Вихревой насос: назначение, принцип действия, типы, сравнение характеристик с центробежным

Где применяют вихревой насос

Вихревой насос главным образом выполняет задачу перекачивания воды, но может быть использован и для транспортировки газообразных веществ. Существует несколько подвидов устройств, но одинаковым элементом у всех будет рабочее колесо со специальными лопатками. Принципиальным отличием вихревых насосов является возможность работы с малым количеством воды, при этом они способны обеспечить достаточно сильный напор.

Соответственно, основная сфера применения – места, где нужно обеспечить большой напор воды при незначительных ее объемах. Водяной насос вихревого типа применяется для бытовых или производственных целей. Их используют в автоматических системах подачи воды, для орошения, они подходят для подачи жидкостей того или иного типа, могут выступать в качестве компрессора для повышения давления в системе водоснабжения. В частности, назначение такого насоса следующее:

• водоснабжение загородных домов при помощи автоматизированной насосной станции;
• перекачка бензина и керосина на АЗС;
• питание маломощных котельных установок и др.

Часто насосы этого типа применяют в химической промышленности для перекачки химически агрессивных веществ. Благодаря простоте конструкции в качестве материалов для изготовления вихревых насосов применяют химически стойкие сплавы, с трудом поддающиеся фигурному литью.

2 Виды аппаратов

Приборы вихревого вида делятся на два основных типа:

• открыто-вихревой вид отличается удлиненными лопатками, небольшим диаметром колеса рабочего. С напорным отверстием соединено канальное кольцо;
• закрыто-вихревой вид отличаются короткими лопатками, которые расположены с противоположным уклоном, рабочий канал и диаметр колеса равны. Кольцевой канал соединен с отверстиями входа и выхода.

При работе первого типа, вода с патрубка в кольцевой канал проходит через камеру с крыльчаткой и отверстие впускное.

Во втором типе, жидкость попадает в канал через впускное отверстие из патрубка всасывания.

Структурная схема вихревого поверхностного насоса

По расположению относительно перекачиваемой среды делятся на такие виды:

• погружной транспортирования жидкостей из емкостей и скважин для дальнейшего использования в питьевых и промышленных целей. Аппараты не перекачивают жидкости с твердыми и волокнистыми включениями;
• механизмы поверхностного типа используются для оросительных систем, транспортировки чистой воды и систем водоподачи. Поверхностный насос размещается в защищенном от влаги месте.

По совмещенности аппараты делятся на две группы:

• свободно вихревые насосы, которые применяются для дренажных и фекальных систем. Дренажный аппарат перекачивает массы городские и сточные с плотностью не более 1050 килограмм на кубический метр. Так же применяются в горнодобывающей промышленности, применяя бурение. Свободно-вихревые насосы функционируют с чистой и грязной водой;
• центробежно вихревой насос применяется для транспортировки жидкости с температурой до ста пяти градусов. Центробежно-вихревой насос отличается двумя рабочими колесами. Одно-центробежное, другое- вихревое. Основное преимущество центробежно-вихревых насосов в большом коэффициенте полезного действия, чем у вихревого типа;
• вихревые вакуумные насосы используются как воздуходувки. Отличаются низким уровнем шума при работе, не нуждаются в техобслуживании. Используют как тепловой аппарат для подачи распространения горячего воздуха. Используются для сушки стеклотары, аэрации прудов и водоемов, в стоматологических приборах.

Техническое обслуживание агрегата

После первых яасов эксплуатации провести профилактический осмотр.  В дальнейшем проводить такие осмотры каждые 100 ч. Особое внимание следует уделять состоянию рабочего колеса вихревого насоса, степени износа механических деталей и качеству электротехнических соединений. Корпус должен содержаться в исправном виде, быть очищенным и правильно собранным. В процессе испытаний конструкцию нельзя подвергать наклонам, так как в этом случае производительность будет снижена на 25-30 %. Если насос не эксплуатируется продолжительное время, то осмотры делать раз в квартал.

Советы по выбору

При выборе определенной модели необходимо помнить, что вихревой насос должен выполнять 2 основные функции – обеспечивать бесперебойную подачу жидкости из скважины и при этом иметь надежную конструкцию.

Этим параметрам отвечают многие модели, представленные на рынке. Но для того чтобы подобрать оптимальную, рекомендуется придерживаться следующих рекомендаций:

• Оптимальный показатель мощности и объем перекачиваемой жидкости. В зависимости от потребностей необходимо подобрать такую модель, чтобы ее технические характеристики полностью соответствовали требуемым – объем жидкости из скважины не должен быть меньше минимального показателя потребления.
• Расчет напора. Он зависит от глубины источника забора воды и горизонтальных трубопроводов. Эти данные производитель указывает в паспорте оборудования.
• Гарантия на работу насоса.

Учитывая эти факторы и применяя планомерный подход, можно выбрать оптимально подходящую модель оборудования, которая будет полностью соответствовать требованиям системы водоснабжения.

Принцип работы агрегата вихревого типа

Вихревые насосы имеют достаточно простую конструкцию. Поэтому многие умельцы умудряются их собрать своими руками. Причем буквально из подручных материалов.

Само колесо вихревого насоса представляет собой массивную круглую пластину. Лопатки являются с ним монолитной частью, так как они выпилены с помощью фрезы.

На самом деле, и вихревые, и центробежные насосы работают на основе закона центробежной силы, поэтому их принцип действия очень похож. Однако у вихревого агрегата есть одно важное отличие – он может работать не только в водной, но и в водно-воздушной среде.

Принцип работы насоса для воды:

1. При вращении колеса-моторчика некоторый объем воды попадает внутрь корпуса насоса. Жидкость поступает через всасывающий вход и проникает прямо в пазы основного колеса с лопатками.
2. Из-за такого взаимодействия жидкость начинает двигаться от периферии к центру. Это, кстати, отличает вихревые приборы от центробежных.
3. Далее вода вновь начинает двигаться от центра в стороны. Это происходит под воздействием центробежной силы.
4. Благодаря такому движению поток воды ускоряется. Он вылетает через выходное отверстие в трубопровод.
5. После этого энергия скорости воды превращается в энергию давления.

Принцип работы вихревого насоса можно посмотреть на представленной иллюстрации

Этот цикл повторяется снова и снова. Такие насосы могут перекачивать достаточно большие объемы воды в короткие сроки.

Вихревой или центробежный насос – какой лучше?

С целью понять, что лучше – насос центробежный или вихревой, следует определиться с несколькими факторами – областями применения и характеристиками агрегатов. Центробежные насосы могут использоваться для откачки чистой или содержащей небольшие примеси воды из прудов, глубиной не более 9 метров. При работе такие устройства создают небольшой напор, потребляют значительное количество электроэнергии и имеют достаточно большие габариты.

Главное отличие вихревого насоса от центробежного заключается в том, что агрегаты первого типа создают больший напор, имея, при этом, такую же мощность. Они отличаются меньшими габаритами и потребляют гораздо меньше электроэнергии. Помимо этого, вихревые насосы могут перекачивать жидкость, содержащую в себе газы.

Для сравнения также важно отметить и недостатки вихревых насосов, которых нет у центробежных приборов. Главный из них заключается в неустойчивости вихревых агрегатов к частым механическим повреждениям. В отличие от них, центробежные насосы изготавливаются из чугуна, который легко переносит удары.

Сравнивая агрегаты обоих типов, достаточно сложно определить лучшего из них. Можно только отметить, что если покупатель не нуждается в большом напоре, и хочет выкачивать грязную воду, то можно приобрести прочный центробежный насос, который, к тому же, будет работать намного тише. Если же необходимо добиться максимального напора, то лучше приобретать вихревый агрегат – он выдает больше шума, но стоит на порядок дешевле.

Не стоит также забывать, что производители постоянно комбинируют свойства насосов разных типов. Сегодня очень легко приобрести центробежный вихревой насос, который будет обладать всеми теми свойствами и преимуществами, что и агрегаты, который мы сравниваем.

Сферы применения вихревых насосов

Современную промышленность достаточно тяжело представить без насосного оборудования. Не стали исключением и вихревые насосы. В наши дни они используются в таких отраслях:

• Для поддержания работы котельных станций;
• Для перекачивания жидкостей, в состав которых входят газообразные компоненты;
• Для подачи воды в сельские водные станции;
• Для работы станций автомобильного обслуживания;
• В качестве элементов компрессорных установок;
• С целью перекачивания щелочей и кислот.

Бесперебойная работа во всех этих сферах промышленности требует от насосов устойчивости к механическим повреждениям, агрессивным химическим веществам и износу.

Установка

Благодаря грамотному и профессиональному монтажу вихревых устройств ВКС или ВК, устройство сможет максимально эффективно выполнять свои функциональные задачи.

Поэтому в первую очередь необходимо правильно подобрать место для установки. В данном случае выбор будет исходить оттого, где находится источник, резервуар или скважина с жидкой средой, которую следует откачать. Насос нужно установить максимально близко к этому месту.

Монтаж можно выполнить своими руками, для этого достаточно придерживаться схемы установки.

• Вначале необходимо обустроить жесткий фундамент под устройство. Лучше всего залить основание из бетона либо же расположить в качестве фундамента железобетонные плиты. Прочная и ровная платформа позволит правильно поставить оборудование. В данном случае очень важным является уровень установки насоса, поскольку даже незначительный перекос может негативно отразиться на работе машины.

• Аппарат нужно защитить от воздействия атмосферных факторов. Для этого стоит сделать навес в случае временного монтажа наноса на этом месте или заняться сооружением специальной постройки, внутри которой насос будет находиться постоянно. Если планируется возведение стационарной станции, не стоит забывать об отоплении строения, поскольку отрицательные температуры могут вывести оборудование из строя, в результате чего встанет вопрос о необходимости проведения ремонта аппарата.
• Очень важным моментом является стабилизация напряжения электрической сети, за счет которой будет функционировать вихревой насос.
• На заключительном этапе установки устройства нужно проверить герметичность всех имеющихся стыков и соединений в аппарате, а также удостовериться в наличии соответствия напора объема воды тем параметрам, которые прописаны в технической документации к продукции.

Устройство и принцип работы

Как было упомянуто выше, основной рабочий элемент данного типа устройств – это колесо (крыльчатка) с лопатками, которые выступают в роли лопастей. Лопасти по направлению к оси колеса располагаются радиально или наклонно. Сама по себе крыльчатка является стальным диском, по его внешней окружности вырезаны ямки, которые и формируют лопасти.

Колесо с лопастями вращается внутри цилиндрического корпуса, при этом расстояние от торца лопатки до стенки минимально. Принцип действия вихревого насоса заключается в том, что вода всасывается во входное отверстие и закручивается в вихрь благодаря крыльчатке.  При небольших энергозатратах мощность потока увеличивается в разы, и жидкость с большим давлением выбрасывается из выходного патрубка.

Стоит отметить, что входной и выходной патрубки находятся в верхней части насоса. Такая конструкция обеспечивает самовсасывание жидкости при старте работы оборудования.

В вихревом насосе есть специальный отливной канал, который соединяет выходной патрубок с входным отверстием, при этом между собой они разделены специальной перегородкой. Она перекрывает минимум две лопасти, и между ней и колесом расстояние составляет не более 0,2 мм. Таким образом, движение перекачиваемой воды и крыльчатки создает центробежную силу, что и усиливает напор. За счет такой конструкции удалось добиться не только повышение давления на выходе, но и обеспечить возможность перекачивать газожидкостные вещества.

Благодаря конструктивным особенностям при одинаковых размерах крыльчатки и равной частоте совершаемых оборотов, работа вихревого насоса приблизительно в 7 раз эффективней, чем центробежного.

Группы поверхностных насосных систем

Все поверхностные насосные системы условно делят на три группы:

• Насосные станции – полностью укомплектованные автономные гидросистемы, способные обеспечивать постоянную подачу воды в трубопроводы для бытовых нужд большого домовладения. Периодически требуют технического обслуживания и установки дополнительного оборудования (манометра, эжектора, датчика напора, специальной разводки водотока). Характеризуются высокими показателями выходного напора и мощностью электродвигателя.
• Фонтанные установки для обустройства ландшафта. Применяются для забора и циркуляции воды в природном или искусственном водоёме, для чего снабжены дополнительными мембранными фильтрами, предотвращающие попадание механических частиц в агрегат. Часто такие насосы бывают укомплектованы усиленным герметичным корпусом для монтажа на открытых участках.
• Установки для канализации с функцией водоотведения. Обеспечивают работу септиков, биотуалетов, выгребных ям. Отличаются большой пропускной способностью сильно загрязнённых стоков. Подразделяются на устройства для внешнего (наружного) и внутреннего использования.

Неправильный выбор насоса по его назначению приводит к быстрому износу и поломке частей механизма двигателя в связи с постоянной работой на повышенной мощности или перепадом напряжения в сети, что часто бывает на загородных участках. Очевидно, что если вы установите в скважину с грязной водой глубинный аппарат, предназначенный для эксплуатации в чистой среде (питьевая вода), то совсем скоро он выйдет из строя – клапан для забора жидкости будет забит примесями, что приведёт к работе на холостом ходу и сгоранию обмотки электродвигателя.

Монтаж и эксплуатация

Для того чтобы вихревой насос исправно выполнял свои функции, необходимо профессионально выполнить его установку. На первом этапе выбирается место монтажа – оно должно быть оптимально расположено относительно источника забора воды и конечной точки ее транспортировки (дом, район полива). Далее проводится обустройство, которое включает в себя следующие этапы:

• Создание жесткого фундамента. Лучший вариант – установка небольшой ж/б плиты или заливка бетонного основания. Это необходимо для соблюдения уровня установки насоса. Даже при небольшом отклонении его работа может стать нестабильной.
• Защита от внешних погодных факторов. Зачастую для этого делают навес (для временной установки) или отдельно стоящую постройку (постоянное месторасположение). В последнем случае необходимо позаботиться об отоплении помещения, так как минусовая температура может привести к замерзанию воды и поломке станции.
• Стабилизация входящего напряжения электросети. Это предотвратит сбои в работе оборудования. Для этого устанавливают стабилизатор напряжения.

По завершении монтажа проверяется герметичность всех соединений, соответствие фактического напора объема воды заявленному в паспорте насоса.

Классификация агрегатов по методу действия

В зависимости от способа действия, вихревые насосы могут быть следующих типов:

• Возвратно-поступательными – в таких агрегатах циркуляция жидкости осуществляется посредством перемещения поршня, расположенного в цилиндре. В продаже можно найти возвратно-поступательные вихревые насосы, как с поршнем, так и с мембраной;
• Роторные – в этих устройства поршень вытесняет воду. По типу рабочего органа такие насосы делятся на роликовые, винтовые, пластинчатые и шестеренчатые;
• Динамичные – в этих насосах движение жидкости осуществляется в результате передачи к ней кинетической энергии.

Каждый из перечисленных типов агрегатов нашел применения в конкретных областях. Они отличаются между собой по конструкции и габаритам.

Насосы пластинчатые (шиберные)



Пластинчатые (шиберные, коловратные) насосы нашли широкое применение в гидроприводах технологического оборудования, работающих при давлениях жидкости до 6,3 или до 12,5 МПа. Это объемные гидромашины, функцию вытеснителей в которых выполняют две или несколько пластин (шиберов).

Не следует путать пластинчатые насосы с лопастными насосами, поскольку термин «лопастные» в настоящее время закреплен за динамическими насосами, имеющими рабочий орган в виде центробежного, осевого или диагонального вентилятора.

Различают пластинчатые насосы:

• однократного действия,
• двукратного действия.

Работу пластинчатого насоса легко уяснить из примеров, приведенных на рисунках 1, 2, 3. Пластинчатый насос однократного действия (рис. 2, 3) состоит из корпуса 1, в цилиндрической расточке которого эксцентрично (со смещением) расположен ротор 2. В пазах ротора размещены незакрепленные пластины 3.

Достоинства и недостатки вихревых насосов

Вихревые насосы имеют своим плюсы и минусы. К достоинствам можно отнести большой напор на выходе, функцию самовсасывания воды, возможность перекачивать не только жидкость, но и летучие вещества, а также структуры с газом. С помощью таких устройств можно осуществлять не только перекачивание, но и транспортировку воды по трубам. Использовать насосы погружного типа с вихревой системой работы можно на глубине до 20 метров.

Основной минус – это низкий коэффициент полезного действия. Он составляет порядка 45%, при необходимости обеспечения высоких производственных мощностей лучше выбрать центробежный насос, так как экономически он будет более выгоден. На крупных предприятиях рассматриваемые модели используют только по причине невозможности использовать центробежные. Еще один серьезный недостаток – вихревой насос не может перекачивать воду, в которой есть вкрапления твердых частиц. Также такие устройства не подходят для вязких веществ.

Классификация

Вихревые устройства могут отличаться по нескольким параметрам. В настоящее время существуют следующие типы вихревых насосов:

• открытой и закрыто — вихревые;
• погружные и поверхностные;
• комбинированные.

Каждый из них имеет разное назначение и строение

Открыто-вихревые и закрыто-вихревые

Открыто-вихревой насос отличается от закрыто-вихревого тем, что у него более длинные лопатки, крыльчатка по диаметру меньше отводного канала, и сам кольцевой канал соединяется только с напорным патрубком. У закрытых моделей лопасти более короткие и расположены под разными углами, диаметр колеса совпадает с диаметром внутренней камеры, а канал соединяет входное и выходное отверстие.

Отличие в работе следующее. Вода поступает через вход и попадает в рабочую камеру, где в виде вихря отправляется в соединительный канал и уже через него под давлением выходит через выходной патрубок. У закрытых устройств в силу одинакового диаметра рабочей камеры и колеса вода сразу попадает в соединительный канал, там формируется вихрь и усиливается напор.

Погружные и поверхностные модели

Отличие данных моделей понятно из названия: погружные находятся непосредственно в перекачиваемой среде,  поверхностные расположены рядом с ней. Первый вариант чаще всего используется просто для перекачивания жидкостей или не слишком вязких веществ, второй используется для циркуляции воды, например, в оросительных системах или для водоснабжения дома.

Комбинированные варианты

Свободно-вихревые модели позволяют работать с сильно загрязненными веществами. Их используют как фекальные или дренажные насосы, применяют в очистных сооружениях и в добывающей промышленности для откачивания воды из скважин при бурении.

Центробежно-вихревые насосы имеют более высокий КПД в сравнении с классическими вихревыми моделями, они способны работать с жидкостями с температурой нагрева не более 105 градусов. Отличие заключается в том, что здесь установлено и центробежное, и вихревое колесо одновременно.

Вакуумные насосы вихревого типа – это своего рода воздуходувки. С их помощью можно обеспечить распространение горячего или холодного воздуха, а также добиться небольшого вакуума. Часто применяется для сушки стеклянной тары и аэрации водоемов.

Технико-функциональные особенности

Современным функционалом устройство вихревых моделей насосного оборудования тоже особенно не балует. Технологичная автоматика управления встречается редко и только в премиальных сериях производства уровня «Грундфос» и «Марина-Сперони», однако даже бюджетные производители, наподобие отечественной , стремятся максимально расширять базовые конструкционные возможности своей продукции в этом сегменте. Например, можно отметить пользу от встроенного эжектора, который увеличивает глубину всасывания.

Появляются у вихревых насосов и регуляционные способности, благодаря которым механика находит оптимальное сочетание между показателями давления и частотой работы колеса. Из предохранительных устройств можно отметить наличие кожухов для защиты внутренних деталей, а также развитые системы наружного принудительного охлаждения. При этом существенным недостатком многих конструкций является отсутствие автоматической защиты в случае холостого хода, то есть функции отключения при вредной работе «на сухую», без воды.

Самовсасывающие насосы с эжектором

По такому же принципу, что и вихревой насос, работает оборудование, снабженное эжектором. То есть, тонкая трубочка вводится в прямоточный корпус насоса, по которой потом осуществляется подача потока с высокой плотностью и скоростью. Генерирование области разрежения этим потоком происходит на выходе из трубки непосредственно у выхода из корпуса эжектора. В итоге всасывающее усилие возникает на выходе из корпуса. Если аппарат оборудован таким приспособлением, то можно заметно повысить глубину обслуживания скважин.

Установка эжектора повышает глубину подъема воды. Если у стандартных моделей глубина подъема ограничена 8–10 метрами, то у установок, снабженных эжектором, этот параметр равен 15-20 м. Некоторые модели могут спокойно подавать на поверхность воду с глубины 25-30 м. Кроме этого, происходит падение производительности оборудования. Однако можно нивелировать эти недостатки, если увеличить мощность двигателя или переместить насос за пределы жилой площади. Оптимально располагать его в техническом помещении недалеко от дома. Отметим, что насосы, снабжённые выносным эжектором, практически не издают шума. Поэтому размещать их за пределами жилых помещений нет необходимости.

Погружные и поверхностные модели

Различие этих конструкций заключено в их названии. Таким образом, погружные модели эксплуатируются в жидкой среде, способные перемещать жидкости, обладающие небольшой вязкостью. Поверхностные – качают только отфильтрованную воду, для полива огорода либо домашнего водопровода.

• Комбинированные варианты.

Свободные вихревые конструкции способны перекачивать загрязненную жидкость в дренажных системах и канализациях.

Центробежные вихревые конструкции владеют большим КПД относительно классических вариантов, могут прокачивать жидкости нагретые до температуры + 105 °C. Тут установлено вихревое и центробежное колесо одновременно.

Вакуумные насосы вихревого типа предназначаются для распространения воздуха разной температуры, могут создать небольшой вакуум.

Вихревой насос: описание конструкции, принцип работы и область применения

20 фото кошек, сделанных в правильный момент Кошки — удивительные создания, и об этом, пожалуй, знает каждый. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.

Почему некоторые дети рождаются с «поцелуем ангела»? Ангелы, как всем нам известно, относятся доброжелательно к людям и их здоровью. Если у вашего ребенка есть так называемый поцелуй ангела, то вам нечег.

Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает в женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это не так. От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь. И вот 10 вещей.

10 очаровательных звездных детей, которые сегодня выглядят совсем иначе Время летит, и однажды маленькие знаменитости становятся взрослыми личностями, которых уже не узнать. Миловидные мальчишки и девчонки превращаются в с.

Топ-10 разорившихся звезд Оказывается, иногда даже самая громкая слава заканчивается провалом, как в случае с этими знаменитостями.

Никогда не делайте этого в церкви! Если вы не уверены относительно того, правильно ведете себя в церкви или нет, то, вероятно, поступаете все же не так, как положено. Вот список ужасных.

Эжекторные

Самая большая глубина, с которой поверхностные вихревые и центробежные насосы могут поднимать воду — 8-9 метров, часто она располагается глубже. Чтобы «добыть» ее оттуда, на насосы устанавливают эжектор. Это трубка специальной формы, которая при движении воды через нее создает разряжение на входе. Так что такие устройства тоже относятся к разряду самовсасывающих. Эжекторный самовсасывающий насос может поднять воду с глубины 20-35 м, а этого уже более чем достаточно для большинства источников.

Схема подключения выносного эжектора для скважин разного диаметра — двухдюймовая справа, четырехдюймовая слева

Недостаток в том, что для обеспечения работы часть понятой воды необходимо вернуть обратно, следовательно, производительность значительно снижается — такая помпа может обеспечить не очень большой расход воды, но электричества на обеспечение работоспособности тратится ничуть не меньше. При установке инжектора в колодец или скважину достаточной ширины в источник опускают два трубопровода — один подающий большего диаметра, второй, возвратный, меньшего. К их выходам подключается эжектор, а на конце устанавливается фильтр и обратный клапан. В этом случае недостаток тоже очевиден — двойной расход труб, а значит — более дорогая установка.

В скважинах малого диаметра используется один трубопровод — подающий, а вместо обратного используется обсадная труба скважины. Таким образом тоже формируется зона разрежения.

Вихревые и центробежные — сравнение и область применения

Сначала общие черты:

• максимальная глубина всасывания — 8-9 метров;
• способ установки — поверхностный;
• на всасывающем трубопроводе должна стоять труба или армированный шланг (обычный не ставить, его сплющит отрицательным давлением).

Теперь о том, в чем отличия между вихревыми и центробежными моделями. Вихревые насосы более компактные, стоят меньше, но при работе издают больше шума. Центробежные — более тихие, на выходе создают небольшое давление. Вихревые при тех же размерах крыльчатки и скорости ее вращения могут создать давление в 3-7 раз больше. Но нельзя сказать, что это их достоинство — далеко не всегда требуется большой напор на выходе. Например, он не нужен при поливе сада и огорода. Вода, подаваемая с высоким давлением просто размоет почву, обнажит корни. Потому в качестве насоса для полива лучше брать самовсасывающий насос центробежного типа.

Высокое давление на выходе может потребоваться при организации системы водоснабжения дома. Вот тут и потребуются характеристики вихревых насосов. Есть только у них один недостаток: они не могут обеспечить большой расход. Так что чаще для этих целей используют все тот же центробежный, но в паре с гидроаккумулятором. Правда, тогда это получается уже насосная станция.

Поверхностные центробежные насосы необходимо заполнять водой перед пуском

Основной недостаток поверхностных центробежных самовсасывающих насосов — необходимость заполнять их водой перед стартом. Не самое приятное занятие, которое добавляет хлопот при использовании такой помпы для полива.

Основные разновидности

Вихревые насосы по своему конструктивному исполнению делятся на две категории:

1. открыто-вихревые;
2. закрыто-вихревые.

Насосы первого типа отличаются следующими конструктивными особенностями.

• Лопасти, которыми оснащена крыльчатка, имеют удлиненную форму.
• Крыльчатка, если сравнивать ее с просветом рабочего канала, отличается уменьшенным диаметром.
• Кольцевой канал соединен с напорным патрубком.

Схема вихревого насоса с открытым каналом

Электронасосы закрыто-вихревого типа также обладают определенными конструктивными особенностями.

• Лопатки насосов данного типа, если сравнивать их с подобными элементами открыто-вихревых устройств, более короткие и располагаются на поверхности рабочего колеса под разными углами.
• Поперечное сечение внутренней камеры равно диаметру рабочего колеса.
• Кольцевой канал закрыто-вихревых насосов соединяется и с принимающим патрубком, и с выходным.

Схема вихревого насоса с закрытым каналом

Естественно, различия затрагивают не только конструкцию насосного оборудования указанных типов, но и принцип действия таких устройств. Насосы открыто-вихревого типа функционируют следующим образом.

1. Перекачиваемая жидкость по принимающему патрубку поступает во внутреннюю рабочую камеру.
2. Захваченная вращающейся крыльчаткой, перекачиваемая среда попадает в кольцевой канал.
3. Вихревой поток перекачиваемой жидкости, перемещаясь по кольцевому каналу, способствует формированию напорного потока, который и направляется к выходному патрубку.

Поскольку диаметр крыльчатки у насосов закрыто-вихревого типа, как уже говорилось выше, равен поперечному сечению рабочей камеры, жидкость из входного патрубка сразу попадает в кольцевой канал, где и создается напорный поток.

Многоступенчатый вихревой насос открытого типа

Классифицируют насосы вихревого типа и по их расположению относительно перекачиваемой среды. Так, в зависимости от данного параметра различают:

• устройства погружного типа, которые, как понятно из их названия, в процессе эксплуатации находятся в толще перекачиваемой среды (используют такие насосы как в бытовых, так и в промышленных целях, перекачивая с их помощью чистые жидкости не слишком высокой вязкости);
• насосы поверхностного типа, которые располагают в непосредственной близости от резервуара с жидкой средой или скважины, надежно защищая их корпус от попадания жидкости (оборудованием данного типа оснащают оросительные системы и системы подачи воды для бытовых целей).

Поверхностный вихревой насос бытового применения, предназначенный для подачи чистой воды из скважин или колодцев

Кроме вихревых насосов классической конструкции, современная промышленность выпускает совмещенные устройства.

• Насосы свободно-вихревого типа имеют конструкцию, которая позволяет им перекачивать сильно загрязненные жидкие среды. Данные устройства применяют в качестве дренажных и фекальных насосов, а также для оснащения очистных сооружений и в горнодобывающей промышленности (без помощи такого оборудования не обходится бурение скважин, из которых необходимо откачивать жидкие среды).
• Насосы центробежно-вихревого типа способны работать с жидкими средами, температура которых доходит до 105°. Конструктивной особенностью таких насосов является то, что они оснащены сразу двумя рабочими колесами: центробежным и вихревым. За счет такой конструктивной особенности данное оборудование отличается значительно более высоким КПД (по сравнению с классическими вихревыми устройствами).
• Вакуумные насосы вихревые могут использоваться в качестве воздуходувки или для откачивания воздуха – создания неглубокого вакуума. Такие насосы просты в использовании и не нуждаются в сложном техническом обслуживании. Они находят широкое применение в качестве теплового аппарата, при помощи которого обеспечивается подача и распространение требуемого количества теплого или холодного воздуха. В частности, такое оборудование успешно используют для сушки стеклотары, с его помощью осуществляют аэрацию искусственных и естественных водоемов.

Разделение насосов по типу артерий и колеса

В зависимости от размещения водной артерии, в продаже можно найти такие типы вихревых насосов:

• Агрегаты с открытой артерией:
• Насосы с закрытой водной артерией.

По типам рабочих колес, насосы делятся на:

• Оборудование с открытым колесом;
• Устройства с закрытым колесом.

Насосы закрытого типа оборудуются короткими лопастями. Всасывание жидкости осуществляется через специальный патрубок. Такие агрегаты обладают низким показателем кавитации. В связи со стыковкой продольного вихря и жидкой субстанции, темп движения воды на входе немного замедляется. С целью повышения свойств кавитации перед вихревым колесом подключается центробежная ступень. Такое оборудование получило название центробежно-вихревого. У этих агрегатов КПД немного выше, чем у вихревых насосов, и составляет порядка 48 %. Приборы такого рода широко применяются для систем водоснабжения и питания котлов.

Агрегаты с открытым колесом отличаются от приборов предыдущего типа большей длиной лопастей. За счет этого их показатели кавитации на порядок выше, что позволяет использовать их для выкачивания сточных вод в промышленности и коммунальных предприятиях.

В наши дни многие производители сочетают в насосах свойства и преимущества сразу нескольких видов оборудования. Благодаря этому, на современном рынке можно встретить вакуумный, воздушный и тепловой вихревой насос. Основная разница между этими приборами заключается в технических характеристиках и областях применения. Агрегаты первого типа успешно используются в химической промышленности для работы с газообразными веществами. Тепловые устройства нашли применение при обеспечении жидкостью различных паровых электростанций. Воздушные вихревые насосы используются с целью поддержания работы глубоких водяных скважин промышленного значения.

Привет студент

Динамические насосы

Из динамических наибольшее применение на судах получили лопастные и струйные насосы.

Центробежные насосы

В лопастных насосах движение перекачиваемой жидкости осуществляется в результате вращения рабочего колеса с лопастями. По характеру воздействия на поток жидкости их подразделяют на центробежные, вихревые и осевые. В первых поток жидкости перемещается от центра к периферии в радиальном направлении, у вторых — вихреобразно по кольцевой периферии, в третьих — вдоль оси вращения лопастей. Схема устройства и принцип действия центробежных насосов рассмотрены выше (см. рис. 60). Наибольшее распространение на судах получили центробежные лопастные насосы, которые не могут производить сухое всасывание, т. е. пуск при отсутствии жидкости в полости всасывания. Поэтому перед пуском эти насосы заполняют перекачиваемой жидкостью, водяные насосы устанавливают ниже ватерлинии. Однако по сравнению с другими насосами они менее чувствительны к загрязнению жидкости, обеспечивают равномерную подачу и постоянное давление в магистрали при установившемся режиме работы, могут включаться в действие любым приводом без редуктора. В зависимости от расположения рабочего вала центробежные насосы подразделяют на вертикальные и горизонтальные. По значению подачи различают насосы малой (до 20 м3/ч), средней (21 — 60 м3/ч) и высокой (более 60 м3/ч) подачи; по значению напора — низконапорные с давлением на выходе до 0,5 МПа, средненапорные с давлением от 0,5 до 5 МПа и высоконапорные с давлением свыше 5 МПа; по способу подвода жидкости к колесу их подразделяют на насосы с односторонним и двусторонним подводом жидкости, а по числу рабочих колес — на одноступенчатые (с одним колесом на валу) и многоступенчатые. Широкое применение на судах получили одноступенчатые насосы типа К с консольным расположением рабочего колеса и радиально-упорным подшипником, воспринимающим осевое усилие при работе насоса; двустороннего действия типа Д с подачей жидкости к рабочему колесу с обеих сторон, разгружающей его от осевых усилий; одно- и многоступенчатые насосы с вертикальным и горизонтальным расположением осей рабочих колес несамовсасывающие (НЦВ, НЦГ) и самовсасывающие (НЦВС). Многоступенчатые насосы могут быть с последовательным и параллельным включением рабочих колес.

При последовательном включении колес многоступенчатых насосов жидкость, выйдя с первого колеса, подводится к второму и т. д. В этом случае подача насоса в целом будет равна подаче одного колеса. Однако напор насоса увеличивается вдвое, втрое и т. д. пропорционально количеству ступеней.

Когда нагнетаемая жидкость от отдельных рабочих колес насоса (при параллельном включении их) поступает в общую магистраль, напор насоса не увеличивается, он равняется напору одного колеса, однако подача насоса увеличивается пропорционально числу колес, включенных в схему. Многоступенчатые насосы применяют в качестве водоотливных на спасательных судах, пожарных — на крупнотоннажных судах, грузовых, танкерах, т. е. там, где требуется большая подача при сравнительно небольшом напоре. Схема многоступенчатого пожарного насоса типа ДПЖН показана на рис. 144. На валу 5 насоса установлено два рабочих колеса 1 и 4. Жидкость к насосу поступает через патрубок 6, а нагнетается в магистраль по патрубку 2. При переводе кранов 7,3 в положение, показанное на рис. 144,а, насос работает с параллельным включением колес, а при переключении кранов в положение, указанное на рис. 144,6 — по последовательной схеме включения. В первом случае насос имеет давление на выходе 9,8 МПа и подачу 100 м3/ч, во втором — соответственно 19,6 МПа и 50 м3/ч.

Читайте также:  Ритуальные ограды сварные и кованые, столики и скамейки

Вихревые насосы

Разновидностью лопастных являются вихревые насосы (см. рис. 61). Их обычно применяют при относительно небольших диапазонах подач и напоров. Одним из наиболее распространенных являются вихревые самовсасывающие насосы типа ВКС. Работа вихревых насосов основана на принципе образования вихря, при котором создается возможность всасывания жидкости с направлением потока вдоль оси вращения колеса. Вихревые насосы могут перекачивать жидкость и их эмульсии с воздухом или парами этих жидкостей. Несмотря на низкий КПД, используемые на речных судах горизонтальные электроприводные центробежно-вихревые самовсасывающие насосы типа ЭСН при перекачивании воды обеспечивают подачу 3—12 м3/ч при напоре 12—44 м и высоте самовсасывания до 5 м. Для первого пуска насоса его корпус заполняют водой.

Рис. 144. Многоступенчатый центробежный насос

В дальнейшем вода, оставшаяся в корпусе, обеспечивает самовсасывание насоса при пуске.

В качестве грузовых на речном флоте наибольшее распространение получили самовсасывающие центробежно-вихревые насосы типа ЦВС. В корпусе таких насосов смонтированы на общем валу два колеса. Перекачиваемая жидкость поступает вначале на колесо центробежного насоса, а затем по специальному каналу на колесо вихревого насоса. При пуске агрегата рабочее колесо вихревого насоса отсасывает из приемного патрубка воздух и отводит его в специальный трубопровод, а затем, создав необходимое разрежение в приемном патрубке, оба колеса перекачивают жидкость в нагнетательную магистраль.

Осевые насосы

В соответствии с государственным стандартом осевые насосы (их называют также пропеллерными, или аксиальными) выпускаются промышленностью в двух модификациях; ОВ — осевые вертикальные с жестко закрепленными лопастями рабочего колеса; ОПВ — осевые вертикальные с ручным приводом поворота лопастей. По расположению вала эти насосы могут быть наклонными и горизонтальными. От центробежных они отличаются устройством рабочего колеса и профилем лопастей, перемещающих перекачиваемую жидкость в осевом направлении. Рабочее колесо 8 (рис. 145) насоса типа ОВ смонтировано на консоли вала 5 и установлено в цилиндрическом корпусе 3. Кольцо 7 защищает корпус от кавитационных разрушений. Вал насоса защищен обтекателем 4 и вращается в подшипниках 2 с латунными вкладышами, покрытыми резиной. Всасывающий патрубок 9 насоса имеет направляющие ребра для предотвращения закручивания воды при всасывании. На патрубке расположены основной и аварийный 1 (для аварийной откачки воды) фланцы. При вращении колеса 8 жидкость переносится лопастями вдоль оси и, сходя с рабочего колеса, попадает на лопасти направляющего аппарата 6, где в результате снижения скорости динамический напор жидкости преобразуется в статический, благодаря чему возрастает ее давление.

Рис. 145. Осевой насос

При напоре 10—25 м и КПД 90—92% осевые насосы развивают подачу до 3000 м3/ч и более, их применяют в балластных системах транспортных судов и плавучих доков, в качестве водоотливных средств, в водометных движительно-рулевых, а также подруливающих устройствах судов.

Струйные насосы

Значительное распространение на судах получили струйные насосы, принцип работы которых заключается в преобразовании энергии струи пара или воды, проходящих через сопло в диффузор. По роду рабочей жидкости такие насосы подразделяют на пара- и водоструйные. В первых всасывание и нагнетание осуществляется при помощи энергии движущегося пара, во вторых — энергии воды. При соединении струйных насосов с обслуживаемым объектом всасывающим патрубком их называют эжекторами, а в случае соединения с объектом нагнетательным патрубком — инжекторами.

На современных речных судах широко применяют водоструйные эжекторы (рис. 146). Рабочая жидкость (вода из пожарной магистрали или от пневмоцистерны) подается в эжектор через сопло 3. При выходе из сопла с большой скоростью вода поступает в диффузор 2. Проходя по суживающему участку диффузора, вода увлекает за собой воздух и создает разрежение в камере смешения, вследствие чего перекачиваемая жидкость засасывается в трубу 1. Обратная трансформация энергии происходит в расширяющейся части диффузора. Здесь скорость движения смеси рабочей и перекачиваемой жидкостей (их кинетическая энергия) падает и возрастает статический напор (давление) в нагнетательной магистрали, присоединенной к фланцу диффузора.

Инжекторы и эжекторы отличаются от других насосов отсутствием движущихся частей, способностью перекачивать загрязненную жидкость и хорошей всасывающей способностью. Однако из-за низкого КПД (3—15%) и невозможности регулирования подачи они получили применение только в кратковременно действующих системах, где решающее значение имеет простота конструкции. На речных судах струйные насосы используют в качестве вакуумных устройств для удаления воздуха из крупных центробежных насосов перед их пуском (например, грунтовых насосов землесосов). Струйные насосы применяют также на танкерах для создания подпора во всасывающей магистрали грузовых насосов. Наиболее широко струйные насосы (эжекторы) используют в осушительных системах для удаления воды из отсеков, а инжекторы — в качестве питательных средств паровых котлов.

Рис. 146. Эжектор

Объемные насосы

У объемных насосов разность давлений при всасывании и нагнетании создается движущимся рабочим органом, изменяющим объем рабочей жидкости в камере насоса. При всасывании объем камеры увеличивается, при нагнетании — уменьшается. В зависимости от типа рабочего органа объемные насосы подразделяют на поршневые (плунжерные) и роторные (шестеренные, винтовые, аксиально- и радиально-поршевые, пластинчатые).

Поршневые насосы

Основными деталями поршневого насоса являются цилиндр и рабочий орган в виде поршня или плунжера (см. рис. 34, 42). При возвратно-поступательном движении поршня (плунжера) в полости цилиндра создается поочередно то разрежение, необходимое для всасывания жидкости, то избыточное давление, благодаря которому жидкость подается в нагнетательный трубопровод. Поршни (плунжеры) насосов приводятся в движение через кривошипно-шатунный механизм, связанный с валом электродвигателя, или через эксцентриковый или кулачный привод дизеля. По числу цилиндров насосы могут быть одно-, двух- и многоцилиндровые, а по их расположению вертикальные, горизонтальные и наклонные. Насосы, у которых подача жидкости в нагнетательный трубопровод происходит только при движении поршня в одну сторожу, называют насосами одностороннего действия. В насосах двустороннего действия при любом направлении движения поршня в цилиндре происходит как всасывание, так и нагнетание жидкости. Все плунжерные насосы действуют односторонне и отличаются большой неравномерностью подачи. У плунжерных насосов диаметр цилиндра значительно меньше хода плунжера и шток практически является продолжением поршня. Вследствие такой особенности в конструкции поршня плунжерные насосы создают довольно высокие давления в нагнетательных магистралях. На судах их применяют в основном для подачи топлива к форсункам дизеля (см. рис. 42).

Наряду с неограниченной возможностью создания высокого давления нагнетания у поршневых насосов можно регулировать подачу без изменения. напора, они просты в обслуживании, имеют достаточно высокий КПД, обладают способностью к сухому всасыванию, т. е. практически могут засасывать жидкость, когда она полностью отсутствует во всасывающей магистрали. Однако поршневые насосы очень громоздки, имеют большую массу, не обеспечивают равномерной подачи, тихоходны и для обеспечения их автоматического управления необходимы наиболее сложные средства. Поэтому поршневые насосы находят применение там, где указанные недостатки не играют существенной роли, но необходимо обеспечить высокую всасывающую способность насоса или достигнуть высокого давления в нагнетательной магистрали. В связи с сокращением паровых судов и увеличением требований к подаче, массе и габаритным размерам насосов область применения поршневых насосов на речном флоте в последние годы несколько сузилась. Их используют в основном как резервные с ручным приводом в топливоподкачивающих, смазочных, охлаждающих системах дизелей, в трюмных и других системах судна.

Для перекачивания воды и нефтепродуктов на судах широкое распространение получили поршневые ручные насосы двустороннего действия типа HP. К корпусу 12 насоса (рис. 147) с всасывающим 11 и нагнетательным 5 патрубками прикреплены две клапанные коробки со всасывающими I, 9 и нагнетательными 2, 8 клапанами. В горизонтальном цилиндре 3 насоса с помощью рукоятки 6 можно перемещать фигурный шток 7, на концах которого смонтированы два поршня 4 и 10.

Рис. 147. Ручной поршневой насос HP

При движении рукоятки влево поршни перемешаются вправо. Жидкость через открытый всасывающий клапан 1 поступает в левую полость цилиндра, а из правой полости через открытый нагнетательный клапан 8 и патрубок 5 вытесняется в нагнетательный трубопровод. При изменении направления движения рукоятки, жидкость будет всасываться в правую полость цилиндра и вытесняться из левой.

Шестеренные насосы

В отличие от поршневых у роторных насосов шестеренного типа изменение объема в рабочей полости, обеспечивающее всасывание и нагнетание жидкости, осуществляется роторами (шестернями), вращающимися в корпусе.

Реверсивные и нереверсивные по числу шестерен насосы могут быть одноступенчатыми (односекционными), двухсекционными и многосекционными (с несколькими парами шестерен), по форме зубьев — прямозубые, косозубые, шевронные, а в зависимости от характера зацепления шестерен — эвольвентные, циклоидальные и трапецеидальные.

Наибольшее распространение на судах получили шестеренные насосы с парой прямозубых шестерен внешнего зацепления и одинаковым числом зубьев эвольвентного профиля. Насосы этого типа отличаются простотой устройства, весьма надежны в эксплуатации, обладают хорошей всасывающей способностью. Поэтому, несмотря на низкий КПД (33—45%), их широко используют в качестве навесных на дизель и электроприводных насосов для перекачки нефтепродуктов с небольшими напорами и подачей. Для речного флота поставляются шестеренные (роторно-зубчатые) насосы типа РЗ, имеющие подачу 1,1—5 м3/ч, давление 0,33—1,45 МПа, частоту вращения вала 1450 мин-1 и мощность электродвигателя до 2,8 кВт. Значительное применение получили также насосы типов Ш — с внутренними опорами на лапах, ШФ — с внутренними фланцевыми опорами, ШВ — с выносными опорами на лапах, ШГ — с внутренними опорами и обогревом (охлаждением), ШВГ — с выносными опорами и обогревом (охлаждением). Насосы указанных типов поставляются для речного флота с подачей до 38 м3/ч, давлением до 3,5 МПа, частотой вращения вала 1000 и 1450 мин’1, мощностью до 14 кВт.

Водокольцевые насосы

Для создания разрежения в закрытых емкостях используют наряду со струйными и водокольцевые насосы. Их относят к объемным насосам, в которых изменение объема рабочей камеры достигается путем смещения положения внутренней поверхности жидкостного кольца относительно лопаток ротора. Насос (рис. 148) состоит из цилиндрического корпуса 1 со всасывающим 3 и нагнетательным 4 патрубками. Внутри корпуса эксцентрично смонтирован ротор 2. В корпус насоса заливают воду. При вращении лопасти ротора отбрасывают воду к стенкам корпуса, образуя вращающееся водяное кольцо. Серповидное пространство между внутренней поверхностью водяного кольца и ступицей ротора составляет рабочую камеру насоса. Если ротор вращается против часовой стрелки, то поверхности водяного кольца слева, как показано на рис. 148, удаляются от полости а камеры.

Читайте также:  Утепление труб отопления в подвале — виды теплоизоляции

Рис. 148. Водокольцевой вакуум-насос ВВН

Свободный объем образующий, между лопастями ротора заполняется по патрубку 3 воздухом, а через полость б камеры нагнетается в патрубок 4.

Винтовые насосы

Из всех объемных насосов наиболее равномерную подачу обеспечивают винтовые насосы. По числу роторов (винтов) они могут быть одно-, двух-, трех-и многовинтовыми; по направлению потока жидкости — однопоточными (с односторонним всасыванием) и двухпоточными (с двусторонним всасыванием); в зависимости от направления вращения винтов — реверсивными и нереверсивными, а по расположению корпуса — вертикальными и горизонтальными. Винтовые насосы применяют на танкерах проектов 866, 868, Р 42, нефтеперекачивающих станциях
НПС 120, НПС 612 и других судах. Конструкция одного из таких насосов горизонтального типа с двусторонним всасыванием показана на рис. 149. Насос имеет винт с прямоугольным профилем зубьев правого и левого направления. При вращении винта 2 через шестерню 1 в боковые всасывающие полости а и в корпуса 3 насоса поступает жидкость, а через полость б — нагнетается в магистраль. Винтовые насосы применяют для перекачивания чистых и загрязненных, в том числе и агрессивных жидкостей.

Рис. 149. Одновинтовой насос

В последнем случае их выполняют с автономной смазочной системой и выносными, герметически разобщенными от полостей а и в подшипниками. Из многовинтовых насосов для перекачки нефтепродуктов на судах наибольшее применение получили горизонтальные с двусторонним всасыванием насосы ВС 200. Они имеют три винта, каждый из которых, как и у рассмотренного одновинтового насоса, на одной половине сделан с правой нарезкой, на другой — с левой. Средний винт является ведущим, а остальные два — ведомыми. Насосы ВС 200 перекачивают 200 м3/ч топлива при давлении 2,5 МПа и высоте всасывания до б м.

Роторно-поршневые насосы. У объемных насосов этого типа цилиндры с поршнями совершают возвратно-поступательное движение. В зависимости от расположения цилиндров относительно оси блока их подразделяют на радиально-поршневые и аксиально-поршневые. У первых цилиндры располагаются радиально, а у вторых — параллельно оси вращения блока. На речных судах используют в основном аксиально-поршневые насосы в составе гидравлических приводов рулевых машин (см. рис. 130).

Роторно-пластинчатые насосы

В технической литературе такие насосы называют также коловратными и шиберными. Подача жидкости в них (см. рис. 36) осуществляется переносом ее в полостях между выдвижными пластинами ротора, эксцентрично вращающегося в корпусе насоса. Роторно-пластинчатые насосы включают в системы некоторых дизелей, используют на нефтеперекачивающих станциях для выгрузки слишком вязких нефтепродуктов.

Судовые вентиляторы. Для перемещения газов (на судах в основном воздуха) используют вентиляторы и компрессоры. К вентиляторам относят устройства с рабочим органом в виде лопастного колеса, предназначенного для перемещения воздуха с избыточным давлением не более 0,015 МПа.

Рис. 150. Осевой и радиальный вентиляторы

Лопастные и поршневые насосы различного исполнения, перекачивающие воздух с давлением более 0,015 МПа, относят, как указывалось, к компрессорам.

Вентиляторы получили широкое распространение на судах для создания комфортных условий в жилых и служебных помещениях, в качестве дутьевых средств котельных установок, для вентиляции машинных помещений и грузовых трюмов. По назначению судовые вентиляторы подразделяют на вдувные (нагнетательные) и вытяжные, соединенные всасывающим патрубком с обслуживающим объектом, а по конструкции — на осевые и радиальные (центробежные), вертикальные и горизонтальные. В зависимости от давления подачи различают вентиляторы низкого (до 0,001 МПа), среднего (от 0,001 до 0,003 МПа) и высокого (свыше 0,003 МПа) давления. На речных судах применяют вентиляторы низкого и среднего давления. Для создания низкого давления, используют, как правило, осевые вентиляторы, для среднего — центробежные.

По принципу действия вентиляторы аналогичны лопастным насосам, но имеют более упрощенную конструкцию. В корпусе 4 (рис. 150, а) электроприводного осевого вентилятора (ЭВО) смонтирован электродвигатель 7, на валу 6 которого закреплено рабочее колесо 2 с лопатками 5. Перед рабочим колесом установлен передний 1, а за электродвигателем — задний 9 обтекатели. При вращении рабочего колеса воздух поступает в патрубок 3 и по оси вала через расширяющуюся заднюю часть корпуса 8 нагнетается в магистраль. Осевые вентиляторы создают незначительные давления, и на судах их применяют для подачи воздуха в трюмы, жилые и служебные помещения. Вентиляторы выпускают сериями, к каждой из которых относятся несколько разных по размерам, но практически подобных вентиляторов. Вентилятору каждого размера присваивают номер, равный наружному диаметру в дециметрах.

В вентиляторах радиального (центробежного) типа (рис. 150, б) при работе электродвигателя 5 вращающееся вместе с валом 4 рабочее колесо 1 засасывает воздух через приемный патрубок 2 и перемещает его в корпус 3 по радиусу от центра к периферии. У радиальных судовых вентиляторов с индексом PC лопатки могут быть загнуты вперед или назад по направлению вращения; встречаются вентиляторы и с прямыми радиальными лопатками. Вентиляторы с лопатками, загнутыми вперед, развивают больший напор, но имеют меньший КПД, чем вентиляторы с лопатками, загнутыми назад. Поэтому для повышения КПД при небольшом напоре вентиляторы выполняют, как правило, с лопатками, загнутыми назад по направлению вращения колеса. На речных судах используют радиальные вентиляторы двух типов: с индексами РСС (радиальный судовой со спиральным корпусом) и РСЦ (с цилиндрическим корпусом), подающие 25—400 м3/ч воздуха при давлении до 0,0098 МПа. Искусственная вентиляция на судах осуществляется с помощью электроприводных вентиляторов, причем предусмотрено их местное и дистанционное (из рулевой рубки) включение. Режим работы вентиляторов регулируют дросселированием воздуха на всасывании путем изменения положения жалюзи (регулирующих заслонок).

Правила обслуживания механизмов судовых систем

Особенности эксплуатации насоса каждого типа излагаются в соответствующих инструкциях.

Перед пуском насосов, как и любых других механизмов, производят их наружный осмотр для определения надежности крепления насосов к фундаменту, исправности пускорегулирующих устройств и КИП, качества набивки сальников, наличия смазочного масла в подшипниках и на других трущихся деталях. Несамовсасывающие насосы перед включением заполняют перекачиваемой жидкостью, открыв при этом клапан на всасывающем трубопроводе и воздушный кран на корпусе насоса. Вентили, краны и другую арматуру разрешается открывать и закрывать только при помощи штатных рукояток и маховиков.

Заданный режим работы насосов устанавливают по показаниям КИП. В случае если показания манометров и вакуумметров отличаются от заданных значений, насос останавливают и проверяют герметичность всасывающей и нагнетательной магистралей. Подачу и напор у приводных насосов регулируют изменением частоты вращения вала двигателя или искусственным увеличением сопротивления в нагнетательном трубопроводе. При постоянной частоте вращения вала приводного двигателя подачу регулируют изменением открытия перепускного клапана.

Во время работы насосов следят за тем, чтобы не было стуков и шума, не свойственных нормальной эксплуатации систем, регулярно проверяют надежность действия смазочных устройств и степень нагрева трущихся деталей, обращают внимание на герметичность сальниковых уплотнений и соединений трубопроводов, устраняют возможные подсосы воздуха; наблюдают за показаниями КИП.

Запрещается: устранять неисправности деталей насосов во время их работы; разбирать и вскрывать насосы, цистерны, арматуру и трубопроводы, находящиеся под давлением или заполненные горячей жидкостью; осматривать и ремонтировать элементы систем в цистернах и помещениях, где возможно скопление вредных газов, без предварительного анализа проб воздуха на загазованность.

Насосы останавливают в следующем порядке: закрывают вентиль (кран) на всасывающей магистрали, останавливают электродвигатель, а затем перекрывают нагнетательный трубопровод. Для обеспечения лучшего всасывания клапан на приемной магистрали центробежных насосов закрывают в последнюю очередь.

Обслуживание бездействующих насосов заключается в устранении обнаруженных при их работе дефектов, поддержании всех элементов систем в постоянной готовности к работе.

Используемая литература: «Судовые энергетические установки» В.А. Сизых

Скачать реферат: Sudovye-nasosy.rar

Пароль на архив: privetstudent.com

Открыто вихревые и закрыто вихревые + видео

Особенности открыто вихревой конструкции заключаются в следующем:

• лопатки на колесе большей длины;
• ширина колеса значительно меньше ширины канала для отвода жидкости;
• закольцованный канал соединен лишь с каналом выхода.

В закрытых конструкциях лопасти значительно короче, располагаются под различными углами, ширина крыльчатки аналогична ширине камеры, канал объединяет ее вход и выход.

Отличие вихревого насоса в принципе работы:

• изначально вода проходит в основную камеру;
• закрученная в вихре образное состояние она попадает в соединяющий канал;
• после чего выходит из насоса под большим давлением.

В закрытых конструкциях из-за одинакового диаметра крыльчатки и рабочей камеры – жидкость сразу направляется в соединяющий канал, где происходит ее формирование в вихрь и создается повышенный напор.

Преимущества и недостатки вихревого оборудования

Вихревые насосы для воды имеют несколько плюсов. К ним относится:

• Более низкая стоимость по сравнению с оборудованием других типов;
• Простая конструкция;
• Способность к самостоятельному всасыванию воды;
• Возможность использования в жидкостно-газовой смеси.

Агрегаты этого типа имеют и ряд определенных недостатков. Во-первых, они обладают небольшим КПД – в среднем он не превышает 45 %. Данный показатель не дает вихревым насосам работать на стабильно высокой мощности. Во-вторых, насосы не справляются с перекачиванием жидкостей высокой вязкости.