Конструкция и принцип работы центробежного насоса.
Согласно физике, на объект, совершающий круговое движение, действует центробежная сила. Если центростремительная сила недостаточна или потеряна, предмет по инерции вылетит по касательной к окружности, образуя так называемое центробежное движение. Центробежные насосы работают за счет использования инерционного центробежного движения.
Принципиальная схема базовой конструкции одноступенчатых центробежных насосов, обычно используемых в водоснабжении и водоотведении. Его основными рабочими компонентами являются рабочее колесо 1, спиральный корпус насоса 2 и вал насоса 3, который приводит во вращение рабочее колесо. Всасывающее отверстие корпуса насоса в форме улитки соединено с всасывающей трубой 4 водяного насоса, а выпускное отверстие соединено с напорной трубой 7 водяного насоса. Рабочее колесо с изогнутыми лопатками установлено в неподвижном корпусе насоса, а входное отверстие рабочего колеса соединено с всасывающим патрубком водяного насоса. Перед началом откачки заполните насос и всасывающую трубу водой. Когда силовая машина приводит рабочее колесо во вращение на высокой скорости через вал насоса,
Вода в крыльчатке вращается с высокой скоростью вместе с крыльчаткой. Из-за недостаточного сцепления воды и силы трения между лопастями о воду, образующей центростремительную силу, поддерживающую вращательное движение потока воды, поток воды в крыльчатке постепенно перетекает к внешнему краю крыльчатки, выбрасывается из рабочего колеса и попадает в корпус насоса, а затем через диффузионный конусный патрубок поступает в напорный трубопровод водяного насоса. Транспортируется в трубопроводную сеть по напорному трубопроводу. При этом в центре рабочего колеса за счет выбрасываемой воды образуется вакуум, а на поверхность всасывающего бассейна действует атмосферное давление. Вода из всасывающего трубопровода непрерывно течет в рабочее колесо по всасывающему трубопроводу под действием этой разницы давлений. Непрерывное вращение рабочего колеса приводит к постоянному выбрасыванию и всасыванию воды, образуя непрерывную подачу воды центробежным насосом.
Как уже говорилось выше, рабочий процесс центробежного насоса фактически представляет собой процесс передачи и преобразования энергии. Он преобразует механическую энергию силовой машины в кинетическую энергию и энергию давления транспортируемой жидкости. В процессе передачи и преобразования энергии неизбежно происходит много потерь энергии, и чем больше потери, тем ниже эффективность работы и хуже производительность насоса.
Основные компоненты центробежного насоса
Центробежный насос состоит из множества компонентов. На примере одноступенчатого центробежного насоса одинарного всасывания мы обсудим функции, материалы и состав каждого основного компонента.
1, рабочее колесо
Рабочее колесо, также известное как рабочее колесо или вращающееся колесо, используется для передачи механической энергии силовой машины перекачиваемой жидкости, увеличивая энергию жидкости, протекающей через рабочее колесо. При выборе материалов рабочего колеса, помимо механической прочности под действием центробежной силы, следует также учитывать износостойкость и коррозионную стойкость материала. В настоящее время рабочие колеса изготавливают преимущественно из чугуна, литой стали и бронзы.
По конструкции рабочее колесо делится на два типа: одинарного и двойного всасывания. Он впитывает воду с одной стороны, а передняя и задняя крышки крыльчатки асимметричны. Крыльчатка одинарного всасывания используется в центробежных насосах одинарного всасывания. Рабочее колесо двойного всасывания поглощает воду с обеих сторон, а крышка крыльчатки симметрична. В центробежных насосах двойного всасывания используются рабочие колеса двойного всасывания, которые имеют большую скорость потока и могут автоматически балансировать осевые силы.
Рабочее колесо разделено на три формы в зависимости от его крышки: закрытое, открытое и полуоткрытое. Рабочее колесо с двумя крышками называется закрытым. Между крышками находятся 6-12 лезвия, загнутые назад. Этот тип рабочего колеса имеет высокий КПД и широко используется. Рабочее колесо только с задней крышкой и без передней крышки называется полуоткрытым рабочим колесом. Рабочее колесо, имеющее только лопасти и не имеющее крышки, называется открытым рабочим колесом. Полуоткрытые и открытые рабочие колеса имеют меньше лопастей, обычно всего 2? 5 штук, эти два типа крыльчаток имеют более низкую эффективность по сравнению с закрытыми крыльчатками и подходят для 6
Слив жидкостей, загрязненных или содержащих большое количество твердых частиц.
2, вал насоса
Функция вала насоса состоит в том, чтобы поддерживать и приводить во вращение рабочее колесо, передавая энергию силовой машины рабочему колесу. Требуется, чтобы конец вала горизонтального центробежного насоса был прямым и имел достаточную прочность и жесткость, чтобы избежать раскачивания рабочего колеса, вызванного изгибом вала во время работы насоса, что может привести к повреждению рабочего колеса и корпуса насоса из-за износа. Вал насоса обычно изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали. Один конец вала насоса крепится к рабочему колесу с помощью плоской шпонки и реверсивной гайки, обеспечивая затяжку рабочего колеса при вращении; В водяных насосах больших и средних размеров осевое положение рабочего колеса определяется с помощью втулок вала и гаек, стягивающих втулки вала. Установите муфту на другой конец вала насоса.
3, корпус насоса
Корпус центробежного насоса имеет форму раковины улитки, которая содержит и транспортирует жидкости. Он состоит из крышки насоса и корпуса улитки. Крышка насоса представляет собой всасывающую камеру насоса, функция которой заключается в равномерном направлении воды во всасывающей трубе к рабочему колесу с минимальными потерями. По конструкции всасывающие камеры можно разделить на прямые конические всасывающие камеры, кольцевые всасывающие камеры и полуспиральные всасывающие камеры. Тело улитки состоит из улиточной камеры и диффузорного конуса. Основная функция улиточной камеры – собирать поток воды, выбрасываемый крыльчаткой, и поддерживать постоянную скорость потока воды в улиточной камере за счет постоянного увеличения ее проходного сечения, чтобы уменьшить потери напора. После выпуска из улиточной камеры вода течет в напорную трубку через трубку диффузионного конуса. Функция диффузионной конусной трубки заключается в уменьшении скорости потока воды и преобразовании части кинетической энергии потока воды в энергию давления.
На входном и выходном фланцах корпуса насоса просверлены два отверстия, которые используются для установки вакуумметров и манометров для измерения входного и выходного давления насоса. Верхняя часть корпуса насоса оборудована отверстием для заливки воды (или отвода воздуха), которое используется для заливки воды или удаления воздуха из корпуса насоса перед запуском водяного насоса. В нижней части корпуса насоса имеется сливное отверстие для слива скопившейся внутри насоса воды после остановки во избежание замерзания зимой. В нижней части корпуса насоса имеются отверстия под болты для крепления к фундаменту. За исключением отверстий для болтов, фиксирующих водяной насос, другие отверстия для винтов необходимо закрыть резьбовыми заглушками, когда водяной насос временно не используется.
Среди вышеперечисленных компонентов рабочее колесо и вал насоса являются вращающимися частями вертикального центробежного насоса, а корпус насоса — неподвижным компонентом. Между ними имеется три соединения: уплотнительное устройство между валом насоса и корпусом насоса, кольцо, уменьшающее утечку, на стыке между рабочим колесом и внутренней стенкой корпуса насоса и подшипник на вращающемся соединении между насосом. вал и седло насоса.