Меню

Методика расчета коэффициента полезного действия насоса Изучение особенностей гидравлических машин преобразу

Общие сведения по насосному оборудованию

Методика расчета коэффициента полезного действия насоса. Изучение особенностей гидравлических машин, преобразующих механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости. Характеристика особенностей производительности, напора и мощности насоса.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 07.11.2013
Размер файла 1,4 M
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общие сведения по насосному оборудованию

Насосы — гидравлические машины, которые преобразуют механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости, повышая ее давление. Разность давлений жидкости в насосе и трубопроводе обусловливает ее перемещение.

Насосы поднимают жидкость на определенную высоту, подают ее на необходимое расстояние в горизонтальной плоскости или заставляют циркулировать в какой-либо замкнутой системе.

Насосы являются одной из самых распространенных разновидностей машин. Их применяют для различных целей, начиная от водоснабжения населения и предприятий и кончая подачей топлива в двигателях ракет. Насосы применяют в гидропередачах, назначением которых является передача механической энергии от двигателя к исполнительному рабочему органу, а также преобразование вида и скорости движения последнего посредством жидкости. Гидропередача состоит из насоса и гидродвигателя. Насос, работающий от двигателя, сообщает жидкости энергию. Пройдя через насос, жидкость поступает в гидродвигатель, где передает механическую энергию исполнительному рабочему органу.

По принципу действия различают насосы следующих типов:

В динамических насосах жидкость перемещается при воздействии сил на незамкнутый объём жидкости, который непрерывно сообщается с входом в насос и выходом из него.

В лопастных насосах энергия передаётся жидкости при обтекании лопастей вращающегося рабочего колеса насоса.

— в центробежных насосах давление создается центробежной силой, действующей на жидкость при вращении лопастных колес. Жидкость движется от центра колеса к периферии.

— в осевых насосах жидкость движется в направлении оси колеса при вращении в ней устройства типа гребного винта.

В насосах трения жидкость перемещается под воздействием сил трения.

— в вихревых насосах в энергию давления трансформируется энергия вихрей, образующихся в жидкости при вращении рабочего колеса.

— в струйных насосах перемещение жидкости производится движущейся струей воздуха, пара или воды.

В объемных насосах разность давлений возникает при вытеснении жидкости из замкнутого пространства телами, движущимися возвратно-поступательно или вращающимися. К машинам этого типа относятся поршневые и ротационные (шестеренчатые, пластинчатые и винтовые) насосы.

— в поршневых, плунжерных, диафрагмовых насосах жидкость вытесняется телом, движущимся возвратно-поступательно.

— в шестерённых, пластинчатых, винтовых насосах жидкость вытесняется телом, совершающим вращательные движения.

2. Основные параметры насосов

Основными параметрами насоса любого типа являются производительность, напор и мощность.

Производительность или подача, Q, (мі/сек) определяется объемом жидкости, подаваемой насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени.

Напор Н (м) характеризует удельную энергию, которая сообщается насосом единице веса перекачиваемой жидкости. Этот параметр показывает, на какую величину возрастает удельная энергия жидкости при прохождении ее через насос, и определяется с помощью уравнения Бернулли. Напор можно представить как высоту, на которую может быть поднят 1 кг перекачиваемой жидкости за счет энергии, сообщаемой ей насосом.

Мощностью насоса (мощностью, потребляемой насосом) называется энергия, подводимая к нему от двигателя за единицу времени. Мощность можно определить из следующих соображений. Каждая единица веса жидкости, прошедшая через насос, приобретает энергию в количестве Н, за единицу времени через насос протекает жидкость весом pgQ. Следовательно, энергия, приобретенная за единицу времени жидкостью, прошедшей через насос, или полезная мощность насоса:

Мощность насоса на валу N больше полезной мощности Nп на величину потерь в насосе, которые учитываются коэффициентом полезного действия насоса:

N = Nп / зн = сgQН/зн

Величина механических потерь (потери на трение в подшипниках, в уплотнениях, трение поверхности рабочих колес о жидкость) оценивается механическим КПД змех, который равен отношению оставшейся после преодоления механических сопротивлений гидравлической мощности к мощности, потребляемой насосом.

Объемные потери (потери энергии жидкости из-за разницы давлений на входе и выходе рабочего колеса, потери производительности при утечке жидкости через зазора насоса) оценивают объемным КПД зv, равным отношению действительной производительности насоса Q к теоретической Qт.

Гидравлические потери (потери на преодоление гидравлического сопротивления подвода, рабочего колеса и отвода, потери напора) оцениваются гидравлическим КПД зГ, который равен отношению действительного напора насоса к теоретическому.

Тогда КПД насоса равен:

Коэффициент полезного действия насоса характеризует совершенство конструкции и экономичность эксплуатации насоса и отражает относительные потери мощности в самом насосе.

Для центробежных насосов КПД насоса зн — 0,6-0,7, для поршневых насосов — 0,8-0,9, для наиболее совершенных центробежных насосов большой производительности — 0,93 — 0,95.

Номинальная мощность двигателя больше мощности на валу вследствие механических потерь в передаче от электродвигателя к насосу и в самом электродвигателе:

Nдв = N / зпер здв = Nп / зн зпер здв,

зпер — к.п.д. передачи,

здв — к.п.д. двигателя.

зн зпер здв — полный к.п.д. насосной установки з, т.е.

з = зн зпер здв = Nп / Nдв

Полный КПД характеризует полные потери мощности насосной установкой.

Установочная мощность двигателя Nуст рассчитывается по величине Nдв с учётом возможных перегрузок в момент пуска насоса:

насос гидравлический двигатель

где в — коэффициент запаса мощности

3. Напор насоса. Высота всасывания. Кавитация

Насосная установка и ее характеристика

На рисунке изображена схема насосной установки. К насосу 7, приводимому от электродвигателя 6, жидкость поступает из приемного резервуара 1 по подводящему трубопроводу 12. Насос нагнетает жидкость в напорный резервуар 2 по напорному трубопроводу 3. На напорном трубопроводе имеется регулирующая задвижка 8, при помощи которой изменяется подача насоса. Иногда на напорном трубопроводе устанавливают обратный клапан 10, автоматически перекрывающий напорный трубопровод при остановке насоса и препятствующий благодаря этому возникновению обратного тока жидкости из напорного резервуара. Если давление в приемном резервуаре отличается от атмосферного или насос расположен ниже уровня жидкости в приемном резервуаре, то на подводящем трубопроводе устанавливают монтажную задвижку 11, которую перекрывают при остановке или ремонте насоса. В начале подводящего трубопровода часто предусматривают приемную сетку 13, предохраняющую насос от попадания твердых тел, и пятовой клапан 14, дающий возможность залить насос и подводящий трубопровод жидкостью перед пуском. Работа насоса контролируется по расходомеру 4, который измеряет подачу насоса, по манометру 5 и вакуумметру или манометру 9, дающим возможность определить напор насоса.

Назовем уровни свободной поверхности жидкости в приемном и напорном резервуаре приемным и напорным уровнями; разность HГ высот напорного и приемного уровней — геометрическим напором насосной установки.

Для того чтобы перемещать жидкость по трубопроводам установки из приемного резервуара в напорный, необходимо затрачивать энергию на подъем жидкости на высоту HГ, на преодоление разности давлений р» — р’ в резервуарах и на преодоление суммарных гидравлических потерь Уhп всасывающего и напорного трубопроводов. Таким образом, энергия, необходимая для перемещения единицы веса жидкости из приемного резервуара и напорный по трубопроводам установки, или потребный напор установки:

Где — статический напор установки.

Напор насоса затрачивается на подъем жидкости на полную геометрическую высоту Нг, преодоление разности давлений в напорной и приемной емкостях и гидравлических сопротивлений во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

Характеристикой насосной установки называется зависимость потребного напора от расхода жидкости. Геометрический напор HГ, давления р» и р’ и, следовательно, статический напор НСТ от расхода не зависят.

При турбулентном режиме гидравлические потери пропорциональны расходу во второй степени:

где к — сопротивление трубопроводов насосной установки.

На рисунке справа изображена характеристика насосной установки, слева — схема установки. Уровни, на которых размещены элементы установки, на схеме вычерчены в масштабе оси напоров графика. Уровень в приемном резервуаре совмещен с осью абсцисс. Так как статический напор установки от подачи насоса не зависит, характеристика насосной установки представляет суммарную характеристику подводящего и напорного трубопроводовсмещенную вдоль оси напоров на величину НСТ.

Характеристика насосной установки

Для определения напора действующего насоса пользуются показаниями установленных на нём манометра (рм) и вакуумметра (рв).

где ра — атмосферное давление

рн — давление в напорном патрубке

рвс — давление во всасывающем патрубке

Напор действующего насоса может быть определён, как сумма показаний манометра и вакуумметра (выраженных в м столба перекачиваемой жидкости) и расстояния по вертикали между точками расположения этих приборов.

Если давления в приёмной и напорной емкостях одинаковы (р’= р»), то уравнение напора примет вид:

При перекачивании жидкости по горизонтальному трубопроводу (Нг = 0):

Н = (р» — р’) / сg + hп

В случае равенства давлений в приёмной и напорной емкостях для горизонтального трубопровода (р’= р»и Нг = 0) напор насоса

4. Высота всасывания

Всасывание жидкости насосом происходит под действием разности давлений в приемной емкости и давлением на входе в насос или под действием разности напоров.

Высота всасывания насоса увеличивается с возрастанием давления р0 в приёмной ёмкости и уменьшается с увеличением давления рвс, скорости жидкости вс и потерь напора hп..вс во всасывающем трубопроводе. Если жидкость перекачивается из открытой ёмкости, то давление р0 равно атмосферному ра. Давление на входе в насос рвс должно быть больше давления рt насыщенного пара перекачиваемой жидкости при температуре всасывания (рвc > рt), т.к. в противном случае жидкость в насосе начнёт кипеть.

При этом в результате интенсивного выделения из жидкости паров и растворенных в ней газов возможен разрыв потока и уменьшение высоты всасывания до нуля. Следовательно, т.е. высота всасывания зависит от атмосферного давления, скорости движения и плотности перекачиваемой жидкости, её температуры (и соответственно — давления её паров) и гидравлического сопротивления всасывающего трубопровода.

При перекачивании из открытых резервуаров высота всасывания не может быть больше высоты столба перекачиваемой жидкости, соответствующего атмосферному давлению, величина которого зависит от высоты места установки насоса над уровнем моря. При перекачивании горячих жидкостей насос устанавливают ниже уровня приёмной ёмкости, чтобы обеспечить некоторый подпор со стороны всасывания, или создают избыточное давление в приёмной ёмкости. Таким же образом перекачивают высоковязкие жидкости.

Практически высота всасывания насосов при перекачивании воды не превышает следующих значений:

Высота всасывания, м

5. Кавитация: основные понятия, причины возникновения и ее следствия

Нарушение сплошности потока жидкости, обусловленное появлением в ней пузырьков или полостей, заполненных паром и выделившимся из жидкости газом, называется кавитацией. Кавитация возникает в области пониженного давления, где возникают растягивающие напряжения, которые приводят к разрыву жидкости и образующие полости — каверны заполняются парами жидкости и выделившимся из нее растворенным газом. Попадая в область высоких давлений паровые пузырьки (каверны) «захлопываются». Захлопывание каверн вызывает местный гидравлический удар, который может привести к разрушению (эрозии) стенок каналов. Действительно, давление в пузырьках остается постоянным и равным давлению упругости насыщенного пара, в то время как давление жидкости по каналу рабочего колеса повышается при течении жидкости от входа к выходу. Попадая в область высокого давления, пузыри схлопываются под действием высокого давления. Это схлопывание сопровождается местным повышением давления в несколько тысяч атмосфер. Если оно происходит на поверхности лопаток или других элементах насоса, то с их поверхности выбиваются частицы материала, из которого они сделаны. Это явление называется эрозией. Этот процесс можно определить по потрескивающим звукам, которые усиливаются с увеличением кавитации.

Возникновение и развитие кавитации в жидкости связано с наличием так называемых ядер кавитации. В технических жидкостях всегда имеются ядра кавитации. Они являются теми слабыми точками, в которых нарушается сплошность жидкости, и возникают кавитационные явления. Наиболее вероятно, ядра кавитации представляют собой нерастворенные газовые включения, в том числе в порах и трещинах, а также микрочастицы, взвешенные в жидкости.

Если в жидкости присутствуют свободные или растворенные газовые включения, то кавитация будет протекать более интенсивно, с большим шумом и вибрациями.

Кавитация приводит к трем основным отрицательным последствиям:

К срыву подачи, напора, мощности и к.п.д.

К эрозионному износу элементов насоса: рабочего колеса, вала и т.д.

К звуковым явлениям: шуму, вибрации установки, а также к низкочастотным автоколебаниям давления в трубопроводах.

В насосах кавитация возникает при давлении перед входом в насос существенно превышающем давление парообразования при данной температуре жидкости. Это означает, что область минимального давления располагается внутри проточной части насоса. Падение давления внутри проточной части насоса (по сравнению с входным давлением Рвх) связано с обтеканием лопаток. При обтекании лопаток, как при обтекании любого тела, образуется область пониженного давления Рmin.

Как только давление станет ниже давления насыщенного пара, то образуется кавитация. В потоке жидкости такое падение давления происходит обычно в области повышенных скоростей и при перекачивании горячих жидкостей в условиях, когда происходит интенсивное парообразование в жидкости, находящейся в насосе. Пузырьки пара попадают вместе с жидкостью в область более высоких давлений, где мгновенно конденсируются. Жидкость стремительно заполняет полости, в которых находился сконденсировавшийся пар, что сопровождается гидравлическими ударами, шумом и сотрясением насоса. Кавитация приводит к быстрому разрушению насоса за счёт гидравлических ударов и усиления коррозии в период парообразования. При кавитации производительность и напор насоса резко снижаются.

Зависимость напора насоса от давления на входе при постоянном расходе и постоянной частоте вращения называется кавитационной характеристикой. Такие характеристики снимаются на специальных стендах.

Уменьшение давления перед насосом Рвх достигается вакуумированием воздушной подушки в резервуаре. Во время испытаний насоса при постоянном значении расхода Q и постоянных числах оборотов определяют значения давлений на входе, при которых появляются кавитационные явления.

Читайте также:  Факторы влияющие на производительность

По результатам испытаний строятся кавитационные характеристики.

При давлении на входе равного Рнач в насосе возникает кавитация, которая сказывается в появлении мелких пузырьков и шума от их схлопывания. Дальнейшее уменьшение давления от Рнач до Ркрит, несмотря на развитие кавитации (увеличивается количество и объем пузырьков), не приводит к изменению напора и к.п.д. насоса, но при этом могут усиливаться эрозионные и колебательные явления.

При давлении Ркрит, напор начинает снижаться (одновременно с напором снижается к.п.д. насоса). Это критический режим.

При давлении на входе насоса равного Рсрв напор и расход резко падают. Это — срывной кавитационный режим.

На кавитационной характеристике насоса можно выделить несколько областей:

а) режим начальной кавитации (или скрытая кавитация) насоса, когда Ркрит

Источник



Магистр

Хижняк Павел Анатольевич

Я в контакте

ДонНТУ

Портал магистров ДонНТУ

ДонНТУ

Главная

Творческая автобиография

Резюме

Реферат

Библиотека

Ссылки

Отчет о поиске

Гитара. Как много в этом слове.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО НАСОСНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ

Насос представляет собой гидравлическую машину, преобразующую механическую энергию приводного двигателя в энергию жидкости, обеспечивающую её движение. Исходя из функционального назначения насоса, определяющими техническими параметрами являются подача и напор (давление).

Подача — это объем жидкости, подаваемой насосом в единицу; времени, выраженной в м 3 /час (кубометров в час) или л/сек, (литров в секунду). Обозначается «Q».

Напор — это разность удельных анергии жидкости в сечениях после и до насоса, выраженная в метрах водного столба. Обозначается «Н».

В насосах объемного типа пользуются понятием «давление», выраженным в атмосферах (кГс/см ) или мегаласкалях (МПА) (один мегапаскаль равен 10 атмосферам).

Напорная характеристика отражает основные потребительские свойства, насоса. Выбор насоса начинается с подбора напора (давления) и подачи.

При выборе насоса следует учитывать разброс параметров насоса по подаче и напору, в том числе при различной обточке рабочего колеса, а также возможность нахождения требуемого режима работы в пределах рабочей области его характеристики.

Важным гидравлическим параметром насоса является допустимая вакуумметрическая высота всасывания, характеризующая нормальные условия подхода жидкости к рабочему колесу. Эта величина выражается в метрах водяного столба при температуре 20°С и при нормальном атмосферном давлении (10 м вод. ст.). В силу разных причин, в том числе из-за сложности физического процесса, происходящего не всасывании насоса, этому важнейшему параметру при эксплуатации и при подборе насосов не уделяется должного внимания.

Большая часть неприятностей при эксплуатации насоса связана с плохими условиями на всасывании насоса и возникновением, как следствие этого, кавитации.

Кавитация ведет к быстрому износу насоса или к его разрушению из-за вибрации (чаще всего подшипниковых узлов). При появлении признаков неустойчивой работы насоса на это следует обратить внимание. Если вы обращаетесь за консультацией по работе насоса, вам следует при заполнении опросного листа внимательнейшим образом характеризовать всасывающую линию, учитывая, что на всасывающую способность насоса отрицательно влияют следующие факторы:

    — высокая температура (более 60°) перекачиваемой жидкости;
    — не плотности во фланцевых соединениях и «сальниковой» запорной арматуре на всасывающей линии;
    — малый диаметр и большая протяженность всасывающей линии;
    — засорение всасывающей линии.

Как и всякую машину, насосный агрегат характеризует потребляемая мощность, определяющая комплектующий двигатель. Величина мощности насоса находится в прямой зависимости ‘от величины напора и подачи и обратно пропорциональна его коэффициенту полезного действия (к.п.д.)

Разброс к.п.д. насосных агрегатов велик (от 20 до 98%). Столь существенный разброс определяется разным характером взаимодействия рабочего органа с жидкостью. Общая закономерность: динамические насосы значительно уступают по этому параметру насосам объемного типа. Значимость этого параметра для больших насосов велика.

Одним из характерных приемов повышения к.п.д. для центробежных насосов является обточка рабочего колеса. Конкретный подбор рабочего колеса под нужные режимы (подача и напор) позволяет, особенно на крупных насосах, получать значительную экономию энергии.

На выбор комплектующего электродвигателя в значительной мере может влиять удельный вес перекачиваемой жидкости и вязкость (с повышением удельного веса и увеличением вязкости возрастает потребляемая мощность).

С эксплуатационной точки зрения общие для любой машины характеристики, надёжность и срок службы, будут освещены в соответствующих типам насосов разделах обзора, в этой части основное внимание будет уделено гидравлическим понятиям и в первую очередь определяющим параметрам насосов и их регулированию, т.е. подаче и напору.

Под регулированием работы насоса подразумевается процесс изменения соотношения между подачей и напором. Регулирование насоса можно осуществлять двумя методами:

    — конструктивное изменение характеристики насоса;
    — изменение условия работы системы «насос-сеть». Универсальным методом (как для динамичных насосов, так и для объемного типа) изменения характеристики насоса является изменение числа оборотов привода. При этом надо учитывать, что подача находите. в прямой зависимости от оборотов, а напор (в центробежных) — в квадратичной зависимости.

При существующем уровне развития техники этот метод для насосостроения является дорогостоящим, хотя с точки зрения энергетических затрат, он экономичен.

В практике насосостроения нашло применение регулирование числа оборотов в основном с помощью вариаторов и меньшее с помощью гидромуфт, электромагнитных муфт скольжения (ЭМС) или регулирования электропривода (тиристорные преобразователи частоты ТПЧ и синхронные электродвигатели). Положительной особенностью этого метода является то, что на группу из нескольких рабочих насосов достаточно иметь один регулируемый насос. Это существенно снижает затраты и обеспечивает конкурентоспособность этого метода с другими методами.

Дальнейшие описания в части регулирования насосов будут относить к центробежным насосам, хотя большая часть этих положений будет относиться и к осевым, и особенно к вихревым.

Особенности явлений, характерных для осевых и вихревых насосов, будут рассмотрены при их анализе.

Источник

Основные виды и типы насосов. Их классификация и область применения

Содержание

  1. Общая классификация
  2. Виды насосов и их классификация
  3. Разделение насосов по сферам применения
  4. Типы насосов
  5. Типы бытовых насосов и область их применения
  6. Описание и характеристики насосов
  7. Разновидности насосов по конструкции
  8. Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры
  9. Классификация по назначению
  10. Классификация по виду перекачиваемой среды
  11. Виды промышленных насосов
  12. Насосы для систем пожаротушения
  13. Масляные и топливные насосы
  14. Погружные насосы

Насос – тип гидравлической машины, который перемещает жидкость путем всасывания и нагнетания, используя кинетическую или потенциальную энергию. Насос необходим для использования в противопожарных технических средствах, для отвода жидкостей в жилых кварталах, при подаче топлива и многих других целях. По области применения, конструкции, принципу действия существует разные виды и типы насосов. При использовании насосов для различных целей необходимо знать, какие виды бывают и чем они отличаются.

Общая классификация

В первую очередь насосы делятся по области применения на бытовые и промышленные. Бытовые насосы используются в домашних хозяйствах, промышленные — на предприятиях и в специальных службах (пожарная). Отдельная классификация насосов по типу рабочей камеры предполагает деление на динамические и объемные насосы.

Виды насосов и их классификация

Различные классификации насосов основаны на понимании того, какие типы насосов существуют и чем они отличаются. Насосы делятся на несколько видов, те, в свою очередь, делятся на категории.

По техническим характеристикам:

  • в зависимости от объема жидкости, перемещаемой в единицу времени;
  • давление и напор;
  • КПД.

По области применения:

  • бытовые;
  • промышленные.

Разделение насосов по сферам применения

Область применения насосов очень широкая. Сегодня их используют практически во всех сферах: строительстве, промышленности, при добыче полезных ископаемых, при разработке систем пожаротушения. В малых масштабах также используются различные типы насосов, и область их применения варьируется от бытового использования для полива, до установки в системах водоснабжения и теплопередачи. В зависимости от сферы применения выделяют типы и виды насосов. Ниже представлены описания, их характеристики и разновидности.

Типы насосов

По целевому назначению:

  • погружные насосы;
  • поверхностные насосы.

По способу энергопитания:

  • электрические насосы;
  • жидкотопливные насосы.

В зависимости от типа воды:

  • для чистой воды;
  • для воды средней степени загрязненности;
  • для воды высокой степени загрязненности.

Типы бытовых насосов и область их применения

По области применения насосы делятся на бытовые и промышленные. Бытовые насосы бывают поверхностными и погружными. Для бытового использования чаще используют первый тип. Поверхностные насосы применяются для автономного водоснабжения частных домов, полива прилежащей территории, откачки воды из подвалов и прудов, повышения давления при автономной подаче воды в частный дом.

Существует четыре типа бытовых насосов:

  • садовые;
  • насосные станции;
  • дренажные;
  • глубинные.

Описание и характеристики насосов

Существует 2 вида насосов: поверхностные и погружные. Поверхностные насосы устанавливаются на уровне земли, в скважину или яму опускается шланг. Если насос оборудован автоматической системой включения-выключения при подаче воды, то он называется станцией. Насосы погружного типа включают в себя: дренажные насосы, фекальные, циркуляционные, насосы, установленные в колодцах и скважинах.

Разновидности насосов по конструкции

По конструкции все насосы различаются между собой. Они могут быть вертикальные и горизонтальные. Все насосы отличаются своей сборкой, в зависимости от модели в них могут быть использованы лопатки, лопасти, винты.

Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры

Различают типы насосов по принципу действия и конструкции. Они делятся на объемные и динамические насосы.

  1. Объемные насосы — такие, в которых жидкость перемещается за счет изменения объема камеры с жидкостью под действием потенциальной энергии.
  2. Динамические насосы – механизмы, в которых жидкость перемещается вместе с камерой под действием кинетической энергии.

Динамические насосы, в свою очередь, делятся на лопастные и струйные.

Отдельно выделяют виды объемных насосов по принципу действия в зависимости от конструкции:

  1. Роторные насосы – это цельный корпус, с определённым числом лопаток/лопастей, приходящих в движение при помощи ротора.
  2. Шестеренные насосы – самый простой тип механизма, состоящий из сцепленных между собой шестерен, приходящих в движение под принудительным изменением полости между шестернями.
  3. Импеллерные – в эксцентрический корпус заключены лопасти, при вращении выдавливающие жидкость.
  4. Кулачковые – насосы, в корпус которых заключены 2 ротора, которые при вращении перекачивают жидкости разной степени вязкости.
  5. Перистальтические – корпус включает эластичный рукав, в котором находится жидкость. При вращении дополнительных валиков жидкость перемещается по рукаву.
  6. Винтовые – насосы, состоящие из ротора и статора. При вращении ротора жидкость начинает перемещаться по оси насоса.

Существует также деление динамических насосов по принципу действия:

  1. Центробежные – включает в себя рабочее колесо, внутри которого находится жидкость, при вращении колеса, частицы приобретают кинетическую энергию, начинает действовать центробежная сила, под действием которой жидкость переходит в корпус мотора.
  2. Вихревые насосы – по принципу действия аналогичны центробежным, но менее габаритны и имеют более низкий КПД.
  3. Струйные – основаны на переходе потенциальной энергии в кинетическую.

Вихревый тип насоса является наиболее часто используемым за счет легкости установки. В бытовых нуждах такой агрегат устанавливают в загородных домах для обеспечения подачи воды. Циркуляцию воды обеспечивает жидкость, подаваемая на лопатки, расположенные в корпусе насоса. Ключевым элементов здесь является колесо, на которое вода подается через входное отверстие. Также такой насос используют для скважин, так как создают высокое давление. Они обладают способностью самовсасывания и могут перерабатывать не только жидкость, но газо-водную смесь.

Насосы центробежного типа часто применяют в бытовых и промышленных целях:

  • для организации систем водоснабжения на промышленных предприятиях;
  • для организации систем водоснабжения жилых кварталов;
  • для систем полива.

Эти насосы отличаются простотой эксплуатации, так как принцип работы достаточно прост. Основную нагрузку принимает колесо с лопатками, на которое и подается жидкость, однако если жидкости внутри не будет, то насос выйдет из строя. Чаще такие насосы бывают поверхностными. За счет этого снижается их производительность. Погружные насосы центробежного типа требуют герметичность корпуса высокого качества.

Классификация по назначению

По назначению различные виды насосов используют в промышленных целях (в пищевой, химической, бумажной промышленности). В бытовых целях насосы используются при строительстве, откачке воды из скважин и колодцев, для бурения колодца, для теплоснабжения. Бурение колодца требует использования насосной станции или насоса погружного типа. Насос обеспечивает подачу воды из скважины под небольшим давлением.

В автомобилях и промышленных машинах насосы являются вспомогательными устройствами.

При добыче полезных ископаемых используют различные типы насосов для бурения скважины, обустройства прилежащей к скважине территории, откачки жидкости, для переработки жидкостей. В промышленности насосы устанавливаются на предприятиях для гидроудаления отходов производства.

Насосы, применяемые в пищевой индустрии, часто имеют устройства для измельчения материалов (кроме камня и металлов), чтобы предотвратить засорение трубопровода.

Отдельно выделяют насосы для пожаротушения. Конструкция таких насосов предусматривает подачу воды под сильным давлением.

Дренажные насосы относятся к погружным, они характеризуются наличием системы измельчения и фильтрации.

Насосы, нагнетающие давление используются в системах, где требуется повышение давления при работе (теплоснабжение, водоснабжение).

Выделяют виды водяных насосов по назначению:

  1. Водоподъемные.
  2. Циркуляционные.
  3. Дренажные.

В зависимости от сферы использования существует классификация водяных насосов по принципу действия.

  1. Водоподъемные насосы используются для экстракции жидкости из скважин или колодцев.
  2. Циркуляционные виды насосов используют для перемещения жидкости в системах отопления, кондиционирования и подачи воды.
  3. Дренажные насосы используют для откачивания жидкости из подвалов и канализации.

Классификация по виду перекачиваемой среды

В зависимости от того, какого типа жидкость будет проходить через насос, конструктивные и другие особенности будут различаться.

Насосы используют для перекачивания:

  • чистой жидкости и жидкости малой загрязненности;
  • жидкостей средней степени загрязненности с примесями легкой взвеси;
  • не сильно загазованных жидкостей;
  • смесей газа и жидкости;
  • агрессивных жидкостей;
  • жидких металлов.

Для работы с разными типами жидкости используют насосы объемного типа. Этот вид насосов работает по принципу изменения объема камеры, что приводит к переходу энергии двигателя в энергию субстанции. Такие насосы способны работать с любыми средами, однако следует учитывать высокий уровень вибрации.

Читайте также:  Про одометры выбор оборудования для корректировки

Динамические насосы могут также работать с любыми типами жидкостей, однако они не обладают способностью к самовсасыванию. В зависимости от конструктивных особенностей насосов существуют различные способы переработки перемещаемой жидкости. Например, вихревые насосы динамического типа не предназначены для работы с загрязненной жидкостью, включающей абразивные вещества. Для таких агрегатов жидкость с примесями является разрушающей, приводя к истончению стенок насоса.

Виды промышленных насосов

В промышленности используются насосы разных типов. Основные виды насосов, используемые на различных предприятиях:

  • многоступенчатые;
  • маслонасосы шестеренные;
  • насосы химические погружные;

Промышленные насосы используются в различных областях

  • в легкой промышленности;
  • в химической промышленности;
  • в строительстве;
  • в машиностроении;
  • при добыче полезных ископаемых.

Вид и тип насоса выбирается в зависимости от нужд предприятия, свойств и качества перекачиваемой жидкости.

К наиболее популярным относятся глубинные насосы, так как широко используются в бытовых и промышленных целях. Их легко монтировать при установке систем водоснабжения и отопления, они используются для забора воды из скважин, в отопительных системах.

Основные виды насосов по типу подводимой энергии:

  • насосы, работающие за счет механической энергии;
  • водоструйные насосы;
  • насосы, работающие за счет сжатого пара или газа.

К насосам, работающим за счет механической энергии, относятся поршневые насосы, пропеллерные, винтовые, центробежные и ротационные. Несмотря на одинаковый принцип действия, эти насосы сильно отличаются по конструкции. Водоструйные насосы – элеваторы, эжекторы, работают за счет подачи жидкости на лопасти колеса.

Насосы для систем пожаротушения

Основным требованием к насосам системы пожаротушения является подача воды под высоким давлением. Наиболее часто используемыми являются центробежные насосы, так как они позволяют быстро закачать воду за счет центробежной силы. Важными пунктами при выборе насоса для пожаротушения являются:

  • напор;
  • частота вращения колеса;
  • КПД;
  • высота всасывания;
  • объем перемещаемой воды.

В зависимости от количества колес с лопастями насосы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Многоступенчатые агрегаты позволяют создать более высокое давление, что в свою очередь, влияет на напор и высоту подаваемой жидкости. При установке систем пожаротушения в зданиях стоит учитывать, что оборудование необходимо периодически проверять, так как застой может вызвать затруднения при запуске. На пожарных машинах устанавливают центробежные насосы и вспомогательные агрегаты. Вспомогательные насосы заполняют корпус центробежного насоса жидкостью и отключаются автоматически.

Масляные и топливные насосы

Среди промышленных типов насосов выделяют масляные и топливные устройства, устанавливаемые на двигателях автомобилей и машин и двигателях внутреннего сгорания.

Масляные насосы обеспечивают снижение силы трения между взаимодействующими частями двигателя. Они бывают регулируемыми и нерегулируемыми. В двигателях автомобиля устанавливаются роторные или шестеренные насосы для перекачивания масла.

Топливные насосы устанавливаются в автомобилях в обязательном порядке. Они обеспечивают доставку топлива из бака в камеру сгорания. В зависимости от конструкции топливные насосы бывают: механические и электрические.

Погружные насосы

Погружные насосы применяются при работе на глубине более восьми метров. Все типы погружных насосов обладают системой охлаждения, а также выполнены из прочного материла, помогающего избежать деформации под давлением. Погружные насосы бывают центробежными и вибрационными. В насосах второго типа жидкость всасывается с помощью вибрационного или электромагнитного механизма.

При выборе насоса важно учитывать большое количество факторов:

  • цель использования;
  • место использования;
  • необходимость установки вспомогательных агрегатов;
  • габариты насоса;
  • способ работы насоса.

Источник

Общие сведения по насосному оборудованию


Общие сведения по насосному оборудованию

Насосы — гидравлические машины, которые преобразуют механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости, повышая ее давление. Разность давлений жидкости в насосе и трубопроводе обусловливает ее перемещение.

Насосы поднимают жидкость на определенную высоту, подают ее на необходимое расстояние в горизонтальной плоскости или заставляют циркулировать в какой-либо замкнутой системе.

Насосы являются одной из самых распространенных разновидностей машин. Их применяют для различных целей, начи­ная от водоснабжения населения и предприятий и кончая подачей топлива в двигателях ракет. Насосы применяют в гидропередачах, назначением которых является передача механической энергии от двигателя к исполнительному рабочему органу, а также пре­образование вида и скорости движения последнего посредством жидкости. Гидропередача состоит из насоса и гидродвигателя. Насос, работающий от двигателя, сообщает жидкости энергию. Пройдя через насос, жидкость поступает в гидродвигатель, где передает механическую энергию исполнительному рабочему органу.

По принципу действия различают насосы следующих типов:

  • В динамических насосах жидкость перемещается при воздействии сил на незамкнутый объём жидкости, который непрерывно сообщается с входом в насос и выходом из него.
  • В лопастных насосах энергия передаётся жидкости при обтекании лопастей вращающегося рабочего колеса насоса.

— в центробежныхнасосах давление создается центробежной силой, действующей на жидкость при вращении лопастных колес. Жидкость движется от центра колеса к периферии.

— в осевых насосах жидкость движется в направлении оси колеса при вращении в ней устройства типа гребного винта.

  • В насосах трения жидкость перемещается под воздействием сил трения.

— в вихревых насосах в энергию давления трансформируется энергия вихрей, образующихся в жидкости при вращении рабочего колеса.

— в струйных насосах перемещение жидкости производится движущейся струей воздуха, пара или воды.

  • В объемных насосах разность давлений возникает при вытеснении жидкости из замкнутого пространства телами, движущимися возвратно-поступательно или вращающимися. К машинам этого типа относятся поршневые и ротационные (шестеренчатые, пластинчатые и винтовые) насосы.

— в поршневых, плунжерных, диафрагмовыхнасосах жидкость вытесняется телом, движущимся возвратно-поступательно.

— в шестерённых, пластинчатых, винтовых насосах жидкость вытесняется телом, совершающим вращательные движения.

^ Основные параметры насосов

Основными параметрами насоса любого типа являются производительность, напор и мощность.

Производительность или подача, Q, (м³/сек) определяется объемом жидкости, подаваемой насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени.

Напор Н (м) характеризует удельную энергию, которая сообщается насосом единице веса перекачиваемой жидкости. Этот параметр показывает, на какую величину возрастает удельная энергия жидкости при прохождении ее через насос, и определяется с помощью уравнения Бернулли. Напор можно представить как высоту, на которую может быть поднят 1 кг перекачиваемой жидкости за счет энергии, сообщаемой ей насосом.

Мощностью насоса (мощностью, потребляемой насосом) назы­вается энергия, подводимая к нему от двигателя за единицу вре­мени. Мощность можно определить из следующих соображений. Каждая единица веса жидкости, прошедшая через насос, приобре­тает энергию в количестве Н, за единицу времени через насос про­текает жидкость весом pgQ. Следовательно, энергия, приобретен­ная за единицу времени жидкостью, прошедшей через насос, или полезная мощность насоса:

Мощность насоса на валу N больше полезной мощности Nп на величину потерь в насосе, которые учитываются коэффициентом полезного действия насоса:

N = Nп / ηн = ρgQН/ηн

Величина механических потерь (потери на трение в подшипниках, в уплотнениях, трение поверхности рабочих колес о жидкость) оценивается механическим КПД ηмех, который равен отношению оставшейся после преодоления механических сопротивлений гидравлической мощности к мощности, потребляемой насосом.

Объемные потери (потери энергии жидкости из-за разницы давлений на входе и выходе рабочего колеса, потери производительности при утечке жидкости через зазора насоса) оценивают объемным КПД ηv, равным отношению действительной производительности насоса Q к теоретической Qт.

Гидравлические потери (потери на преодоление гидравлического сопротивления подвода, рабочего колеса и отвода, потери напора) оцениваются гидравлическим КПД ηГ, который равен отношению действительного напора насоса к теоретическому.

Тогда КПД насоса равен:

Коэффициент полезного действия насоса характеризует совершенство конструкции и экономичность эксплуатации насоса и отражает относительные потери мощности в самом насосе.

Для центробежных насосов КПД насоса ηн – 0,6-0,7, для поршневых насосов – 0,8-0,9, для наиболее совершенных центробежных насосов большой производительности — 0,93 – 0,95.

^ Номинальная мощность двигателя больше мощности на валу вследствие механических потерь в передаче от электродвигателя к насосу и в самом электродвигателе:

ηпер — к.п.д. передачи,

ηдв — к.п.д. двигателя.

ηн ηпер ηдв — полный к.п.д. насосной установки η, т.е.

Полный КПД характеризует полные потери мощности насосной установкой.

^ Установочная мощность двигателя Nуст рассчитывается по величине Nдв с учётом возможных перегрузок в момент пуска насоса:

где β – коэффициент запаса мощности

Nдв, кВт Менее 1 1-5 5-50 Более 50
β 2 – 1,5 1,5 –1,2 1,2 – 1,15 1,1

^ Напор насоса. Высота всасывания. Кавитация.

Насосная установка и ее характеристика

На рисунке изображена схема насосной установки. К насосу 7, приводимому от электродвигателя 6, жидкость поступает из прием­ного резервуара 1 по подводящему трубопроводу 12. Насос нагнетает жидкость в напорный резервуар 2 по напорному трубопроводу 3. На напорном трубопроводе имеется регулирующая задвижка 8, при помощи которой изменяется подача насоса. Иногда на напорном трубопроводе устанавливают обратный клапан 10, автоматически перекрывающий напорный трубопровод при остановке насоса и препятствующий благодаря этому возникновению обратного тока жид­кости из напорного резервуара. Если давление в приемном резервуаре отличается от атмосферного или насос расположен ниже уровня жидкости в приемном резервуаре, то на подводящем трубопроводе устанавливают монтажную задвижку 11, которую перекрывают при остановке или ремонте насоса. В начале подводящего трубопровода часто предусматривают приемную сетку 13, предохраняющую насос от попадания твердых тел, и пятовой клапан 14, дающий возможность залить насос и подводящий трубопровод жидкостью перед пуском. Работа насоса контролируется по расходомеру 4, который измеряет подачу насоса, по манометру 5 и вакуумметру или манометру 9, дающим возможность определить напор насоса.

Назовем уровни свободной поверхности жидкости в приемном и напорном резервуаре приемным и напорным уровнями; разность HГ высот напорного и приемного уровней — геометрическим напором насосной установки.

Для того чтобы перемещать жидкость по трубопроводам установки из приемного резервуара в напорный, необходимо затрачивать энер­гию на подъем жидкости на высоту HГ, на преодоление разности дав­лений р»р’ в резервуарах и на преодоление суммарных гидравли­ческих потерь Σhп всасывающего и напорного трубопроводов. Таким образом, энергия, необходимая для перемещения единицы веса жид­кости из приемного резервуара и напорный по трубопроводам уста­новки, или потребный напор установки:

Где — статический напор установки.

Напор насоса затрачивается на подъем жидкости на полную геометрическую высоту Нг, преодоление разности давлений в напорной и приемной емкостях и гидравлических сопротивлений во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

^ Характеристикой насосной установки называется зависимость потребного напора от расхода жидкости. Геометрический напор HГ, давления р» и р’ и, следовательно, статический напор НСТ от расхода не зависят.

При турбулентном режиме гидравлические потери пропорциональны расходу во второй степени:

где к — сопротивление трубопроводов насосной установки.

На рисунке справа изображена характеристика насосной уста­новки, слева — схема установки. Уровни, на которых размещены элементы установки, на схеме вычерчены в масштабе оси напоров графика. Уровень в прием­ном резервуаре совмещен с осью абсцисс. Так как статический напор установки от подачи насоса не зависит, характеристика насосной установки представляет сум­марную характеристику под­водящего и напорного трубопроводовсме­щенную вдоль оси напоров на величину НСТ.

Характеристика насос­ной установки

Для определения напора действующего насоса пользуются показаниями установленных на нём манометра (рм) и вакуумметра (рв).

рн = рм + ра

рвс = ра — рв

где ра – атмосферное давление

рн – давление в напорном патрубке

рвс – давление во всасывающем патрубке

Напор действующего насоса может быть определён, как сумма показаний манометра и вакуумметра (выраженных в м столба перекачиваемой жидкости) и расстояния по вертикали между точками расположения этих приборов.

Если давления в приёмной и напорной емкостях одинаковы (р’= р»), то уравнение напора примет вид:

При перекачивании жидкости по горизонтальному трубопроводу (Нг = 0):

В случае равенства давлений в приёмной и напорной емкостях для горизонтального трубопровода (р’= р»и Нг = 0) напор насоса

Источник

Виды насосов: типы, классификация, назначение принцип действия

Водяные насосы – это специальные устройства, которые могут выполнять различные функции. В быту водяные насосы могут использоваться для циркуляции воды в бассейне, подъема воды из колодцев или скважин, для повышения давления воды в кранах, других целей по транспортировке жидкостей.

Работа водяного насоса обеспечивается за счет двух видов энергий – потенциальной и кинетической. Классифицируют насосы по ряду характеристик. Каждая модель имеет свои технические параметры, определяющие сферу применения гидравлического устройства. Ключевыми отличиями водяных насосов считают:

  • мощность агрегата;
  • коэффициент полезного действия, определяющий эффективность оборудования при перекачке жидкости;
  • напор и давление, которые обозначают возможности водяного насоса;
  • производительность;
  • материал и сфера применения.

В данном обзоре рассмотрим основные виды насосов, принцип их действия, преимущества и недостатки, определим критерии выбора.

Центробежные виды насосов

Представляют собой любой насос, который создает поток или повышает давление жидкости, за счет чего производится ее перекачка из одного пункта к другому. Центробежный насос считается одним из наиболее популярных видов, и используется в 95% бытовых и промышленных решений.

К плюсам такого насоса относят невысокую стоимость обслуживания, простоту эксплуатации, универсальность. Принцип перекачки жидкости центробежным насосом можно объяснить следующей схемой:

  • внутри корпуса насоса находится рабочее колесо, представляющее собой ряд изогнутых лопастей;
  • лопасти вращаются при погружении в воду, которая вместе с ними вращает жидкость, обеспечивая достаточную силу;
  • он создает центробежную силу к частицам воды и вытесняет жидкость из источника.

Центробежные водяные насосы имеют разные рабочие колеса в зависимости от сферы их применения. Выделяют три основных типа:

  • закрытый — закрывает лопатки с обоих концов кожухом и является наиболее эффективным;
  • полуоткрытый;
  • открытый.

Полуоткрытые и открытые центробежные насосы применяются для вязких жидкостей и с примесями. Рабочее колесо центробежного насоса всегда должно быть погружено
в воду. Главной причиной низкой эффективности в таких насосах будет попадание воздуха в двигатель. Из-за попадания воздуха насос будет работать
медленнее, перекачивать водяные насосы воздухом становится труднее, чем жидкостью. Насос перестанет вытеснять воду под давлением. Для устранения этой проблемы нужно
будет удалить воздух из системы.

Читайте также:  Белгород магазин газового оборудования сайт

Конструкция центробежного насоса включает три важных элемента: электродвигателя, насоса для физического перекачивания воды, механизма для включения и выключения насоса. При
выборе центробежного насоса обязательно определяют его необходимую мощность. Она должна быть достаточной для выполнения конкретной задачи. Поскольку жидкость считается достаточно
тяжелым материалом, для ее перекачки, например, на высоту, потребуется большая мощность.

Если технические характеристики центробежного насоса не будут соответствовать поставленной задаче, крыльчатка будет вращаться, разбрызгивая жидкость, но практически не перемещая. Также
между вращающимся диском и корпусом останется небольшой зазор, который будет служить утечке жидкости. Из-за этого существенно снижается эффективность работы насоса.
Для выполнения более сложных задач по транспортировке жидкостей могут понадобиться поршневые или диафрагменные насосы.

Центробежные насосы создают поток, используя одно из трех действий: радиальный, смешанный поток и осевой. Насосы с радиальным потоком представляют собой
центробежные насосы, в которых давление создается полностью за счет центробежной силы. В насосах со смешанным потоком давление создается частично за
счет центробежной силы и частично за счет подъема лопастей рабочего колеса. Модели с осевым потоком создают давление за счет выталкивания
или подъема лопастей рабочего колеса.

Погружные насосы как разновидность центробежных

Если нужно выкачать воду из глубины, может понадобиться центробежный погружной насос. Он устанавливается на глубине водяного источника для выталкивания воды по напорной трубе.

Погружные насосы представляют собой высокие цилиндрические агрегаты, преимущественно изготовленные их нержавеющей стали. Погружной насос нельзя назвать слишком мощным, поскольку он
имеет небольшой диаметр из-за необходимости погружения устройства. При необходимости для достижения поставленной цели могут использовать несколько погружных насосов – многоступенчатые
системы. Между собой такие насосы обязательно крепятся. За счет этого увеличивают давление воды. Необходимое давление воды зависит от глубины погружения
насоса. Многоступенчатые погружные насосы позволяют перекачивать воду из скважин до 150 метров.

Струйные типы насосов

Предназначены для работы со всеми типами жидкостей. Струйные насосы могут устанавливаться вертикально или горизонтально. В конструкции агрегатов предусмотрено несколько входов,
которые используются для всасывания постоянного потока жидкости с использованием давления для создания подъемной силы. Давление на всасывании и скорости жидкости
обеспечивают выталкивание жидкости из источника, транспортируя ее в конечную точку.

Струйный насос или инжектор объединяет в себе функции струйного и центробежного устройства. Конструктивно наличие части центробежного насоса в составе струйного
специально разработана для работы в сочетании с инжектором. Сам инжектор увеличивает давление центробежного насоса примерно на 60 процентов, обеспечивая нужное
давление. Струйные насосы превосходят центробежные именно благодаря своей способности повышать давление.

В зависимости от глубины скважины определяют принцип работы оборудования. Так, для использования в неглубокой скважине дна труба соединяется со входом
скважины и проходит вниз в источник с жидкостью. Если же нужно выкачать воду из более глубокого источника, нужно два канала
для воды. Один используется для вытеснения воды, второй – для промывочной воды. Струйные насосы для глубоких скважин бывают однотрубные и
двухтрубные.

Для работы всех струйных насосов действует универсальное правило: должен быть обратный клапан внизу всасывающей трубы. Такая система исключает попадание воды
обратно в колодец при выключенном положении оборудования. Многие струйные насосы являются самовсасывающими, поэтому способны поддерживать достаточный уровень вакуума для всасывания
жидкости.

При выборе струйного насоса обязательно учитывается тип перекачиваемой жидкости. От него зависит скорость потока. Например, в скважинах с примесями твердых
частиц лучше применять агрегат с кольцевым соплом. Струйные насосы могут быть изготовлены из высокопрочных видов пластика, стали, нержавеющей стали. Если
вы выбираете материалы, поддающиеся коррозии, обязательно нужно обеспечить антикоррозийную защиту.

Поршневые водяные насосы

Поршневые гидравлические насосы применяются в различных целях, для перекачивания воды различных масштабов. Каждый тип поршневого насоса выполняет свою функцию и
используется для конкретных задач. Поршневой насос – это оборудование, которое работает по принципу прямого вытеснения жидкости. Такой насос способен создавать
высокое давление, способствующее перемещению воды. Он приводится в действие механизмом гидравлического привода. При включении поршневого насоса жидкость перемещается по цилиндрической
камере. Для уплотнения по диаметру используют специальную насадку для поршневого штока.

Поршневые насосы преимущественно используют при необходимости обеспечить высокий расход жидкости при низком давлении. За счет этого жидкость откачивается с высокой скоростью при несущественных усилиях. На рынке можно найти модификации поршневых насосов, каждый из которых работает по своему принципу.

Выделяют несколько типов поршневых насосов:

  • осевые – это насосы, которые проталкивают жидкость по спирали вдоль оси. Их еще называют аксиально-поршневыми конструкциями. Главное преимущество таких насосов в работоспособности при высоких температурах. Такие насосы применяют для промышленных целей и масштабных задач по выкачке жидкостей из водоемов, в производстве;
  • линейные – разновидность эффективных поршневых насосов, которые наиболее подходят для управления большими потоками жидкости. Они предназначены для повышения давления воды. Они не отличаются высокой скоростью вращения, но способны создавать достаточное давление для использования в различных целях;
  • с изгибной осью – работают за счет изгиба блока цилиндров вокруг своей оси. Отличаются высокой гибкостью. Конструкция таких видов насосов позволяет им вращаться с большей скоростью, чем линейные поршневые насосы;
  • радиальные – работают за счет выталкивания жидкости из системы. Они способны распределять энергию по системе, создавая высокое давление. Радиальные насосы считаются надежными и высокоэффективными моделями поршневых насосов;
  • плунжерные — насос прямого вытеснения с цилиндрической формой. Вырабатывается энергия за счет выталкивания жидкости по возвратно-поступательному движению плунжера. Такие насосы стоят
    на порядок дороже своих аналогов. Это объясняется высокой надежностью агрегата. Благодаря своей прочности и особенностям конструкции плунжерные водяные насосы прослужат
    длительное время без необходимости ремонта и обслуживания. Поршневые насосы чаще всего применяют в случаях, когда нужно обеспечить высокое давление.

Роторные насосы

Это типы водяных насосов, которые отличаются от других типов отсутствием клапана. Перекачивание воды происходит за счет ее выталкивания под давлением. Основным рабочим механизмом в конструкции считается ротор. При движении ротор меняет объем замкнутого пространства. В таком положении элемента жидкость выталкивается.

Роторные водяные насосы работают с минимальным уровнем шума и без вибраций, поэтому пользуются спросом для решения бытовых задач. Конструкцией роторного насоса предусмотрена возможность обратной подачи жидкости. Роторный насос способен выкачивать жидкости любой плотности и вязкости. Такие модели имеются высокий коэффициент полезного действия.

Роторный насос по своим свойствам превосходит центробежный при определенных условиях эксплуатации. При выборе эффективного насоса стоит обратить внимание на диаграмму
диапазона и характеристики конкретной модели. Современные модели роторных насосов отличаются надежностью и улучшенным рабочим диапазоном. Их часто используют в среде
с ограниченным доступом к энергопотреблению. В таких условиях они демонстрируют максимальную эффективность.

Конструкция роторного насоса включает несколько элементов:

  • насосную полость с элементами, которые проводятся в действие приводным валом. Это вращательное движение является отличительной чертой роторных агрегатов;
  • всасывающий патрубок. Через него вращающиеся элементы насоса втягивают жидкость.

Насосные элементы характеризуются плотно прилегающими рабочими зазорами. Такие насосы не нуждаются в отдельных впускных или выпускных клапанах. Объем перекачиваемой жидкости или смещение определяются ротором и насосной полостью.

Мембранные насосы

Такой вид насосов появился на рынке относительно недавно. Мембранные насосы используют для перекачивания жидкостей разной степени вязкости. Они способны работать
с газообразной средой благодаря своим конструктивным особенностям. Встроенная мембрана или диафрагма обеспечивает поступление и обратное движение жидкости, что приводит к
изменению объема камеры.

Диафрагмы приводятся в действие качающимся поршнем или плунжером через гидравлическую жидкость. Во время обратного движения поршня жидкость поступает в камеру насоса через открытый всасывающий клапан. Движение поршня или плунжера вперед активизирует диафрагму.

В мембранных моделях часто используют двушланговый насос. Это герметичный, выкачивающий насос с уплотнителем по диаметру со стороны гидравлического привода. Шланговые диафрагмы располагаются друг в друге. Жидкость поступает в насос по линейному пути. За счет герметичности диафрагм жидкость касается только шланги-диафрагмы и обратных клапанов.

Выделяют несколько преимуществ мембранных насосов:

  • простая конструкция с минимальным количеством элементов;
  • повышенная безопасность;
  • изобилие материалов насосов;
  • низкие расходы энергии;
  • максимально контролируемый поток жидкости через насос;
  • тихий режим работы без вибрации;
  • компактные размеры;
  • относительно невысокая стоимость;
  • надежность и длительная эксплуатация;
  • простота замены деталей;
  • универсальность, поскольку могут использоваться в любой среде.

Классификация по типу установки — погружные или поверхностные насосы

Все насосы бывают погружными или поверхностными. Это классификация определяет расположение оборудование и принцип его работы.

Погружные насосы имеют особенную конструкцию для полного погружения в перекачиваемую жидкость. Эти специализированные насосы используются в различных промышленных и коммерческих целях, встречаются и на территории частных домов.

Конструкция погружного насоса имеет определенные особенности:

  • оснащен водонепроницаемыми кабелями, которые подают питание непосредственно на двигатель. Поскольку речь идет о погружении в воду, производители продумывают защиту от негативного воздействия водной среды на материалы агрегата;
  • двигатель и корпус турбины соединены между собой;
  • механические и электрические элементы управления находятся в защитном корпусе, чтобы не допустить попадание воды.

Для эффективной и бесперебойной работы оборудования через насос должно проходить достаточное количество жидкости. Если это недопустимо в силу конструктивных особенностей и условий эксплуатации, тогда в насосе присутствует кожух с закрытым верхом. За счет этого жидкость подается в насос.

Для надежной и длительной работы погружных насосов важно обеспечить дополнительную защиту от перегрузки. Поскольку отслеживать его состояние и исправность сложнее
(агрегат находится на глубине), важно продумать систему защиты для продления срока службы оборудования. Также должна быть исправной и срабатывать система
автоматического отключения насоса в случае остановки двигателя или заклинивания рабочего колеса. Если такая проблема будет иметь место, сложно предотвратить повреждение
обмоток двигателя.

Погружные насосы бывают разных размеров, который зависит от сферы их применения – бытового или промышленного. Для тяжелых условий эксплуатации используют
крупные насосы с возможностью перекачивания частиц диаметром до 65 мм. В промышленных условиях может иметь место двухуровневая система насоса путем
соединения дух агрегатов. Так, можно обеспечить бесперебойность работы даже при выходе одного из строя. Плюсом такой системы будет снижение износа
каждого насоса.

Погружные насосы устанавливают в следующих местах:

  • глубокие колодцы;
  • подвальные помещения с рисками затопления;
  • в паре с обычным насосом, чтобы предотвратить выход из строя одного устройства, двигатель которого может забиться загрязненной жидкостью;
  • в местах с ограниченным пространством;
  • сельскохозяйственные постройки;
  • трубопроводы с целью увеличения потока воды. Допустима горизонтальная установка насоса. Они бесшумные, поэтому использовать погружные насосы в трубах оптимально. Более того, двигатель и электрические детали закрыты для попадания жидкости.

Погружные насосы нельзя использовать при повышенных температурах жидкостей, в условиях агрессивной окружающей среды, в источниках с абразивными элементами, с твердыми частицами увеличенных фракций.

В погружных насосах система управления предназначена для контроля над уровнем жидкости. Она должна запускать или останавливать работу оборудования при достижении
определенного уровня жидкости. В таких насосах важно исключить работу на сухую, что может привести к выходу из строя двигателя. Для
этого производители оснащают модели насосов дополнительными функциями и сигналами тревоги.

Современные погружные насосы – это высокоэффективное оборудование, которое считается безопасным в использовании. Это долговечные двигатели со сроком эксплуатации свыше 40 лет. Это отличный вариант для перекачивания воды из источников, когда нужно полностью погрузить насос в жидкость или установить его ниже уровня земли.

Классификация поверхностных насосов

Поверхностные насосы располагаются не в источник воды, а вблизи него. Такие насосы не предназначены для погружения в жидкости, поэтому имеют конструктивные отличия. Поверхностные насосы бывают:

  • самовсасывающими – это разновидность оборудования, в конструкции которого предусмотрена системы втягивания воды. Такие насосы устанавливают в системах полива, выкачивания воды из водоемов, решения бытовых задач. Допустимо незначительное загрязнение источника;
  • автоматическими – упрощенная система управления насосом за счет встроенной автоматической системы. Такой насос не требует дополнительного ухода. В нем предусмотрено автоматическое
    отключение агрегата в случае неблагоприятных факторов. Например, насос выключится, если в сети будут скачки напряжения, повысится температура воды, будет прослеживаться
    маловодие в источнике;
  • насосными станциями – это особенная конструкция с резиновой грушей внутри защитного корпуса. Именно в грушу поступает перекачиваемая вода. Встроенный датчик регулирует на перепады давления. При предельных значениях давления датчик блокирует поступление воды.

Какие бывают насосы по типу перекачиваемой жидкости?

Насосы применяются строго по типу перекачиваемой жидкости. Перед покупкой и установкой агрегата нужно обязательно убедиться, что он сможет выкачивать данную жидкость. Условно насосы делят на три основных типа:

  • для питьевой или чистой воды. Такие устройства не смогут перекачивать загрязненную воду с вкраплениями твердых частиц. Предельное значение твердых частиц в жидкости – 150 грамм. В противном случае установка насоса для перекачивания такого типа воды обернется выходом из строя оборудования;
  • для жидкостей средней загрязненности. Для этого понятия применяют нормы примесей на кубометр – до 200 грамм твердых частиц;
  • специальные насосы для грязной воды. Устанавливаются для водоемов с примесями твердых частиц от 200 грамм на кубометр.

Вывод: использование разных типов насосов

При установке насосного оборудования важно правильно определить тип насоса под конкретные задачи. Важно исходить от назначения насоса, его технических характеристик
и возможностей. Также обязательно уточните, для какого типа жидкости предназначен агрегат. Только при правильном подходе вы сможете подобрать оптимальное оборудование
с длительным эксплуатационным сроком, которое будет выполнять поставленные функции.

Источник