Устройство и принцип действия центробежного насоса.

Центробежные насосы характеризуются большими производительностями независимо от величины напора.

Основной частью центробежного насоса является рабочее

колесо, имеющее изогнутые лопатки. Колесо соединено с валом и заключено в кожух (спиральную камеру). При быстром вращении рабочего колеса, приводимого во вращение от двигателя, развивается центробежная сила. Под ее влиянием жидкость между лопатками колеса прогоняется к его периферии и, выходя из колеса, поступает в спиральную ка-

меру насоса, а из нее в нагнетательный трубопровод. Освобождающееся

от выброшенной жидкости центральное пространство насосной камеры

заполняется жидкостью, поступающей по всасывающей трубе под действием внешнего давления p0. Таким образом, образуется непрерывный поток жидкости в насос, а из него – к месту подачи.

До начала своей работы центробежные насосы требуют предварительной заливки, без чего они не могут производить всасывание жидкости.

Для того, чтобы жидкость при заливке насоса не вытекала из него в исходный резервуар, на погруженном конце всасывающей трубы устанавливается приемный обратный клапан, снабженный фильтром (сеткой) для предохранения от загрязнений. Для увеличения подачи при данном напоре насос выполняют с несколькими рабочими колесами, соединенными параллельно. Для подачи небольших объемов жидкости на значительную высоту делают насосы с несколькими последовательно соединенными колесами. По величине создаваемого напора различают: низконапорные центробежные насосы (при напоре до 20 м); насосы среднего давления (напор от 20 до 60 м), а при напоре более 60 м – насосы высокого давления.

По способу подвода жидкости на рабочее колесо центробежные насосы подразделяют на насосы с односторонним и двусторонним входом. По

расположению вала: горизонтальные и вертикальные насосы. По способу

соединения с двигателем: со шкивом или с редуктором; при помощи муфты; моноблоки (насосы, имеющие общий вал с двигателем).

 

Напор, подача, КПД, мощность центробежного насоса.

Напор насоса - это энергия, которую получает объем жидкости весом в 1 Ньютон при прохождении через насос.Обозначается напор H и измеряется в метрах столба рабочей (перекачиваемой) жидкости, [м]. Напор можно рассматривать и с геометрической точки зрения как высоту, на которую может быть поднят 1 Ньютон жидкости за счет энергии, вырабатываемой насосом.

Подача (производительность) - это количество жидкости, перемещаемое насосом за единицу времени.Подача может быть выражена по-разному:

Q-объемная подача и G-массовая подача.Между массовой и объемной подачей есть взаимосвязь:

где r - плотность перекачиваемой жидкости.

Подача насоса зависит от его конструкции, скорости вращения рабочего колеса, вязкости жидкости и характеристики трубопровода, по которому насос перемещает жидкость.

Общийк.п.д. выражает, какая доля потребляемой насосом энергии преобразуется в полезную энергию. Полезная энергия - это энергия, отдаваемая жидкости. Потребляемая энергия - это энергия, затрачиваемая двигателем при вращении рабочего колеса насоса. Полезная энергия меньше, чем потребляемая, так как в процессе преобразования энергии, осуществляемого центробежным насосом, часть энергии неизбежно теряется. К.п.д. насоса оценивает его энергетическое совершенство. Чем больше к.п.д. насоса, тем эффективней он использует потребляемую энергию.

Полезная мощность обозначается N_п, измеряется в СИ в Ваттах [Вт].
Полезную мощность можно определить по формуле:

мощность на валу - это энергия, передаваемая валу рабочего колеса от электродвигателя.Обозначается мощность на валу N_в, измеряется в СИ в Ваттах.
Мощность на валу и полезная мощность связаны соотношением:

Характер зависимости мощности на валу от подачи определяется не только конструкцией насоса и скоростью вращения его рабочего колеса, но и плотностью перекачиваемой жидкости, причем чем больше плотность, тем больше мощность на валу при прочих одинаковых условиях