Центробежные насосы

Центробежные насосы обладают высокой производительностью, просты в обслуживании, прочны в эксплуатации, вследствие отсутствия поршня с быстро изнашивающимися манжетами. При работе центробежный насос обеспечивает плавное и непрерывное движение воды в трубопроводе. Кроме того, он гарантирует от серьезных повреждений в случае: засорения трубопровода или закрытия задвижки, тогда как при работе поршневого насоса это приводит к авариям, если нет предохранительного клапана.

По расположению вала центробежные насосы делятся на горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные насосы служат для подъема воды из неглубоких (до 9 м.) водоисточников; вертикальные насосы являются глубоководными водоподъемниками. Вертикальные центробежные насосы изготовляют двух типов: 1) с электромотором, устанавливаемым над скважиной с длинным валом и 2) подвесные, которые погружают в скважину вместе с электромотором.

Горизонтальные центробежные насосы выпускают одноколесные и многоколесные (многоступенчатые).

Горизонтальный насос состоит из корпуса с отверстиями, где проходит вал с насаженным на нем рабочим колесом с лопатками. В корпусе насоса имеются два фланцевых патрубка: один всасывающий, к которому присоединяют всасывающую трубу с приемным клапаном, а другой напорный, по которому вода поступает в нагнетательный трубопровод.

Сущность работы центробежного насоса состоит в следующем.

Когда рабочее колесо приходит в быстрое вращательное движение, вместе с колесом начинает вращаться вода, находящаяся в корпусе насоса. Вследствие возникающей центробежной силы, она устремляется от центра к внешней окружности колеса, приобретая большую скорость, которая в корпусе насоса преобразуется в напор. Под напором вода поступает через напорный патрубок в нагнетательный трубопровод. В это же время перед входом в рабочее колесо образуется разрежение, в силу которого происходит всасывание воды из водоема. При вращении колеса получается непрерывный ток воды. Необходимым условием перед пуском насоса является заливка водой всасывающей трубы и корпуса насоса.

Высота всасывания центробежных насосов выражается в метрах водяного столба, которая измеряется от уровня воды в водоеме до центра вала колеса и может достигать 6 м.

Напор центробежного насоса измеряют в метрах водяного столба, составляющего сумму высоты всасывания и высоты нагнетания.

Коэффициент полезного действия центробежных насосов колеблется в пределах от 0,5 до 0,7 и только у некоторых крупных насосов бывает более высоким.

Производительность насоса, или, иначе, расход, определяют количеством воды (в литрах или кубометрах), поднятой насосом в единицу времени (минуту, час).

Зная производительность насоса, полный напор и коэффициент полезного действия, можно подсчитать мощность, потребляемую насосом.

При получении центробежного насоса очень важно знать его нормальную характеристику, которая обычно прилагается заводом-поставщиком и кратко обозначается на металлической дощечке, укрепленной на корпусе насоса. В табл. 7 приводится характеристика некоторых употребительных центробежных насосов:

Табл. 7. Характеристика одноколесных горизонтальных центробежных насосов

Насосы "НК" рассчитаны на работу при непосредственном соединении мотора через упругую муфту, а также с ременной передачей посредством шкива. Вращение вала, если смотреть со стороны всасывающего патрубка, происходит против часовой стрелки. Наибольшая допустимая высота всасывания при температуре воды 30°Ц - 4 м.

Насосы "ЦНШ" могут работать при непосредственном соединении с электромотором и от ременной передачи.

Табл. 8. Характеристика глубоководных артезианских турбинных насосов 'АТН-8' и 'АТН-10'

При уменьшении числа оборотов центробежного насоса производительность и напор тоже уменьшаются; снижается также потребная для насоса мощность. В табл. 9 показано изменение расхода, напора и потребляемой мощности в зависимости от уменьшения числа оборотов (в процентах от нормальных значений).

Табл. 9. Изменение расхода, напора и потребляемой мощности с уменьшением числа оборотов центробежного насоса

Уменьшать число оборотов больше чем на 50% не рекомендуется, так как при дальнейшем уменьшении коэффициент полезного действия насоса сильно снижается. Увеличение числа оборотов выше нормального не допускается.