Конструкции центробежных насосов

В настоящее время наиболее широкое применение в различных отраслях промышленности нашли центробежные насосы. Центробежный насос - лопастная гидромашина, проточная часть которой состоит из трёх основных элементов: подвода потока жидкости к колесу, лопастного колеса и отвода потока от него к следующей ступени насоса или выходному патрубку.

Рабочее колесо с лопастями приводится во вращение двигателем. Передача энергии от колеса потоку происходит путём силового взаимодействия лопастей с обтекающей их жидкостью. При этом изменяются давление и скорость жидкости, протекающей через колесо. Подвод должен обеспечить достаточно равномерное распределение скоростей в потоке жидкости перед входом в рабочее колесо. Задачей отвода является преобразование увеличившегося скоростного напора после колеса в статический напор и снижение момента скорости перед входом в следующую ступень или перед выпуском жидкости из насоса.

Центробежные насосы принято классифицировать по следующим основным признакам: создаваемому напору, числу рабочих колёс, способу подвода жидкости в рабочее колесо и отвода её, способу соединения вала рабочего колеса с двигателем, расположению вала насоса и другим признакам.

По создаваемому напору различают центробежные насосы:

· низкого давления, развивающими напор до 20 метров;

· среднего давления с напором от 20 до 60 метров;

· высокого давления, создающие напор свыше 60 метров.

По числу рабочих колёс центробежные насосы делятся на одноколёсные (одноступенчатые) (рис.1) и многоколёсные. Многоколёсные насосы в свою очередь подразделяются на многопоточные (рис.2)и многоступенчатые (рис.3).

В многопоточных насосах рабочие колёса соединены параллельно и общий напор насоса равен напору одного колеса, но подача насоса равна сумме подач всех рабочих колёс.

Многоколёсные насосы с последовательным соединением рабочих колёс называют многоступенчатыми. В многоступенчатых насосах жидкость проходит через последовательно соединённые рабочие колёса и напор насоса равен сумме напоров, создаваемых всеми рабочими колёсами, а подача насоса равна подаче одного рабочего колеса.

 

 

Рис. 1. Одноступенчатый центробежный насос типа К [15]:

1 - входной патрубок;2 - корпус со спиральным отводом; 3 - рабочее колесо; 4 - сальник;5 - канал для гидравлического уплотнения набивки сальника;6- набивка сальника; 7 - нажимаемая крышка сальника;8- вал; 9 - стойка; 10 и11 - подшипники; 12 - фланец напорного патрубка;13 и 15 -щелевые уплотнения; 14 - разгрузочные отверстия в диске колеса

 

 

 

Рис. 2. Двухпоточный четырёхступенчатый центробежный насос [15]:

1и 9 - подшипники качения; 2 - ротор; 3 -сальниковые уплотнения; 4 -разъемные диафрагмы; 5,6 –уплотняющие кольца; 7 - чугунный корпус; 8 - нажимная разъемная втулка

 

Рис. 3. Многоступенчатый центробежный насос секционного типа [15]

По способу подвода жидкости в рабочее колесо различают центробежные насосы с односторонним (рис.1) и двусторонним (рис.4) подводом жидкости. У центробежных насосов

большой подачи устраивают двусторонний подвод жидкости в рабочее колесо. В этом случае имеет место параллельное соединение двух односторонних колёс, причём каждое из них даёт половину общего расхода. Осевое давление на рабочее колесо при этом полностью уравновешивается.

В многоколёсных насосах применяют такое расположение рабочих колёс, чтобы часть из них имела подвод жидкости слева, а другая - справа. Это приводит к уравновешиванию общего осевого давления на вал.

По способу отвода жидкости из рабочего колеса центробежные насосы делят на насосы без направляющего аппарата и с направляющим аппаратом.

По расположению вала центробежные насосы подразделяют на горизонтальные и вертикальные. Большинство насосов имеет горизонтальный вал. Насосы с вертикальным валом в основном используют для откачивания воды и других жидкостей из глубоких колодцев и скважин.

По способу соединения вала рабочего колеса с двигателем различают насосы, имеющие общий вал с двигателем и соединяемый с ним при помощи муфты, и насосы приводные, соединяемые с двигателем при помощи ремённой или других передач.

1.3 Технические требования, предъявляемые к конструкциям