Поршневые насосы применяются в частных домах для подъёма воды из скважин и колодцев, а в промышленности — в дозировочных насосах и насосах высокого давления.
По числу насосов и их расположению сравнительно привода поршневые насосы подразделяются на ряд групп: двухплунжерные, трёхплунжерные, пятиплунжерные и т.д.
Крыльчатые насосы
Крыльчатые насосы являются разновидностью поршневых насосов. Данные устройства подают воду без холостого хода. Аппараты эксплуатируются как ручные насосы для подачи топлива, масел и воды.
Изготавливаются данные устройства из чугуна. Рабочие детали — крыльчатка, которая совершает возвратно-поступательные движения и две пары клапанов (впускные и выпускные). Крыльчатка перемещает перекачиваемую жидкость из всасывающей полости в нагнетательную. Отток жидкости предотвращает система клапанов.
Сильфонные насосы
Жидкость перекачивается сжиманием и расжиманием сильфона ("гармошки"), что упрощает конструкции. Аппараты изготавливаются из полиэтилена или полипропилена. Агрегаты перекачивают химически активные жидкости из больших ёмкостей в меньшие.
Пластинчато-роторный насос
Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы относятся к самовсасывающим объёмным насосам. Устройства перемещают вещества со смазывающими свойствами (масло, дизельное топливо и т.п.). Данные аппараты работают "на сухую", т.е. не нуждаются в промежуточном наполнении корпуса рабочей жидкостью.
Устройства состоят из следующих деталей:
1. Пластины – плоские детали, проталкивающие воздух и перемещающие его по проточному тракту (изготавливаются из металла для масляных насосов, из графита или полимеров – для безмасляных);
2. Ротор – подвижная вращающаяся деталь с равномерно вырезанными пазами для пластин;
3. Статор – неподвижный конструктивный элемент, жёстко закрепляемый на время работы;
4. Всасывающий канал – патрубок, через который воздух подаётся в систему;
5. Нагнетательный канал – патрубок, через которых газ выходит под давлением.
При включении двигателя насоса ротор начинает вращаться, на всасывающей стороне создаётся разрежение и перемещаемая масса наполняет расстояние между пластинами, после чего выалкивается в нагнетательный патрубок.
Импеллерный насос
Импеллерный насос (он же ламельный или насос с мягким ротором) один из подвидов пластинчато-роторного насоса. Рабочим органом устройств является импеллер — лопаточная машина, помещённая в центре круглой рабочей камеры. При вращении рабочего колеса формируется разрежение на всасывание. На выход перекачиваемая масса выталкивается. Насосы являются самовсасывающими (до 5 метров).
Шестерённый насос с наружным зацеплением
Устройства перемещают вязкие жидкости и создают разряжение с глубины до 4-5 метров. Главная и ведомая шестерни всё время зацеплены с ведомой и крутятся в разные стороны. Зубья, выходя из зацепления, формируют разрежение (вакуум). Жидкость заполняет участок между зубьями двух шестерён и переносится из полости всасывания в полость нагнетания.
Там зубья шестерён зацепляются и вытесняют жидкость в нагнетательный трубопровод. Зубья вступают в плотный контакт, поэтому обратный переток жидкости из полости нагнетания в полость всасывания нереален.
Шестерённый насос с внутренним зацеплением
Данный насос компактнее предыдущего. Ведущая шестерня вращается валом электродвигателя. Внешнее зубчатое колесо вращается зубьями ведущей шестерни. При вращении проёмы между зубьями освобождаются и создаётся разрежение на входе, обеспечивающее всасывание жидкости. При вхождении зуба в свободное пространство жидкость выталкивается к выходу из насоса.
Кулачковый насос
Кулачковые (они же коловратные или роторные) насосы перемещают вязкие продукты, которые содержат частицы. Различные роторы перекачивают жидкости с крупными включениями (например, шоколад с цельными орехами). Частота вращения роторов не превышает 400 оборотов, что сохраняет структуру продуктов при перекачивании. Данные аппараты используются в пищевой и химической отрасли.
Трёхлепестковый роторный насос
Насосы аккуратно перекачивают на пищевом производстве жидкости, перемещение которых другими насосами изменит их структуру — сливок, сметаны, майонеза. Например, если перекачивать сливки центробежным насосом с частотой оборотов 2900 об/мин, они взбиваются в масло.
Синусный насос
Синусный насос перемещает жидкости с крупными включениями без их дефекта, например, компот с дольками фруктов. Величина перекачиваемых без повреждения частиц зависит от объёма рабочей камеры и полости между диском и корпусом насоса.
У насоса клапаны отсутствуют. На валу насоса, в рабочей камере, вмонтирован вытянутый по синусоиде диск. Камера разделена на две части, которые легко перемещаются перпендикулярно к диску и герметизируют часть камеры, не давая жидкости перетекать с входа насоса на выход. При вращении диск образует в рабочей камере волнообразное движение, которое перекачивает жидкость из всасывающего патрубка в нагнетательный.
Винтовой насос
Винтовые насосы относятся к объёмным насосам и перемещают высоковязкие жидкости с большим числом абразивных частиц. Рабочей частью является винтовая пара, состоящая из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора. Статор – внутренняя заходная спираль из эластомера (резины), соединённая с металлической обоймой (гильзой).
Ротор – внешняя заходная спираль из стали с антикоррозийной поверхностью. Популярны аппараты с двумя-заходными статорами и одним-заходным ротором. Центры вращения спиралей сдвинуты на величину смещения оси диска от оси вала. Это формирует пару трения, в которой при вращении ротора внутри статора образуются замкнутые герметичные полости по всей оси вращения.
Преимущества винтовых насосов:
- самовсасывание с глубины до 7-9 метров;
- аккуратное перекачивание жидкости с сохранением структуры включений и высоковязких жидкостей;
- перемещение агрессивных жидкостей.
Подобные устройства популярны в пищевой и нефтехимической сфере
Перистальтический (шланговый) насос
Устройства состоят из:
Привод вращает ротор с кулачками, которые передавливают трубку. Перекачиваемое вещество за счёт разницы давления перемещается по трубке. Конструкция позволяет точно дозировать рабочее вещество. Скорость его вращения регулирует движение перекачиваемого вещества. Ролики устанавливаются на роторе.
В ряде моделей данная деталь сменная, из-за этого регулируется давление внутри шланга и скорость перемещения жидкости. Шланг выпускается из синтетического каучука или полимеров. Выбор внутреннего диаметра шланга зависит от особенностей перекачиваемой среды.
Вихревой насос
Рабочее колесо вихревого насоса выглядит в форме плоского диска с короткими радиальными прямолинейными лопатками, размещёнными на периферии колеса. В корпусе есть кольцевая полость. Внутренний уплотняющий выступ, прочно прилегая к наружным торцам и боковым поверхностям лопаток, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединённые с кольцевой полостью. Вращение колеса захватывает жидкость лопатками. Параллельно под влиянием центробежной силы жидкость закручивается, и в кольцевой полости работающего насоса создаётся парное кольцевое вихревое движение.
В вихревом насосе один и тот же объём жидкости на участке от входа до выхода из неё неоднократно попадает в межлопастное пространство колеса, где получает дополнительное приращение энергии и напора.
Данные аппараты являются самовсасывающими и обладают следующими преимуществами:
Газлифт
Газлифт — устройство для подъёма жидкости благодаря энергии, имеющейся в смешанном с ней сжатом газе. Подобные аппараты используют для добычи нефти из буровых скважин, применяя выходящий из нефтеносных пластов газ. Бывают приборы, эксплуатирующие атмосферный воздух для подачи воды. Данные подъёмники называют эйрлифтами или мамут-насосами.
В газлифте сжатый газ или воздух от компрессора соединяется с жидкостью, формируя газожидкостную или водно-воздушную эмульсию, которая и поднимается по трубе. Газ с жидкостью смешивается внизу трубы. Газлифт уравновешивает давление по закону сообщающихся сосудов. Один из них — буровая скважина или резервуар, другой — труба с газожидкостной смесью.
Мембранный насос
Мембранный насос бывает одно- или двухмембранный. Одна или две мембраны, соединённые валом, перемещаются вперёд-назад под влиянием поочерёдного нагнетания воздуха в камеры позади мембран автоматическим воздушным клапаном. Работа проводится в два этапа:
1.Всасывание: Первая мембрана образует разрежение, когда перемещается от стенки корпуса.
2. Нагнетание: Вторая мембрана попеременно передаёт давление воздуха на жидкость, располагающуюся в корпусе, продавливая её к выпускному отверстию. При каждом цикле давление воздуха на заднюю стенку выпускающей мембраны равно давлению со стороны жидкости. Мембранные насосы функционируют при закрытом выпускном клапане без вреда для продолжительности службы мембраны.
- простота конструкции;
- самовсасывание до 9 метров;
- перекачивают химически агрессивные жидкости и жидкости с большим наличием частиц.
Шнековый насос
Рабочим органом является шнек. Насосы втягивают жидкости средней вязкости с глубины до 9 метров. Подобные аппараты перемещают нефтешламы, мазуты, солярку и т.п. Для работы необходима заливка корпуса насоса и всасывающего шланга.
Центробежный насос
Центробежный насос функционирует благодаря центробежной силе. Аппарат состоит из корпуса («улитки») и размещённого в рабочем колесе с радиальными изогнутыми лопастями. Жидкость проникает в центр колеса, под влиянием центробежной силы откидывается к его периферии, а затем высасывается через напорный патрубок.
Центробежные насосы перемещают разнообразные жидкости:
- модели из нержавеющей стали или пластика — химические;
- модели из износостойких марок чугуна или с резиновым покрытием — шлам.
Многосекционный насос
Агрегат состоит из нескольких совмещённых центробежных насосов. Данное оборудование применяют как сетевые насосы высокого давления и для подъёма воды из скважин.
Струйный насос
Струйный насос перемещает частицы посредством подающихся через эжектор сжатого воздуха жидкости или пара. Устройства применяются как вакуумный насос или насос для перемещения жидкости, содержащих включения. Для функционирования насоса необходимо поступление сжатого воздуха или пара. Работающие от пара струйные насосы называют пароструйными, работающие от воды — водоструйными.
Гидротаранный насос
Аппарат работает без отдельного привода — электроэнергии, сжатого воздуха и т.п. Принцип действия составляет энергия поступающей самотеком воды и гидроудара, появляющегося при её резкой остановке.
В устройстве вода разгоняется по всасывающей наклонной трубе. При достижении определённой скорости отбойный подпружиненный клапан преодолевает усилие пружины и закрывается, преграждая поток воды. Инерция резко остановленной воды во всасывающей трубе создаёт гидроудар, т.е. кратковременно резко повышается давление воды в питающей трубе.
Давление зависит от длины питающей трубы и скорости потока воды. Увеличенное давление воды открывает верхний клапан насоса, и часть воды из трубы проходит в воздушный колпак и отводящую трубу. Воздух в колпаке сжимается, накапливая энергию. Так как вода в питающей трубе остановлена, давление в ней понижается, из-за чего открывается отбойный клапан и закрывается верхний.
Вода из воздушного колпака вытесняется давлением сжатого воздуха в отводящую трубу. Когда отбойный клапан открывается, вода опять разгоняется и фаза работы насоса повторяется.
Спиральный вакуумный насос
Устройство сжимает и перекачивает газ. Аппарат состоит из двух высокоточных спиралей Архимеда (серповидные полости), размещённых под углом 180° применительно друг друга. Одна спираль спокойна, вторая вращается двигателем. Подвижная спираль осуществляет орбитальное вращение. Это уменьшает газовые полости, по цепочке сжимая и перемещая газ от периферии к центру.
Аппараты входят в разряд «сухих» насосов и используется в ускорителях частиц и синхротронах.
Ламинарный дисковый насос
Аппарат применяется как центробежный, лопастной и шестерёнчатый насос, т.е. перемещает вязкие жидкости. Рабочее колесо ламинарного насоса состоит из двух или более параллельных дисков. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость перекачивает насос. При ламинарном течении слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе.
Ближайший к неподвижной трубе (пограничный) слой течёт медленнее более глубоких, близких к центру трубы слоёв. Когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса создаётся пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои жидкости между дисками, образуя разные скорости и давления. Процесс создаёт перекачивающий момент, который «тянет» продукт через насос в плавном потоке.
Купить насосное оборудование можно в интернет-магазине «Промышленная Автоматизация».
Типы и классификация насосных агрегатов
Электронасосный агрегат представляет собой специальное устройство, в конструкции которого присутствует сам насос и электродвигатель. Они объединены между собой. На рынке представлено две разновидности таких устройств. Передвижной вариант оснащен вспомогательной тележкой, с помощью которой допускается его перемещение. Стационарные насосы монтируются на предварительно созданном фундаменте или скважине.
На основе насосных агрегатов создаются специальные установки и станции. Стоит более подробно изучить эти термины:
- Насосная установка представлена в виде нескольких устройств, которые связаны между собой. Это и насосные агрегаты, и всасывающие/нагнетающие трубопроводные системы, и измерительные приборы, и емкости для транспортируемой рабочей среды.
- Насосная станция является одним или несколькими сооружениями, где располагается все оборудование. Именно здесь монтируются работающие/вспомогательные насосные агрегаты, трубопроводная система, вспомогательные устройства. Станции эксплуатируются при необходимости обеспечения сооружений водой, для откачки излишков жидкости на низменных участках. Компактные модификации используются в коттеджах и на дачных участках.
Разновидности насосных агрегатов
Современное оборудование отличается по типу конструкции, разновидностями исполняемой работы, принципам действия.
Особенности центробежных насосов
Этот вариант является самым популярным, не относится к герметичным конструкциям. Для улучшения показателей герметичности необходимо поместить конструкцию в жидкость. Существуют вертикальные и горизонтальные изделия.
Горизонтальный центробежный насос
Вертикальный центробежный насос
Принцип действия центробежного насоса:
- После запуска мотора начинается вращение рабочего колеса.
- Среда, которая располагается внутри колеса, также приходит в движение. Она приобретает центробежную силу.
- Жидкость направляется к патрубку насоса. Рабочее колесо в это время пустеет, давление снижается, образуется вакуум.
- Под действием давления жидкость из резервуара направляется внутрь рабочего колеса. Процесс повторяется заново.
Особенности поршневых насосов
Главная отличительная особенность относительно вышеописанного варианта – конструкция электронасосного агрегата герметичная. Использовать такое оборудование можно совместно с жидкостями или газами. Рабочая среда транспортируется внутри изделия за счет процесса вытеснения.
Принцип действия поршневого насоса:
- После запуска электромотора начинает движение кривошип, который толкает поршень.
- По возвращении поршня обратно из всасывающего патрубка поступает рабочая среда в емкость. Как только резервуар заполнится, труба замыкается.
- Поршень движется вперед и рабочая среда под действием давление поступает в напорную трубопроводную систему. Алгоритм повторяется.
Особенности вихревого насоса
Такой электронасосный агрегат представлен в виде двигателя и центробежного колеса, у которого имеются радиально расположенные лопасти. Здесь энергия передается от лопастей на транспортируемую жидкость.
Принцип действия вихревого насоса:
- Жидкость поступает в промежутки между лопастями через входной патрубок. Здесь рабочей среде передается механическая энергия от двигателя.
- Центробежные силы выбрасывают жидкость в концевой канал. Он расположен вокруг рабочего колеса.
- Далее среда возвращается в пространство между лопастями, ей присваивается еще большая механическая энергия.
- Создается своеобразный вихревой поток. Напор становится значительно мощнее, чем у центробежных агрегатов.
Особенности винтового (шнекового) насоса
Конструкция такого оборудования напоминает мясорубку. Его работа основана на поднятии жидкости на требуемую высоту при вращении вала. Используется насосный агрегат при необходимости изъятия воды из глубокозалегающих источников.
Классификация водяных насосов
В зависимости от внутреннего строения различают устройства:
- Электрический насос. Приводится в движение электродвигателем.
- Турбированный насос. Принцип действия основан на использовании пневматической или гидравлической турбины.
- Дизельный насос. Работает с помощью дизельного двигателя.
- Мотонасос. Основной конструктивный элемент – карбюраторный мотор.
- Гидравлический насос. Работа основана на использовании гидравлического двигателя.
- Пневматический насос. В конструкции присутствует пневматический двигатель.
- Паровой насос. Здесь используется привод от парового цилиндра.
В зависимости от принципа действия различают:
- Объемные. Здесь рабочая среда перемещается за счет изменения объема занимаемого резервуара.
- Плунжерные. Такой насос имеет возвратно-поступательное действие, рабочие детали созданы в виде плунжеров.
- Односторонние. Принцип действия аналогичен вышеописанному варианту. Главное отличие – жидкость выходит из рабочей камеры при движении активной части агрегата в одну сторону.
- Двусторонние. Принцип действия аналогичен плунжерному варианту. Главное отличие – жидкость выходит из камеры в ходе движения рабочей части в две стороны.
- Мембранные. Рабочие детали насоса созданы в виде диафрагм.
- Дозировочные. Здесь имеется возможность регулировки, подача жидкости удерживается точно в заданном положении.
Что учесть при эксплуатации?
Использовать насосные агрегаты можно после тщательного изучения инструкции. Действующее устройство имеет технический паспорт, где прописаны характеристики, возможности изменения конструкции, советы по проведению ремонта. На оборудовании и составляющих есть таблички, где указан завод-производитель и основные параметры.
В инструкции подробно описан процесс запуска и остановки. Здесь можно изучить особенности настройки параметров, посмотреть допустимую температуру и уровень масла на подшипниках.
Чем интересен запуск и остановка?
Перед пуском насосного агрегата обязательно проверяется:
- Уровень заполнения рабочей емкости.
- Состояние трубопроводной системы, сальников, кожухов и муфт.
- Места расположения задвижек, установленных на напорном/всасывающем патрубке.
- Параметры на измерительных устройствах.
- Масло в подшипниковой зоне.
Стоит знать, что задвижка на всасывающем патрубке обязательно должна быть закрыта.
Перед остановкой насоса перекрываются задвижки. Нельзя останавливать агрегат во время его работы с закрытой задвижкой на напорном патрубке.
Где применяется такое оборудование?
Область эксплуатации напрямую связана с особенностями конструкции каждого насоса.
Центробежный насосный агрегат
Эти насосы имеют небольшие габариты, оптимальную производительность и возможность равномерной подачи жидкости. Допускается установка насосных агрегатов на легком фундаменте.
Применяется оборудование в составе систем пожаротушения, отопления. Устанавливаются изделия на строительных предприятиях, объектах нефтяной, горнодобывающей или сельскохозяйственной отрасли.
Поршневое устройство
Насосы выдержат большое давление, если транспортируется жидкость с небольшой скоростью. Используются агрегаты при перемещении взрывоопасных веществ в нефтяной/химической промышленности.
Вихревой насосный агрегат
Насос имеет простую конструкцию, компактные размеры и высокую производительность. Устройство используется в химической промышленности, коммунальном хозяйстве, на водных судах, в сельском хозяйстве.
Винтовой насосный агрегат
Такой насос имеет небольшие габариты, высокую производительность, работает практически бесшумно. Его используют в строительстве, а также химической, пищевой или металлообрабатывающей промышленности.
Какой коэффициент полезного действия у насосных агрегатов?
К выбору хорошего и мощного насоса стоит отнестись ответственно. В КПД насоса включены механические, гидравлические и объемные потери. Они возникают после того, как жидкость приобретает энергию.
Ориентировочные показатели:
- Центробежный насосный агрегат – 0,95.
- Поршневой насосный агрегат – 0,9.
- Вихревой насосный агрегат – 45%.
- Винтовой насосный агрегат – 0,8.
Что такое паспорт насосного оборудования?
Этот документ обязательно выдается на момент покупки насосного агрегата. Он включает в себя информацию:
- Инструкцию по эксплуатации.
- Маркировку и тип упаковки.
- Хранение и перевозку.
- Требования безопасности.
- Установку и наладку.
- Пуск и остановку.
- Последующую эксплуатацию.
- Особенности гарантии.
- Советы по техническому обслуживанию.
- Схему с подробным описанием элементов конструкции.
Галерея насосов
Подходящие насосы в нашем каталоге
| Напор (м): | 3 |
| Мощность (кВт): | 1.1 |
| Вариант исполнения: | для вязких продуктов |
Центробежный насос: устройство, принцип работы и сфера применения
Центробежный насос — это агрегат, предназначенный для перекачивания жидкой среды. Этот вид оборудования получил широкое распространение в промышленном секторе, применяется в жилищно-коммунальном хозяйстве. Агрегат может комплектоваться бензиновыми и дизельными двигателями. Но подавляющее большинство моделей поставляется с электродвигателем. В этом исполнении агрегат приобретает максимальную эффективность, экологическую безопасность, долгий срок службы.
Сфера применения
Сравнительно простая схема центробежного насоса позволяет использовать его для перекачки жидких сред различной вязкости и степени агрессивности. Поэтому агрегат можно увидеть в составе:
- Систем водоснабжения. Центробежный насосный агрегат подходит для перекачки чистой, без твердых и абразивных включений, воды. Высокий напор, который способна развить эта модель, оказывается полезен при выкачивании жидкости из скважин, подачи ее в многоэтажные дома.
- Линий подачи технических жидкостей. В этом качестве агрегаты используют на производственных линиях.
- Систем орошения. Используемый в центробежном насосе принцип работы оказывается эффективен для организации полива полей.
Во-первых, высокий напор позволяет подавать воду при значительной разнице в уровне между орошаемыми объектами и водоемами. Во-вторых, технические характеристики позволяют нагнетать жидкость в поливочные установки для распределения по большой площади.
- Комплекса оборудования для пожаротушения. Здесь также оказывается востребованной способность агрегата нагнетать воды с большим напором. При подключении к водопроводу, находящемуся под давлением, или к накопительной емкости насос центробежной конструкции способен быстро наполнить пожарные шланги. Это снижает время на подготовку к тушению пожара.
Принцип действия и особенности конструкции
Центробежный насос, общественное достояние, Wikimedia Commons
Рассмотрим описание устройства центробежного насоса на примере типовой модели с одной секцией. Многосекционные отличаются последовательной установкой нескольких аналогичных по характеристикам рабочих колес, объединенных на одном вращающемся валу.
Основные элементы конструкции центробежного насоса
Корпус
Агрегаты этого типа имеют металлический корпус узнаваемой формы. Она напоминает раковину улитки. Такая форма позволяет оптимизировать поток жидкости и эффективно направлять его к напорному патрубку. В большинстве моделей он располагается в верхней части корпуса.
Но есть изделия с иной компоновкой. В них входной и выходной патрубок располагаются на противоположных сторонах корпуса. Такая конструкция удобна для встраивания агрегата в трубопровод с помощью разъемных фланцевых соединений.
Если рассматривать центробежный насос в разрезе, то можно заметить, что корпус имеет узкую форму. Именно это и позволяет эффективно разгонять поступающую воду и обеспечивать высокий напор на выходе
Корпус может иметь кронштейны для монтажа к несущим балкам оборудования или на платформе — характерно для консольного исполнения агрегатов. В последнем случае аналогичные элементы для крепления будут расположены и на электродвигателе.
Рабочее колесо
Представляет собой крыльчатку с лапками особой формы. Их вид и профиль могут адаптироваться производителем под сферу использования агрегата для увеличения напора, снижения шума при работе и так далее.
Стоит отметить, что в большинстве моделей скорость вращения рабочего колеса стабильна. Она совпадает с количеством оборотов в минуту, совершаемых валом электродвигателя. Так как связана с ним с помощью муфты, диска с адаптером или иным способом. Также есть модели, в которых рабочее колесо жёстко зафиксировано на удлиненном вале электродвигателя.
Управлять скоростью вращения рабочего колеса возможно с помощью специальных устройств. Например, электродвигатель может оснащаться преобразователем частоты. Но это усложняет конструкцию агрегата и увеличивает его стоимость. Поэтому рациональнее будет подобрать модель, максимально подходящую по производительности и напору под технические требования проекта. И не менять скорость вращения колеса.
Наличие разъемного соединения между валом насосного агрегата и электродвигателя характерно для поверхностных моделей. Например, в консольных моделях используется муфта. Это удобно при проведении обслуживания. Электродвигатель можно снять, не разбирая корпус насосного агрегата и не нарушая его герметичности.
Конструкция погружного центробежного насоса может не предполагать возможности снятия силовой установки. Для ее обслуживания нужно разбирать корпус. Выполняется эта операция только после полного извлечения устройства из жидкости.
Электродвигатель и вал
Рассказывая, из чего состоит центробежный насос, нельзя обойти вниманием силовую установку. Существует два типа электромоторов по количеству фаз питания переменным током:
- Однофазные. Могут подключаться к стандартной электросети на 220 В. В однофазном исполнении выпускаются модели низкой мощности, до 300-500 Вт. Как правило, в промышленном оборудовании они не устанавливаются.
- Трехфазные. Подключаются к промышленным электросетям на 380 В. Электромоторы этого типа имеют три обмотки, подключенные к разным фазам. Сдвиг между ними составляет 120°. Это позволяет создаваемому ими электромагнитному полю равномерно разгонять ротор и обеспечивать мощный крутящий момент.
В мощных моделях для отвода тепла используется пассивная схема. На металлическом корпусе выполняются ребра, эффективно рассеивающие тепловую энергию и помогающие охладить механизм. Насосные агрегаты, работающие с нагретыми средами и эксплуатируемые при достаточно высокой температуре окружающей среды, могут комплектоваться рубашкой охлаждения. Циркулирующая в ней жидкость охлаждает мотор.
Вал закреплен в роторе электромотора. Он вращается синхронно с ним. Часть вала, проходящая в корпус насоса, оснащена системой сальников, уплотнителей и шарикоподшипников. Это позволяет снизить сопротивление вращению и обеспечить герметичность соединения. В промышленных моделях, рассчитанных на долгий срок непрерывной работы, внутри корпуса предусмотрена масляная ванна.
Она служит для постоянной смазки подшипников.
Стоит отметить, что существуют модели центробежных насосов, рассчитанных на подключение к постоянному напряжению. Их можно встретить в различных машинах, автомобильной технике. Преимущество такого решения — возможность работы агрегата от аккумулятора или генератора с постоянным выходным током.
Всасывающий и напорный патрубки
Используются для подключения к оборудованию и трубопроводам. Могут оснащаться фланцами для присоединения к трубам и запорной арматуре. Задвижки, вентили, обратные клапаны могут устанавливаться до и после места монтажа агрегата на трубопроводе. Наличие запорной арматуры позволяет облегчить процедуру обслуживания оборудования.
Виды центробежных насосов
По положению относительно уровня жидкости насосы центробежного типа могут быть:
- Погружными. Оснащаются герметичным корпусом, в котором располагается и электродвигатель. Устанавливаются ниже уровня жидкости. За счет перекачиваемой среды осуществляется охлаждение механизма. Поэтому при установке могут оснащаться поплавочными выключателями, исключающими холостую работу, влекущую перегрев.
- Поверхностными. Отличаются высокой мощностью, сравнительной простотой обслуживания и невысокой стоимостью — в сравнении с погружными. Устанавливаются выше уровня жидкости. Являются самовсасывающими. Способны откачать воздух из подключенной к входному патрубку трубы. А затем начинают перекачивать воду.
Существует переходный тип агрегатов — полупогружные. При монтаже требуется, чтобы электродвигатель всегда располагался выше уровня жидкости. Например, такой насос можно установить в верхней части накопительной емкости с водой.
С точки зрения компоновки элементов выделяют:
- Горизонтальные. В этих насосах корпус расположен горизонтально. Как и электродвигатель, к которому он подключен. Рабочее колесо, как правило, располагается в плоскости, перпендикулярной входящему потоку.
- Вертикальные. Рабочее колесо расположено параллельно потоку. Вал двигателя перпендикулярен уровню жидкости — в погружных моделях. Вытянутый корпус удобен для монтажа агрегата в скважинах, колодцах.
Типовые решения в части монтажа и особенностей конструкции агрегатов:
- Консольные. Все элементы центробежного насоса монтируются на единую массивную платформу. Она позволяет гасить возникающие при работе вибрации. Также сборка на единой платформе обеспечивает сохранение центровки валов двигателя и агрегата.
- Встраиваемые в трубопровод. Входной и выходной патрубки практически соосны, находятся на одном уровне и оснащены фальцами. Это позволяет встроить центробежный агрегат в разрез трубопровода.
- Многосекционные. На одном валу собрано две и более одинаковых по характеристикам секций с рабочими колесами. Такая конструкция позволяет производителю увеличить производительность и напор агрегата. Секции поэтапно разгоняют воду, ускоряя поток и давление в выходном патрубке.
- С двусторонним входом. Жидкая среда в таких моделях поступает с двух сторон. Это способствует равномерному распределению нагрузки на рабочие элементы агрегата и его ось. Как следствие, снижается уровень шума при работе, обеспечивается долгий срок службы подшипников.
Дополнительное оборудование
Дополнительно в конструкцию центробежных агрегатов могут добавляться следующие опции:
- Датчики давления и измерительные приборы — манометры. Позволяют контролировать наличие давления в напорном патрубке. Манометр используется для визуального контроля. Датчик может подключаться к контроллеру насосной станции. По нему автоматика определяет, что один из агрегатов перестал работать, и может активировать резервный.
- Датчики перегрева. Также используются в системах автоматического управления насосным оборудованием. Позволяют своевременно выявить проблему и принять меры для ее устранения.
- Датчики холостого хода. Служат для определения ситуации, когда жидкости в насос поступает недостаточно. Т.е. корпус с установленным в нем рабочим колесом не наполняется и не охлаждается.
- Датчики уровня и состояния масла. Контролируют наличие смазки в масляной ванне. Могут определять момент попадания влаги в масло.
Особенности технического обслуживания
Как и любое промышленное оборудование, центробежные насосы требуют обслуживания. Производитель предписывает проводить визуальный осмотр агрегата на предмет появления неисправностей каждую смену. Чтобы диагностировать серьезные проблемы в скрытом в корпусе механизме, достаточно проверить свободу вращения вала. В норме для вращения достаточно силы рук рабочего. Сделав 3-4 оборота, нужно убедиться, что вал вращается свободно, нет скрипов и заклиниваний.
В состав работ по ежедневному обслуживанию насосного оборудования входит проверка герметичности сальников, отсутствие трещин и повреждений на корпусе, очистка его элементов от загрязнений — при их обнаружении.
Еженедельно проверяется уровень масла в камере, где расположены подшипники. Также проверяется достаточность смазки в запорной арматуре. Проверяется работоспособность приборов: манометр, вакуумметр. Контролируется сопротивление обмоток электромотора.
Ежемесячно проводится подтяжка сальников. Также с регулярностью не реже одного раза в неделю производитель рекомендует проверять качество центровки валов насоса и двигателя, при использовании муфтового соединения.
Разборка корпуса насоса рекомендуется не реже одного раза в год. Это позволяет выполнить более глубокую диагностику неисправностей, которые не проявляются визуально и не определяются по изменению характера шума при работе.