Центробежные насосы являются наиболее распространенным видом насосов среди широкого спектра насосной техники, представленной в Украине. Так, более 50% рынка насосного оборудования приходится именно на центробежные насосы. Компания «Ватерпасс» предлагает центробежные насосы известных зарубежных производителей: Salvatore Robuschi, Varisco, JEC.
Секрет популярности центробежных насосов заключается в их высокой производительности, прочности и широких возможностях применения. Применяются насосы данного вида в водоснабжении и водоотводе, металлургической, нефтяной, химической, пищевой и прочих отраслях промышленности. Касательно прочности центробежных насосов следует отметить, что они рассчитаны на постоянную перекачку и их детали практически не подвержены износу - а это говорит об отсутствии необходимости частых замен частей оборудования, что позволяет не совершать значительных трат как финансовых ресурсов предприятия, так и времени на простой производства. Кроме этого, конструктивные особенности позволяют просто и быстро осуществлять обслуживание насоса. Центробежные насосы также привлекают возможностью применения в условиях повышенных требований к гигиене, сверхвысоких температур (до + 350° С) и в условиях взаимодействия с химически агрессивными веществами. Один из самых существенных аспектов привлекательности центробежных насосов на рынке насосного оборудования - это их высокая производительность. Минимальный перекачивающий объем центробежных насосов порой равен средним показателям иных видов насосного оборудования, а их максимальная производительность достигает порядка 2.5 тыс. м 3 в час.
По монтажному признаку центробежные насосы делятся на моноблочные и консольные.
Разделение насосов по монтажному принципу.
Одноступенчатые центробежные насосы широко применяются во многих сферах деятельности и предназначены для перекачки воды, суспензий, эмульсий, химически активных жидкостей, а также устанавливаются в заглубленных насосных станциях.
Одноступенчатый насос RC.
Одноступенчатый насос RD.
Одноступенчатый насос RDL.
Одноступенчатый насос RS.
Многоступенчатые центробежные насосы отличаются способностью достигать больших напоров при относительно небольших подачах. Делятся многоступенчатые насосы на секционные и спиральные. Многоступенчатый центробежный насос секционного типа перекачивает жидкость через направляющие аппараты каждой из секций последовательно из одного колеса в другое. Подача насосов этого типа достигает 850 м 3 /ч, развивая напор до 1900 м.
Многоступенчатые насосы спирального типа обладают рядом преимуществ перед секционными. Так, они характеризуются более высоким КПД, простотой сборки и разборки, уравновешенным осевым давлением, отсутствием направляющих аппаратов, что дает возможность значительного обтачивания колеса без существенного снижения КПД аппарата.
Применяются многоступенчатые центробежные насосы в отопительных системах, системах водоснабжения и кондиционирования, ГВС, для полива и при тушении пожаров, а также могут быть использованы для перекачивания агрессивных сред.
Многоступенчатый насос TS.
Выбор того или иного насоса требует определения ряда параметров и консультации квалифицированного специалиста. Тип центробежного насоса, который будет соответствовать всем запросам клиента, поможет определить консультант компании «Ватерпасс».
Практичные фильтры обратного осмоса дают хозяину возможность существенно повысить характеристики и вкус воды вне зависимости от местоположения жилища и природных условий местности. Благодаря продуманной конструкции, включающий комплекс из нескольких картриджей с разными наполнителями, они эффективно избавляют жидкость от механических примесей, таких как глина, волокна торфа или песчинки, устраняют солевые отложения тяжелых металлов, хлористые соединения и бактерии, органические вещества и посторонние запахи.
Для надлежащей работы системы давление в водопроводе не должно опускаться не ниже 3 атмосфер. Эта величина не всегда достигает нужного значения - например, в загородных домах или на верхних этажах она может быть несколько ниже. В таком случае совместно с фильтрами потребуется установить способный повышать давление насос.
Принцип действия
Прибор работает от электрической сети, подключаясь к ней с помощью адаптера, который может поставляться в комплекте или приобретаться отдельно. Для работы устройству также необходимы датчики, сигнализирующие об уровне давления в системе. Когда его величина падает ниже требуемого, насос включается и работает до тех пор, пока накопительный бак не наполнится отфильтрованной водой.
Таким образом этот простой в использовании аппарат позволяет обеспечить и поддерживать давление на должном уровне, гарантируя бесперебойную работу системы фильтрации и неизменно высокое качество питьевой воды в доме.
Преимущества
К достоинствам насосов для систем обратного осмоса относятся:
- способность повышать давление до уровня порядка 8 атмосфер;
- простота в установке и использовании;
- экономный расход электроэнергии;
- низкий уровень шума во время работы;
- компактные габариты;
- универсальная конструкция, позволяющая использовать один насос для фильтров разных производителей.
Огромное разнообразие насосных агрегатов используемых как в быту так и в промышленности заставляет конструкторов придумывать все более совершенные модели, увеличивая рабочие характеристики.
О том, чем Вам могут быть полезны многоступенчатые насосы для воды рассмотрим в этой статье.
Особенности конструкции
В зависимости от конструкции и количества рабочих колес насосы делятся на одноступенчатые насосы – с одним рабочим колесом и многоступенчатые – с двумя и более рабочими колесами.
Принцип работы многоступенчатого насоса не меняется: в области входа жидкости во всасывающую полость образуется область разрежения, на выходе из насоса в направляющем аппарате область нагнетания. Благодаря разности давлений центробежный насос перемещает среду по трубам.
Отличия между одноколесным и много колесными насосами в плане характеристик меняются только в плане подачи. Подача многоколесных насосов равна сумме подач каждого из колес, т.е. подача увеличивается во столько раз сколько колес смонтировано на валу.
Принцип и схема работы многоступенчатого насоса
Напор, создаваемый колесом центробежной машины, определяется произведением U*C, где U – окружная скорость движения жидкости в колесе, С – абсолютная скорость, или скорость движения жидкости относительно неподвижного корпуса.
Для достижения высокого напора в насосе с одним колесом необходимо иметь большое значение окружной скорости.
Но окружная скорость ограничена условиями прочности колес и кавитацией.
Скорость U для колес из чугуна по условиям прочности ограничена величиной 40 м/с, для стальных колес – около 300 м/с.
В специальных конструкциях транспортных нагнетателей для колес из легких сплавов высокой прочности допускают окружные скорости более 500 м/с.
В насосах, подающих воду и технические жидкости, скорость вращения, а следовательно, и напор ограничиваются условиями возникновения кавитации.
Многоступенчатый центробежный насос представляет собой ряд одноступенчатых агрегатов, рабочие колеса которых располагаются на общем валу и включены последовательно.
При последовательном включении колес напоры, создаваемые ими, складываются так, что полный напор машины равен сумме напоров отдельных ступеней.
В большинстве случаев при подаче несжимаемых жидкостей геометрические размеры всех ступеней одинаковы и поэтому полный напор такой машины равен напору одной ступени, умноженному на число ступеней машины.
Поток жидкости поступает через входную камеру 1 в рабочее колесо 2 первой ступени машины, откуда получив от лопаток рабочего колеса некоторое количество энергии, выбрасывается в направляющий аппарат 3 этой ступени.
Из второй ступени поток направляется в третью и т.д.
Обратный направляющий аппарат
Обратный направляющий аппарат является характерным элементом многоступенчатой центробежной машины.
При выходе из направляющего аппарата первой ступени поток жидкости обладает значительным значением абсолютной скорости, т.е. он закручен относительно центра машины. Если такой поток подвести к лопастям рабочего колеса второй ступени, то он получит ещё одно приращение энергии.
Если на пути между выходом из направляющего аппарата первой ступени и входом в рабочее колесо второй ступени расположить лопаточное направляющее устройство, то оно будет работать так же эффективно как и рабочее колесо первой ступени.
Назначение же обратного направляющего аппарата заключается в обеспечении оптимального закручивания потока с целью эффективной передачи энергии потоку в следующей ступени насоса.
Напоры создаваемые современными центробежными многоступенчатыми насосами достигают значения 400 метров водного столба. Имеются насосы с числом ступеней до 30.
Горизонтальный и вертикальный многоступенчатый насос
В зависимости от назначения и области применения конструкция многоступенчатого центробежного насоса может быть следующих типов.
– как видно из названия такие насосы устанавливаются вертикально. Благодаря конструкции создают очень высокий напор при умеренной подаче. Основная область применения в повседневной жизни – это обеспечения водоснабжения из скважины или колодца.
Вертикальный многоступенчатый центробежный насос используется для обслуживания скважин, кроме того такая конструкция применяется в изготовлении дренажных и фекальных насосов.
Вертикальный многоступенчатый насос погружного используются для подачи воды из скважин (скважинные насосы). В процессе эксплуатации они полностью погружены в воду. Некоторые модели даже могут размещаться в трубе, по которой происходит перемещение жидкости.
Современные конструкции многоступенчатых погружных насосов способны поднимать воду на высоту до 100 при подаче до 50 кубических метров в час.
Горизонтальные многоступенчатые насосы – отталкиваясь от названия приходим к выводу, что такой агрегат монтируется горизонтально. Такой тип конструкции также позволяет увеличить напор во столько раз, сколько у него ступеней. Все колеса горизонтального многоступенчатого насоса насажены на общий вал и образуют единый ротор.
Центробежные горизонтальные насосы применяются при оснащении насосных станций и там, где требуется большой напор при определенной техническим проектом подаче.
Секционные многоступенчатые насосы
В случае, когда центробежная машина при заданном напоре должна обеспечивать такую подачу, что размеры проточной части оказываются конструктивно неприемлемыми, применяют параллельное соединение рабочих колес.
При высоких напорах и больших подачах находят применение центробежные машины многопоточного типа со ступенями давления. Такие машины состоят из двух или четырех групп ступеней давления. Такие насосы называют секционными многоступенчатыми насосами
В каждой группе ступени включены последовательно с целью повышения напора, а группы ступеней включены параллельно. В качестве примера соединения ступеней и групп в смешанном типе центробежной машины приведена схема работы трехступенчатой двухпоточной машины с симметричным расположением ступеней и их групп.
Видео про многоступенчатые насосы
Очень большим преимуществом многоступенчатого насоса является то, что система уравновешивания осевого давления, подшипники и сальники объединяются в одном общем для всех ступеней корпусе, что придает насосу компактность, уменьшает вес и снижает стоимость.
Центробежные насосы активно используются как в быту, так и в промышленности. В зависимости от конструктивного исполнения их относят к многоступенчатым насосам или одноступенчатым. Насосное оборудование, принадлежащее к каждой из этих категорий, не только имеет особенное внутреннее устройство, но и отличается специфическими техническими характеристиками и, соответственно, сферами применения.
Конструктивные отличия
Насос центробежный, что становится понятно уже из его названия, является устройством, которое перекачивает жидкие среды за счет действующей на них центробежной силы. Основным рабочим органом насосного оборудования данного типа, который и обеспечивает формирование такой силы, является колесо (или барабан), на внешней цилиндрической поверхности которого зафиксированы специальные лопасти.
Корпус насосов рассматриваемого типа может быть выполнен из чугуна или стального сплава. Внутри такого корпуса размещаются приводной электродвигатель и соединенный с ним вал вращения, на котором и фиксируется колесо с лопастями. По своему конструктивному исполнению рабочее колесо насоса может быть открытым или закрытым. Открытые рабочие колеса состоят из одного диска, на внешней поверхности которого зафиксированы лопасти, закрытые – из двух дисков, соединенных между собой рабочими лопастями.
Лопасти располагаются под определенным углом, их изгиб направлен в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. Такое расположение лопаток обеспечивает более эффективную работу насосного оборудования. Всасывание перекачиваемой жидкой среды во внутреннюю камеру насоса, а также ее выталкивание в напорную магистраль осуществляется через патрубки.
Принцип, по которому работают как одноступенчатые устройства, так и насосы многоступенчатые, заключается в следующем.
- Жидкость, находящаяся во внутренней части насоса перед его запуском, при вращении рабочего колеса захватывается лопастями и начинает перемещаться вместе с ними.
- Под воздействием центробежной силы жидкость отбрасывается к стенкам внутренней камеры, за счет чего возле них создается высокое давление.
- При перемещении через область напорного патрубка жидкость, находящаяся под высоким давлением, выталкивается в него.
- При откидывании перекачиваемой насосом жидкости к стенкам рабочей камеры в центральной части последней создается разрежение воздуха, что способствует всасыванию жидкой среды через входной патрубок.
За счет вышеописанного принципа работы в насосах как одноступенчатого, так и многоступенчатого типа обеспечивается непрерывность процесса всасывания и выталкивания перекачиваемой жидкости при вращении рабочего колеса. Сферу применения насосного оборудования данного типа значительно расширяет тот факт, что, в отличие от поршневых устройств, оно не создает пульсаций напора жидкости в обслуживаемой им трубопроводной системе.
Как уже говорилось выше, одноступенчатые и многоступенчатые центробежные насосы имеют конструктивные особенности, которые и определяют различия в их технических характеристиках. Так, основными элементами конструкции одноступенчатого насоса являются:
- корпус, который часто называют «улиткой»;
- рабочее колесо с лопастями;
- уплотнительные элементы вала;
- вал, соединенный с приводным электродвигателем и обеспечивающий вращение рабочего колеса;
- уплотнительные элементы камеры с масляной ванной;
- опора для подшипникового узла;
- несущая опора;
- отверстие, при помощи которого осуществляется контроль уровня масла в камере.
Одноступенчатый центробежный насос, в отличие от многоступенчатых моделей, оснащается одним рабочим колесом. Центробежный многоступенчатый насос может иметь в своем оснащении два и более рабочих колеса с лопатками, что позволяет значительно повысить эффективность такого оборудования.
Благодаря наличию нескольких рабочих колес центробежные многоступенчатые устройства, если сравнивать их с одноступенчатыми, обладают определенными преимуществами.
- С помощью многоступенчатых насосов можно осуществлять перекачивание жидкости с более высокой производительностью, характеризующей количество жидкой среды, которую гидромашина пропускает через себя в единицу времени.
- Многоступенчатые насосы способны формировать поток жидкости с более высокими показателями напора, измеряемого в метрах водяного столба. Фактически напор жидкости, который создают электронасосы многоступенчатого типа, складывается из суммы напоров, создаваемых каждой его ступенью. Такое качество многоступенчатых гидромашин позволяет добиваться более высокого давления жидкости в обслуживаемых ими трубопроводных системах и перемещать ее по ним на более дальние расстояния и более значительные высоты.
Многоступенчатый центробежный насос в зависимости от своего конструктивного исполнения может быть секционным или спиральным. В устройствах секционного типа жидкая среда в процессе перекачивания последовательно перемещается от первой секции насоса к последней, при этом напор жидкости увеличивается также последовательно. Современные модели многоступенчатых насосов секционного типа способны обеспечить производительность процесса перекачивания жидкости, значение которой доходит до 900 м 3 , при этом напор рабочей среды, создаваемый такими устройствами, может доходить до 1900 метров водяного столба.
Достоинства и недостатки насосов центробежного типа
Как многоступенчатый, так и одноступенчатый насос отличается целым рядом достоинств, которые и делают данные устройства такими популярными среди потребителей. К преимуществам рассматриваемых гидромашин относятся:
- компактные габариты и небольшой вес (поскольку рабочий вал насосного оборудования напрямую соединен с приводным электродвигателем, что исключает необходимость использования дополнительных передаточных механизмов);
- высокая надежность и длительный эксплуатационный срок, отсутствие необходимости в осуществлении регулярного технического обслуживания;
- минимизация риска возникновения скачков давления (жидкая среда, перекачиваемая насосами данного типа, подается в напорную магистраль в плавном режиме);
- отсутствие клапанных элементов (это дает возможность перекачивать загрязненные жидкие среды, содержащие в своем составе нерастворимые твердые включения);
- простота конструкции (именно поэтому любой многоступенчатый или одноступенчатый насос доступен по цене).
Среди недостатков одно- и многоступенчатых насосов выделяют:
- достаточно низкий КПД при работе в режиме малой производительности (это становится проблемой в том случае, когда требуется под высоким давлением перекачать маленький объем жидкой среды);
- невозможность быстрого запуска (чтобы такие устройства начали работать, их рабочую камеру необходимо предварительно заполнить жидкостью).
Основания классификации
Центробежные насосы (как многоступенчатые, так и одноступенчатые) делятся на различные категории по ряду своих параметров и вариантов конструктивного исполнения. Так, в зависимости от пространственного положения оси рабочего вала они могут относиться к одному из следующих типов:
- насосы горизонтальные центробежные;
- устройства с вертикальным расположением рабочей оси.
Центробежный горизонтальный насос, ось вращения вала и рабочего колеса которого располагаются строго в горизонтальной плоскости, – это, как правило, крупногабаритная установка, используемая в промышленных целях. Центробежные горизонтальные насосы применяют для оснащения насосных станций, обеспечивающих работу систем автономного водоснабжения, в которых подобные устройства используются совместно с гидроаккумулятором. Таким образом, горизонтальный насос требует больше места для своей установки.
Центробежные насосы с вертикальным расположением оси вала и рабочего колеса нашли большее распространение в бытовой сфере. В таком конструктивном исполнении может быть представлен как поверхностный многоступенчатый насос, используемый для обслуживания системы автономного водоснабжения, так и дренажный или фекальный.
Еще одним критерием, по которому среди одно- и многоступенчатых насосов выделяют различные категории, является расположение такого оборудования по отношению к перекачиваемой жидкой среде. Так, в зависимости от данного параметра насосы могут быть поверхностными (или наземными), погружными и полупогружными. Поверхностные устройства, в качестве которых может выступать вертикальный многоступенчатый и одноступенчатый или горизонтальный многоступенчатый и одноступенчатый насос, располагаются на поверхности земли, вне скважины, но поблизости от нее.
Помещают такое оборудование, надежно защищенное от попадания влаги, в приямке, на специально подготовленной площадке или в отдельном помещении. Одним из наиболее значимых недостатков насосного оборудования данного типа является то, что при работе оно издает достаточно много шума. Следует учитывать и то, что поверхностные центробежные насосы можно выбирать лишь в том случае, если глубина скважины, из которой планируется откачивать воду с их помощью, не превышает десяти метров.
Центробежные насосы погружного типа в процессе эксплуатации полностью погружаются в перекачиваемую среду. Отдельные модели вертикальных центробежных насосов погружного типа могут размещаться даже в трубе, по которой осуществляется откачивание жидкой среды. При использовании погружных насосов воду из обслуживаемой скважины можно поднимать с глубины 40 метров и более. Насосы погружного типа способны обеспечить перекачивание жидкой среды с производительностью до 16 м 3 /час, при этом ее напор может достигать 200 метров водяного столба. Погружные насосы практически не издают шума при своей работе, поскольку полностью находятся в жидкой среде.
Консольный центробежный насос: спиральный отвод корпуса насоса; рабочее колесо; опора корпуса; передняя крышка с всасывающим патрубком; - вал; гайка; шарикоподшибник; сальниковая набивка; - втулка сальника.
Все существующие центробежные насосы можно разделить на следующие группы: 1) по способу отвода воды: а) простые (без направляющего аппарата);
б) турбинные (с направляющим аппаратом); 2) по числу рабочих колес: а) одноступенчатые; б) многоступенчатые; 3) по подводу воды: а) с односторонним подводом; б) сдвусторонним подводом; 4) по положению вала: а) с горизонтальным валом; б) с вертикальным валом;
При вращении устройства на жидкость, находящуюся в межлопостном пространстве действует центробежная сила, результате чего из-под рабочей ступени вытекает вода. Это способствует возникновению разрежения непосредственно в центре ступени, и также повышению давления на периферии.Жидкость идет по всасывающему трубопроводу и попадает в насос через патрубок. Перемещение воды во всасывающем трубопроводе осуществляется за счет разности давления в центральной области колеса и приемном бассейне. Жидкость, выбрасываемая из рабочего колеса, поступает в спиральную камеру, после чего перемещается в напорный патрубок, который соединен с напорным трубопроводом.Чем больше диаметр колеса и выше частота вращения, тем больше центробежная сила, а соответственно и напор насоса. В качестве привода для агрегата используется электродвигатель.
2. Многоступенчатые центробежные насосы. Многоступенчатые насосы предназначены для создания больших напоров. На общем валу вращающимся от двигателя жестко закреплены несколько рабочих колес,через которое поток движется последовательно.Для направления потока от выхода предыдущего ко в ходу следующего колеса в секционных насосах применяется направляющий аппарат,он состоит из 2 систем лопастей, направляющих(расположены за рабочим колесоми обратных.В других конструкциях насосов для этой цели имеются в корпусах спец каналы или доп.патрубки,что ухудшает компактность.При движении потока последовательно через рабочие колеса повышается напор,на выходе из насоса он определяется произведением напора одной ступени на число ступне.Бывают горизонтальные и вертикальные.Горизонтальные 3-х типов ЦНС
В зависимости от способа подвода жидкости к рабочим колесам :однопоточные;многопоточные.
По способу отвода жидкости из рабочего колеса: спирального (волютного);турбинного типа.
По конструкции корпуса: однокорпусного типа;секционного типа.
По количеству рабочих колес: одноступенчатые;многоступенчатые.
По степени быстроходности: низкой,средней,высокой быстроходности.
По способу привода насосы разделяются на: электроприводные,паровые (привод приводится в действие отбором пара из паровой турбины).
По расположению оси вала: горизонтальные,вертикальные,
По роду применения: шахтные, канализационные, питательные;
По роду перекачиваемой жидкости: кислотные,шламовые,землесосы,фекальные и т.д
