§ 31. Общие сведения

Классификация. Динамическими называют насосы, в которых жидкость перемещается под силовым воздействием на нее в кор­пусе, постоянно сообщающимся со входом и выходом насоса.

К динамическим насосам относятся лопастные, электромагнит­ные и насосы трения.

В лопастных насосах жидкость перемещается путем обтекания лопаток.

Электромагнитным называют динамический насос, в котором жидкость перемещается под воздействием электромагнитных сил.

В насосах трения жидкость перемещается под действием сил трения, например вихревой насос.

Лопастные насосы разделяют на центробежные и осевые. Цент­робежными называт насосы, в которых жидкость перемещается че­рез рабочее колесо от центра к периферии. В осевом насосе жид­кость перемещается через рабочее колесо в направлении оси ко­леса.

Центробежные насосы классифицируют по нескольким призна­кам:

по числу колес —одноколесные и многоколесные, одноколесные насосы называют одноступенчатыми, а многоколесные с последова­тельным прохождением жидкости через колеса — многоступенча­тыми;

по создаваемому напору — низконапорные до 15 м, среднена-порные от 15 до 40 м, высоконапорные более 40 м;

по способу подвода жидкости на рабочее колесо —с односто­ронним и двусторонним входами;

по способу отвода жидкости из рабочего колеса — спиральные и секционные;

по расположению вала — горизонтальные и вертикальные;

по направлению потока жидкости в рабочем колесе — радиаль­ные, или центробежные, в которых жидкость входит в рабочее ко­лесо в осевом направлении, а выходит в радиальном, осевые, или пропеллерные, в которых жидкость входит и выходит в осевом на­правлении, диагональные, в которых лопатки рабочего колеса со­общают жидкости движение под некоторым углом к оси рабочего колеса;

по роду перекачиваемой жидкости — водяные, кислотные, ще­лочные, нефтяные и др.;

по особенностям конструкции — консольные, моноблочные, гер­метичные и др.

Принцип действия. В корпусе центробежного насоса расположено на оси рабочее колесо с лопастями. Если в корпусе насоса находится жидкость, то при вращении рабочего колеса, жидкость будет раскручиваться, на каждую частицу жидкости бу­дет воздействовать центробежная сила, которая и выбросит части­цы из пространства между лопастями. В освободившийся объем поступит жидкость из всасывающего трубопровода. Таким образом, в центробежном насосе вначале происходит нагнетание жидкости под действием центробежной силы, затем всасывание. Процесс идет непрерывно, значит, и подача жидкости насосом также непре­рывная. При выходе из насоса жидкость имеет большие скорость и напор, под действием которого она перемещается по напорному трубопроводу.

Основными частями центробежного насоса (рис. 40) служат ра­бочее колесо 1, насаженное на вал 2, корпус 3, всасывающий па­трубок, или подводящий канал 5 и нагнетательный патрубок, или отводящий канал 4, соединяющий насос с трубопроводами.

Для перекачивания больших количеств жидкости при сравни­тельно небольшом запоре применяют насосы с двусторонним вса­сыванием жидкости на колесо. Жидкость поступает в осевом на­правлении с двух сторон, за лопастями колеса два потока соеди­няются

Для нагнетания жидкости под давлением выше 0,5 МПа обычно используют многоступенчатые насосы двух типов: секционные и спи­ральные. В насосах секционного типа жидкость из рабочего коле­са поступает в диффузор, далее в обратный направляющий аппарат и затем на всасыва­ние в следующее рабочее колесо.

На рис. 41 показана схема центробеж­ного многоступенчатого насоса секционного типа. На валу в общем корпусе размещено несколько колес 1. Жидкость, переходя из одного колеса в дру­гое, протекает через лопаточный диффузор 3 и обратный направляющий аппарат 2.

В многоступенчатых центробеж­ных насосах спирального типа жидкость подается рабочим колесом в спи­ральную камеру, затем по диффузору (рас­ширяющемуся патрубку) в колесо следующей ступени.

Насосы спирального типа имеют более высокий КПД, чем насосы секционного типа, они проще в изго­товлении и обслуживании.

В осевых насосах рабочее колесо напоминает гребной винт катера (рис. 42). Если такое рабочее колесо поместить в тру-

бу с жидкостью, то при вращении колеса на его лопатках 2 будут возникать подъемные силы, уравновешивающие массу столба жид­кости над рабочим колесом. Под действием этих сил жидкость по­лучает поступательное движение по нагнетательному патрубку 4 вдоль оси трубы, т. е. корпуса насоса. Одновременно жидкость вра­щается вокруг оси вала 1.

Для устранения вращательного движения перекачиваемой жид­кости за рабочим колесом устанавливают направляющий аппарат 3, лопатки которого загнуты проти­воположно лопаткам рабочего ко­леса.

В вихревом насосе жидкость перетекает с лопатки 2 на лопатку рабочего колеса 3 и, прой­дя почти полный оборот, выбрасы­вается через патрубок в напорный трубопровод 4 (рис. 43). Образую­щийся при вращении колеса как бы вихрь подсасывает новые порции жидкости из всасывающего трубо­провода 1. При одинаковых разме­рах колес и одинаковой частоте вращения вала вихревой насос со­здает напор в 4—5 раз больший, чем центробежный.