Дата публикации:
Лопастные насосы – это самая распространенная группа насосов. Отличием их считается наличие неподвижного корпуса, в котором вращается рабочее колесо, имеющее лопасти. В зависимости от конфигурации рабочего колеса, а также от принципа работы, устройства подразделяются на центробежные и вихревые.
Содержание:
- Принцип работы лопастного насоса
- Основные элементы конструкции лопастного насоса
- Одноступенчатые и многоступенчатые лопастные насосы
- Использование лопастного насоса
- Особенности и преимущества лопастных насосов
Принцип работы лопастного насоса
Принцип действия лопастных насосов основан на перемещении жидкости вследствие динамического воздействия лопастей. Передача энергии от лопаток осуществляется, когда вращается рабочее колесо, частицами жидкости, по инерции двигающимися по осевому, радиальному направлению, либо диагонально. Поскольку в лопастных насосах нет герметичного разделения напорного и всасывающего патрубка, то перетечки из нагнетания во всасывание при повышении давления существенно увеличиваются. Поэтому устройства такого типа не применяют в системах повышенного давления.
Лопастные насосы входят в группу динамических машин. В зависимости от принципа работы и направления потока жидкости, устройства бывают вихревыми и центробежными. Последние в свою очередь подразделяются на несколько типов, отличающихся особенностями конструкции, напором, подачей, видом перекачиваемой жидкости. Существует следующая классификация лопастных насосов:
По количеству ступеней и последовательности, в которой расположены колеса, лопастные насосы подразделяются на одно-, двух-, многоступенчатые.
Классификация в зависимости от количества потоков (колес, которые расположены параллельно) предполагает подразделение на одно-, двух-, многопоточные.
В зависимости от того, по какому принципу жидкость подводится к рабочему колесу, устройства подразделяются на лопастные насосы с одно- и двусторонним входом.
Классификация в зависимости от того, по какому принципу жидкость отводится от рабочего колеса: спиральный или кольцевой отвод, а также устройства с направляющим аппаратом.
В зависимости от конструкционных особенностей рабочего колеса лопастные насосы подразделяются на несколько типов – с закрытым рабочим колесом (имеется 2 диска), с полуоткрытым (имеется 1 диск), с открытым (дисков нет).
В зависимости от создаваемого напора, устройства подразделяются на такие типы – низко-, средне- и высоконапорные, создающие до 0,2, 0,6 и свыше 6 МПа, соответственно.
По расположению вала устройства классифицируются на горизонтальные и вертикальные.
По принципу соединения с двигателем насосы подразделяются на приводные (оснащены шкивом или редуктором), соединяющиеся при помощи муфты, а также типы устройств, которые имеют общий вал с электрическим двигателем (насосы-моноблоки).
В зависимости от уровня быстроходности рабочего колеса существуют следующие виды – нормальные, тихо- и быстроходные.
Подразделяется оборудование и по типу перекачиваемой жидкости – вода, кислота и щелочь, нефть, земля и т.д.
Центробежные насосы для перекачивания чистой воды (водопроводные) оснащены рабочим колесом закрытого типа, а для перекачивания жидкости, которая содержит взвешенные вещества – открытого. Вода из колодцев поднимается при помощи погружных центробежных устройств особых марок, либо насосов-моноблоков.
Принцип действия центробежного насоса состоит в том, что попадание жидкости внутрь осуществляется посредством центробежной силы. Вращаясь, она поднимается от центральной части механизма к внутренним стенкам, затем происходит попадание жидкости в диффузор. Из-за того, что ее объем и скорость резко уменьшается, повышается давление, помогающее жидкости двигаться дальше. За счет этого продолжается ее подъем по всасывающей трубе к насосу. В результате получается равномерный и интенсивный поток. Но, если возникают перебои с поставкой жидкости, он слабеет, снижая производительность и скорость механизма.
Принцип действия лопастного насоса вихревого (осевого) типа заключается в перемещении жидкости сквозь рабочее колесо в направлении оси. Такие устройства подразделяются на жестколопастные и поворотнолопастные. В первом варианте лопасти не меняют своего положения относительно ступицы рабочего колеса, во втором – допускается его регулирование.
Основные элементы конструкции лопастных насосов
Схема конструкции лопастных насосов любого типа включает в себя следующие основные элементы:
Рабочее колесо. Это деталь, на которой фиксируются лопасти. Кроме того, к нему присоединена втулка, взаимосвязанная с рабочими дисками, определяющими классификацию конструкции (закрытого, полуоткрытого и открытого типа).
Лопасти. Вращаясь, данные элементы перемещают жидкость из одного отделение в другое.
Конфузор. Патрубок, устанавливающийся на входе в устройство. Помогает всасывать жидкость при включении насоса.
Диффузор. Трубка, стоящая на выходе из прибора. Перекаченная жидкость попадает в нее и двигается дальше в трубопровод. Кроме того, диффузор способствует преображению скоростного напора в пьезометрический.
Корпус. Важная часть насоса, в которой перемещается жидкость. Конструкция бывает разной конфигурации, от чего зависит область применения устройства и способ его установки.
Одноступенчатые и многоступенчатые лопастные насосы
Отличительной особенностью устройств одноступенчатого типа является то, что в их схеме предусмотрено лишь одно рабочее колесо. С этим связано значительное ограничение их мощности. Они обычно не подходят для фабричного применения, но могут использоваться в бытовых нуждах.
Многоступенчатые модели оснащены несколькими рабочими колесами (от двух и больше). Благодаря этому они намного производительнее. Эффективным способом увеличения мощности одноступенчатых насосов является установка дополнительного колеса.
Использование лопастных насосов
Оборудование позволяет перекачивать воду и иные жидкости при сравнительно низких давлениях и значительных расходах. При помощи таких агрегатов:
- транспортируют воду для питья;
- откачивают стоки;
- подают воду из колодцев и скважин;
- обеспечивают движение носителя тепла в тепловом оборудовании;
- перевозят нефть и иную жидкую продукцию.
Особенности и преимущества лопастных насосов
Устройства такого вида имеют оригинальную конструкцию, понятный принцип работы, отличные эксплуатационные характеристики, они лишены всех недостатков, присущих пластинчатым моделям. К преимуществам таких агрегатов относится:
- отсутствие радиальных нагрузок на входящие в конструкцию элементы;
- использование энергии пограничных потоков;
- надежная работа при перекачке жидкостей, содержащих до 70% примесей;
- возможность работать с жидкостями разного уровня вязкости;
- отсутствие импульсов, что способствует сохранению пузырьков газа в перекачиваемой среде.
Такие насосы характеризуются высоким коэффициентом полезного действия, что позволяет значительно снизить затраты при их использовании. Устройства обладают надежной конструкцией, не требуют дорогого обслуживания.
Лопастные насосы становятся незаменимым оборудованием при организации автономного водоснабжения, способствуют максимально качественной реализации поставленных задач.
