Центробежный насос

Промышленность

Принцип работы центробежных насосов

Центробежные насосы – это машины с гидравлическим приводом, характеризующиеся их способностью передавать энергию текучим средам (в частности, жидкостям) за счет работы поля центробежных сил. Их основное предназначение – перенос жидкостей за счет повышения давления. Центробежные насосы могут иметь разную конструкцию, но принцип их действия и гидродинамические характеристики всегда одинаковы. Насосы Ebara CD

Схематично центробежные насосы представляют собой крыльчатку, вращающуюся внутри корпуса.
Рабочее колесо содержит ряд лопастей, предпочтительно радиальной конструкции, которые передают кинетическую энергию перекачиваемой жидкости.
Корпус оборудован всасывающим и напорным патрубками для перекачиваемой жидкости. У всасывающего сопла есть ось, которая соответствует оси вращения рабочего колеса, в то время как нагнетательное сопло имеет нормальную ось к оси рабочего колеса, но все еще лежит в плоскости, проходящей через саму ось.

Центробежные насосы Принцип работы

Перекачиваемая жидкость непрерывно поступает через всасывающее сопло насоса в центре рабочего колеса.

Отсюда он ускоряется в радиальном направлении до края рабочего колеса, где он стекает в корпус.

Течение жидкости ускоряется за счет толчка, который лопасти рабочего колеса, благодаря своей кривизне, передают самому току. Таким образом жидкость приобретает энергию, в основном в виде увеличения ее средней скорости (кинетической энергии).
Внутри кожуха жидкость соответствующим образом замедляется благодаря постепенно растущему участку в направлении движения.

принцип работы центробежных насосов

Принцип работы центробежного насоса

Такое увеличение сечения обычно достигается за счет выполнения периферийной части корпуса (трубчатого аэратора) спиральной формы с поперечным сечением (обычно круглой, трапециевидной или прямоугольной формы), которое изменяется от нуля до значения расхода. сопловая секция.

Таким образом, кинетическая энергия, удерживаемая жидкостью, преобразуется в энергию давления.

Кожух со стороны, противоположной всасывающему патрубку, закрывается крышкой. В центральной части крышки, где расположен проход вала, находится камера, в которой размещается уплотнение вала.

Уплотнение между зоной высокого давления (внутри корпуса) и зоной низкого давления (всасывающий патрубок) достигается за счет значительного уменьшения зазора между рабочим колесом и корпусом.

Рабочее колесо и вал консольно закреплены двумя подшипниками, расположенными снаружи корпуса в специальной опоре.

Типы центробежных насосов: с закрытым рабочим колесом

У этого типа крыльчатки обычно от 5 до 7 лопастей, минимальный размер которых составляет 125 мм, а максимальный – 550 мм.

Лопатки имеют простую обратную кривую с радиальным перемещением в насосах, обычно с небольшим числом (высокий напор и малый объемный расход), в то время как они могут иметь двойную обратную кривую с полуосевым перемещением в насосах с большим числом ( низкий напор и большой объемный расход).

Лезвия полностью закрыты между ступичным диском и коронным диском.

КПД этого типа рабочего колеса варьируется от 0,6 для самых маленьких рабочих колес до 0,83 для самых больших рабочих колес.

Этот тип рабочего колеса подходит для чистых жидкостей или жидкостей, содержащих легкие примеси.

Типы центробежных насосов: с канальным рабочим колесом

У этого типа крыльчатки уменьшенное количество лопастей, которое варьируется от 3 до 4, минимальный размер которых составляет 270 мм, а максимальный – 450 мм.

Лопасти обычно имеют двойной изгиб назад и преимущественно радиальное движение и полностью закрыты между диском ступицы и коронным диском. Ступица наклонена гораздо дальше назад по сравнению с закрытыми крыльчатками, описанными выше.

Эти рабочие колеса сравнительно гораздо менее эффективны, поскольку жидкость также не направляется из-за ограниченного количества лопастей и ступицы, которая наклонена намного дальше назад.

Однако эти устройства позволяют создавать внутренние каналы с большим отверстием, через которые могут проходить сточные воды, содержащие взвешенные твердые частицы, которые также имеют большие размеры.

Чертеж promix центробежный насос принцип

Чертеж центробежного насоса

Типы центробежных насосов: с вихревым рабочим колесом

Рабочее колесо этого типа оснащено 9 лопастями с простым изгибом назад и радиальным развитием.

На это рабочее колесо не устанавливается коронный диск, в то время как ступичный диск, на отдельных участках, имеет “ложечное” движение; ступица создана для того, чтобы рабочее колесо внутри корпуса находилось под большим углом назад.

Эта крыльчатка сравнительно менее эффективна, поскольку жидкость не направляется, как в других типах крыльчатки.

Типы центробежных насосов: со спирально-лопастным рабочим колесом

Это новое рабочее колесо для использования с плотными и высоковязкими жидкостями или с растворами, содержащими большое количество сухого остатка.

Рабочее колесо оснащено двумя или четырьмя лопастями (во всем диапазоне размеров) в зависимости от вязкости или пастообразности перекачиваемой жидкости. Две из этих лопастей, расположенные симметрично относительно ступицы, снабжены насадкой, которая простирается от ступицы к всасывающему патрубку со спиральным перемещением.

У этого типа крыльчатки нет коронного диска, для которого уплотнение жидкости между каждой лопастью обеспечивается чрезвычайно уменьшенным зазором между лопастями и изнашиваемой пластиной корпуса.

Эта крыльчатка более эффективна, чем канальные и вихревые крыльчатки, и имеет лучшие характеристики всасывания.

Конструкционные характеристики центробежных насосов

Крыльчатка

Рабочее колесо центробежного насоса доступно в различных формах и размерах в зависимости от требуемой производительности и характеристик перекачиваемых жидкостей.

Все типы крыльчатки оснащены специальными лопатками на задней части ступичного диска для компенсации осевых нагрузок и снижения давления в камере уплотнения. Напор, создаваемый этой лопаткой, противодействует разнице активного давления между спиралью и камерой уплотнения, которая толкает перекачиваемую жидкость к самой камере.

Рабочие колеса изготавливаются из различных материалов в зависимости от химической жесткости и / или абразивной способности перекачиваемой жидкости.

Все рабочие колеса динамически балансируются перед установкой на насосы.

Кожух

Корпус центробежных насосов оснащен одинарным всасывающим патрубком с одинарным спиральным трубчатым аэратором, доступным в двух версиях: с узкой спиралью или широкой спиралью.

Кожухи обычно изготавливаются из тех же материалов, что и рабочие колеса, однако для конкретных требований могут использоваться другие материалы.

Уплотнение между корпусом и крышкой достигается за счет встроенного плоского уплотнения, которое лучше выдерживает нагрузки, вызванные давлением и температурой.

Материалы, используемые для этих уплотнений, полностью не содержат асбеста.

Корпус может быть изготовлен в обогреваемом исполнении (/ RR), поэтому в нем имеется камера для нагрева пара до давления 7 бар и температуры 180 ° C. Насосы серий RN / RNS и RKN / RKNS стандартизированы на основе норм UNI EN 22858 и в дополнение к нормам ISO 5199.

Крышка

Крышка изготовлена ​​таким образом, что позволяет снимать крыльчатку без снятия кожуха с труб. Материалы, из которых изготовлена ​​крышка, такие же, как и для корпуса.

Наружная зона камеры уплотнения может быть изготовлена ​​в двух вариантах:

а) Версия с охлаждением / R
Производится с помощью охлаждающей камеры, в которой циркулирует вода под давлением до 4 бар.
Он используется, когда чрезвычайно высокая температура перекачиваемой жидкости может поставить под угрозу работу и долговечность уплотнения вала.

б) Версия с подогревом / RR
Производится с помощью камеры нагрева, в которой циркулирует пар до 7 бар и 180 ° C.
Он используется, когда перекачиваемая жидкость имеет тенденцию к затвердеванию, если она не поддерживает свою температуру. Если это произойдет, это может нарушить работу уплотнения вала.

Вал

Диаметр вала рассчитан таким образом, чтобы свести к минимуму прогиб в зоне уплотнения, также в тяжелых условиях эксплуатации, и получить критическую скорость прогиба, по крайней мере, в два раза превышающую скорость, предусмотренную для насоса.

В соответствии с уплотнением вала предусмотрена защитная втулка (втулка) для предотвращения повреждений, вызванных уплотнением (в основном, износа).

Открытый центробежный насос

Открытый центробежный насос

Служба поддержки

Вал поддерживается двумя подшипниками качения с консольным рабочим колесом. Подшипник со стороны муфты также поддерживает остаточный осевой толчок рабочего колеса. Подшипники рассчитаны на срок службы 20 000 часов B10 в самых тяжелых условиях эксплуатации, запланированных для насоса. 

Функция уплотнения вала в центробежных насосах заключается в предотвращении проникновения воздуха на стороне всасывания (для всасывающих насосов) и в устранении или сокращении до минимальных возможных потерь жидкости под давлением на стороне нагнетания насоса.

Уплотнение вала может быть одного из трех типов:

  1. плетеный
  2. осевой механический
  3. гидродинамический

Добавить комментарий