Відцентровий лопатевий насос

Матеріал з Вікі-знання або навчання 2.0 в ТНТУ
Перейти до: навігація, пошук
Малогабаритний насос з електроприводом
Великий насос з електроприводом, .
Умовне позначення насоса на принципових схемах

Насос , призначена для створення потоку рідкого або газового середовища, яка перетворює механічну енергію приводу насоса у кінетичну енергію та енергію тиску рідини чи газу. Робота насоса характеризується його подачею, напором, потужністю, коефіцієнтом корисної дії та частотою обертання.

Синонім – помпа, нагнітач.

Зміст

Класифікація насосів

За принципом роботи

Усі насоси за принципом роботи можна розділити на два типи: динамічні та об'ємні.

Динамічні насоси  — це насоси, в яких рідина під впливом гідродинамічних сил переміщається в камері, що постійно сполучена з вхідним і вихідним патрубками насоса.

Динамічні насоси в свою чергу поділяються на лопатеві насоси, насоси тертя та насоси інерційного типу. Найбільшого поширення набули лопатеві насоси.

Лопатеві насоси  — це ті насоси, в яких рідина переміщається за рахунок енергії, що передається їй при обтіканні лопатей робочого колеса. Лопатеві насоси поділяються на два види: відцентрові та осьові. У відцентрових насосах рідина переміщається через робоче колесо від центру до периферії, а в осьових - через робоче колесо в напрямку його осі.
У насосах тертя рідина переміщається за рахунок сил тертя. До насосів цього типу відносяться: вихрові, дискові, черв'ячні та гідрострумині.
Робота інерційних насосів базується на збудженні в рідині коливань, що сприяють її руху. Конструкція всіх вібраційних насосів є однотипною. Насос складається з електромагніту, вібратора, поміщених в корпус.

Об'ємні насоси  — це насоси, в яких рідина переміщається за рахунок періодичної зміни об'єму робочої камери, що поперемінно сполучається з вхідним і вихідним патрубками насоса. До них відносяться поршневі, пластинчасті, мембранні, гвинтові, шестеренчасті, перистальтичні.

За призначенням

За призначенням насоси підрозділяють на: водопровідні, вугільні, ґрунтові, землесоси, шламові, піскові, суспензійні, нафтові.

Застосування

Н. широко застосовуються в усіх без винятку галузях народного господарства в системах водо- і теплопостачання, водовідливу, переміщення гідросумішей твердих сипких матеріалів (в т. ч. вугілля, породи та відходів збагачення), нафти та нафтопродуктів тощо.

Застосовується, наприклад, для напомповування газу у |шини, підняття поди з поверхневих горизонтів гідрант; перепомповування фекалій, рідин і навіть плазми.

Технічні характеристики

Характеристика насоса

Характеристика насоса - це залежність необхідного напору H від подачі Qн рідини, H(Qн).


Напір насоса

Напір насоса – різниця повних питомих енергій середовища, яке перекачують, при виході з насоса та на вході в насос. В технічній літературі можуть використовуватися поняття масовий, ваговий та об’ємний напір. У гідравлічних розрахун-ках ГТС під загальним поняттям “напір” розуміють ваговий на-пір, який вимірюють у метрах.

Коефіцієнт корисної дії насоса

КОЕФІЦІЄНТ КОРИСНОЇ ДІЇ (К.К.Д.) НАСОСА – відношення корисної потужності насоса Pі до потужності Р, споживаної ним у розглядуваній робочій точці, η = Pі / P.

Схеми роботи насосів

  • ПАРАЛЕЛЬНА РОБОТА ВІДЦЕНТРОВИХ НАСОСІВ – сумісна робота кількох насосів на один загальний або кілька зв’язаних між собою напірних трубопроводів. Для побудови сумарної характеристики двох однакових насосів необхідно подвоїти абсциси одного насоса при однакових ординатах (напорах). Продуктивність кожного насоса, які вибирають для паралельної роботи, має дорівнювати половині розрахункової витрати, а напір відповідати повній витраті. При зупинці одного насоса продуктивність другого та споживана потужність збільшуються. Найбільш ефективною парале-льна робота буде при пологій характеристиці трубопроводу та плавному зниженні характеристики насоса. Аналогічним чином відбувається паралельна робота трьох однакових насосів.
  • ПОСЛІДОВНА РОБОТА ВІДЦЕНТРОВИХ НАСОСІВ – здійснюється подачею води одним насосом у всмоктувальний патрубок другого при необхідності збільшити напір, зберігаючи витрату сталою (або майже сталою).


Насос В.JPG
Типи коліс.JPG

Насос відцентровий

Насос відцентровий— насос лопатевий, який діє за допомогою відцентрових сил і в якому рідке середовище переміщується через робоче колесо від центра до периферії.

Класифікація

Н.в. класифікують за кількома ознаками:

  • за кількістю робочих коліс: одноколісні, двохколісні і багатоколісні (насоси секційні), в яких рідина проходить послідовно крізь ряд коліс, причому загальний напір насоса дорівнює сумі напорів, які створюються кожним колесом;
  • за способом підведення рідини до робочого колеса — насоси с однобічним підведенням і насоси з двобічним підведенням;
  • за розташуванням вала — горизонтальні та вертикальні;
  • за конструкцією корпуса — з вертикальним роз'єднанням і горизонтальним роз'єднанням;
  • за відводом рідини з робочого колеса — спіральні та турбінні, в яких рідина до спірального каналу (завитки) надходить через спрямовуючий апарат (нерухоме колесо з лопатками);
  • за способом з'єднання з двигуном — приводні (зі шківом або редуктором), з'єднані безпосередньо через муфту та моноблок-насоси, де робоче колесо встановлене на подовженому кінці вала електродвигуна;
  • за родом рідини, яка перекачується — вугільні, ґрунтові, а також водопровідні, каналізаційні, теплофікаційні, кислотні і т.ін.

У гірничій промисловості широко застосовують насоси вугільні, ґрунтові, шламові, суспензійні, а також багатоколісні секційні насоси.

Схеми роботи відцентрових насосів

  • ПАРАЛЕЛЬНА РОБОТА ВІДЦЕНТРОВИХ НАСОСІВ  — сумісна робота кількох насосів на один загальний або кілька зв'язаних між собою напірних трубопроводів. Для побудови сумарної характеристики двох однакових насосів необхідно подвоїти абсциси одного насоса при однакових ординатах (напорах). Продуктивність кожного насоса, які вибирають для паралельної роботи, має дорівнювати половині розрахункової витрати, а напір відповідати повній витраті. При зупинці одного насоса продуктивність другого та споживана потужність збільшуються. Найбільш ефективною парале-льна робота буде при пологій характеристиці трубопроводу та плавному зниженні характеристики насоса. Аналогічним чином відбувається паралельна робота трьох однакових насосів.
  • ПОСЛІДОВНА РОБОТА ВІДЦЕНТРОВИХ НАСОСІВ  — здійснюється подачею води одним насосом у всмоктувальний патрубок другого при необхідності збільшити напір, зберігаючи витрату сталою (або майже сталою).

Характеристика відцентрового насоса

НАСОСА ВІДЦЕНТРОВОГО ХАРАКТЕРИСТИКА — графічні залежності напору, що його розвиває насос, споживаної потужності, кавітаційного запасу й коефіцієнта корисної дії від подачі насоса. Розрізняють паспортну (заводську) і ймовірну (в конкретній свердловині) Н.в.х. Остання може істотно відрізнятися від паспортної Н.в.х. внаслідок неякісного виготовлення конкретного насоса, відмінності в'язкості видобувної нафти від в'язкості води і наявності в продукції свердловини вільного газу.

Характеристики насоса мають декілька характерних точок або зон. Початкова точка характеристики відповідає роботі на-соса при закритій засувці на напірному патрубку (Q = 0). У цьому випадку насос розвиває напір Н0 та споживає потужність (N0 ≠ 0). Потужність, яку споживають (бл. 30% номінальної) витрачається на механічні втрати на нагрів води у насосі. Робо-та насоса при закритій засувці можлива лише на холодній воді протягом нетривалого часу (декілька хвилин).

Оптимальна точка характеристики с відповідає максимальному значенню к.к.д. Оскільки крива Q (η) має у зоні оптима-льної точки пологий характер, то на практиці використовують робочу частину характеристики насоса (зона між точками a та b). Робоча частина характеристики залежить від допустимого зниження к.к.д., яке приймають не більше 2 — 3% від його максимального значення. Максимальна точка характеристики — кінцева точка кривої Q(Н) відповідає тому значенню подачі, після якого насос може увійти у кавітаційний режим.

Основною кривою, яка характеризує роботу насоса, є крива залежності напору від подачі Q (Н). У залежності від конс-трукції насоса форма кривої Q (Н) може бути різною. Для різних насосів існують криві, які безперервно знижуються, та кри-ві з ділянкою, що збільшується (що мають максимум). Перші називають стабільними, а другі — нестабільними (лабільними) характеристиками. У свою чергу, криві обох типів можуть бути пологими, нормальними та крутоспадними.


Насос лопатевий

Насос лопатевий – динамічний насос, в якому потік рідини утворюється за рахунок взаємодії з робочим колесом, де відбувається прирощення її потенціальної та кінетичної енергії. В нерухомих елементах насоса (відводі) кінетична енергія перетворюється в енергію тиску. Н.л. широко застосовуються в різних галузях. Розрізняють Н.л.:

  • за напрямком руху рідини в насосі на насоси відцентрові та насоси осьові (останні у гірничій промисловості практично не використовуються); за властивостями рідини, що перекачується, – для чистих і забруднених шахтних вод, обводнених шламів і відходів збагачення, вугільних, породних і вугільно-породних гідросумішей, кислотних, радіоактивних і геотермальних з температурою вище 50°С вод;
  • за технічним призначенням у гірничій промисловості – для головних водовідливних установок, дільничного, прохідницького та допоміжного водовідливу, подачі технологічної води на гідромонітори, гідротранспорт і гідропідйом на гідрошахтах, гідрозакладні комплекси, в технологічних схемах вуглезбагачувальних фабрик та гірничо-збагачувальних комбінатів тощо.

Лопастеві насоси (а серед них - відцентрові) - основний тип насосів як з точки зору продуктивності та універсальності, так і їх поширеності (не менше 75% промислових насосів). Найменші можна взяти в руку, а найбільші досягають декількох метрів у діаметрі. Потужність відцентрових насосів може складати від часток кіловата до багатьох тисяч кіловат.

Принцип роботи. Рідина надходить до центральної частини робочого колеса (крильчатки). Крильчатка встановлена на валу в корпусі і приводиться в обертання електричним або іншим двигуном. Енергія обертання передається крильчаткою рідині; рідина переміщається на периферію крильчатки, збирається в кільцевому колекторі (равлику) і віддаляється через вихідний патрубок. Патрубок має розширюючу форму; швидкість потоку в ньому падає, і частина кінетичної енергії рідини, взятої в робочому колесі насоса, перетвориться в потенційну енергію тиску. Збільшення тиску на виході з насоса може бути досягнуто збільшенням або частоти обертання, або діаметра крильчатки.

Література

  • Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В. О. Федорець, М. Н. Педченко, В. Б. Струтинський та iн. За ред. В. О. Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Категорія:Пристрої Категорія:Насоси

Особисті інструменти
Google AdSense
реклама