Общие вопросы прикладной гидромеханики

Динамические насосы


Ц ентробежные насосы (рис. 2.5) характеризуются тем, что всасывание и нагнетание жидкости происходят под действием центробежной силы, возникающей при вращении заключенного в ко­жухе рабочего колеса, снабженного лопатками.
Центробежный насос состоит из рабочего колеса 1, снабженного лопатками 2 и насаженного на вал 6. При вращении рабочего колеса в жидкости, заполняющей кожух 3, возникают центробежные силы, отбрасывающие ее по межлопаточным каналам в спиральный кожух, а затем через патрубок 5 в нагнетательный трубопровод. В центральной части рабочего колеса 1 создается разрежение, способствующее подаче жидкости из всасывающего трубопровода через патрубок 4.
В зависимости от создаваемого напора центробежные насосы классифицируют на насосы:
• низкого давления (H < 0,2 МПа);
• среднего давления (0,2 МПа < Н < 0,5 МПа);
• высокого давления (Н > 0,5 МПа).
По скорости вращения различают быстроходные, нормальные и тихоходные центробежные насосы. К преимуществам центробежных насосов относятся: равномерная и высокая подача жид­кости; компактность; высокий коэффициент полезного действия (до 0,95); хорошая регулируемость; возможность перекачивания загрязненных сред.
Недостатками являются: менее высокий (по сравнению с объемными машинами) напор; необходимость заливки перед пуском; сложность изготовления рабочих колес; зависимость между создаваемым напором и подачей.
О севые насосы (рис. 2.6) используются для перемещения больших количеств жидкости при низких давлениях.
Основным рабочим элементом осевых насосов является корпус 1 с коаксиально установленным рабочим колесом, состоящим из нескольких винтовых лопаток 4. насаженных на вал 3. При его вращении создается давление лопаток на жидкость, и она перемещается в осевом направлении. Для уменьшения вихреобразования. в ряде случаев за рабочим колесом устанавливается раскручивающее устрой­ство, представляющее собой радиальные лопатки 2, превращающие энергию вращения жидкости в осевой напор. Коэффициент полезного действия осевых насосов составляет 0,8...0,9.
П реимуществами осевых насосов являются простота, возможность перекачивания загрязненных жидкостей, высокая производительность. Однако создаваемый ими напор относительно небольшой — 0,1...0,2 МПа. В случае перекачивания жидкостей, утечка которых недопустима вследствие их химической агрессивности, токсичности или взрывопожароопасности, применяют герметические центробежные насосы (рис. 2.7). Полная герметизация рабочего объема в них достигается путем установки рабочего колеса 1 непосредственно на валу ротора 2 электродвигателя. Обмотка статора электродвигателя герметически отделяется от обмоток ротора 2 цилиндрической оболочкой 4 из немагнитной нержавеющей стали, через которую проходят силовые линии магнитного поля. Заключенный в оболочку ротор электродвигателя и подшипники, покрытые кислотоустойчивой изоляцией, погружены в перекачиваемую жидкость, которая служит смазкой для подшипников и охлаждающей средой для ротора.
Герметичные насосы отличаются компактностью и безопасностью эксплуатации, однако КПД их несколько ниже, чем у обычных центробежных насосов.