Как переместить жидкость из одного места в другое? Как правило, такую задачу решают при помощи системы трубопровода. Однако для того, чтобы в трубопроводе жидкость передвигалась, нужно некое устройство, которое будет создавать напор этой жидкости. Таким устройством и является центробежный насос. Он устроен достаточно просто, ведь он создает выходящий поток за счет действия центробежных сил, создаваемых вращением рабочего колеса.
Особенности насосного оборудования
Все, чем можно характеризовать тот или иной тип промышленного центробежного насоса, описывает:
- конструкцию его корпуса;
- количество рабочих элементов и особенности их расположения;
- материалы,из которых сделаны его составляющие.
Как правило, производитель конкретного изделия сообщает все его характеристики в паспорте. Однако зачастую оказывается, что подобрать насос, полагаясь исключительно на паспортные данные, достаточно сложно.
Несмотря на то, что в принцип их работы заложены одни и те же физические процессы, видов центробежных насосов много. Различия могут быть не просто в расположении рабочих элементов, но также и в их мощности, особенностях монтажа и охлаждения.
Одноступенчатые модели
Самыми простыми являются одноступенчатые насосы. Так они называются, потому что в их конструкции предусмотрена работа только одного рабочего колеса. Из-за простоты конструкции они являются наиболее распространенными.
Однако обратной стороной простоты конструкции и доступности является то, что такие модели не способны создавать большой напор воды. А, следовательно, их применение во многих ситуациях невозможно.
Многоступенчатые модели
Многоступенчатые насосы – это более совершенный тип оборудования, в конструкции которых есть два и более рабочих колеса и ступеней, которые расположены одна за одной последовательно. В отличие от одноступенчатых, где поток воды направляется от входного отверстия к выходному, в многоступенчатых поток жидкости, выходящий из одной ступени, подается на вход другой ступени. И так проходит по всем ступеням вплоть до выходного отверстия всей системы в целом.
Принцип работы
Принцип работы центробежного насоса основан на взаимодействии лопаток вращающегося рабочего колеса с перекачиваемой рабочей средой. При вращении колеса жидкость, находящаяся между лопатками, движется по кругу. Возникающая центробежная сила перемещает ее от центра колеса к внешнему выходу, а освободившееся пространство снова заполняется жидкостью из всасывающей трубы.
С повышенным давлением, созданным в первой секции, жидкость направляется в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо. Оттуда она поступает в третье рабочее колесо с еще более повышенным давлением, созданным второй секцией, и так далее. После последнего рабочего колеса она движется в нагнетательный трубопровод.
Особенность насоса заключается в том, что благодаря разделению корпуса на отдельные секции можно изменять напор без изменения подачи. Для этого нужно просто установить необходимое количество рабочих колёс, направляющих аппаратов корпусами. Меняются только длина вала и стяжных шпилек.
К основным плюсам этого оборудования можно отнести широкий ассортимент моделей, в котором можно выбрать и простые недорогие модели, совершенно нетребовательные в процессе эксплуатации, и сложные высокотехнологичные насосы, способные решать достаточно серьезные задачи в самых требовательных к качеству перекачки жидкостей сферах.
Рассмотрим устройство и характеристики двух основных многоступенчатых типов центробежных насосов, использующиеся для транспортировки жидкостей — ЦНС (горизонтальный) и НВС (вертикальный).
Насосы ЦНС
Расшифровка насосов типа ЦНС:
Ц – центробежный;
Н – насос;
С – секционный.
Назначение
Их назначение — откачивание воды из шахт горнорудной и угольной промышленности. Применяется это насосное оборудование также в высоконапорной системе пожаротушения, для подачи воды в высотные здания, для питания паровых котлов, в строительной промышленности, на транспорте.
Технические характеристики
Насосный агрегат ЦНС с насосом центробежного типа, с основными деталями проточной части из пластических материалов, с торцовым уплотнением вала предназначен для подачи воды:
- с твердыми включениями размером не более 0,1 мм;
- с температурой от +5 до +105°С;
- с общей минерализацией не более 1500 мг/м3;
- pН от 7,0 до 8,5;
- плотностью 1000 кг/м3.
Климатическое исполнение — УХЛ, категории размещения 4 ГОСТ 15150-69. Предназначен для работы как в закрытых помещениях, так и снаружи, под навесом при температуре окружающего воздуха от +1 до +40°С.
Агрегат состоит из центробежного насоса и электродвигателя. Привод осуществляется через соединительную муфту.
Преимущества:
- ЦНС обеспечивает высокую производительность и может эффективно перекачивать большие объемы жидкости.
- Широкий диапазон применения — эти насосы подходят для различных жидкостей, в том числе для чистой воды, нефтепродуктов и химических веществ.
Недостатки:
- Сложность разборки и сборки оборудования.
- Невысокий КПД.
- Большое число деталей, требующих высокой точности обработки на металлообрабатывающих станках.
- Высокая цена и большой вес.
- Ограниченная выносливость к загрязнению и частицам, что может привести к повреждению ротора и других частей центробежного насоса.
- Необходимость регулярно обслуживать и заменять детали, что может потребовать дополнительных финансовых и временных затрат.
Насосы НВС
НВС — центробежный вертикальный многосекционный насос высокого напора.
Назначение
Насосы НВС применяются в техническом оборудовании зданий и промышленных строений. А именно — в системах:
- водяного отопления;
- охлаждения и кондиционирования воздуха;
- промышленного назначения;
- горячего и холодного водоснабжения.
А также для подачи и повышения давления жидкости в противопожарных установках.
Технические характеристики
НВС серии «Иртыш» вертикального типа работают в стационарных условиях. Используются для перекачивания воды с pH = 6,0…9,0 и температурой от 263 до 403 К (от -15 до +120°С):
- чистой производственно-технического назначения;
- в системах отопления;
- хозяйственного назначения;
- холодной и конденсационной.
А также водогликолевой смеси (гликоль до 40%) и других жидкостей, сходных с чистой водой по химической активности, плотности и вязкости.
Схема оборудования приведена на рисунке ниже.
Преимущества:
- Центробежные насосы НВС имеют простую конструкцию, что облегчает их обслуживание и ремонт.
- НВС имеет меньшие потери давления на входе по сравнению с другими типами насосов.
- Надежность. Это насосное оборудование реже выходят из строя, что делает их более надежными в эксплуатации.
- Рабочие части изготовлены из нержавеющей стали
Выбор между центробежными насосами НВС и ЦНС зависит от специфических требований вашего проекта и типа жидкости, которую нужно перекачивать. Если вам нужна надежная и простая в обслуживании система для чистой жидкости, вам подойдет насос НВС. Если же требуется высокая производительность и эффективность, лучше приобрести ЦНС. Всегда важно учитывать конкретные условия эксплуатации и задачи, чтобы сделать правильный выбор агрегата.