8 м. Для привода ротора используется 1-фазный электродвигатель, предусмотрен термический защитный предохранитель. Перед пуском владелец заливает рабочую полость и всасывающий рукав водой.

Оборудование для нефтехимических предприятий производится компаниями Sulzer, Ruhrpumpen. Установки подбираются специалистами заводов в зависимости от требований заказчика. Предприятия поставляют помпы с различными типами двигателей, предусмотрено автоматическое управление с защитными блоками.

Аналогичным образом поставляются насосные станции для химических предприятий и горнодобывающей отрасли. Выпуском изделий занимаются заводы компаний Munsch, Warman, Krebs и ряда других европейских и американских фирм.

ПолезноБесполезно

Принцип — работа — центробежный насос

Принцип работы центробежных насосов основан на действии центробежных сил, которые при вращении рабочих колес сообщают энергию движения жидкости, находящейся между их лопатками.
 

Принцип работы центробежных насосов следующий. Из всасывающего трубопровода через всасывающий патрубок жидкость поступает на быстровращающиеся лопатки рабочего колеса 8, где под действием центробежных сил отбрасывается к периферии насоса.
 

Принцип работы центробежного насоса заключается в том, что при вращении рабочих колес возникают центробежные силы, которые сообщают энергию движения жидкости, находящейся между лопатками колес. Поскольку жидкость должна поступать на прием насоса самотеком, центробежные насосы устанавливают несколько ниже резервуара. На всасывающей линии насоса монтируют задвижку и фильтр, а на нагнетательной — задвижку и обратный клапан.
 

Принцип работы центробежных насосов заключается в следующем. Внутри корпуса насоса, заполненного водой, вращается с большим числом оборотов лопастное колесо.
 

Схема прохождения нефти по эксплуатационному участку.

Принцип работы центробежных насосов следующий.
 

Принцип работы центробежного насоса заключается в том, что при вращении рабочего колеса жидкость, находящаяся между лопастями, увлекается колесом во вращение. Развиваемая при этом центробежная сила выбрасывает ее из колеса через спиральную камеру в трубопровод. Так как жидкость движется от центра колеса к периферии, то на входе в рабочее колесо создается разрежение, а на периферии — избыточное давление. Под действием разности давлений в приемном резервуаре и на входе в насос жидкость из всасывающей трубы устремляется в межлопаточные каналы. Таким образом, лопасти рабочего колеса сообщают жидкости энергию, преимущественно кинетическую, которая преобразуется в энергию давления ( в диффузоре) и скоростной напор.
 

Принцип работы центробежных насосов основан на действии центробежных сил, которые при вращении рабочих колес сообщают энергию движения жидкости, находящейся между их лопатками.
 

Принцип работы центробежного насоса основан на том, что жидкость, поступающая в его закрытый корпус, захватывается быстровращающимся рабочим колесом, которое придает ей вращательное движение. Жидкость приобретает при этом центробежную силу, отбрасывается к периферии корпуса и далее выталкивается через напорный патрубок в трубопровод.
 

Принцип работы центробежных насосов состоит в том, что вращаемая электродвигателем в полости насоса турбинка создает разряжение, отчего в полость через соответствующий патрубок всасывается вода, которая затем через другой патрубок подается потребителю.
 

Принцип работы центробежных насосов следующий. Из всасывающего трубопровода 1 через всасывающий патрубок 2 жидкость поступает на быстро вращающиеся лопатки рабочего колеса 8, где под действием центробежных сил отбрасывается к периферии насоса.
 

Центробежный насос.| Рабочее колесо.

Принцип работы центробежного насоса состоит в следующем. При пуске корпус насоса должен быть заполнен капельной жидкостью.
 

Принцип работы центробежного насоса заключается в сле-д пкицем.
 

Схема хвостового вентилятора башенной установки.

Монтаж и регулировка центробежных насосов

Установка центробежного насоса своими руками должна выполняться строго по указанной схеме.
Она поможет определить порядок монтажа и подключения устройства к трубам. Алгоритм действий выглядит следующим образом:

В первую очередь необходимо распределить порядок подключения насоса к трубам. Сами трубы должны быть изготовлены из полипропилена или нержавеющей стали. Крепить их к оборудованию можно посредством фитингов или сварки. Если для водоснабжения используется погружной насос, то лучше выбрать сварку. Диаметр труб должен составлять не менее 32 мм;
Следующим этапом станет выравнивание той части труб, которая подключаются непосредственно к насосу. Агрегат с ровными трубами будет легче опустить в воду, и жидкость будет быстрее поступать к дому;
После этого нужно выполнить обвязку идущей от насоса трубы и кабеля. Делается это для того, чтобы провод не болтался и не провисал. Обвязка выполняется через каждый метр длины трубы;
Затем нужно закрепить насос, чтобы он не утонул в воде. Для этого используется страховочный трос или металлическая проволока. Один конец троса протягивается в крепежные отверстия насоса и крепко связывается в несколько узлов. Второй конец троса следует привязать к прочной металлической штанге;
Далее штанга укладывается таким образом, чтобы ее концы располагались на бетонных кольцах колодца или скважины;
В конце насос с подключенной к нему трубой медленно опускается в воду

Делать это нужно крайне осторожно, чтобы не повредить оборудование о стенки резервуара. Агрегат нужно подключить к сети электропитания и начать перекачивание воды.

Классификация по месту расположения

Все насосы также делятся на погружные и внешние (более распространенное название – поверхностные). Первый тип находится непосредственно в воде или частично в ней. Модели, которые погружаются не полностью, именуются полупогружными.

Стоит отметить, что есть несколько видов погружных насосов.

1. Вибрационные – здесь работа основана на электромагнитном поле и вибрации специального механизма, подобные виды насосов требуют определенных правил установки. В частности, существуют строго заданные расстояния до дна.
2. Центробежные аппараты, которые были рассмотрены выше.

Все погружные насосы могут иметь двигатель, который уже встроен в корпус, то есть он находится под водой. У некоторых моделей он располагается на поверхности.

Наружный насос расположен непосредственно около водоема. В данном случае всасывающий механизм осуществляет свою работу через специальный шланг. Чем дальше насос расположен от воды, тем мощнее он должен быть.

Чаще всего поверхностные насосы используют на дачах и загородных участках. Они имеют высокую экономичность и небольшие размеры, что делает их популярными для использования в быту. Могут быть оснащены автоматикой, что делает их полностью автономными.

Совет! При использовании выносного эжектора можно осуществлять добычу воды с внушительной глубины.

Погружные насосы

Погружные насосы, помимо прочего, делятся по назначению:

• скважинные;
• колодезные;
• дренажные;
• фекальные.

Скважинные имеют вытянутую форму и используются для добычи воды из скважин. Компактные габариты позволяют опускать в небольшие по диаметру скважины, однако добычу можно вести с очень большой глубины. Отличаются высокой мощностью работы. Используются только для воды со слабым загрязнением или полностью чистой.

Колодезные используются для выкачивания воды из шахт и колодцев. Основное отличие от скважинных – больший размер и меньшая глубина погружения. Являются достаточно мощными, могут работать с водой, в которой содержится ил, песок или глина. Достаточно тихие и не вибрируют.

Основной задачей дренажников является откачивание загрязненной воды из подвалов, траншей, котлованов и прочих мест. Есть разновидности с ножами для измельчения, а также для работы со слабозагрязненными средами.

Фекальный насос не имеет значительных отличий от дренажных, кроме того, что они рассчитаны на сильнозагрязненную воду с твердыми веществами большого размера (порядка 35 мм в диаметре).Также в них устанавливаются ножи для измельчения мусора. Подобные насосы могут быть как погружными, так и наружными.

Поверхностные насосы

Основным отличием поверхностных насосов является их расположение недалеко от воды. Их можно разделить на несколько типов:

• самовсасывающие;
• автоматические;
• насосные станции.

Самовсасывающие насосы бывают безэжекторные и эжекторные. В первом случае втягивание воды обеспечивается самой конструкцией, во втором с помощью создания вакуума в камере. Применяются для полива, доставки питьевой воды или для бытовых нужд, а также для забора воды из водоемов на поверхности (реки, пруда). Вода должна быть чистой или с небольшим загрязнением.

Автоматические насосы обеспечиваются автоматикой, которая упрощает процесс использования. За насосом не нужно следить. Насосы с автоматикой питаются от электричества. Сам автомат может быть установлен непосредственно в модели или же в качестве отдельной системы. Основная задача – оптимизация использования, а также защитная функция. Например, устройство перестанет работать при резком обмелении водоема, повышении температуры перекачиваемого вещества или при перепадах напряжений в сети.

Насосная станция состоит из самого насоса, обратного клапана, системы управления и аккумулятора. Подобное устройство имеет резиновую грушу, установленную внутри металлического корпуса. В грушу закачивается вода, а вокруг нее воздух. Специальный датчик реагирует на изменения в давлении окружающей среды, которые происходят по мере наполнения груши водой. Когда давление достигает максимума, датчик останавливает подачу воды.

Устройство центробежного насоса

Центробежный насос, оптимальное назначение которого заключается в создании постоянного потока жидкости без ее обратного движения — популярное у потребителей устройство. Его конструкция состоит из нескольких крупных функциональных блоков.

1. Узел привода, роль которого состоит в создании крутящего момента. В качестве силового агрегата для решения такой задачи может выступать электродвигатель (с питанием от переменного однофазного, трехфазного напряжения, постоянного тока), двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизель).
2. Силовой вал, передающий момент на рабочий орган.
3. Колесо турбины, оснащенное расположенными под наклоном лопатками, являющееся основным рабочим органом.
4. Защитный корпус, который может выполнять функции силового элемента для крепления всех частей конструкции.

В оснащение центробежного насоса также входят подшипники, обеспечивающие плавное вращение, снижение потерь на трение, повышение надежности, а также разнообразные уплотнительные устройства. Характер последних может меняться в зависимости от типа жидкости, для работы с которой создавалась установка.

Принцип работы

Принцип работы центробежного насоса — это забор воды в результате снижения давления во входном патрубке и выброс жидкости с напором из выходного патрубка. Это реализовано благодаря физическому явлению центробежной силы. Чтобы понять, как все работает, нужно пошагово проиллюстрировать принцип действия установки и происходящие процессы.

1. При пуске привода начинается вращение рабочего органа — колеса турбины с наклонными лопатками.
2. Входной патрубок подает воду в зону оси турбины.
3. Захватываясь лопастями, жидкость начинает круговое движение вместе с ними.
4. Благодаря наклону лопаток осуществляется быстрый отвод воды к краю круговой области рабочей зоны. Это происходит как под действием центробежной силы вращения, так и из-за силовой механики, обусловленной углом наклона лопасти.
5. При движении жидкости от точки отбора происходит падение давления, что обуславливает естественный забор воды из входного патрубка.
6. Заканчивая свое движение на краю круговой зоны турбинного колеса, вода перемещается с большой скоростью, создает значительное давление и выбрасывается естественным образом через выходной патрубок.

Такая физика процесса позволяет объяснить, почему центробежный насос способен не только перекачивать воду с поверхности, но и поднимать ее из скважин. При определенных соотношениях габаритов колеса, его оборотов, мощности привода достигаются настолько высокие показатели всасывающей силы, что жидкость легко поднимается из глубины в несколько метров.

Дополнительные элементы конструкции

Если приведенная выше функциональная схема содержит малое число значимых узлов, реальное устройство центробежного насоса включает дополнительные конструкционные элементы:

• передающий трубопровод, по которому жидкость поступает к точке отбора;
• фильтры грубой очистки, решающие задачу недопущения присутствия механических взвесей в турбинной камере;
• системы клапанов, блокирующих нештатное обратное движение жидкости;
• измеритель давления, контролирующий показатели внутри рабочей камеры;
• манометр для контроля выходного потока, поступающего в систему водоснабжения.

В оснащение любого бытового и особенно промышленного центробежного насоса входит запорная арматура. Она может быть ручной или автоматической. Задача узлов этого класса, без которых не обходится не один чертеж системы подачи жидкости — не только защищать насос от нештатных и аварийных ситуаций, но и при необходимости управлять входными и выходными потоками перекачиваемого тела

Проиллюстрировать важность работы запорной арматуры легко на примере дозаторов. Центробежные насосы такого типа действуют по следующей схеме:

• сигнал с управляющего устройства инициирует пуск;
• установленный на выходном патрубке датчик считает перекачанный объем;
• при достижении определенного порогового значения, сигнал счетчика поступает на электронно управляемый затвор выходного патрубка, который перекрывает поток;
• рост давления на выходе отслеживается датчиком, который и останавливает работу двигателя по достижении определенного значения параметра.

Вентиль ProFactor запорно-регулировочный

Основные технические характеристики

Устройство консольного центробежного насоса АК. (Для увеличения нажмите)Большинство современных моделей консольных насосов это одноступенчатые, несамовсасывающие, центробежные агрегаты.

Их конструкция выполнена таким образом, чтобы уменьшить осевую нагрузку на рабочее колесо центробежного насоса, вплоть до полного освобождения от неё.

И сам насос, и его силовой привод, в частности электрический двигатель, устанавливаются на единой, моноблочной раме из стали. Что касается самого насоса, то его корпус выполняется из чугуна.

Вращающиеся части устанавливаются на шариковые подшипники. Торцевые уплотнения центробежных насосов консольного типа производятся в стандартном исполнении. Габариты изделий и размеры присоединительных частей выполняются в соответствии с нормативами, прописанными в ISO 2858.

На насосы, в качестве силовых агрегатов, чаще всего устанавливаются асинхронные электродвигатели, снабжённые системой внешнего охлаждения, имеющие высокую степень защиты.

Технические характеристики оборудования позволяют использовать его при температурах окружающей среды в пределах — 15°С — + 120°С для перекачивания самых разных неагрессивных жидкостей, схожих по физическим характеристикам с водой. При этом в растворе допускается наличие механических частиц, имеющих размер не более 0.2 мм.

Разновидности центробежных насосов

По принципу действия выделяют 2 базовые категории – сухое и мокрое оборудование. Оба типа заслуживают детального рассмотрения.

Сухие агрегаты

Здесь ротор не вступает в прямой контакт с теплоносителем. Рабочая зона насоса отделена от электродвигателя с помощью особых уплотнительных колец, выполненных из высококачественной нержавеющей стали. Во время запуска оборудования эти кольца начинают вращаться, что приводит к образованию тонкой водяной пленки и полноценной герметизации зоны стыка. Такой эффект возникает вследствие разницы внешнего (окружающего) давления и в рабочей среде.

КПД помп сухого типа держится в районе 80%. Их работа сопровождается сильным шумом, поэтому специалисты рекомендуют монтировать их в обособленные помещения, оснащенные всесторонней звукоизоляцией.

Сухие центробежные насосы бывают горизонтальными, вертикальными и блочными. Первые устанавливаются так, чтобы остывающий патрубок у них был в переднем сегменте вала, нагнетательное ответвление располагается на корпусе. Электродвигатель фиксируется в горизонтальном положении, откуда и пошло название подвида. В вертикальных насосах патрубки размещаются на одной оси, в них рабочий компонент устанавливается перпендикулярно полу.

Мокрые вариации

В таком исполнении ротор и крыльчатка погружаются в теплоноситель, последний также выполняет функции охладителя и смазки. Статор и ротор здесь разделены с помощью специального стакана. Последний изготавливается из укрепленной нержавеющей стали, он необходим для создания герметичных условий вокруг той части двигателя, которая работает под напряжением. Для выполнения корпуса мокрого насоса могут быть использованы бронза и латунь. При выборе оборудования данного типа нужно убедиться, что его сердцевина изготовлена из керамики.

По сравнению с сухими помпами эти модели не столь требовательны относительно ремонта и планового обслуживания. Также они менее шумные.

На что смотреть при выборе насоса?

Перед окончательным выбором следует обратить внимание на несколько ключевых технических характеристик насосного оборудования. Одной из таких характеристик является производительность

Она измеряется в л/мин или в куб. м/час и означает объём перекачиваемой воды за минуту или час. Для семьи из 2-3 человек этот показатель должен достигать 45 л/мин или 2,5 куб. м/час минимум

Одной из таких характеристик является производительность. Она измеряется в л/мин или в куб. м/час и означает объём перекачиваемой воды за минуту или час. Для семьи из 2-3 человек этот показатель должен достигать 45 л/мин или 2,5 куб. м/час минимум.

Этот показатель можно рассчитать самостоятельно. Суммируйте расход воды всех точек забора (потребителей) в доме и умножьте на коэффициент 0,6. Число 0,6 означает, что одновременно используется не больше 60% от всех точек забора воды.

Коэффициенты для расчёта производительности представлены в л/мин и в куб. м/час. Для вычислений выбирайте только значения тех точек забора, которые есть в доме

Максимальный напор – это важный показатель. От силы напора зависит, будет ли насос перекачивать достаточное количество воды для ваших нужд. Для его расчёта необходимо суммировать динамический и статический уровни воды. Затем добавить 10% от полученной суммы.

Есть более сложные формулы, в которых учитывается расстояние до дома и количество точек забора воды. Если вы не хотите проводить сложные вычисления самостоятельно, то обратитесь за консультацией к специалисту.

Статистический уровень воды или глубина до зеркала – это расстояние между реальным уровнем воды и верхней точкой скважины. Если это расстояние не превышает 10 метров, то следует выбирать поверхностный насос.

Некоторые специалисты считают, что этот показатель должен находиться в пределах 2-7 метров. В иных случаях ориентируйтесь на погружной. Отметим, что последний более долговечный, почти бесшумный, а также мощный.

Поверхностные насосы довольно тяжёлые и шумные. Они идеально подойдут, если колодец или скважина глубиной до 10 метров

Также важна высота водяного столба или динамический уровень – это расстояние от кромки воды до дна скважины. Нужно учесть глубину колодца или скважины, так как в паспорте к насосу этот параметр также прописывается. Эти показатели, в идеале, должны совпадать

Стоит принимать во внимание и высоту самого насоса по отношению к скважине

Мощность оборудования фиксируется в Вт и означает, сколько электроэнергии будет «тянуть» насос. Не приобретайте насос с запасом мощности, иначе вы просто переплатите за электроэнергию.

Обратите внимание на материал корпуса, он должен иметь защиту от коррозии. Немаловажными являются и детали

Проверьте, хотя бы визуально, качество сборки, колёса. Лучше всего, если они «плавающие» и сделаны из прочного технического пластика.

Ключевой рабочий инструмент центробежного гидронасоса – это колесо. Чаще всего оно изготовляется из сплава цветных металлов, нержавеющей стали или чугуна.

Больше советов по выбору подходящей модели насоса для скважины мы привели в следующей статье.

В корпусе центробежного насоса находится рабочее колесо с лопастями, которые и перекачивают воду. В мощных приборах таких колёс может быть несколько

В рабочее состояние колесо приводит электродвигатель. Центробежная сила вытесняет воду к краю колеса от его центра. Таким образом, формируется зона повышенного давления и жидкость поступает по трубам до точек водозабора (кухня, ванна, полив). Затем давление снижается, и процесс начинается снова.

В некоторых центробежных насосах есть гидроаккумулятор. Это бак с мембранным элементом. Он используется для поддержания необходимого давления в трубах, по которым вода, при помощи насоса, поступает из скважины и в дом. Он незаменим для скважин и колодцем глубиной от 10 до 30 метров.

Ещё одним важным элементом считается обратный клапан. Принцип его действия заключается, в том, чтобы у воды не было возможности двигаться в обратном направлении, то есть из дома по трубам в скважину.

Стоит также учитывать, какую воду сможет перекачивать насос. Если вода в скважине с примесями извести, глины или песка, то это нужно обязательно озвучить перед покупкой. Иначе насос забьётся и раньше срока выйдет из строя.

Перед покупкой, узнайте расположение сервисных центров и наличие деталей (хотя бы ключевых) к выбранной модели насоса.

Если вы хотите устанавливать насос самостоятельно, то обязательно внимательно читайте инструкцию к прибору и проконсультируйтесь со специалистами.

Учитывая эти характеристики, вы без труда подберёте подходящую модель насоса.