Принцип работы центробежных насосов – Все о канализации

Содержание

Принцип работы центробежных насосов – Все о канализации

Канализационный насос: устройство, виды, принцип работы, критерии выбора, этапы монтажа

Обустройство квартир и домов водосточной системой считается важным процессом не только с точки зрения функциональности, но и фактора, определяющего возможность свободной планировки помещений. Устройство водостока сконструировано так, что сточные воды должны отводиться самотёком.

Конфигурация и размеры таких систем мешают размещать мебель и сантехнику из-за привязки к отводящей коммуникации. Кроме того, при поиске места для установки бытовых приборов (фильтров, стиральных и посудомоечных машин) возникают проблемы. Решить их поможет канализационный насос, который имеет компактный корпус из полимера или металла. Он легко монтируется под мойку на кухне или в санузле.

Посмотрите видео о канализационных насосах

Устройство канализационного насоса

Устройство представляет собой комплектацию следующих элементов:

• насос погружного типа;

• фильтр на приёме стоков;

Для изготовления насосов используются только те материалы, которые могут противостоять коррозии при длительном контакте с влагой. Установки, предусматривающие перекачку стоков с агрессивной химической средой, изготавливаются из чугуна, стали (нержавейки), полимерных материалов.

Проточные каналы могут иметь диаметр до 10 см, что позволяет применять насос для отвода стоков с крупной фракцией. Измельчительный механизм превращает их в однородную массу, которая не станет причиной засорения труб.

Виды канализационного насоса

Канализационные насосы выпускаются нескольких видов:

• полупогружные и погружные;

• наружные, предусматривающие перекачку холодных стоков;

• наружные, предусматривающие перекачку горячих стоков (выдерживают температуру до + 90 градусов).

Кроме того существуют подвиды, которые отличаются:

• назначением (для холодной и горячей воды, для кухонь, санузлов и промышленных предприятий);

• мобильностью (стационарные и передвижные);

• системой охлаждения двигателя (масляной или водной);

• способом подключения (горизонтальным, вертикальным).

Функции канализационного насоса

• предотвращает засор сточных труб и образование пробки;

• даёт возможность переставить в другое место мойку;

• можно подключать сразу несколько бытовых приборов;

• использовать для установки в помещения, находящегося ниже уровня канализационного стока (подвалы, цокольные этажи).

Принцип работы канализационного насоса

Работа оборудования заключается в попадании сливной жидкости с продуктами отходов в резервуар. При достижении стоков определённого уровня в резервуаре устройства срабатывает механизм принудительной откачки (с помощью поплавка). Вслед за ним начинает функционировать измельчитель, который дробит на мелкие части крупные фракции канализационных отходов.

При эксплуатации насоса в помещении отсутствуют неприятные запахи. Это обусловлено герметичностью корпуса, наличием обратного клапана и угольного фильтра.

Дополнительного обслуживания агрегат не требует. Вполне достаточно промывать периодически резервуар.

Нюансы, возникающие при эксплуатации

Как и любое другое оборудование, насос имеет некоторые несовершенства, основным из которых является зависимость от бесперебойного электропитания.

Как выбрать канализационный насос?

• При выборе параметров насоса к планируемой производительности следует добавлять 20-30%. Это меньше изнашивает рабочие узлы и продлевает сроки службы.

• Стоит ознакомиться с особенностями установки агрегата и определить возможность подключения в конкретных условиях.

• Для загородных домов и дач больше подойдут погружные модели. В квартирах чаще устанавливают наружные насосы.

• Специалисты рекомендуют перед выбором ознакомиться с отзывами пользователей для выявления нюансов, возникших при монтаже или в процессе эксплуатации.

• Предпочтение следует отдавать известным торговым маркам. Такие производители дорожат репутацией компании, предоставляют гарантии.

• При осмотре агрегата нужно учесть расположение патрубков (к ним впоследствии соединяться труба и шланг).

• Немаловажную роль играет проточное отверстие, которое подбирается в соответствии с фракцией стоков.

• При ознакомлении с инструкцией стоит обратить внимание на способ охлаждения двигателя.

Установка насоса под мойку

Для оснащения кухни канализационным насосом берётся во внимание мощность агрегата. Наклон и расположение трубопровода никакой роли не играют.

Если параллельно осуществляется прокладка труб, стоит избегать острых углов в конструкции для предотвращения засоров и дополнительной нагрузки на оборудование.

Следует также учесть наличие поблизости с местом установки розетки, которая имеет подключение к УЗО. В некоторых случаях проводку прокладывают отдельно от электрического щитка.

Этапы монтажа канализационного насоса

1. Открутить сливной шланг или трубу от раковины.

2. Зафиксировать на мойке монтажное крепление из комплекта насоса, используя прокладку.

3. Подсоединить полипропиленовые трубы от раковины к корпусу насоса.

4. С другой стороны корпуса выполнить подсоединение к канализации, используя крепежи из комплекта.

5. Подключить агрегат к электропитанию.

Советы/рекомендации по установке и эксплуатации

• Для подключения насоса к канализации следует использовать только полипропиленовые трубы. Они высокопрочные, способны выдержать давление в системе. Гофру и чугунные трубы применять запрещается.

• При осмотре модели стоит обратить внимание на выходное отверстие. Чем оно больше, тем эффективнее будет работа оборудования.

• Если насос приобретается для стоков сильно горячей воды, то следует выбирать соответствующую модель. Оборудование, предназначенное для отвода холодной воды, может выйти из строя.

• Подсоединять несколько насосов в одну трубу категорически запрещается. Каждый агрегат должен иметь свой выход в канализационную магистраль.

• В насосах с воздушным охлаждением системы предусмотрено отдельное отверстие в корпусе для вывода вертикальной трубы на 50-70 см. Забор воздуха осуществляется самопроизвольно.

Разумный выбор и грамотная установка избавят от периодических проблем, возникающих с засором канализации.

Устройство, принцип действия и классификация центробежных насосов

Сейчас в качестве бытовых и промышленных помп все чаще находят применение центробежные насосы. Причем на производстве они используются не только для перекачки жидкостей, но и для газа. В них передвижение воды происходит за счет центробежной силы, вот почему это устройство и носит такое название. Среди насосов разного типа этот вид имеет наибольшую популярность у потребителей.

Устройство помпы

Основной частью в устройстве центробежного насоса считается рабочее колесо, которое крепится на валу. Этот узел установлен внутри корпуса, который по виду напоминает улитку. С помощью шпонки, которая крепится на том же валу, осуществляется вращение колеса. Этот основной элемент состоит из двух дисков с определенным количеством лопаток, имеющих изогнутую форму.

Зачастую корпус водяного насоса представляет собой чугунное или стальное литье. В современных конструкциях рабочие колеса изготавливают из полимерных материалов. В отличие от других видов помп, здесь вал крепится на одну опору, то есть он считается консольным. Опоры обязательно снабжаются подшипниками, и обычно они бывают закрытого типа.

Конец вала, который выходит из корпуса, посредством муфты соединяется с электрическим или двигателем внутреннего сгорания. В месте, где вал выходит из корпуса, устанавливается уплотнитель или сальник для предотвращения потери перекачиваемой жидкости.

Надежными центробежными гидравлическими насосами (ЦНГ) считаются те, у которых установлено торцевое уплотнение, так как оно держит гораздо лучше, чем сальниковая набивка. Дело в том, что современное уплотнение не теряет своих свойств при смещении или вибрации вала.

С перечисленными деталями можно подробно ознакомиться на схеме разреза устройства. Для эффективной и правильной работы центробежного насоса предназначены дополнительные узлы:

  • сетчатый фильтрующий элемент;
  • обратный клапан, установленный в поступающей магистрали;
  • запорная арматура, которая монтируется перед входным трубопроводом или шлангом;
  • вакуумный манометр для измерения давления в рабочей камере.

Для закачки питьевой воды следует использовать конструкцию с корпусом из нержавеющей стали и рабочим колесом, изготовленным из пищевой пластмассы. Существуют бюджетные модели, где корпус чугунный, а из нержавейки сделан специальный вкладыш. Такие устройства очень легко ремонтируются, так как необходимо будет поменять только сам вкладыш.

Сферы применения и принцип действия

Благодаря своей надежности, высокой производительности, простому устройству и принципу действия центробежные насосы сегодня пользуются большой популярностью. Они с успехом работают как на производстве, так и в быту. К достоинствам относятся:

  • беспрерывное обеспечение предприятий технической водой для производственных нужд;
  • транспортировка различного вида жидкостей между объектами предприятия;
  • организация системы полива растений и доставка воды на животноводческие фермы;
  • снабжение населенных пунктов питьевой водой;
  • обустройство загородных и дачных домов автономной системой водообеспечения.

Если кратко описать принцип работы центробежного насоса, то он довольно прост. После включения электродвигателя или другого механического привода вал устройства начинает вращаться в определенную сторону. Вместе с валом вращается рабочее колесо, а лопатки начинают разгонять жидкость по кругу.

Читайте также:  Как откачать воду из ямы без насоса

За счет центробежной силы, направленной от центра вала к краю корпуса, воду выбрасывает через выходной патрубок наружу. Чем больше скорость вращения вала, тем больше сила, действующая на жидкость, а значит, производительность насоса повышается.

Разновидности насосов

Сейчас существует довольно много видов насосов, работа которых основана на центробежной силе. Отличаются они друг от друга конструктивными особенностями и техническими характеристиками. Классификация устройств осуществляется по ряду показателей, и это необходимо учитывать при выборе нужного оборудования. В зависимости от расположения устройства относительно перекачиваемой жидкости они бывают:

Первая группа насосов устанавливается на подготовленной площадке, а непосредственно перекачка осуществляется с помощью специальных шлангов или трубопроводов. Преимущество такого способа в том, что устройство всегда доступно для обслуживания и ремонта. К недостаткам можно отнести:

  • низкую производительность при откачивании с глубины, превышающей 10 м;
  • повышенный риск работы на холостом ходу, который быстро приводит к поломке оборудования.

Использование второй группы устройств, назначение и строение которых практически ничем не отличается от первой, осуществляется при полном или частичном их погружении в откачиваемую жидкость. Погружные насосы отличаются более строгими требованиями к их герметичности.

Достоинством таких механизмов считается то, что даже при малых габаритах они создают более высокий напор перекачиваемой жидкости. К недостаткам этой группы можно отнести более сложное обслуживание и трудоемкий ремонт. В зависимости от того, как устроен основной узел, механизмы бывают:

  1. Одноступенчатыми — с одним рабочим колесом.
  2. Многоступенчатыми — с несколькими колесами, расположенными на одном валу.

Насосы с несколькими ступенями отличаются высоким напором жидкости на выходе, который достигается за счет ее ускорения при перемещении между колесами.

Существуют еще такие понятия, как мокрый и сухой ротор. Мокрым называется тот, который из-за постоянного взаимодействия с жидкостью осуществляет смазку и охлаждение трущейся части устройства. Обычно такой конструкцией обладают насосы малой мощности и небольших размеров. В устройствах с сухим ротором жидкость контактирует только с рабочим колесом. Эти механизмы обладают большей производительностью, но они и требуют более мощного привода.

Советы по выбору гидравлического агрегата

Перед выбором нужной модели гидравлического устройства в его описании следует обязательно смотреть на технические характеристики. Кроме того, сначала необходимо определиться, для каких целей будет применяться это оборудование. Для правильного выбора во внимание принимается ряд параметров:

  1. Максимальная глубина, с которой устройство может обеспечить беспрерывное откачивание жидкости.
  2. КПД — показатель, определяющий эффективность гидравлического оборудования.
  3. Производительность — объем жидкости, перекачиваемый за единицу времени.
  4. Максимальный напор — измеряется высотой столба воды, на которую может поднять механизм во время откачки.
  5. Мощность двигателя — показатель, который приводит в работу гидравлическое устройство.

Кроме того, потребителю стоит обратить внимание на параметры давления, которое вырабатывает центробежный насос в штатном режиме. Если приводом является электрический двигатель, то оценивается его энергоэффективность, то есть количество потребляемой электроэнергии.

Краткий обзор популярных моделей

Сейчас на отечественном рынке большой выбор центробежных насосов. Здесь можно встретить продукцию как зарубежных, так и отечественных производителей. К наиболее востребованным моделям относятся:

  1. Wilo Star-RS 25/4 — поверхностный центробежный аппарат от немецких производителей, предназначенный для перекачки питьевой воды. Привод осуществляется однофазным электродвигателем, устойчивым к блокировочным токам. Устройство механизма состоит из чугунного блока с валом из нержавеющей стали и полипропиленовым колесом. Производительность гидравлического устройства составляет 3,5 м³/ч, напор — 4 м, а потребляемая мощность — всего 0,048 кВт. Стоимость оборудования колеблется от 5 до 6 тыс. руб.
  2. Grundfos UPA — гидравлический агрегат, предназначенный для повышения давления в системе подачи воды. При потреблении 0,12 кВт устройство обладает производительностью 1,5 м³/ч и способно выдать напор высотой 8 м. Привод осуществляется с помощью асинхронного электродвигателя, к которому добавлена коробка с клеммами и реле протока. Выпускают гидравлический аппарат в КНР.
  3. DAB Divertron 1200 — это центробежный насос погружного типа с максимальной глубиной 10 м. Благодаря многоступенчатой конструкции может создавать напор до 48 м. Корпус аппарата изготовлен из пластика, вставка ротора — из алюминия, а сетчатый фильтр — из нержавейки. В комплект также входят обратный клапан, датчик расхода и реле давления. Питание от сети 220 В.

Кроме перечисленных моделей, популярностью пользуются Patriot F900, Elpumps BT 5877 K INOX, AL-KO Dive 5500/3 и др.

Принудительная канализация: принцип работы, функционал, выбор насоса

Наверняка слышали, что принудительная канализация — это решение для непростых ситуаций связанных со стоками в доме. В данной статье рассмотрим, что представляет собой данный агрегат: его принцип работы, особенности, функциональные возможности, подключение и установку, а также какой насос выбрать. Обо всем по порядку.

Обычная система водоотведения работает на принципе перемещения стоков под действием гравитации. Однако, если дом расположен на склоне или в низине, стандартные конструкции не работают. В таких случаях используется принудительная канализация, более дорогая, но лишенная недостатков самотечных систем. Рассмотри ее конструкцию подробнее.

Принцип работы

Условием нормального функционирования канализационной системы является постоянное понижение уровня элементов. Горизонтальные трубы имеют уклон, благодаря которому стоки самотеком поступают в колодцы или очистные резервуары. Однако, если положение частного дома ниже точки расположения приемных емкостей, используется принудительный слив канализации с помощью грязевого насоса. Он создает напор в трубопроводе, позволяющий подавать стоки в нужном направлении. Если туалет находится на уровне, не достигающем отметки приемного резервуара, принудительная подача пульпы позволит исправить положение. Сброс жидкости производится в приемный коллектор, откуда она обычно движется самотеком.

Принцип работы канализационного насоса состоит в создании высокого давления и одновременном измельчении органики. Образуется однородная пульпа, которая подается в приемный колодец. Он представляет собой устройство центробежного типа, способное создавать давление в выходном трубопроводе. Это компактный узел, который можно разместить в санузле.

На рисунке видно, что трубы, выходящие из корпуса, имеют уклон вверх.

Особенности применения

Стиральные или посудомоечные машины нуждаются в присоединении к канализации. В частном доме их стараются разместить в подвале или цокольном помещении, которые расположены ниже, чем трубы наружного участка системы. Иногда в невыгодном положении оказывается весь дом, из-за чего приходится использовать принудительную подачу стоков. Схема такого расположения отображена на рисунке:

Система принудительной канализации позволяет удалять стоки по трубам меньшего сечения. Уменьшается опасность возникновения засоров или замерзания стоков в зимнее время. Однако, есть и недостатки. Если произойдет отключение электроэнергии, работа комплекса остановится. В этом случае придется временно не использовать систему, или приобрести резервный источник питания.

Вам также может понравиться:

Оборудование, функциональные возможности

Основным элементом системы является принудительный канализационный насос. Это он создает напор, перемещающий стоки в верхнем направлении. Как правило, в задачу входит лишь разовый подъем жидкости в приемную емкость. Из нее стоки выходят самотеком, по обычной схеме. Это упрощает задачу системы и облегчает ремонт, обслуживание.

Особое внимание надо обратить на выбор установки. Важно учитывать специфику работы системы. Подключение дренажного насоса к канализации производить нельзя, так как его мощность рассчитана на перекачку воды. Необходим именно грязевой (фекальный) насос, предназначенный для работы с пульпой. Однако, возможна установка дренажного узла, если он будет работать только с посудомоечной или стиральной машиной. Их стоки не содержат больших объемов органики, что позволяет снизить мощность подачи.

Как выбрать насос

Перед приобретением надо собрать данные о своей канализации и подсчитать ее параметры:

  • объем стоков;
  • производительность;
  • перепад высот между устройствами слива сантехники и приемным резервуаром.

Это важно, так как насосы принудительной канализации обладают разными характеристиками. Мощность, производительность у них отличается. Кроме этого, следует уточнить, имеется ли в комплекте измельчитель.

Производительность зависит от количества сантехнических приборов, подключенных к насосу. Иногда надо лишь подать в стояк стоки от стиральной машины, установленной в подвале.

В более сложных случаях приходится направлять весь объем стоков. Здесь понадобится агрегат с большой мощностью. Его вид и параметры надо подбирать с учетом объема жидкостей, а также — высоты подъема в приемный коллектор.

Монтаж

Установка канализационного насоса своими руками не представляет сложности, но потребует аккуратности и наличия некоторых навыков. Прежде всего, надо внимательно изучить инструкцию к прибору. В ней даны необходимые указания по монтажу и подготовке к работе. Требования инструкции обязательны к выполнению, пренебрегать ими нельзя.

Следующим действием станет выбор места установки. Насос должен располагаться поблизости от сантехники. Жидкость в него поступает самотеком, поэтому обычно установку размещают прямо на полу.

Подключение канализационного насоса к приборам выполняют с помощью штатных присоединительных элементов. У разных производителей они отличаются. Нередко требуются специальные переходники. Перед началом монтажа надо осмотреть имеющиеся трубы, определить их диаметр и сравнить его с входными патрубками насоса. Если возможности прямого соединения нет, надо искать способы подключения с помощью соответствующих фитингов.

Читайте также:  Схема подключения глубинного насоса в частном доме

Необходимо учитывать, что выходной трубопровод всегда находится под давлением. Это остаточное значение, оно сравнительно невелико. Однако, все соединения должны быть надежными и герметичными, чтобы исключить протечки. Иначе в помещении постоянно будет стоять дурной запах, на полу будут лужицы сточных жидкостей.

Подключение к сети электропитания также выполняют по инструкции. Используется трехжильный кабель, который по правилам подключают к собственному УЗО. Обычно требуется сделать заземление. Следует убедиться, что в розетке имеется заземляющий электрод. Кроме этого, надо проверить его подключение на щитке. Нередко провод просто подводится, но не соединяется с заземляющим контуром дома. Этого допускать нельзя, поскольку в защите нуждаются и другие приборы, находящиеся в доме.

Важным элементом является обратный клапан. Его следует приобрести одновременно с насосом и установить на выходном патрубке. Этот элемент препятствует обратному стеканию жидкостей по трубе, расположенной под наклоном или вертикально.

Эксплуатация, обслуживание

Принцип работы принудительной канализации не требует каких-либо особых мероприятий. Рабочий процесс происходит в автоматическом режиме, от пользователя требуется лишь вовремя обратить внимание на изменения в его поведении.

Система канализации с насосом нуждается периодическом обслуживании. Оно заключается в удалении наслоений на внутренних стенках емкости, прочистке измельчителя. Необходимо освободить поверхности от известковых и жировых отложений. Кроме этого, резервуар в корпусе следует очистить от донных слоев ила.

Для очистки прибор отключают от сети и снимают крышку. Затем внутрь заливают детергент. Это средство, разлагающее органический налет на всех поверхностях и деталях насоса. По инструкции, после заливки необходимо выждать определенное время. Когда растворение осадка будет завершено, крышку закрывают и насос снов подключают к сети электропитания. После этого внутреннюю полость промывают. Для этого надо несколько раз смыть унитаз, открыть на максимум кран холодной воды. Средство-очиститель будет удалено, и насос можно снова использовать по назначению.

Видеообзор:

Центробежные насосы устройство и принцип действия

Принцип действия

Центробежные насосы – одни из наиболее распространенных машин промышленности. По количеству они уступают только электрическим двигателям. Т.к. электрические двигатели используются для приведения в действие насосов, то, можно сказать, что львиная доля электроэнергии мира расходуется на транспортировку жидкости центробежными насосами.

Центробежные насосы получили своё название от способа, в котором жидкость передаётся энергии.

Когда жидкость подводится к насосу, она соприкасается с вращающимся колесом и выталкивается в напорный патрубок с центробежной силой через полость специальной формы, называемой спиральным кожухом. Все центробежные насосы работают по такому принципу, но среди них могут быть конструктивные различия.

Насос передает кинетическую энергию жидкости. Кинетическая энергия подразумевает скорость жидкости. Скорость – это всего лишь половина уравнения.

Рис.1 – Центробежный насос

Жидкость входит в насос по центру колеса через всасывающее отверстие. Трение между частицами жидкости и рабочим колесом заставляет жидкость вращаться. Например, как трение между дорогой и резиной шины заставляет машину двигаться.

Рабочее колесо тянет частички жидкости, поэтому они вращаются при контакте с ними. Жидкость выталкивается наружу колеса с помощью центробежной силы – явление, которое выталкивает прочь любой объект из центра круга к его границам. Вот так жидкость получает кинетическую энергию от колеса.

Поэтому эти насосы называются центробежными.

Количество энергии, передаваемое жидкости зависит от трех факторов:

  • плотности жидкости:
  • частоты вращения рабочего колеса:
  • диаметра рабочего колеса:

После рабочего колеса жидкость попадает в полость спирального корпуса, откуда попадает в напорный патрубок.

Давление. Насос также должен создавать избыточное давление, чтобы отвечать требованиям системы. Обычно это преодоление гравитации при подъёме жидкости из низшего уровня на высший, и сопротивление трения трубопроводов.

Проще говоря, давление – это возможность выполнить задание. А скорость жидкости – это то, как скоро оно будет выполнено.

Насосы должны превращать динамическое давление в статическое.

По мере прохождения жидкости по спиральному корпусу она замедляется, так как площадь прохода увеличивается, потому что производительность или количество жидкости, перекачиваемое за какое-то время, зависит от двух факторов: первое – это скорость жидкости, второе – размеры полости, через которую она продвигается.

Если поток постоянный, то увеличение проходного сечения ведёт к уменьшению скорости и росту давления. Достигая напорного патрубка, большая часть кинетической энергии превращается в давление.

Конструкция

Насос – это машина, которая превращает механическую энергию в кинетическую энергию, перекачиваемую жидкость с электро-транспортировки ее из одной точки в другую.

Центробежный насос состоит из двух основных компонентов.

  1. Первый – это вращающийся диск с изогнутыми лопастями. Он называется рабочим колесом.
  2. Второй – это труба специальной формы, называемая спиральным корпусом, в котором содержится рабочее колесо и транспортная жидкость.

Есть 5 элементов конструкции, которые могут различаться:

  • вид колеса;
  • вид подшипника;
  • расположение корпуса;
  • крепление двигателя;
  • число ступеней.

Корпус

Он сделан в форме спирали с уменьшающимся радиусом, похожим на раковину улитки. Полость этого корпуса не остается одной и той же везде. Площадь проходного сечения увеличивается при приближении к напорному патрубку.

Там, где заканчивается спиральный корпус и начинается напорный патрубок, есть выступающий клин, называемый водорезом.

Он физически разделяет спиральный корпус и напорный патрубок и гарантирует, что жидкость будет покидать насос, а не просто крутиться по кругу в спиральном корпусе.

Расширяющаяся часть спирального корпуса очень важна, т. к. с помощью неё насос создает давление.

Рабочее колесо

Есть 3 вида рабочих колёс:

Самая простая конструкция у открытого колеса, которая состоит из острых, как лезвие, лопастей, равномерно расположенных на втулке.

Открытое колесо

Большой неограниченный подвод жидкости позволяет этому виду колес транспортировать жидкости содержащие грязь, пыль, осадки, твёрдые примеси, что делает их идеальными для мусорных насосов.

Применяется на водоочистных заводах, где перекачиваются сточные воды для обработки грубых шламов с твердыми примесями. Поэтому он имеет режущие лопатки спереди колеса, чтобы резать очень большие примеси.

Если лопасти размещены на задней пластине, то такое колесо называется полузакрытым.

Полузакрытое колесо

Если лопасти находятся между двумя пластинами, то оно называется закрытым.

Закрытое колесо

Закрытые колеса более эффективны, чем полузакрытые и открытые колеса. Потому что поток жидкости идет по строго заданному пути. Значит, больше жидкости выходит из насоса и меньше просто циркулирует внутри колеса.

Их недостаток это то, что они могут легко загрязниться мусором.

Очень популярное заблуждение, будто закрученные лопасти помогают толкать жидкость. Но на самом деле это не то, для чего они предназначены.

Назначение лопаток – это проводить жидкость по наиболее плавному пути. Закрученные назад лопасти помогают стабилизировать условия течения жидкости на высоких скоростях и уменьшить нагрузку на двигатель.

Правильное направление вращения для этого колеса – противочасовое. Поэтому по направлению сгибов лопастей можно сказать направление движения колеса.

Вал и подшипники

Какой бы вид колеса не применялся, он закреплен на вращающемся валу. Вал должен быть закреплен в корпусе подшипниками одним из 2 способов:

Консольное закрепление

При консольном укреплении вала, рабочее колесо закреплено на одном конце, а подшипники на другом.

Такая конструкция располагает всасывающее и напорное отверстие перпендикулярно друг другу, а всасывающее отверстие – прямо перед центром колеса.

Такие насосы называются насосы с торцевым всасыванием. Они широко распространены из-за своей дешевизны и простоты производства, но они имеют один недостаток, связанный с путём движения жидкости.

Во время работы насоса, создается зона с низким давлением во всасывающем отверстии.

Есть зона повышенного давления на выходе из колеса, из которого жидкость, получившая энергию, попадает в спиральный кожух.

Жидкость течет к задней пластине в открытых и полуоткрытых колесах, что полностью разрушает баланс давлений. В результате возникает осевая сила или нагрузка – выталкивающая колесо к всасывающему отверстию.

Это можно компенсировать, устанавливая сильные подшипники или просверлив дырки в пластине колеса для выравнивания давлений. Но это не эффективные способы.

Симметричное крепление

Более действенное решение – расположение вала на подшипниках с двух сторон. Это называется симметричной конструкцией.

Поддержку вала улучшает не только расположения подшипников с двух сторон, но и возможность использовать симметрические закрытые колеса с двойным всасыванием.

Поскольку есть такие же зоны с высоким и низким давлением на обеих сторонах колеса, это успешно устраняет нагрузочные силы, благодаря балансу давлений. Так же эта конструкция имеет иное преимущество. Всасывающее и напорное отверстия расположены параллельно друг другу на противоположных сторонах насоса, и корпус разделён по оси.

Просто открутив болты и сняв крышку, обслуживающий техник может добраться до вращающейся части насоса внутри него без извлечения всего насоса из системы.

Благодаря раздельной осевой конструкции, насосы в симметричном расположении подшипников называют насосами с разборным корпусом.

Всё это, конечно же, очень весомые причины для того чтобы установить в своей шахте такой насос прямо сейчас. Но есть некоторые недостатки. Потому что обслуживающие операции и требования к уплотнению более сложные для насосов с разборным корпусом, чем для насосов с торцевым всасыванием. Они так же более дорогие.

Читайте также:  Устройство центробежного насоса в разрезе

Расположение вала

Центробежные насосы обычно расположены горизонтально. Но иногда вертикально.

Вертикальные насосы применяются для уменьшения места под установку. Вы можете встретить их на дне скважины или колодца, соединенными длинным-длинным валом с двигателем сверху. Это подводит нас к соединению с двигателем. Обычно электрического.

Тип присоединения вала

Есть 2 способа предать вращения от двигателя к насосу: через муфту или напрямую.

Если насос и двигатель – это две отдельные машины, то они должны быть соединены муфтой.

Соединение муфтой

Муфты бывают разных форм, размеров и исполнений. И одно общее требование к ним – обеспечение правильной целостности валов, иначе без них обеспечение целостности было бы очень изощренным процессом.

Для облегчения и поддержания целостности, двигатель и насос установлены на общей опоре – опорной плите.

Или, в случае с вертикальными установками, двигатель расположен на раме.

Такой вид соединения двигателя и насоса называется муфтовым. Для больших мощных установок и насосов с разборным корпусом соединение через муфту единственно возможное.

Второй способ соединенияпрямой. Двигатель и насос находятся на общем валу с колесом, расположенном консольно на другой стороне вала двигателя. В этом случае установка не требует муфты или сложных процедур по поддержанию целостности.

Тем не менее, из-за того, что двигатель и насос расположены на одном валу, поддерживаемые лишь подшипниками двигателя, этот способ подходит только для маленьких и средних насосов с торцевым всасыванием.

Количество ступеней

Насос классифицируется по количеству ступеней, которое он имеет. Большинство насосов имеет одну ступень с одним рабочим колесом и одним спиральным кожухом. Тем не менее, некоторые насосы имеют дополнительные ступени, соединённые последовательно для увеличения давления.

Ротор многоступенчатого насоса

Суть в том, что одно колесо придает энергию жидкости, а затем направляет его в следующее колесо, которое добавляет еще энергии жидкости, а затем направляет ее к следующему колесу, и так далее, пока, в конце концов, жидкость не попадает в напорный патрубок.

Центробежные насосы: устройство и принцип действия

Насосное оборудование получило самое широкое распространение во многих областях промышленности и коммунального хозяйства. Центробежный насос является одной из наиболее востребованных модификаций, обеспечивающих высокую производительность и отличающихся длительным сроком службы, надежностью, простотой эксплуатации и технического обслуживания.

В данной статье будет подробно рассмотрена конструкция, принцип работы центробежных насосов, применение и преимущества различных моделей. А также наиболее распространенные неисправности и способы их устранения.

Сферы применения

Благодаря простоте конструкции, неприхотливости, высокой производительности и надежности в работе, центробежные насосы широко применяются для:

  • Обеспечения водоснабжения в коммунальной и производственной сферах;
  • Транспортировки жидкой рабочей среды в рамках технологических производственных процессов;
  • Орошения сельскохозяйственных угодий;
  • Обеспечения циркуляции теплоносителя в различных отопительных системах;
  • Очистки септиков.

Такое широкое применение центробежных насосов обусловлено их универсальностью и простотой монтажа.

Устройство и принцип работы

Прежде чем перейти к изучению принципа работы центробежного насоса, следует проанализировать конструкцию насосных агрегатов. Устройство состоит из следующих основных элементов:

  1. Приводного электродвигателя;
  2. Первичного вала, соединенного через муфту с валом электродвигателя;
  3. Рабочего колеса с лопатками;
  4. Подшипниковых узлов;
  5. Системы манжетных и лабиринтных уплотнений;
  6. Корпуса с входным и выходным патрубками.

В зависимости от конкретного места использования в конструкцию насосной установки могут входить некоторые дополнительные элементы, повышающие эффективность работы устройства:

  • Шланги для транспортировки;
  • Обратный клапан, исключающий возврат перекачанной жидкости;
  • Систему фильтрации;
  • Манометр;
  • Запорную арматуру, регулирующую размер проходного сечения.

Использование этих элементов повышает производительность насоса и увеличивает срок службы.

Принцип действия центробежного насоса состоит в следующем:

  1. Попавшая в корпус насоса жидкость, под воздействием центробежной силы подхватывается лопастями рабочего колеса и отбрасывается к стенкам, создавая тем самым избыточное давление в корпусе устройства;
  2. Вследствие увеличения давления внутри корпуса, рабочая среда попадает в напорный патрубок, откуда транспортируется по назначению;
  3. Благодаря возникающему таким образом разряжению, через заборный патрубок всасывается новая порция рабочей среды.

Данный принцип лежит в основе работы как поверхностных, так и погружных агрегатов.

Отсутствие рабочей среды при включенном электродвигателе может привести к преждевременному выходу из строя всего агрегата.

Рабочие характеристики

К основным рабочим характеристикам центробежных насосных агрегатов относятся:

  • Производительность , обозначается латинской литерой « Q », единицы измерения м3/ч. Этот показатель определяет количество рабочей среды, перекачанной за единицу времени;
  • Напор характеризует механическую работу, переданную агрегатом рабочей среде. В технической документации соответствует литере « Н », единицы измерения – метр водяного столба;
  • Рабочая характеристика представляет собой график зависимости напора насоса и расходом рабочей среды в рабочем диапазоне;
  • КПД установки « η ». У центробежных насосов полный КПД определяется произведением КПД силовой установки и КПД самого насоса.

Указанные выше характеристики центробежного насоса определяются во время заводских испытаний и приводятся в паспорте изделия.

Классификация

Промышленностью выпускается широкий спектр центробежных насосов, которое классифицируется в зависимости от назначения и конструктивных особенностей.

По параметрам потока:

  • Высоконапорные установки;
  • Агрегаты с большой подачей;
  • Насосы для рабочей среды с повышенным уровнем загрязнения;

По типу установки:

  • С консольным монтажом;
  • Агрегаты с двухсторонним входом;
  • Центробежные насосы с двумя и более рабочими колесами (многоступенчатые);

По типу силовой установки:

  • С электрическим приводом;
  • С приводом от ДВС.

По условиям всасывания:

  • С самостоятельным всасыванием рабочей среды;
  • С эжекторно-вакуумным всасыванием;
  • С электронно-емкостным всасыванием;

По степени автоматизации:

  • Автоматические установки;
  • Полуавтоматические системы;

По степени мобильности:

  • Стационарные агрегаты;
  • С креплением на салазки.

Кроме этого, различают погружные и поверхностные модификации агрегата. Погружные устройства нередко используются в качестве фекальных насосов и используются для очистки септиков, сливных ям и т.д. Поверхностные модификации получили широкое распространение в промышленном производстве и бытовой сфере.

Достоинства и недостатки

Использование данных устройств в промышленном производстве и бытовой сфере обусловлено рядом значительных преимуществ, которыми они обладают:

  • Особенности конструкции и в сочетании с принципом работы обеспечивают максимальную эффективность использования центробежных насосных агрегатов;
  • Параметры рабочей среды на выходе из нагнетающего патрубка отличаются высокой стабильностью;
  • Устройства отличаются малой массой и небольшими габаритными размерами;
  • Техническое обслуживание и текущий ремонт насосных установок может быть проведено своими силами без использования специальных инструментов;
  • Срок службы агрегатов нередко превышает 15 лет без капитального ремонта.

Однако, несмотря на существенные достоинства центробежного насоса, существуют и некоторые недостатки:

  • Отсутствие рабочей среды в рабочей камере насоса в момент запуска может привести к преждевременному выходу из строя всей гидромашины;
  • Применение агрегатов с одним рабочим колесом не позволяет добиться высокого давления на выходе. Для обеспечения необходимых параметров приходится использовать многоступенчатые центробежные насосы.

Несмотря на высокую надежность, как и любое другое оборудование центробежный насос может выйти из строя.

Наиболее распространенные неисправности агрегата и способы их устранения

Для обеспечения исправной работы насоса, перед началом эксплуатации необходимо полностью заполнить рабочую камеру рабочей средой.

В таблице приведены возможные неисправности центробежных насосных установок, причины их возникновения и способы устранения.

Снижение номинального напора

Засорение фильтра грубой очистки, подающего трубопровода или лопаток рабочего колеса. Неправильная установка или реверсивное вращение рабочего колеса.

Замена фильтра, промывка трубопровода, очистка лопастей рабочего колеса. Установить рабочее колесо в правильное положение. Заменить обратный клапан.

Резкое увеличение расхода электроэнергии в момент запуска

Заслонка напорного трубопровода находится в открытом положении. Неправильная установка рабочего колеса или разгрузочного диска. Выход из строя предохранителя электродвигателя. Засорение трубки отвода рабочей среды.

Уменьшить проходное сечение напорного трубопровода на время запуска. Устранить дефекты сборки. Заменить предохранители силовой установки.

Повышенная нагрузка на электродвигатель

Увеличенная частота вращения. Превышение допустимого значения подачи. Выход из строя элементов насоса или электродвигателя вследствие механических повреждений.

Осмотреть силовую установку, при необходимости, устранить повреждения. Уменьшить проходное сечение напорного трубопровода. Провести ревизию элементов насоса, при необходимости, заменить поврежденные детали.

Значительный нагрев подшипниковых узлов

Засорение смазочной системы. Попадание в масло мелкодисперсных загрязнителей. Увеличенное радиальное биение.

Промыть систему смазки дизельным топливом. Заменить масло в системе смазки. Осмотреть подшипники на предмет механических повреждений, при необходимости–заменить. Обеспечить центровку рабочего колеса. Увеличить зазоры для поступления масла в подшипниковые узлы.

Повышенный уровень шума и наличие вибрации

Недостаточная балансировка ротора. Чрезмерные смазочные зазоры. Наличие посторонних частиц в рабочей камере агрегата. Заклинивание вращающихся деталей. Кавитация

Провести балансировку ротора. Отрегулировать масляные зазоры в подшипниковых узлах. Очистить детали агрегата в случае загрязнения и наличия различных отложений на лопатках рабочего колеса. Уменьшить проходное сечение подающего трубопровода. Устранить вибрацию трубопроводов.

Несмотря на то что в большинстве случаев ремонт можно произвести своими силами, предпочтительнее доверить техническое обслуживание центробежного насоса профессионалам, имеющим соответствующее оборудование и опыт работы.

Универсальность, высокая производительность и надежность в работе обеспечили центробежным насосам самую широкую популярность. Такие системы могут эффективно использоваться как в бытовой сфере, так и в промышленном производстве. Кроме этого, большинство моделей имеют вполне доступную цену.

Оцените статью
Добавить комментарий