Перейти на главную
Справочник по гидравлике Гидравлические калькуляторы Гидравлическая аппаратура Гидроцилиндры Насосы Компрессоры
Статья оказалась полезной?
Подписаться
Подпишитесь на нашу группу ВКонтакте или канал на Youtube
    Участники группы могут:
  • Скачивать чертежи и гидросхемы
  • Получать справочные материалы
  • Влиять на тематику новых статей
  • Участвовать в голосованиях, конкурсах

Вступая в группу, подписываясь на канал, оставляя комментарии, вы помогаете развивать сайт.

Лучшие статьи
Водоснабжение / Динамические насосы / Центробежные насосы
2018-04-15

Центробежный насос

Центробежным называют насос, в котором энергия от рабочего колеса жидкости передается путем динамического взаимодействия лопастей с обтекающей их жидкостью, в результате этого взаимодействия жидкость движется от центра к периферии.

Центробежный насос - гидравлическая машина динамического типа, движение жидкости в нем осуществляется за счет сил инерции.

Принцип работы центробежного насоса

Схема центробежного насоса показана на рисунке.

Устройство центробежного насоса
  1. Входной патрубок
  2. Спиральный отвод
  3. Рабочее колесо
  4. Уплотнение рабочей камеры
  5. Вал
  6. Подшипник
  7. Картер со смазывающей жидкостью
  8. Манжета
  9. Диффузор
  10. Обтекатель

При вращении рабочего колеса, лопатки воздействуют на жидкость, передавай ей энергию, в результате действия центробежной силы жидкость перемещается ее от центра к периферии колеса. В центральной части колеса создается разряжение, и туда поступает жидкость из всасывающего патрубка.

Жидкость с периферии рабочего колеса поступает в спиральный отвод, а затем в диффузор, где часть скоростного напора преобразовывается в статический.

Рабочее колесо центробежного насоса

Элементы рабочего колеса насоса

Основными элементами рабочего колеса являются:

  1. обод
  2. обтекатель
  3. ступица
  4. лопатки
  5. ведущий диск

Рабочее колесо имеет 5 - 8 лопаток, толщина которых назначается конструктивно. Лопатки, как правило, изогнуты в сторону, противоположную направлению вращения колеса.

Типы рабочих колес

Различают три типа рабочих колес:

  • открытого
  • полузакрытого
  • закрытого
Открытое, закрытое и полуоткрытое рабочие колеса

Самым распространенными являются колеса закрытого типа. Колеса этого типа состоят из ведущего диска, обода, лопаток и обладают самым высоким КПД.

В колесах полузакрытого (полуоткрытого) типа обод отсутствует. Это позволяет избежать засорения колеса, повышает надежность насоса. Однако отсутствие обода отрицательно сказывается на КПД насоса, и снижает прочность колеса.

В колесах открытого типа диск и обод отсутствуют, а ведущий вал соединяется непосредственно с лопастями. Большие зазоры между лопастями позволяют перекачивать жидкости с крупными включениями. КПД насосов с открытым рабочим колесом не превышает 40%, по этой причине такие колеса практически не встречаются в составе современных насосов.

Расчет подачи и напора центробежного насоса

Напор насоса определяется как разница между полным напором на всасывании насоса и полным напором в линии нагнетания, согласно уравнению Бернулли, напор насоса можно определить используя зависимость.

Н = zн - zв + (pн - pв)/(ρg) + (Vн2 - Vв2)/(2g)
  • где z - геометрическая высота (в - всасывания, н - нагнетания)
  • p - давление
  • v - скорость
  • ρ - плотность жидкости
  • g - ускорение свободного падения

Подачей центробежного насоса называют расход жидкости через напорный патрубок.

Зависимость напора насоса от подачи называют основной характеристикой насоса.

Многоступенчатые центробежные насосы

Для увеличения напора используют многоступенчатые насосы, в которых жидкость от рабочего колеса поступает не в напорный патрубок, а в центральную часть следующего рабочего колеса, которое вновь передает энергию рабочей жидкости, что позволяет увеличить напор.

Таких ступеней может быть несколько.

Принципиальная схема центробежного насоса показана на рисунке.

Схема многосекционного центробежного насоса

Применение центробежных насосов

Центробежные насосы применяют для подачи жидкости в системах водоснабжения, водоотведения в системах канализации, транспортировки нефти, для осуществления циркуляции теплоносителя в системах отопления и охлаждения, для перекачивания жидкости в пищевой промышленности.

Центробежный насосы получили широкое распространение

Достоинства центробежных насосов

  • Высокая производительность (подача)
  • Малая металлоемкость
  • Возможность перекачивания различных жидкостей (в том числе и загрязненных)
  • Высокая надежность и долговечность
  • Простота обслуживания

Недостатки центробежных насосов

  • Отсутствие самовсасывания - насос и всасывающий трубопровод нужно предварительно заполнить рабочей жидкостью
  • Невозможность реализации больших давлений
  • Достаточно низкий КПД насоса
  • Рабочее колесо центробежного насоса подвержено коррозии (в том числе и в результате кавитации)
  • Перегрев при низкой подаче