Одноступінчатий насос. Відцентровий одноступінчатий насос для води: схема. Консольний одноступінчатий відцентровий насос. Насос вертикальний відцентровий одноступінчатий. Технічні характеристики горизонтальних насосів
Відцентрові насоси активно використовуються як в побуті, так і в промисловості. Залежно від конструктивного виконання їх відносять до багатоступеневим насосів або одноступінчастим. Насосне обладнання, що належить до кожної з цих категорій, не тільки має особливе внутрішній устрій, а й відрізняється специфічними технічними характеристиками і, відповідно, сферами застосування.
конструктивні відмінності
Насос відцентровий, що стає зрозуміло вже з його назви, є пристроєм, який перекачує рідкі середовища за рахунок діючої на них відцентрової сили. Основним робочим органом насосного обладнання даного типу, який і забезпечує формування такої сили, є колесо (або барабан), на зовнішній циліндричній поверхні якого зафіксовані спеціальні лопаті.
Корпус насосів розглянутого типу може бути виконаний з чавуну або сталевого сплаву. Усередині такого корпусу розміщуються приводний електродвигун і з’єднаний з ним вал обертання, на якому і фіксується колесо з лопатями. За своїм конструктивним виконанням робоче колесо насоса може бути відкритим або закритим. Відкриті робочі колеса складаються з одного диска, на зовнішній поверхні якого зафіксовані лопаті, закриті – з двох дисків, з’єднаних між собою робочими лопатями.
Лопаті розташовуються під певним кутом, їх вигин спрямований в бік, протилежний напрямку обертання робочого колеса. Таке розташування лопаток забезпечує більш ефективну роботу насосного обладнання. Всмоктування перекачується рідкого середовища у внутрішню камеру насоса, а також її виштовхування в напірну магістраль здійснюється через патрубки.
Принцип, за яким працюють як одноступінчасті пристрої, так і насоси багатоступінчасті, полягає в наступному.
- Рідина, що знаходиться у внутрішній частині насоса перед його запуском, при обертанні робочого колеса захоплюється лопатями і починає переміщатися разом з ними.
- Під впливом відцентрової сили рідина відкидається до стінок внутрішньої камери, за рахунок чого біля них створюється високий тиск.
- При переміщенні через область напірного патрубка рідина, що знаходиться під високим тиском, виштовхується в нього.
- При відкиданні перекачується насосом рідини до стінок робочої камери в центральній частині останньої створюється розрідження повітря, що сприяє всмоктуванню рідкого середовища через вхідний патрубок.
За рахунок вищеописаного принципу роботи в насосах як одноступінчастого, так і багатоступінчастого типу забезпечується безперервність процесу всмоктування і виштовхування рідини при обертанні робочого колеса. Сферу застосування насосного обладнання даного типу значно розширює той факт, що, на відміну від поршневих пристроїв, воно не створює пульсацій напору рідини в обслуговується їм трубопровідній системі.
Як вже говорилося вище, одноступінчаті і багатоступінчасті відцентрові насоси мають конструктивні особливості, які і визначають відмінності в їх технічних характеристиках. Так, основними елементами конструкції одноступінчастого насоса є:
- корпус, який часто називають «равликом»;
- робоче колесо з лопатями;
- ущільнювальні елементи вала;
- вал, з’єднаний з приводним електродвигуном і забезпечує обертання робочого колеса;
- ущільнювальні елементи камери з масляною ванною;
- опора для підшипникового вузла;
- несуча опора;
- отвір, за допомогою якого здійснюється контроль рівня масла в камері.
Одноступінчатий відцентровий насос, на відміну від багатоступеневих моделей, оснащується одним робочим колесом.Відцентровий багатоступінчастий насос може мати в своєму оснащенні два і більше робочих колеса з лопатками, що дозволяє значно підвищити ефективність такого обладнання.
Завдяки наявності декількох робочих коліс відцентрові багатоступінчасті пристрою, якщо порівнювати їх з одноступінчастими, володіють певними перевагами.
- За допомогою багатоступеневих насосів можна здійснювати перекачування рідини з більш високою продуктивністю, що характеризує кількість рідкого середовища, яку гідромашина пропускає через себе в одиницю часу.
- Багатоступінчасті насоси здатні формувати потік рідини з більш високими показниками напору, вимірюваного в метрах водяного стовпа. Фактично натиск рідини, який створюють електронасоси багатоступінчастого типу, складається з суми напорів, створюваних кожної його щаблем. Така якість багатоступеневих гідромашин дозволяє домагатися більш високого тиску рідини в обслуговуваних ними трубопровідних системах і переміщати її по ним на більш далекі відстані і більш значні висоти.
Багатоступінчастий відцентровий насос в залежності від свого конструктивного виконання може бути секційним або спіральним. У пристроях секційного типу рідке середовище в процесі перекачування послідовно переміщається від першої секції насоса до останньої, при цьому напір рідини збільшується також послідовно. Сучасні моделі багатоступеневих насосів секційного типу здатні забезпечити продуктивність процесу перекачування рідини, значення якої доходить до 900 м 3, при цьому напір робочого середовища, що створюється такими пристроями, може доходити до 1900 метрів водяного стовпа.
Переваги та недоліки насосів відцентрового типу
Як багатоступінчастий, так і одноступінчатий насос відрізняється цілу низку переваг, які і роблять ці пристрої такими популярними серед споживачів. До переваг розглянутих гідромашин відносяться:
- компактні габарити і невелика вага (оскільки робочий вал насосного обладнання безпосередньо з’єднаний з приводним електродвигуном, що виключає необхідність використання додаткових передавальних механізмів);
- висока надійність і тривалий експлуатаційний термін, відсутність необхідності в здійсненні регулярного технічного обслуговування;
- мінімізація ризику виникнення стрибків тиску (рідке середовище, перекачується насосами даного типу, подається в напірну магістраль в плавному режимі);
- відсутність клапанних елементів (це дає можливість перекачувати забруднені рідкі середовища, що містять в своєму складі нерозчинні тверді включення);
- простота конструкції (саме тому будь-який багатоступінчастий або одноступінчатий насос доступний за ціною).
Серед недоліків одно- і багатоступеневих насосів виділяють:
- досить низький ККД при роботі в режимі малої продуктивності (це стає проблемою в тому випадку, коли потрібно під високим тиском перекачати маленький обсяг рідкого середовища);
- неможливість швидкого запуску (щоб такі пристрої почали працювати, їх робочу камеру необхідно попередньо заповнити рідиною).
підстави класифікації
Відцентрові насоси (як багатоступінчасті, так і одноступінчасті) діляться на різні категорії за низкою своїх параметрів і варіантів конструктивного виконання. Так, в залежності від просторового положення осі робочого вала вони можуть належати до одного з наступних типів:
- насоси горизонтальні відцентрові;
- пристрою з вертикальним розташуванням робочої осі.
Відцентровий горизонтальний насос, вісь обертання валу і робочого колеса якого розташовуються строго в горизонтальній площині, – це, як правило, великогабаритна установка, яка використовується в промислових цілях.Відцентрові горизонтальні насоси застосовують для оснащення насосних станцій, що забезпечують роботу систем автономного водопостачання, в яких подібні пристрої використовуються спільно з гідроакумулятором. Таким чином, горизонтальний насос вимагає більше місця для своєї установки.
Відцентрові насоси з вертикальним розташуванням осі вала і робочого колеса знайшли більшого поширення в побутовій сфері. В такому конструктивному виконанні може бути представлений як поверхневий багатоступінчастий насос, який використовується для обслуговування системи автономного водопостачання, так і дренажний або фекальний.
Ще одним критерієм, за яким серед одно- і багатоступеневих насосів виділяють різні категорії, є розташування такого обладнання по відношенню до перекачується рідкому середовищі. Так, в залежності від даного параметра насоси можуть бути поверхневими (або наземними), зануреними і напівзаглибні. Поверхневі пристрої, в якості яких може виступати вертикальний багатоступінчастий і одноступінчатий або горизонтальний багатоступінчастий і одноступінчатий насос, розташовуються на поверхні землі, поза свердловини, але поблизу від неї.
Поміщають таке обладнання, надійно захищене від попадання вологи, в приямку, на спеціально підготовленому майданчику або в окремому приміщенні. Одним з найбільш значущих недоліків насосного обладнання даного типу є те, що при роботі воно видає досить багато шуму. Слід враховувати і те, що поверхневі відцентрові насоси можна вибирати лише в тому випадку, якщо глибина свердловини, з якої планується відкачувати воду з їх допомогою, не перевищує десяти метрів.
Відцентрові насоси погружного типу в процесі експлуатації повністю занурюються в перекачується середу. Окремі моделі вертикальних відцентрових насосів погружного типу можуть розміщуватися навіть в трубі, по якій здійснюється відкачування рідкого середовища. При використанні заглибних насосів воду з обслуговується свердловини можна піднімати з глибини 40 метрів і більше. Насоси погружного типу здатні забезпечити перекачування рідкого середовища з продуктивністю до 16 м 3 / год, при цьому її натиск може досягати 200 метрів водяного стовпа. Занурювальні насоси практично не видають шуму при своїй роботі, оскільки повністю знаходяться в рідкому середовищі.
Особливості одноступінчатих насосів з горизонтальним і вертикальним валом визначаються їх призначенням.
Розглянемо одноступінчасті насоси різного призначення:
а) для чистої води невеликої продуктивності виконуються консольними (рис., 37), з одностороннім входом. Такі насоси називаються насосами типу К; вони мають станину 3, яка містить в собі підшипники 7 і кріпиться до фундаменту. Спіральний кожух насоса 1 кріпиться до станини фланцем і може бути повернений так, що напірний патрубок прийме горизонтальне або вертикальне положення.
Мал. 37. Консольний відцентровий насос: 1 спіральний відвід корпусу насоса; 2 робоче колесо; 3 опора корпусу; 4 передня кришка з всмоктуючим патрубком; 5 вал; 6 гайка; 7- шарикопідшипник; 8- сальникова набивка; 9-втулка сальника.
Осьовий тиск в насосі частково врівноважується за допомогою розвантажувального отвору, для чого колесо забезпечено отворами в робочому диску і другим ущільненням з тильного боку колеса. Камера для розвантаження осьового тиску повідомляється трубкою зі всмоктуючим патрубком насоса.
Для сприйняття неврівноваженою частини осьового зусилля і фіксації ротора встановлений другий наполегливий кульковий підшипник. Сальник насоса забезпечений гідравлічним ущільненням. Подібні насоси випускаються продуктивністю від 28 до 100 л / сек і напором від 12 до 98 м. Одноступінчасті насоси великої продуктивності частіше виконуються з двостороннім підведенням води. Двухпоточном колесо великої продуктивності в порівнянні з однопоточні має суттєво кращі кавитационні показники при урівноваженому осьовому тиску (рис. 38).
Такі насоси призначені для перекачування чистої води з температурою до 80 °. Корпус насоса чавунний, з горизонтальним роз’ємом уздовж осі вала. Ущільнювальні кільця чавунні, змінні. Вал насоса сталевий, на радіальних підшипниках ковзання з одним наполегливою шарикопідшипником. Мастило підшипників ковзання кільцева.
Сальники мають водяний затвор, який здійснюється за допомогою трубок, що підводять воду з спіральної камери насоса. Подібні насоси випускаються продуктивністю від 30 до 1800 л / сек і напором від 10 до 100 м, найбільша допустима вакуумметричного висота всмоктування Hвдоп = 5м.
Одноступінчасті насоси для чистої води консольного типу випускаються наступних десяти марок: 2К-6, ЗК-6 ЗК-9, 4К-6, 4К-8, 4К-12, 4К-18, 8К-12, 8К-18; цифри перед буквою позначають діаметр вхідного патрубка в дюймах, цифра за буквою – коефіцієнт швидкохідності ns зменшений в 10 разів.
Мал. 38. одноступінчатій насос з двох стороннім входом: 1 корпус; 2 робоче колесо; 3 заливний отвір; 4 сальник; 5 корпус підшипника; 6 втулка; 7- вал робочого колеса.
Насоси з двостороннім входом і горизонтальним валом мають марки: НДН, НДВ. У серії цих насосів входять: 16НДн, 20НДн, 24НДн, 6НДс, 12НДс, 14НДс, 18НДс, 20НДс, 22НДс, і 4НДв, 5НДв, бНДв, 8НДв. У цих позначеннях цифра позначає діаметр вихідного патрубка в дюймах, НД – насос двосторонній, н – низьконапірний, з – Середньонапірні, в – високонапірний.
По конструкції до цих насосів наближаються насоси великої продуктивності типу 10Д-6, 10Д-9, 10Д-13, 10Д-19, 12Д-в і т. Д. До 32Д-19 (див. Додаток 1).
Одноступінчасті насоси для чистої води з вертикальним валом випускаються двох марок 20 НВ і 28 НВ і призначені для установки в заглиблених насосних станціях (рис. 39). Осьові зусилля сприймаються п’ятою електродвигуна. Сальник насоса має м’яку набивання з гідравлічним затвором. Вертикальний насос типу НВ з’єднується з електродвигуном безпосередньо або через проміжний вал за допомогою жорстких фланцевих муфт. Насоси цього типу мають продуктивність від 3240 до 10800 м 3 год, з напором від 29 до 40 м.
б) Одноступінчаті каналізаційні (фекальні) насоси служать для перекачування стічних вод, каналізаційної рідини і шламу. Засмічення каналізаційних насосів є причиною їх зупинки в експлуатаційних умовах. Для запобігання насосів від засмічення решітки, але при цьому і конструкції насоса надається спеціальна форма, так як грати не можуть вберегти насос від попадання в нього твердих і волокнистих речовин.
Мал. 39. одноступінчатій відцентровий насос з вертикальним валом: 1 корпус; 2 нагнітальний патрубок; 3 усмоктувальний патрубок; 4, 5 кільця ущільнювачів; 6 робоче колесо; 7- гайка; 8- обтічник; 9-підшипник; 10 опора; 11- корпус підшипника; 12- опорне кільце; 13- шпилька; 14- вал насоса; 15- трубка для розвантаження осьового тиску; 16- стакан опори підшипника; 17- манометр.
У зв’язку з цим каналізаційні насоси мають ряд особливостей:
- вони забезпечені кришкою, що забезпечує легкий доступ до всмоктуючої стороні лопатевого колеса для його очищення;
- ущільнення насоса здійснено сталевими кільцями з гострою ріжучої крайкою для розрізання волокон, що потрапляють в ущільнення;
- з метою зменшення засмічення колеса число лопаток максимально скорочують, збільшуючи цим проходи між ними (часто число лопаток скорочується до двох);
- вхідні кромки лопаток сильно округлені для запобігання застрявання на них волокнистих тіл;
- матеріал деталей насосів стійкий проти корозії, а корпус має декілька роз’ємів для часткового розбирання в період чистки.
Для перекачування каналізаційних рідин застосовують насоси марки НФ (рис. 40).
Мал. 40. Каналізаційний відцентровий насос: 1 корпус; 2 робоче колесо; 3 передня кришка; 4 вал; 5 шарикопідшипник; 6 корпус підшипників.
Ці насоси одноступінчаті, горизонтальні консольні і виготовляються наступних типорозмірів: Нф, 4НФ, 6НФ 8нс Продуктивність цих насосів коливається від 36 до 864 м3 / год при напорі від 6,5 до 50 м. Крім насосів типу НФ, зустрічаються каналізаційні насоси з робочим колесом відкритого типу, з двома потовщеними лопатками. У цих насосах волокна, які потрапляють між колесом я кришкою, перереза¬ются кромкою лопатки.
Виготовляються також діагональні каналізаційні насоси, робоче колесо яких має дві лопатки, і вертикальні каналізаційні насоси марок НФуВ і ФВ продуктивністю від 43 до 150 м3 / год, з напором від 15 до 63 м. В) Землесоси застосовуються при перекачуванні пульпи, т. Е. суміші води з розпушеній масою грунту. Борозни і перемішаний з водою грунт всмоктується землесосом, і ця суміш перекачується на необхідну відстань по трубах.
В даний час випускаються землесоси у вигляді одноступінчатих консольних насосів з продуктивністю по грунту від 40 до 1200 м 3 / год з дальністю транспортування до 5 км. Землесоси можуть розробляти виїмки глибиною 15 м нижче горизонту води. У землесос повторюються всі особливості насосів для забруднених і каналізаційних рідин (див. Особливості каналізаційних насосів), але разом з цим землесоси мають ряд своїх особливостей, пов’язаних з великою концентрацією і розміром зважених у воді частинок. Тому робоче колесо землесоса виготовляється зі зносостійкої твердої марганцовістойсталі.
Для захисту від швидкого зносу корпус землесоса захищений зсередини бронею, відлитими з марганцовістойсталі. Проникнення абразивних частинок в Щілини ущільнення робочого колеса і сальник призвело б їх до швидкого зносу. Для усунення цього до сальнику і в ліву порожнину між робочим колесом і корпусом подається чиста вода за спеціальними свердлінням для вимивання твердих частинок з цих місць.
На зовнішніх поверхнях покриває і робочого дисків робочого колеса передбачені радіальні лопатки. Ці лопатки підібрані так, що вони при обертанні робочого колеса забезпечують урівноваження осьового зусилля. Фіксація ротора в осьовому напрямку і сприйняття осьового зусилля проводиться радіально-наполегливою шарикопідшипником. Радіальними опорами вала є підшипники ковзання.
Для відкачування забрудненої води з котловану і траншей при будівельних роботах застосовуються також пересувні зважених відцентрові одноколісні насосні установки. Відмінною особливістю самоусмоктувальних насосних установок є здатність їх, після того як корпус перший раз залитий водою, виробляти самовсмоктування при кожному наступному пуску насоса в роботу.
Промисловістю серійно випускаються такі насосні установки С-203 і С-204 з електромотором, насосні установки С-247 і С-245 з двигуном внутрішнього згоряння.
Мал. 41. Спіральний двоступеневий насос.
“Відео про компанію”
«Дякуємо за відвідування сайту компанії« Гірський джерело ». Будемо раді підготувати
для Вас необхідну технічну документацію для проектування. І в стислі
терміни виготовимо блокові очисні споруди і сучасні комплектні насосні
станції «Родник» для житлового району або промислового об’єкта. »
В даній статті наведені описи конструкцій насосів, що застосовуються в системах водопостачання і каналізації, а також в основних галузях промисловості і комунального господарства.
Осьові насоси. Осьовими називаються лопатеві насоси, в яких рідина рухається через робоче колесо в напрямку його осі. Основні технічні характеристики осьових насосів вказані в ГОСТ 9366-80 «Насоси осьові. Загальні технічні умови ». Відповідно до цього Держстандарту, осьові насоси виготовляють двох типів: з жорстко закріпленими лопатями колеса – жестколопастние насоси (типу О) і з поворотними лопатями колеса – поворотно-лопатеві насоси (типу ОП). Можливість зміни кута установки лопатей в насосах типу ОП дозволяє регулювати подачу і напір насоса в набагато більш широких межах, ніж в насосах типу О з жорстко закріпленими лопатями колеса. Високий ККД насоса типу ОП при цьому зберігається.
Робоче колесо осьового насоса складається з втулки обтічної форми, на якій укріплені лопаті. Втулки і лопаті осьового насоса в основному виконанні відливають з чавуну або сталі, а в морском- виконанні – з бронзи. Рідина надходить у насос через вхідний патрубок.У вхідних патрубках насосів деяких типів є направляючі апарати у вигляді нерухомих лопатей обтічної форми. Безпосередньо за робочим колесом (по ходу рідини) розташований виправляється апарат для усунення обертального руху рідини.
В осьових насосах типу О і ОП в основному виконанні (рис. 2.19) рідина відводиться під кутом 60 ° до вертикалі. У малогабаритних осьових насосах рідина відводиться під кутом “90 °. Вал осьових насосів типу ОП порожнистий, всередині нього проходить шток механізму розвороту лопатей. Механізм розвороту лопатей може мати ручний, електричний або гідравлічний привід. Слід мати на увазі, що в разі ручного приводу кут установки лопатей можна змінювати тільки при непрацюючому насосі. Конструкція робочого колеса осьового насоса зумовлює особливості його роботи: такі насоси розраховані на подачу великих витрат рідини (до 140 тис. м3 / год) при відносно невеликих напору (4-20 м). Великий коефіцієнт швидкохідності обумовлює і іншу особливість осьових насосів – в більшості випадків вони розраховані на роботу під затокою. Тому при проектуванні насосних установок осьові насоси встановлюються так, щоб робоче колесо розміщувалося нижче рівня води в приймальній камері.
Осьові насоси відрізняються простотою конструкції і компактністю, меншою в порівнянні з відцентровими насосами масою, можливістю подачі забруднених рідин. Компактність конструкції особливо цінна при подачі великих витрат рідини, так як дозволяє значно скоротити розміри насосної станції. Осьові насоси застосовують в зрошувальних установках і насосних станціях першого підйому систем водопостачання, а також для перекачування стічної рідини і активного мулу на каналізаційних очисних спорудах.
Насоси для стічних рідин (фекальні) та ґрунтові насоси. Фекальні насоси призначені для перекачування стічних вод, мулів і рідин, забруднених механічними домішками, що знаходяться в підвішеному стані. Тому такі насоси повинні їм “еть чималі прохідні канали, що гарантують безперебійну роботу. З цією метою робочі колеса фекальних насосів виготовляють з невеликим числом (2-4) лопатей обтічної форми. Крім того, в корпусі влаштовують спеціальні люки для огляду і чищення насосів.
Основні параметри, що випускаються до теперішнього часу відцентрових фекальних насосів вказані в ГОСТ 11379-73 «Насоси відцентрові фекальні. Основні параметри”. У цій Держстандарту передбачено випуск фекальних насосів чотирьох основних типів: горизонтальні типу ФГ, вертикальні типу ФВ, одноступінчаті і Двоступінчаті.
1 – робоче колесо; 2 – корпус; 3 – гайка; 4 – втулка вала; 5, 8 підшипникові опори; 6 – вал; 7 – кронштейн; 9 – сальник
Мал. 2.21. Вертикальний фекальний насос
/ – корпус насоса; 2 опорна плита; 3-електродвигун
Горизонтальний фекальний одноступінчатий консольний насос з осьовим підведенням рідини показаний на рис. 2.20. Опора насоса виконана у вигляді кронштейна, до фланця якого прикріплений корпус спрощеної форми зі всмоктуючим і нагнітальним патрубками. Всмоктуючий патрубок забезпечений люком для прочищення. Другий люк для прочищення влаштований у верхній частині корпусу насоса.
Напірний патрубок зазвичай розташований вертикально, при необхідності він може бути повернений на 90 ° в будь-яку сторону. Вал насоса обертається в підшипниках кочення, а у великих насосів – Б підшипниках ковзання. Ущільненням вала є сальникова набивка. Для охолодження і промивки сальникового ущільнення, а також для створення гідравлічного затвора під час роботи насоса до сальнику подається технічна вода під тиском, на 0,03-0,05 МПа (0,3-0,5 кгс / см2) перевищує тиск в напірному патрубку насоса.
Широке поширення отримали вертикальні фекальні насоси. Вертикальні насосні агрегати з невеликою подачею конструктивно вирішені у вигляді блоку з електродвигуном (рис. 2.21).Вал насоса має верхню і нижню опори. У верхній опорі, укріпленої на плиті, розташована п’ята, яка сприймає осьову силу обертових деталей насоса. Нижня опора розташована в насосі і складається з двох підшипників – радіального кулькового і текстолітового наполегливої. Корпус насоса з допомогою труби з’єднаний з опорною плитою. Усередині труби проходить вал насоса. Для змащення текстолітового підшипника до нього повинна бути підведена чиста (технічна) вода.
Великі вертикальні фекальні насоси випускають з осьовим підведенням. Корпус насоса виконується з роз’ємом в горизонтальній площині (рис. 2.22). Як видно з малюнка, насос і електродвигун встановлюються на роздільних фундаментах. Осьові сили і навантаження від дії ваги обертових частин в таких насосах сприймає п’ята електродвигуна, що знаходиться в масляної-ної ванні.
З 1 січня 1983 р введений новий ГОСТ на насоси для стічних рідин -ГОСТ 11379-80Е «Насоси динамічні для стічних рідин. Загальні технічні умови ». Відповідно до цього Держстандарту повинні виготовлятися насоси типів СД-відцентрові і СДС – вільно-вихрові. Насоси типу СД повинні виготовлятися в горизонтальному і вертикальному виконанні, а також напівзаглибні. Ця серія насосів повинна забезпечувати подачу від 7 до 10800 м3 / год з напорами від 5,5 до ПО м при перекачуванні рідини, що містить не більше 1% абразивних частинок розміром до 5 Юл. Основні технічні характеристики насосів СД (подача, напір) близькі до характеристик фекальних насосів типу Ф.
У позначеннях насосів для стічних вод перші літери означають тип насоса, перша група цифр – подачу, м3 / год, друга група цифр – натиск, м; далі ставлять позначення кліматичного виконання і номер ГОСТу. Наприклад, горизонтальний насос типу СД з подачею 100 м3 / год і напором 40 м, кліматичного виконання У4 (по ГОСТ 15150-69) позначається так: СД 100/40-У4-ГОСТ 11379-80Е. Зіставлення позначень насосів, виготовлених по ГОСТ 11379-73 і 11379-80Е, приведено в табл. 2.3.
За останній час в нашій країні і за кордоном для спрощення експлуатації насосів для перекачування стічних вод і інших рідин, що містять великі зважені і плаваючі включення, розробляється ряд насосів нових типів.
Позначення по ГОСТ
Позначення по ГОСТ
Ф 16/27
Ф 145/10
Ф 29/40
Ф 25,5 / 14,5
СД 16/25
СД 16/10
СД 32/40
СД 25/14
Ф 450/575
Ф 540/95
Ф 450 / 22,5
СД 450/56
СД 450/95
СД 450 / 22,5
СД 450/10
Ф 51/58
Ф 45/21
Ф 57,5 / 9,5
СД 50/56
СД 50 / 22,5
СД 50/10
СД 800/32
СД 800/14
СД 1400/56
Ф 115/38
Ф 81/31
Ф 81/18
СД 100/40
СД 80/32
СД 80/18
Ф 1440 / 17,5
Ф 2400 / 75,5
ФВ 2700 / 26,5
СД 1400/18
СД 2400/75
СДВ 2700 / 26,5
Ф 144/46
Ф 144 / 10,5
Ф 216/24
СД 160/45
СД 160/10
СД 250 / 22,5
СДВ 4000/28
СДВ 3600/80
СДВ 7200/80
Ф 234/63
Ф 2555 / 39,5
Ф 255 / 15,5
СД 250/63
СД 250/40
СД 250/14
ФВ 7200/29
ФВ 9000/63
ФВ 9000/45
СДВ 7200/29
СДВ 9000/63
СДВ 9000/45
Відцентрові фекальні насоси виготовляють з колесами, забезпеченими пристроями (ножами) для подрібнення великих включень.
Такий насос одночасно з перекачуванням рідини виконує функцію дробарки, т. Е. Є насосом-дробаркою. Застосування таких насосів спрощує експлуатацію насосних установок. Це в першу чергу стосується автоматизованих насосних станцій, на яких відпадає або істотно скорочується необхідність експлуатації дробарок і пристроїв для видалення твердих включень, затриманих на решітках. У нашій країні такий насос розроблений НДКТІ МКХ УРСР (м.Київ).
Для перекачування стічних вод, що містять включення великих розмірів, використовують вільно-вихрові насоси (СВН), які за принципом дії відносяться до лопатевим насосів тертя. Від відцентрових ці насоси відрізняються тим, що відкрите робоче колесо розміщене в кишені задньої стінки корпусу насоса (рис. 2.23). При цьому між торцем колеса утворюється камера, вільна від обертових частин. Ширина цієї камери дорівнює діаметру напірного патрубка на рівні мови створу. Через робоче колесо проходить тільки частина загального потоку надходить в насос рідини-так званий циркуляційний потік, що становить 15- 25% подачі насоса. Решта частини рідини, що надходить в насос, енергія передається шляхом вихрового енергообміну з циркуляційним потоком.Широка проточна порожнина, вільна від рухомих деталей, і відкрите робоче колесо сприяють тому, що насос практично не засмічується, а отже, істотно знижуються трудовитрати на його експлуатацію. Однак ККД у вільно-вихрових насосів нижче, ніж у відцентрових, і становить 45-55%. В даний час промисловість випускає вільно-вихровий насос ФГС 81/31 з номінальною подачею 81 м3 / с і погружной відцентровий моноблочний фекальний елек-тронасос марки ЦМФ 160-10-У5 з робочим колесом вільно-вихрового типу.
Для перекачування пульп, а також виробничих стічних вод деяких видів з великою кількістю важких механічних домішок, в тому числі абразивних (пісок, окалина, шлак і т. П.), Застосовують грунтові та піскові насоси.
Грунтові насоси типу Гр одноступінчасті консольного типу з чотирилопатевий робочим колесом одностороннього входу виготовляються відповідно до ГОСТ 9075-75.
Корпуси таких насосів мають роз’єм у вертикальній площині. Ці насоси призначені для перекачування пульп з щільністю до 1,3 кг / л.
Основні параметри Пєскова відцентрових насосів встановлені ГОСТ 8388-77 «Насоси відцентрові піскові. Типи і основні параметри ». В даний час промисловість випускає піскові насоси типу Пс з подачею від 50 до 200 м3 / год для перекачування пульпи з щільністю до 2-3 кг / л (в залежності від марки насоса). Конструкція піскові насоси типу Пр приведена на рис. 2.24. Як видно з малюнка, корпус насоса, вхідний і вихідний патрубки гумоване, що запобігає швидкий знос насоса.
До сальниковим ущільнень насосів типу Пр (так само, як і насосів типу Гр) необхідно підводити чисту воду під тиском, рівним 0,8-1 робочого тиску насоса.
Останнім часом набувають поширення заглибні каналізаційні електронасоси невеликої потужності. Розроблено і освоєно серія заглибних електронасосів типу ЦМК (рис. 2.25). Це погружной моноблочний агрегат з вбудованим електродвигуном, герметизованим від попадання стічної рідини у внутрішню порожнину. Насосна частина – одноступінчатий відцентровий насос з дволопатеве робочим колесом, закріпленим на консольної частини вала електродвигуна. Відведення насоса – спіральний. Порожнини всмоктування і нагнітання розділені за допомогою лабіринтового ущільнення.
Каналізаційний електронасос комплектується спеціальним пристосуванням для автоматичної стиковки його з напірним трубопроводом без використання звичайних кріпильних засобів, що дозволяє демонтувати насос без спорожнення колодязя (резервуара), де він встановлений.
При виробництві будівельних робіт для відкритого водозливу, а також для перекачування забруднених, в тому числі стічних, вод набули поширення заглибні моноблочні відцентрові електронасоси типу ГНОМ (рис. 2.26). Згідно ГОСТ 20763-75 ці насоси повинні виготовлятися з подачею від 10 до 400 м3 / год при тиску від 10 до 40 м.
Мал. 2.25. Погружной каналізаційний електронасос типу ЦМК
1 – робоче колесо; 2 спіральний відвід; 3 – підшипниковий щит; 4 – електродвигун; 5 – кришка; 6 – ручка; 7 – кабель електродвигуна
Робоче колесо електронасоса типу ГНОМ напіввідчиненого типу, лите, із зносостійкого матеріалу, закріплено на валу електродвигуна. Електродвигун спеціального виконання асинхронний з короткозамкнутим ротором. Ротор обертається в двох кулькових підшипниках, встановлених у верхній і нижній кришках. Між робочим колесом і нижнім підшипником розміщена масляна камера з розташованим в ній вузлом ущільнення. Масло в камері призначене для змащування і охолодження пар тертя торцевих ущільнень. Воно ж служить гідравлічним затвором для запобігання проникнення рідини в порожнину електродвигуна. Наявність масляної камери дещо ускладнює експлуатацію насосів типу ГНОМ в порівнянні з експлуатацією насосів типу ЦМК.Перекачується рідина засмоктується робочим колесом і подається в кільцеву щілину між електродвигуном і кожухом. Далі рідина потрапляє в напірний патрубок і нагнітається через гумовий рукав. Насоси типу ГНОМ здатні перекачувати рідину щільністю до 1250 кг / м3 при вмісті твердих механічних домішок максимальним розміром до 5 мм до 10% по масі.
За кордоном заглибні електронасоси для перекачування стічних вод набули великого поширення. Шведська фірма «Флюгт» випускає великий ряд типорозмірів заглибних насосів для стічних вод, включаючи і великі насоси з подачею до 4000м3 / ч. На рис. 2.27 показаний один з таких насосів. Застосування погружних насосів для перекачування стічних вод дозволяє істотно зменшити розміри насосних станцій, а отже, знизити їх вартість.
Насоси для хімічно активних рідин. Насоси цього класу призначені головним чином для хімічної промисловості. У системах водного господарства такі насоси застосовують для перекачування розчинів різних реагентів, в першу чергу розчину коагулянту. Застосовують їх і для перекачування агресивних по відношенню до чорних металів стічних вод промислових виробництв. Типи і основні параметри відцентрових насосів для хімічних виробництв вказані в ГОСТ 10168-75. Основні технічні вимоги до таких насосів наведені в ГОСТ 15110-79Е. Згідно з цими ГОСТам, насоси для хімічних виробництв виготовляються наступних типів:
X, АХ, ТХ – горизонтальні, консольні на окремій стійці; ХБ – горизонтальні, межопорного, одноступінчаті і багатоступінчасті, з робочими колесами одностороннього входу;
ХД – горизонтальні, межопорного, з робочими колесами двостороннього входу;
ХІ, ахи, ТХИ – заглибні, вертикальні, з опорами поза рідини;
ХП, АХП – заглибні, з опорами в перекачується рідини.
Насоси зазначених типів повинні виготовлятися наступних конструктивних виконань: М – моноблочні; Р – з підвищеним (надлишковим) тиском на вході; Про – обігріваються або охолоджені; С – для зважених.
Для особливо хімічно активних рідин виготовляють відцентрові одноступінчаті насоси з кераміки і епоксидних смол. Типи і основні параметри таких насосів регламентовані ГОСТ 22570-77. Відповідно до цього Держстандарту насоси Повинні виготовлятися з подачею від 3 до 460 м3 / год і напором від 6 До 95 м. Найбільшого поширення мають насоси типу X, АХ і ГХ. Ці насоси виготовляють на уніфікованих опорних стійках і підшипниках. На рис. 2.28 показаний розріз насоса X 20/31.
1 – робоче колесо; 2 – сальник; 3 – захисна втулка; 4 – вал насоса; 5 – кронштейн
Матеріал проточної частини насоса – висококремниста сплав. З такого ж матеріалу виконана і захисна втулка вала.
Раніше в позначення насосів для хімічних виробництв входили діаметр вхідного патрубка і число швидкохідності. У ГОСТ 10168-75 наведена таблиця заміни застарілих позначень насосів. Наприклад, насос X 20/31 раніше позначався 2Х-6, а насос АХ 90 / 19-5АХ-9.
Тип горизонтальний – занадто узагальнений параметр, щоб відповідні йому насоси різних типів можна було б охарактеризувати набором загальних властивостей і виділити ряд загальних областей застосування. В межах одного типу насосів виконання може в різній мірі впливати як на конструкцію, так і на виконувані машиною функції.
Нижче будуть розглянуті найбільш часто зустрічаються типи насосного обладнання, конкретні представники яких можуть мати горизонтальне виконання.
Як одні з найбільш широко поширених типів, відцентрові насоси зустрічаються як в горизонтальному, так і у вертикальному виконанні, причому різноманітність конкретних різновидів велике. Відцентрові насоси часто використовуються для перекачування великого обсягу рідин на різних виробництвах і підприємствах, де, як правило, проблема вільного простору не є критичною. З цієї причини види відцентрових насосів в горизонтальному виконанні численні і різноманітні.
Горизонтальне розміщення дозволяє легко підключати насос до приводу за допомогою з’єднання вала двигуна і вала насоса за допомогою муфти.У більшості випадків насос і двигун монтуються відразу на загальній рамі і являють собою окрему технологічну одиницю. Також на одній рамі може бути розташовано декілька насосів і приводів, об’єднаних в єдиний насосний агрегат.
Поршневі насоси досить компактні в порівнянні з іншими типами. Крім того, принцип їх дії не накладає жорстких вимог до положення робочих камер і поршнів. Більш того, конструкція насоса найчастіше дозволяє без порушення працездатності переміщати насос з горизонтального положення у вертикальне, залишаючи лише проблему кріплення. Поршневі і плунжерні насоси часто застосовуються в установках (в тому числі мобільних) високого тиску, в яких вони кріпляться горизонтально разом з приводом на одній платформі або рамі.
Поршневі насоси, що працюють з великим числом оборотів або створюють значний напір, зазвичай намагаються виготовляти в горизонтальному виконанні, так як в цьому випадку простіше забезпечити стійкість і жорсткість кріплення насоса і приводу. Зворотно-поступальний характер роботи поршневих насосів обумовлює різного роду пульсації навантаження на деталі і з’єднання агрегату, які можуть негативно впливати насос аж до поломки.
Використовувані для перекачування в’язких середовищ, гвинтові насоси набули широкого поширення в самих різних областях промисловості. Зазвичай гвинтові насоси монтуються на рамі разом приводом в горизонтальному положенні, що полегшує як сам монтаж і доступ до насоса для його подальшого обслуговування, так і приєднання вхідного вала до вихідного валу двигуна. Різні по конструкції, горизонтальні гвинтові насоси можуть мати патрубки, осі яких будуть лежати в одній площині або в перпендикулярних площинах.
Виготовлення гвинтового насоса в вертикальному виконанні не є виправданим, якщо доступне для його розміщення простір не є лімітуючим фактором, так як в такому випадку виникає необхідність вирішення проблем, пов’язаних з кріпленням насоса, зазвичай має значну довжину в порівнянні з іншими габаритними розмірами.
Для виконання деяких завдань горизонтальне розташування гвинтового насоса є обов’язковим, якщо вхідний патрубок має вигляд приймального бункера, з дна якого на рідинах захоплюється гвинтом і нагнітається в вихідний патрубок. Такий варіант завантаження можна зустріти в харчовій промисловості, процесах з використанням або отриманням пластичних мас і т.д.
Властивості горизонтальних насосів:
Зварений сталевий знижки для всіх:
Модульна конструкція
Корпус камери згоряння:
Стандартний і посилений
доступна потужність
Впускний колектор:
Конструкція з нержавіючої сталі 316 Багатоступінчастий відцентровий насос
Фланцеве постачання патрубок насоса
Подвійна гнучка муфта двигуна
Настроюється в експлуатаційних умовах фундаментна рама насоса
Технічні характеристики горизонтальних насосів
Продуктивність від 11 до 3240 м³ / год
Напір від 10 м до 2000 м
Область застосування горизонтальних насосів
Гірничодобувна промисловість
Закачування рідини на родовищі
трубопроводи
відкачування води
Видалення окалин на сталеливарних заводах
проектується для насосних станцій. На водопровідних установках найчастіше використовується обладнання загального призначення. Здебільшого на станціях встановлено двосторонні насоси типу Д, а при необхідності подачі великих обсягів використовуються консольні пристрою.
вертикальні насоси
Насос вертикальний відцентровий одноступінчатий застосовується на заглиблених станціях, спорудження яких ускладнюється в умовах занадто близького рівня води. Це дає можливість здешевити будівництво, зменшити розміри машинного залу, підвищити якість умов експлуатації електродвигунів, які можна винести на перший поверх.
осьові насоси
Такі установки найчастіше використовуються при великих подачах води. Стічні динамічні насоси здебільшого встановлюються на станціях систем виведення побутових відходів. Передбачена температура води до 80 градусів і можливий зміст до одного відсотка абразивних частинок. У системах водовідведення також можуть використовуватися установки типів Гр і ГРУ.
Відцентровий одноступінчатий насос і його властивості
Експлуатаційні властивості таких насосів визначаються їх головними параметрами: потужністю, напором, кавітаційним запасом, подачею, заввишки всмоктування. Важливими якостями роботи агрегатів є напруга електродвигуна і частота обертання колеса.
Потрібно розуміти, що параметри осьових і відцентрових насосів змінні навіть при безперервній дії робочого колеса і будуть залежати від подачі. На кресленнях прийнято приводити характеристики для зменшених діаметрів колеса. Характеристики оптимальних режимних точок відповідають максимальному ККД. Відповідний набір і подача є прийнятними показниками насоса. Ці характеристики вносяться до позначення установок.
робоча точка
Робочої точкою називають позицію, відповідну поточному режиму дії. Вона не завжди збігається з прийнятним показником, але обов’язково повинна бути наближеною до них. Одноступінчатий відцентровий насос для води завжди функціонує в межах робочої частини, яка визначається відповідно до допустимим зниженням ККД. Робочі точки повинні бути тільки в цих межах. Характеристики кожного пристрою описує завод-виготовлювач з розрахунком на чисту воду з температурою двадцять градусів при оптимальному атмосферному тиску на рівні океану.
Насоси типів К і КМ
Відцентровий одноступінчатий типу функціонує з одностороннім робочим колесом, розташованим на краю валу насоса. Напірні патрубки повертаються на 90, 180, 270 градусів. Це залежить від конкретних умов компоновки. Підшипники в механізмах змащуються рідким речовиною. Консольний одноступінчатий відцентровий насос може мати кілька модифікацій: установка без двигуна (К) і в моноблочному виконанні (КМ). Після цих букв на маркуванні зазначаються подача і напір.
Установки з двостороннім підведенням
На ринку доступні одноступінчасті горизонтальні насоси класу Д з полуспіральним підведенням. Горизонтальний підйом чавунного корпусу здійснюється в площині розміщення осі вала. Ця особливість дає можливість розбирати і ремонтувати пристрій без необхідності демонтувати трубопровід. Кожен двосторонній насос маркується символом “Д”. Після цієї літери вказуються дві цифри: подача і напір.
З чого складається консольна установка?
Одноступінчатий відцентровий насос для води складається з таких деталей: спіральний відвід корпусу, опора, передня кришка, робоче колесо, що всмоктує патрубок, гайка, вал, втулка сальника, кульковий підшипник.
Принцип з’єднання комплектуючих
За допомогою розвантажувальних отворів частково врівноважується осьовий тиск. Також колесо забезпечується з тильного боку осьовим ущільнювачем. Трубка з патрубком з’єднується з камерою розвантаження Другий кульковий підшипник встановлений для фіксації ротора і кращого сприйняття неврівноваженого осьового зусилля. На сальники насоса передбачений гідравлічний ущільнювач.
Такі установки мають продуктивність від 28 до 100 літрів в секунду з напором від 12 до 98 метрів. Високопродуктивні одноступінчасті насоси здебільшого мають можливість підведення. При нормальному осьовому тиску хороше двухпоточне колесо має досить високі кавитационні показники.
Корпус і сальники
У насосах, призначених для перекачування чистої рідини з температурою до 80 градусів, передбачений чавунний корпус з горизонтальними роз’ємами уздовж осі вала. Змінні кільця ущільнювачів зроблені з чавуну.Вал насоса виконаний зі сталі і обертається на одному наполегливому і радіальних підшипниках з кільцевої мастилом.
Сальники оснащені який здійснюється за допомогою трубок, які підводять рідину з спіральних камер. Такий одноступінчатий відцентровий насос консольного типу має продуктивність від 30 до 1800 літрів в секунду і натиск від 10 до 100 метрів.
Установки з вертикальним валом
Випускаються дві марки одноступінчатих пристроїв для чистої води: 20 НВ і 28 НВ. Вони призначені для установки в заглиблених станціях. У цій установці п’ята електродвигуна сприймає осьові зусилля. На сальнику насоса передбачений гідравлічний затвор з м’яким набиванням. Установки типу НВ безпосередньо з’єднуються з електродвигунами або за допомогою твердих фальцевих муфт через проміжний вал. Насос вертикальний відцентровий одноступінчатий має продуктивність від 3240 до 10 800 кубічних метрів на годину і натиск від 29 до 40 метрів.
Особливості каналізаційних насосів
Відцентровий одноступінчатий насос використовується для перекачування каналізаційної рідини, стічних вод і шламу. Однією з головних причин зупинки насосів в процесі використання є їх засмічення. Для запобігання від попадання сміття в механізми передбачені спеціальні решітки. Їх монтаж обумовлює необхідність зміни форми установки.
Такі насоси ущільнюються сталевими кільцями з гострою кромкою, розрізає волокна, які потрапляють в ущільнення. Установки укомплектовані кришками, що забезпечують простоту доступу для очищення всмоктувальної частини лопатевого колеса. Число лопаток зведено до мінімуму для зниження можливості засмічення. Проходи між ними, таким чином, збільшуються. Досить часто кількість лопаток скорочують до двох.
Консольний одноступінчатий відцентровий насос каналізаційного типу створюється з матеріалів, не схильних до корозії. В його корпусі передбачені кілька роз’ємів, необхідних для часткового розбирання в процесі очищення. Вхідні кромки лопаток закругляются дуже сильно. Завдяки цьому волокнисті тіла на них не будуть застрявати.
Насоси марок НФ, НФуВ і ФВ. Відкриті і діагональні пристрої
Передбачені такі типорозміри установок: 2НФ, 4НФ, 6НФ, 8НФ. Їх продуктивність коливається від 36 до 864 кубічних літрів на годину при напорі від 6,5 до 50 метрів. Аналогічно таким установкам можуть застосовуватися каналізаційні насоси з відкритим робочим колесом з двома товстими лопатками. У таких пристроях все волокна перерізаються гострою кромкою лопатки.
Для роботи зі стічними водами досить часто застосовується одноступінчатий відцентровий насос діагонального типу. Робоче колесо в цих установках, а також в моделях марок ФВ і НФуВ оснащено двома лопатками. Їх продуктивність варіюється в межах від 43 до 150 кубічних метрів на годину, а натиск досягає 63 м.
землесоси
Землесоси використовуються під час перекачування по трубах сумішей розпушеній маси грунту і рідини на необхідну відстань. Сьогодні на ринку виробляються насоси з дальністю транспортування до 5 км і продуктивністю від 40 до 1200 кубічних метрів на годину. За допомогою землесосів можна розробляти виїмки глибиною до 15 м нижче водного горизонту. Ці установки мають ряд особливостей, обумовлених великою концентрацією великих часток в перекачується водної маси. З цієї причини створюється зносостійке колесо з марганцовистой твердої сталі.
Насос вертикальний відцентровий одноступінчатий захищається бронею на внутрішній частині корпусу для запобігання швидкого зносу. Щоб механізм не так швидко приходив в непридатність, між колесом в ліву порожнину і до сальнику за спеціальними свердлінням подається очищена вода для вимивання з цих місць твердих фрагментів.
На зовнішній частині робочого і покриває дисків колеса встановлені радіальні лопатки.Вони підбираються так, щоб осьової підсилювач приходив в рівновагу в процесі обертання.
вакуумні насоси
Одноступінчатий відцентровий насос з вакуумним пристроєм створюється в двох основних варіантах: сухому, відсмоктувати тільки газ, і мокрому, які працюють ще й з рідиною. Різниця може бути визначено тільки по розподільних вузлів. У мокрих насосів розміри мертвого простору набагато більше, тому у них більш високу граничний тиск в порівнянні з сухими. Найбільша частота обертання під час роботи досягається зразками з вертикальним розташуванням вала.
Несамовсасивающее пристрій
Несамовсасивающій одноступінчатий відцентровий насос використовується для перекачування молока або інший вузький харчової продукції, температура якої не перевищує 90 градусів. Робочі лопаті колеса закриті і кожна деталь такої установки, що стикається з рідиною, зроблена з хорошої нержавіючої сталі та інших матеріалів, що допускаються до використання в харчовій промисловості. Двигун від попадання води захищає спеціальна облицювальна кожух.
висновок
Відцентровий одноступінчатий насос, схема якого описується в цій статті, може використовуватися в самих різних областях. Від способу застосування і перекачуваних матеріалів будуть залежати робочі характеристики таких установок, а також матеріал, з якого виготовлені деталі та спосіб їх розміщення в механізмах. Насоси можна використовувати для перегонки чистої води, суміші рідини і бруду, каналізаційних відходів і харчової маси різної в’язкості.
Механізми, призначені для перекачування рідин, що вживаються в їжу, виконані з якісних матеріалів, використання яких допускає Міністерство охорони здоров’я. Насоси, які використовуються для відведення каналізаційних рідин, що містять великі волокна, влаштовані таким чином, щоб великі частини розсікали і не перешкоджали нормальній роботі механізмів.