Осевые насосы устройство и принцип действия

Динамические насосы: технические характеристики | Мой колодец

Осевые насосы устройство и принцип действия

Насос гидродинамический горизонтальный

Всё насосное оборудование, применяемое для перекачки и транспортировки жидкостей, по конструкции рабочей камеры и, соответственно, способу силового действия, делится на две большие группы.

Это объёмные агрегаты, которые чаще применяют на производствах, и насосы динамического типа, успешно используемые как для промышленных нужд, так и в быту.

Мы расскажем об их видах, конструктивных особенностях и технических характеристиках – а видео в этой статье поможет вам лучше усвоить полученную информацию.

Классификация динамических насосов

В общих чертах, динамический насос функционирует так. Энергия воды, перекачиваемой через рабочую камеру агрегата, из кинетической преобразуется в статическую.В результате, при уменьшающейся скорости растёт давление — этот процесс и называется динамикой. Остальные нюансы, зависят от конструктивных особенностей данного оборудования.

Поэтому сначала поясним, как классифицируются динамо насосы.

К динамическим насосам относятся следующие варианты: Конструктивная классификация Преимущественная сфера применения
Центробежные Водоснабжение, канализация, отопление
Осевые Подача и транспортировка воды
Диагональные Мелиорация, дренажные системы
Вихревые Автономное водоснабжение
Струйные Перекачка вязких жидкостей
Дисковые Перекачка и обработка промышленных и муниципальных сточных вод
Шнековые насосы Пищевая, химическая, фармацевтическая промышленность
  1. Электромагнитное насосное оборудование
Перекачка жидких металлов

Объёмные насосы, динамические насосы, имеют общие конструктивные решения. Например, по пространственному положению оси, все они подразделяются на горизонтальные и вертикальные.
Итак:

  • Имеет значение вариант расположения рабочих деталей. В зависимости от этого, насосы бывают с внутренними или выносными опорами, моноблочные, или консольные.
  • Расположение входного отверстия в них тоже может быть разным: осевое, боковое, двухстороннее.
  • Различают насосы и по числу потоков и ступеней. Таким образом, они могут быть одноступенчатыми, двухступенчатыми или многоступенчатыми. То же самое и с потоками: однопоточные, двухпоточные и многопоточные.
  • Свою лепту в классификацию вносят и эксплуатационные характеристики. По ним, насосы делят на: реверсивные, дозировочные, обратимые и регулируемые.
  • Классифицируются насосы и по конструкции двигателя. Существует семь вариантов их исполнения: паровые, гидроприводные, пневматические, дизельные, электронасосные, мотонасосные и турбонасосные.

Обратите внимание! Такой агрегат может иметь не один, а несколько насосов, а в комплекте с трубопроводом, соединительной и запорной арматурной, именуется насосной станцией.

Данное оборудование производится согласно ГОСТ 6134-2007 Насосы динамические. Методы испытаний.
Многие варианты насосов имеют свою специфику использования, например: перекачка нефти, агрессивных жидкостей, масел. Мы же расскажем более подробно о тех вариантах насосного оборудования, которое применяется на производствах и в быту, для обустройства водопроводных и канализационных сетей.

Этот вид насосного оборудования приобрёл наибольшую популярность в современных коммуникационных системах. Их работа основана на силовом воздействии потока перекачиваемой воды на лопасти рабочего колеса. Но механизм этого взаимодействия различен, от чего зависят и эксплуатационные характеристики насоса, и его цена.

Центробежные

Во всех лопастных моделях, главной рабочей деталью является колесо, посаженное на вал. Оно состоит из двух дисков с изогнутыми лопастями, располагающимися между ними.
В процессе работы механизма, лопасти колеса движутся в направлении, противоположном вращению вала:

  • Во внутреннем пространстве колеса они образуют своеобразные пазы, заполняющиеся водой при запуске насоса. Вращаясь, жидкость с ускорением выбрасывается из колеса. Таким образом, в центре его полости создаётся разреженная сфера, а на периферии давление повышается.

Многоступенчатый центробежный насос моноблочный

  • Всасывающий и отводящий патрубки обеспечивают беспрепятственный проход воды через колесо, заставляя его непрерывно двигаться. Отводится вода по камере, имеющей спиральную конфигурацию, и поступает в трубопровод через соединительный патрубок с диффузором.
  • Отвод жидкости из рабочей зоны центробежного насоса, может быть и турбинным. То есть, прежде чем вода попадёт в отводную камеру, она проходит через направляющий аппарат, представляющий собой ряд неподвижных лопаток.С увеличением диаметра рабочего колеса, а так же частоты его вращения, растёт и центробежная сила. Пропорционально этим показателям увеличивается и динамический напор агрегата.
  • Чтобы не пришлось увеличивать размер, в агрегатах увеличивают количество рабочих колёс, сажая их на общий вал. В многоступенчатых моделях, вода поочерёдно проходит через каждое из них. В этом случае, динамический напор насоса – это суммированные напоры, выдаваемые всеми колёсами.
  • Бытовые насосы, имеющие центробежную конструкцию, чаще всего бывают моноблочными, и этот вариант вы можете видеть на фото сверху. В этом случае, рабочее колесо посажено на удлинённый вал электродвигателя.В промышленных моделях, двигатель соединяется с насосом с помощью привода (шкива) или редуктора. Насосные агрегаты могут быть предназначены для перекачки чистой воды, канализационных стоков, дренажа.

Гидродинамический насос «ТС1», подключенный к системе отопления

  • Есть так же и тепловые варианты, предназначенные для использования в автономных отопительных системах и нагрева воды. Одноступенчатые центробежные насосы могут развивать напор до 120м, а у многоступенчатых моделей этот показатель может достигать и 2000м.У агрегатов специального назначения, мощностные характеристики могут быть ещё выше.

Установить гидродинамический насос своими руками сложно, тут требуются определённые знания и дополнительное оборудование – никакая инструкция не поможет. Вообще, когда дело касается отопительной системы, экономия, как говорится, неуместна.

Рабочее колесо осевого насоса имеет совсем другую конструкцию: оно состоит из втулки с укрепленными на ней лопастями обтекаемой формы, имеющими специальную кромку. Само колесо вращается в отдельной цилиндрической камере, заполненной жидкостью.
Итак:

  • За счёт динамического воздействия лопастей на жидкость, давление в нижней части камеры понижается, а сверху – повышается. Вода при этом движется поступательно, в том же направлении, что и ось колеса. Отсюда, собственно, и название насоса.
  • К рабочему колесу небольшого осевого насоса, вода попадает через патрубок конической формы. Торможение вращательного движения перекачиваемой воды происходит при её попадании в аппарат для выпрямления, находящийся непосредственно перед выходным отверстием. С подающим трубопроводом, выход соединяется через коленчатый отводной патрубок.
  • В мощных агрегатах, установлены уже не патрубки, а камеры с всасывающими трубами. Есть модификации осевых насосов с поворотными лопастями, а есть – с жёстко закреплёнными. В агрегатах этого типа, двигатель и насос, чаще всего, соединяются между собой с помощью муфты.

Вариант осевого насоса

  • По сравнению с центробежными вариантами, осевые насосы имеют довольно маленький напор, но при этом показатели подачи у них гораздо выше. Поэтому их не применяют для подъёма воды из колодца. А вот для её транспортировки на значительные расстояния, это наилучший вариант.
  • Что касается диагональных лопастных насосов, то их отличие состоит в направлении потока перекачиваемой воды. Она движется не по радиусу, как в центробежных моделях, или вдоль оси, как у осевых агрегатов, а наклонно, пересекая рабочую камеру по диагонали.

Этот принцип работы, позволяет одновременно использовать и центробежную, и подъёмную силу, тем самым увеличивая напор.
Внутренняя конфигурация диагонального насоса может быть похожей на осевой или центробежный вариант, да и параметры напора и подачи занимают между этими модификациями промежуточное положение. Такую конструкцию часто имеют дренажные насосы.

Вихревые

Главной деталью насоса вихревого типа, тоже является рабочее колесо. Только в этом случае, оно выглядит, как плоский диск, имеющий короткие прямые лопатки, расположенные вдоль окружности колеса.
В рабочей зоне насоса, предусмотрена соответствующая полость с уплотнением, в которой лопатки и будут двигаться:

  • Вращаясь с большой скоростью, колесо увлекает за собой жидкость. Под воздействием центробежной силы создаётся вихревое движение, которое и послужило названием для данного вида насосного оборудования. Его отличительной особенностью, является вот какой факт.

Устройство вихревого насоса

  • Определённый объём воды движется от входа в рабочую полость, до отводящего отверстия по винтообразной траектории. Многократно попадая между вращающимися лопастями, она каждый раз получает ускорение. При этом, естественно, увеличивается и напор.
  • Благодаря такой конструкции, данный показатель у вихревого насоса в несколько раз превышает характеристики центробежного варианта с аналогичным размером рабочего колеса и той же скорости его вращения. Это позволяет изготавливать насосы вихревой конструкции с меньшей массой и габаритами.

Но, как водится, недостатки у этого оборудования тоже имеются. Проблема в том, что вихревые насосы могут работать только с чистой водой.
Даже относительно небольшое содержание в ней твёрдых частиц, способствует быстрому износу деталей. Максимальный напор такого оборудования составляет не более 90м, что вполне достаточно для подачи воды в дом из питьевого колодца.

Источник: https://moikolodets.ru/dinamicheskie-nasosy-430

Осевые насосы

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

Международный государственный экологический университет

имени А. Д. Сахарова

Факультет мониторинга окружающей среды

Кафедра возобновляемых источников энергии

Осевые насосы

Курсовая работа студента 3-го курса

Губича Алексея Сергеевича

____________А. Губич

«Допустить к защите»                                                                                                                                                                                                                                                                                                          Зав. кафедрой возобновляемых источников энергиид.т.н., профессор                   ______________ С. П. Кундас«____»________________2012 г.  Руководитель                                                                                                                                                                                                                                                                                                          к.т.н., доцент                   ____________С. С. Кучур                   

Минск, 2013

Реферат

Курсовая работа 42 с., 19 рис., 6 источников.

ОСЕВОЙ НАСОС, РАБОЧЕЕ КОЛЕСО, КПД ОСЕВОГО НАСОСА, ОБРАТНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ КАЧЕСТВА РЕШЕТКИ, МОЩНОСТЬ НА ВАЛУ, ПОЛНЫЙ КПД СТУПЕНИ.

Объектом исследования является осевой насос.

Цель курсового проекта – рассчитать КПД осевого насоса, обратный коэффициент качества решетки, расчет КПД осевой ступени и мощность на валу насоса, полный КПД ступени.

Произведён расчёт КПД решетки, расчет КПД осевой ступени и мощность на валу насоса, полный КПД ступени.

Реферат

Курсавая работа 42 з., 19 мал., 6 крыніц.

Восевай помпа, працоўнае кола, ККД восевых помпа, зваротны Каэфіцыент ЯКАСЦІ кратамі, магутнасць на вале, ПОЎНЫ ККД прыступак.

Читайте также  Электрохимзащита трубопроводов принцип действия

Аб'ектам даследавання з'яўляецца восевай помпа.

Мэта курсавога праекта — разлічыць ККД восевага помпы, зваротны каэфіцыент якасці рашоткі, Разлік ККД восевай прыступкі і магутнасць на вале помпы, поўны ККД прыступкі

Зроблены разлік ККД рашоткі, разлік ККД восевай прыступкі і магутнасць на вале помпы, Поўны ККД прыступкі.

Аbstract

Coursework 42 p., 19 Fig. 6 sources.

Axial flow pumps, impellers, axial pump efficiency, inverse quality factor of the lattice, shaft power, the total efficiency of the stages.

The object of study is the axial pump.

The aim of the course project — to calculate the efficiency of the axial pump, check the quality factor lattice calculation efficiency axial stage and the power to the pump shaft, the total efficiency level

The calculation of the efficiency of the lattice, the calculation of the efficiency levels and axial shaft horsepower pump, full efficiency level. 

Введение 6

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОСЕВЫХ НАСОСОВ Назначение. область применения, принцип действия 7

1.1 Назначение осевых насосов 8

1.2 Классификация насосов 8

1.3 Основные области применения осевых насосов 9

1.4 Устройство и принцип работы осевого насоса 9

2. Теоретические основы работы 11

3. Расчет КПД Осевого насоса 16

4. Анализ основных конструктивных особенностей 22

4.    Особенности  21

5. Основы эксплуатации 31

5.1 Установка насосов и электродвигателей 31

5.2 Балансировка колес насосов 31

5.3 Подшипники 32

5.4 Звукоизоляция 33

5.5 Служба эксплуатации насосов 33

5.6    Ремонт рабочих колес осевых насосов 35

Заключение 40

Список использованных источников 41

Введение

Насо́с — гидравлическая машина, преобразующая механическую энергию приводного двигателя в энергию потока жидкости, служащая для перемещения и создания напора жидкостей всех видов, механической смеси жидкости с твёрдыми и коллоидными веществами или сжиженных газов.

Следует заметить, что машины для перекачки и создания напора газов выделены в отдельные группы и получили название вентиляторов и компрессоров. Разность давлений жидкости в насосе и трубопроводе обусловливает её перемещение.

 Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первый известный поршневой насос для тушения пожара, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, упоминается ещё в I веке н. э. В Средние века насосы использовались в различных гидравлических машинах. Один из первых центробежных насосов со спиральным корпусом и четырёхлопастным рабочим колесом был предложен французским учёным Д. Папеном.

До XVIII века насосы использовались гораздо реже, чем водоподъёмные машины (устройства для безнапорного перемещения жидкости), но с появлением паровых машин насосы начали вытеснять водоподъёмные машины. ВXIX веке с развитием тепловых и электрических двигателей насосы получили широкое распространение. В 1838 году русский инженер А. А.

 Саблуков на основе созданного им ранее вентилятора построил центробежный насос и работал над применением его при создании судового двигателя.

1.1 Назначение осевых насосов

Осевые насосы (рисунок 1.1) предназначаются главным образом для подачи больших объёмов жидкостей.

Их работа обусловлена передачей той энергии, которую получает жидкость при силовом воздействии на неё лобовой поверхности вращающихся лопастей рабочего колеса.

Частицы подаваемой жидкости при этом имеют криволинейные траектории, но, пройдя через выправляющий аппарат, начинают перемещаться от входа в насос до выхода из него, в основном вдоль его оси (откуда и название).

Существуют 2 основных разновидности осевых насос: жестколопастные с лопастями, закрепленными неподвижно на втулке рабочего колеса, называемые пропеллерными, и поворотно-лопастные, оборудованные механизмом для изменения угла наклона лопастей. Насосы обеих разновидностей строят обычно одноступенчатыми, реже двухступенчатыми.

Отличительной особенностью осевых насосов является — конструкция и функционирование рабочего колеса. Оно состоит из втулки, на которой укреплено несколько лопастей, представляющих собой удобнооптекаемое изогнутое крыло с закрученной передней, набегающей на поток, кромкой.

При перемещении профиля лопасти, вызываемого вращением рабочего колеса, в жидкости, за счет изменения скорости её течения вдоль нижней и верхней поверхности профиля, давление над профилем должно повыситься, а под профилем — понизиться. Благодаря этому создается напор насоса.

Рисунок 1.1 – осевой насос

Насосы различаются по нескольким позициям:

-по характеру сил преобладающих в насосе: объёмные, в которых преобладают силы давления и динамические, в которых преобладают силы инерции;

-по характеру соединения рабочей камеры с входом и выходом из насоса: периодическое соединение (объёмные насосы) и постоянное соединение входа и выхода (динамические насосы).

Объёмные насосы используются для перекачки вязких жидкостей. В этих насосах одно преобразование энергии — энергия двигателя непосредственно преобразуется в энергию жидкости (механическая => кинетическая + потенциальная).

Это высоконапорные насосы, они чувствительны к загрязнению перекачиваемой жидкости. Рабочий процесс в объёмных насосах неуравновешен (высокая вибрация), поэтому необходимо создавать для них массивные фундаменты. Также для этих насосов характерна неравномерность подачи.

Большим плюсом таких насосов можно считать способность к сухому всасыванию (самовсасыванию).

Для динамических насосов характерно двойное преобразование энергии (1 этап: механическая => кинетическая + потенциальная; 2 этап: кинетическая =>

-испарительных станций;

-циркуляционных систем реакторов;

-насосных станций;

-кристаллизаторов;

-водоочистных станций.

В различных отраслях промышленности:

-целюлозобумажное производство;

-сахарная индустрия;

-производство соли;

-индустрия по очистке сточных вод;

-производство фосфорной кислоты;

-меламиновое производство;

-химические предприятия.

Устройство и потенциальная). В динамических насосах можно перекачивать загрязнённые жидкости, они обладают равномерной подачей и уравновешенностью рабочего процесса. В отличие от объёмных насосов, они не способны к самовсасыванию.  

Применяются осевые насосы для циркуляционного водоснабжения тепловых и атомных электростанций, в оросительных системах и других отраслях народного хозяйства.

  В составе:

Осевой насос представляет собой лопастной насос, у которого рабочее колесо 1 имеет ряд лопастей, закручивающих поток, движущейся параллельно оси (рисунок 1.2):

1 — рабочее колесо, 2 — направляющий аппарат, 3 — цилиндрический корпус.

Рисунок 1.2 – схема осевого насоса

Для выпрямления потока и направления его в напорный патрубок или на следующую ступень после рабочего колеса устанавливается направляющий аппарат 2, снабженный неподвижными лопатками. Направляющий аппарат служит для преобразования кинетической энергии вращения потока в потенциальную энергию давления.

Во втулке направляющего аппарата проходит вал насоса, на котором насажено рабочее колесо, и устанавливается подшипник. 
Вся проточная часть насоса располагается в цилиндрическом корпусе 3, который по существу является продолжением трубопровода. Насос как бы настраивается в трубопровод, образуя с ним одно целое. Для вывода вала напорной части насоса придается форма отвода.

В осевом насосе поток жидкости движется параллельно оси и одновременно лопасти сообщают ему вращательное движение по окружности, на валу насоса. Так как движение жидкости в радиальном направлении отсутствует, то исключается возможность работы центробежных сил.

Повышение давления происходит за счет гидродинамического воздействия лопаток на жидкость и преобразования кинетической энергии при раскручивании потока в направляющем аппарате.

Таким образом, принцип действия осевого насоса заключается в силовом взаимодействии лопастей с потоком жидкости и использовании диффузорного элемента.

2. Теоретические основы работы осевого насоса

Преобразование энергии в осевом насосе происходит в результате взаимодействия потока жидкости с подвижными лопатками, здесь жидкость участвует одновременно в поступательном движении вдоль оси вращения рабочего колеса и вращательном движении вокруг той же оси. Эти два движения составляют абсолютный поток, подобный движению по винтовой поверхности.

При такой осесимметричности движения осевой насос располагается в цилиндрической трубе, которая является продолжением трубопровода. Насос как бы вмонтирован в трубопровод, а проточная часть его представляет собой пространство, заключенное между корпусом 1, рабочим колесом пропеллерного типа 2 и неподвижными лопатками направляющего аппарата 3 .

Во втулку направляющего аппарата проходит вал насоса 4 и обычно располагается подшипник; втулке рабочего колеса придается обтекаемая форма. Когда жидкость проходит между вращающимися лопатками пропеллерного колеса, последние передают энергию потоку жидкости и вращают его.

Для уменьшения потерь кинетической энергии от закрутки потока и устранения вращательного движения на выходе из насоса устанавливают неподвижные лопатки направляющего аппарата, которые выпрямляют поток и направляют его вдоль оси напорного трубопровода.

Осевые насосы относятся к наиболее быстроходным насосам, в основу теории которых положены законы о подъемной силе и лобовом сопротивлении ряда обтекаемых профилей (теория решетки профилей). На рис. (2.1.) изображена схема рабочего колеса осевого насоса и план скоростей потока жидкости в проточной части насоса.

Поступая в насос с осевой скоростью, жидкость попадает на рабочее колесо, которое вращается с угловой скоростьюΩ. Далее при движении между вращающимися лопатками частицы жидкости участвуют в относительном движении вдоль межлопаточного канала со скоростью   и переносном (окружном) со скоростью , где r — расстояние частицы жидкости от оси вращения.

Следовательно, абсолютная скорость потока жидкости на входе в рабочее колесо  абсолютная скорость потока жидкости на выходе из рабочего колеса  . Выйдя из рабочего колеса с абсолютной скоростью с2, жидкость попадает на лопатки направляющего аппарата, где вдоль изогнутых лопаток происходит изменение абсолютной скорости от значения с2 до сz. Параллелограммы скоростей в проточной части осевого насоса (рис.2.

1 б) можно заменить скоростными треугольниками, а цилиндрическое сечение лопастей рабочего колеса радиуса r — разверткой на плоскости. Развертка цилиндрического сечения на плоскость дает бесконечную решетку профилей. Обтекая установленные под углом вращающиеся лопатки, поток жидкости перед каждой лопаткой разветвляется на две части и вновь смыкается у выходных кромок лопаток. Скорости жидкости в ветвях потока между лопатками будут различные, поскольку за один и тот же промежуток времени до точки схода ветвей частицы жидкости вдоль тыльной поверхности лопаток проходят больший путь, чем частицы, движущиеся вдоль передней (рабочей) поверхности.

Источник: http://referat911.ru/Fizika/osevye-nasosy/252693-2530557-place1.html

Аксиально-поршневые насосы: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Насос аксиально-поршневой – это техническое устройство, относящееся к категории гидравлических машин, механическая энергия рабочего органа которых преобразуется в энергию движущегося потока жидкости.

Если такие машины совершают обратное действие (другими словами, энергия потока жидкости преобразуется в механическую), они называются гидромоторами.

Использоваться как гидромоторы, так и гидравлические насосы стали достаточно давно, а сегодня они активно применяются практически везде.

Аксиально-поршневые насосы устанавливаются на самосвалах, бункеровозах, мультилифтах и другой технике

Что собой представляет гидронасос аксиально-поршневого типа

Насос гидравлический аксиально-поршневой, как и радиально-поршневой, является устройством объемного типа, которое функционирует за счет изменения объема рабочих камер. В гидравлических насосах аксиально-поршневой группы такие рабочие камеры сформированы расточками, которые выполнены в цилиндрическом блоке.

В отличие от радиально-поршневых насосов, у аксиально-поршневых машин внутренние рабочие камеры располагаются параллельно по отношению к поршням и оси самого устройства.

В ходе перемещения поршней такого насоса при вращении цилиндрического блока происходит увеличение или уменьшение объема рабочих камер, что и позволяет устройству всасывать и отдавать перекачиваемую им жидкость.

Аксиально-поршневой насос в разрезе

Как и у радиально-поршневых насосов, рабочие камеры аксиально-поршневых устройств соединены с всасывающим и нагнетательным патрубками, через которые и осуществляются забор и отдача перекачиваемой воды.

Процесс соединения рабочих камер с всасывающим и нагнетательным патрубками насосов, относящихся к аксиально-поршневой группе, происходит поэтапно.

По тому, как работает гидравлический насос, относящийся к аксиально-поршневому типу, он схож с паровыми и радиально-поршневыми насосами.

Читайте также  Принцип работы циклона для сбора опилок

Конструктивные особенности и принцип действия

Гидронасос аксиально-поршневого типа состоит из следующих элементов:

  • поршней, также называемых плунжерами, которые входят в состав блока цилиндров;
  • элементов шатунного типа;
  • ведущего вала, который также называется основным;
  • механизма, который выполняет распределительные функции.

Устройство аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком

Принцип, по которому работает поршневой гидронасос аксиального типа, основывается на том, что его основной вал, вращаясь, сообщает движение элементам блока цилиндров. Вращение основного вала насосов аксиально-поршневого типа преобразуется в возвратно-поступательное перемещение поршней, совершаемое параллельно оси блока цилиндров. Именно благодаря характеру таких движений поршня, которые являются аксиальными, насос и получил свое название.

Принцип работы аксиально-поршневого гидронасоса

В результате движения, совершаемого поршнями в цилиндрах аксиально- плунжерного насоса, происходит попеременное всасывание и последующее нагнетание жидкости через соответствующие патрубки. Соединение рабочей камеры насоса с его всасывающими и нагнетающими линиями происходит последовательно, при помощи специальных окон, выполненных в распределительном механизме.

Чтобы минимизировать риск возникновения неисправностей при работе блока цилиндров гидронасосов аксиально-поршневого типа, а также обеспечить надежную эксплуатацию такого устройства, его распределительный механизм максимально плотно прижимается к блоку цилиндров, а окна такого блока разделяются между собой специальными уплотнительными прокладками.

На внутренней поверхности окон распределительного механизма выполнены дроссельные канавки, наличие которых позволяет уменьшить величину гидравлических ударов, возникающих в трубопроводной системе при работе насоса.

Наличие таких канавок на внутренней поверхности окон распределительного механизма помогает максимально плавно повышать давление рабочей жидкости, создаваемое в цилиндрах.

Как становится понятно из вышеописанной конструкции аксиально-поршневого гидравлического насоса, его рабочими камерами являются цилиндры, расположенные параллельно (аксиально) оси его ротора, а вытеснение жидкости из таких цилиндров осуществляется за счет возвратно-поступательных движений поршня.

Основные разновидности

По своему конструктивному исполнению поршневой гидронасос, как и гидромотор аксиально-поршневого типа, может относиться к одной из следующих категорий:

  • устройства с шайбой, устанавливаемой под определенным углом;
  • аксиально-поршневые насосы или гидромоторы, оснащенные блоком цилиндров наклонного типа.

Блок цилиндров гидромоторов и гидравлических насосов аксиально-поршневого типа, оснащенных наклонной шайбой, установлен соосно по отношению к приводному валу и при этом жестко связан с ним.

Поршни, перемещающиеся в проточках рабочей камеры, опираются своей торцевой поверхностью на шайбу, которая устанавливается под углом к оси приводного вала.

Принцип работы такого аксиально-поршневого насоса заключается в том, что при совместном вращении соединенных между собой приводного вала и наклонной шайбы поршни устройства начинают двигаться возвратно-поступательно, уменьшая или увеличивая таким образом объем рабочих камер.

Когда же объем рабочих камер начинает изменяться, осуществляется всасывание и выталкивание перекачиваемой через насос жидкости.

Устройства с наклонной шайбой относятся к регулируемым гидронасосам, так как, изменяя угол, под которым расположена рабочая поверхность наклонной шайбы, можно менять и параметры потока перекачиваемой жидкости.

Более того, при помощи такого насосного устройства можно осуществлять реверсирование подачи воды, изменяя направление угла наклона шайбы к оси приводного вала на противоположное. Насосы аксиально-поршневого вида, оснащенные наклонной шайбой, устанавливаются в гидравлических системах, работающих под средними и высокими нагрузками.

Принципиальные схемы аксиально-поршневых гидромашин

Корпус аксиально-поршневых гидравлических насосов, оснащенных блоком цилиндров наклонного типа, имеет V-образную конфигурацию, а их приводной вал выполнен в виде буквы Т. Угол, под которым блок цилиндров рассматриваемого аксиального насоса расположен к оси приводного вала, может составлять от 26 до 40°, а количество поршней доходит до 7 штук.

Принцип работы такого аксиально-поршневого насоса состоит в следующем: когда начинает вращаться приводной вал, соединенный с поршнями посредством шатунных механизмов, приводится во вращение и наклонный блок цилиндров, а поршни, расположенные в аксиальных проточках, начинают совершать движения возвратно-поступательного типа, тем самым уменьшая или увеличивая объем рабочих камер.

Процесс всасывания и нагнетания перекачиваемой рабочей среды в аксиально-поршневых насосах такого вида осуществляется через специальные отверстия-окна, выполненные в распределительном устройстве, которое располагается неподвижно относительно вращающегося наклонного блока цилиндров. В отличие от паровых и радиально-поршневых насосов, в устройствах данного типа можно регулировать объем рабочей камеры. Решается такая задача регулировкой угла наклона блока цилиндров по отношению к оси приводного вала при помощи специальных механизмов.

В аксиально-поршневых насосах применяется унифицированный качающийся узел

В зависимости от того, как реализована конструктивная схема плунжерного насоса аксиального типа, он может относиться к одному из двух видов:

  1. В устройствах, оснащенных двойным несиловым карданом, достигается полное соответствие углов, измеряемых между промежуточным, ведущим и ведомым валами. При работе гидравлических насосов данной категории их валы (ведущий и ведомый) двигаются синхронно, что позволяет снизить нагрузку на карданный вал, который, взаимодействуя с диском, передает крутящий момент.
  2. Насосы аксиально-поршневого типа имеют конструкцию, в которой реализована схема точечного касания поршней с поверхностью наклонного диска. В таком устройстве отсутствуют карданные и шатунные механизмы, что упрощает его конструкцию. Наиболее значимым недостатком аксиально-поршневых насосов данной категории является то, что для их запуска необходимо принудительно выдвинуть поршневые элементы из рабочих камер и затем прижать их торцевую часть к поверхности наклонного диска. Между тем за счет простоты конструкции регулярное техническое обслуживание и ремонт гидронасосов данного типа не представляет больших сложностей.

Достоинства и недостатки

Аксиально-поршневой гидромотор и гидравлический насос данного типа при сравнении с радиальными и паровыми устройствами отличаются следующими достоинствами:

  • При достаточно компактных размерах и небольшом весе такие устройства обладают внушительной мощностью и достойной производительностью.
  • За счет компактных размеров и небольшого веса насосы, относящиеся к аксиально-поршневому типу, при работе создают небольшой момент инерции.
  • Частоту вращения выходного вала аксиально-поршневого гидромотора регулировать очень легко.
  • Данные устройства эффективно функционируют даже при достаточно высоком давлении рабочей среды и при этом создают соответствующий крутящий момент выходного вала.
  • В таких установках можно изменять объем рабочей камеры, чего не удается достичь при использовании гидронасосов и гидромоторов радиально-поршневых.
  • Частота, с которой вращается выходной вал гидромоторов данного типа, в зависимости от модели может находиться в диапазоне 500–4000 об/мин.
  • В отличие от насосов радиально-поршневых, которые могут работать при давлении рабочей жидкости, не превышающем значение 30 мПа, аксиальные установки способны функционировать при давлении, доходящем до 35–40 мПа. При этом потери величины такого давления будут составлять всего 3–5%.
  • Поскольку поршни аксиальных насосов устанавливаются в рабочих камерах с минимальными зазорами, достигается высокая герметичность таких установок.
  • При использовании насосов данного типа можно регулировать как направление подачи, так и давление рабочей жидкости.

Регулируемый аксиально-поршневой гидромотор применяется на погрузчиках, экскаваторах и автокранах

Как и у любых других технических устройств, у аксиально-поршневых насосов есть недостатки:

  • Такие насосы стоят достаточно дорого.
  • Сложность конструктивной схемы значительно затрудняет ремонт аксиально-поршневых гидронасосов.
  • Из-за не слишком высокой надежности эксплуатировать гидравлические механизмы данного типа следует только согласно инструкции, иначе можно столкнуться не только с невысокой эффективностью работы такого устройства, но и с его частыми поломками.
  • При использовании насосного оборудования данного типа жидкость в гидравлическую систему подается с большой пульсацией и, соответственно, расходуется неравномерно.
  • Из-за высокой пульсации, характерной для функционирования таких насосов, гидравлика, которой оснащена трубопроводная система, может работать некорректно.
  • Гидравлические механизмы аксиально-поршневого типа очень критично реагируют на загрязненную рабочую среду, поэтому использовать их можно только с фильтрами, размер ячеек которых не превышает 10 мкм.
  • Аксиально-поршневые гидравлические устройства из-за особенностей своей конструкции издают при работе значительно больше шума, чем модели насосов и гидравлических моторов пластинчатого и шестеренного типа.

К аксиально-поршневому типу, как упомянуто выше, могут относиться не только гидравлические насосы, но и гидромоторы. Принцип работы гидромотора практически идентичен принципу действия аксиально-поршневого насоса.

Основная разница состоит в том, что совершается такая работа в обратной последовательности: в устройство под определенным давлением подается жидкость, которая и заставляет двигаться поршни гидромотора, приводящие во вращение его выходной вал.

Источник: http://met-all.org/nasosy/nasos-aksialno-porshnevoj-ustrojstvo-printsip-dejstviya.html

Устройство и принцип работы центробежного насоса

Центробежный насос состоит из корпуса, имеющего спиральную форму, и расположенного внутри жестко закрепленного колеса, состоящего из двух дисков, с закрепленными между ними лопастями. Они отогнуты от радиального направления в сторону противоположную той, в какую направлено вращение колеса. Соединение насоса с трубопроводами, напорным и всасывающим, производится через патрубки.

Принцип действия центробежных насосов заключается в следующем: в наполненном водой корпусе и всасывающем трубопроводе приводится во вращение рабочее колесо. Возникающая при его вращении центробежная сила приводит к вытеснению воды от центра колеса к его периферийным участкам.

Там создается повышенное давление, которое начинает вытеснять жидкость в напорный трубопровод. Понижение давления в центре рабочего колеса вызывает поступление жидкости в насос через всасывающий водопровод.

Таким образом осуществляется работа по непрерывной подаче жидкости центробежным насосом.

Устройство и принцип действия центробежного насоса

Центробежные насосы могут иметь одно или несколько рабочих колес, называются они соответственно — одноступенчатыми и многоступенчатыми. Не зависимо от количества рабочих колес, принцип действия центробежного насоса остается тем же — перемещение жидкости вызывает центробежная сила, вызванная вращающимся рабочим колесом.

Осевой насос обустроен таким образом: на втулку, находящуюся внутри корпуса (рабочее колесо) установлено несколько крылообразных, имеющих обтекаемую форму лопастей. Вращение колеса вокруг оси приводит к тому, что укрепленные на нем лопасти создают подъемную силу, которая воздействует на жидкость и приводит к перемещению жидкости вдоль втулки. Вращение втулки осевого насоса производится в трубчатой камере.

Это вызывает движение основной массы потока в осевом направлении, но при этом рабочее колесо несколько его закручивает. Чтобы избежать появление вращательного движения жидкости, в камере, на определенном расстоянии от втулки, устанавливается выравнивающее устройство, через него жидкость следует в коленчатый отвод, затем — в напорный трубопровод.

Читайте также  Эрлифт принцип действия

У зарубежных пользователей большей популярностью пользуются насосы диагональные, конструкция которых сочетает элементы осевых и центробежных насосов. От центробежных диагональные насосы отличаются углом выхода потока (45 градусов вместо 90). Диагональные насосы обычно имеют вертикальное исполнение (вертикальное расположение вала), что придает им сходство с осевыми насосами.

Назначение, устройство, принцип работы центробежного насоса

Что представляет собой центробежный насос?Центробежный насос(см.рис. 27) представляет собой улиткообразный корпус, в котором на оси с числом оборотов 500—3000 в мин. быстро вращается лопастное рабочее колесо.

Поступающая по всасывающей линии через боковое отверстие (патрубок) вода захватывается лопатками, приводится во вращательное движение и благодаря развивающейся центробежной силе выбрасывается (гонится) из корпуса насоса по нагнетательной линии с определенной скоростью и определенным давлением.

Одновременно с ним через всасывающие трубы поступают новые порции воды и таким образом получается непрерывная подача воды. Расположение всасывающих и нагнетательных отростков (патрубков) может быть различным. Насос может иметь впуск воды не только с одной стороны колеса, но и с обеих его сторон, тогда получается насос с двусторонним впуском воды.

Рис. 27. Центробежный насос:

2 — манометр на нагнетательном трубопроводе;

3 — краник для заливки насоса;

4 — манометр на всасывающем трубопроводе;

5 — лопастное колесо.

Центробежные насосы делятся:

— по числу колес: одноколесные или одноступенчатые, многоколесные или многоступенчатые;

по создаваемому напору :

а) низконапорные — с напором до 20 мм. вод. ст .;

б) средненапорные — с напором 20-60 мм.вод.ст .;

в) высоконапорные — с напором более 60 мм.вод.ст .;

по способу разъема корпуса :

а) с горизонтальным разъемом;

б) с вертикальным разъемом;

по способу подвода воды к колесу :

а) с односторонним подводом жидкости;

б) с двухсторонним подводом жидкости.

Консольные центробежные насосы изготовляются двух модификаций:

К — с горизонтальным валом на отдельной стойке; КМ — с горизонтальным валом, моноблочные, с электродвигателем. Насосы типа К и КМ предназначен, для перекачивания воды, а также других жидкостей, схожих с водой по удельному весу и вязкости, с температурой до 85°С и содержимым механических примесей размером до 0,2 мм в количестве не более 0,1% по объему.

Как подразделяются центробежные насосы в зависимости от высоты подъема воды? В зависимости от высоты подъема воды насосы (условно) разделяются на три группы: низкого давления, подающие воду на высоту примерно до 15 м ; среднего давления для подачи на высоту примерно 35-40 м и высокого давления, поднимающие воду на большие высоты.

Центробежные насосы высокого давления изготовляют обычно многоколесными — многоступенчатыми, т. е. несколько рабочих колес расположены в одном корпусе последовательно одно за другим и окружены направляющими аппаратами. Вода через всасывающую трубу поступает в первое колесо, увлекается им, по отводному каналу идет во второе колесо и т. д.

пока не попадает в нагнетательный патрубок.

Отчего зависит производительность центробежного насоса? Производительность центробежного насоса зависит от частоты вращения лопастного колеса и прямопропорциональна частоте вращения. Если обозначить производительность через букву Q . а частоту вращения лопастного колеса через букву n . то можно Записать

Таким образом, при увеличении числа оборотов насоса в два раза количество подаваемой им воды также увеличивается вдвое; при увеличении числа оборотов втрое количество подаваемой воды увеличивается в З раза и т. д.

Какую арматуру и контрольно-измерительные приборы устанавливают на центробежном насосе? На центробежном насосе, как правило, на всасывающей линии устанавливают приемный клапан и запорное устройство; на нагнетательной линии — обратный клапан и запорное устройство, а также вентиль для залива насоса водой перед его пуском и манометр.

Каков порядок пуска центробежного насоса? Порядок пуска центробежного насоса следующий: осмотреть насос, проверить наличие масла в подшипниках, далее насос и приемную линию залить водой (если он работает на всасывание), после чего проверить задвижку на напорном трубопроводе. Если задвижка на напорном трубопроводе открыта, то перед пуском ее следует закрыть, так как пуск насоса производится при закрытой задвижке.

Далее необходимо проверить уровень масла в подшипниках, в случае надобности масло долить. Затем включить насос в работу. Когда насос наберет нормальное число оборотов, медленно открыть задвижку на нагнетательной линии. При остановке центробежного насоса необходимо в начале закрыть запорное устройство (задвижку на нагнетательной линии), а затем выключить электродвигатель, вращающий его.

За чем следят во время работы центробежного насоса? Во время работы центробежного насоса следят за показаниями манометра, установленного на нагнетательной линии; за состоянием подшипников насоса; за показаниями амперметра электродвигателя; проверяют состояние сальников насоса, в случае необходимости слегка их осторожно подтягивают.

185.154.22.52 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Принцип работы

Действие центробежного насоса основано на законах гидродинамики, на придании жидкости, поступающей в замкнутый корпус спиралевидной формы. динамического воздействия через вращающиеся лопасти ротора. Эти лопасти имеют сложную форму с изгибом в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Они закреплены между двумя дисками, насаженными на ось, и сообщают динамику жидкости, заполняющей пространство между ними.

Возникающая при этом центробежная сила относит её из центральной части корпуса, расположенной в районе оси вращения рабочего колеса к его периферии, и дальше — в отводящую трубу.

В результате действия центробежной силы в центре корпуса создаётся разреженная область пониженного гидравлического давления, которая заполняется новой партией жидкости из подающего патрубка. Необходимый напор в трубопроводе создаётся разницей давлений: атмосферного и внутреннего, в центральной части рабочего колеса.

Работа насоса возможна только при полном заполнении корпуса водой, в «сухом» состоянии колесо будет вращаться, но необходимой разницы давления не возникнет и перемещения жидкости из подающего трубопровода не будет.

Устройство

Любой центробежный насос состоит из двух основных узлов: мотор и рабочая камера или проточная часть. В зависимости от назначения, типа перекачиваемой жидкости конструкция и применяемые материалы могут меняться, но состав основных элементов одинаков:

  • двигатель
  • спиральный корпус — «улитка»
  • рабочее колесо — крыльчатка
  • рабочий вал
  • уплотнение вала
  • подшипник вала
  • входной патрубок (фланец)
  • выходной патрубок (фланец)

Корпус центробежного насоса может быть монолитным, или разъёмным — для удобства ремонта и ухода за агрегатом. Особые требования к внутренней поверхности корпуса — она должна быть максимально гладкой, все неровности и дефекты затрудняют прохождение жидкости и снижают эффективность работы центробежного насоса.

Отвод жидкости проходит через спиралевидную камеру с расширением к выходу, поэтому такие центробежные насосы часто называют «улиткой». Отводящая камера переходит в патрубок, к которому подсоединяется напорный трубопровод.

деталь лопастного насоса — рабочее колесо-ротор. От него передаётся в перемещаемую жидкую среду механическая энергия вращения вала двигателя. Для повышения эффективности действия центробежного насоса в корпусе могут быть установлены несколько роторов на одном валу. Такой агрегат способен выдавать на выходе высокое давление, и называется многоступенчатым.

По конструкции рабочее колесо может быть открытым или закрытым. Вариант, при котором лопасти закрыты с боков дисками, более эффективен, в нём отсутствуют ненужные перетекания жидкости из одной полости в другую.

Приборы и арматура

Для нормальной работы центробежного насоса нужны дополнительные узлы и приборы:

  • Приёмный обратный клапан. Способствует сохранению воды в проточной части, если перекачивается вода — оснащается сеткой для грубой очистки.
  • Задвижка на всасывающем патрубке.
  • Кран для выпуска воздуха при наполнении водой рабочей камеры.
  • Обратный клапан на напорной трубе, препятствующий ходу воды в корпус при работе другого агрегата.
  • Задвижка на выходной трубе для запуска и контроля напора воды.
  • Вакуумметр, измеряющий степень разрежения на входе в проточную камеру.
  • Манометр для измерения напора.
  • Предохранительный клапан для защиты от гидроудара.
  • Приборы автоматического контроля (комплектуются при работе в составе производственного комплекса оборудования различного назначения)

Классификация

В промышленности и в быту применяются тысячи центробежных насосов. Чётко классифицировать их без привязки к узкой области применения сложно, можно разделить их по типам относительно только самых общих свойств:

  • Число ступеней (рабочих роторов): одноступенчатые, двухступенчатые,многоступенчатые. Общая мощность напора складывается из давления создаваемого одной крыльчаткой.
  • Ось вращения: горизонтальный рабочий вал, вертикальное расположение вала (скважинные).
  • Способ установки: поверхностные, полупогружные (помпы центробежного типа для выкачивания жидкостей из углублений), погружные (для работы в глубоких колодцах и скважинах, с подвесом на тросе).
  • Забор воды: нормальное всасывание (вода заполняет рабочую камеру самотёком), самовсасывающие (для подъёма жидкости с глубины через подающий шланг, требуется заливка всей системы)
  • Расположение входного и выходного патрубка: классическое (входной — по центру, по оси рабочего вала, выходной — сверху), расположение In-Line (всасывающая и напорная труба расположены по одной оси).

Преимущества и применение

Центробежные насосы, принцип работы которых отличается простотой, нашли повсеместное применение во многом благодаря именно логичности своего устройства. Общий подход сохраняется в конструировании микроскопических устройств.

перекачивающих растворы в точных медицинских приборах и для многотонных помп, качающих в шахтах смесь воды с кусками тяжёлых горных пород.

Общие преимущества использования таких агрегатов: надёжность, компактность, простота, долговечность, лёгкость монтажа, простой пуск и наладка, плавная подача жидкости, экономичность и низкая стоимость.

Погружной насос центробежного типа — главный элемент системы водоснабжения во многих частных домах. Без него трудно обойтись на всех этапах устройства такой системы. После бурения скважины только такое устройство способно выкачать без повреждений для себя взвесь воды с частицами грунта. В дальнейшем на основе его монтируется насосная станция для удобного и надёжного водоснабжения дома.

Источники: http://udobnovdome.ru/princip-dejstviya-centrobezhnogo-nasosa/, http://studopedia.ru/6_151555_naznachenie-ustroystvo-printsip-raboti-tsentrobezhnogo-nasosa.html, http://kotel.guru/sistemy-otopleniya/cirkulyacionnye-nasosy/centrobezhnye-nasosy-ustroystvo-i-princip-raboty.html

Источник: http://rusbyr.ru/ustrojstvo-i-printsip-raboty-tsentrobezhnogo-nasosa.html

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: