Предназначены для передачи чистой воды или других жидкостей со сходными физическими и химическими свойствами. Могут использоваться для подъема воды из скважины, полива дождеванием, повышения давления воды в водопроводных системах, различных вспомогательных сооружениях.

Оставьте здесь ваше сообщение, и мы свяжемся с вами в течение одного рабочего дня

Полезная информация о центробежных насосах

Что такое центробежный насос?

Центробежный насос представляет собой механическое устройство, предназначенное для перемещения жидкости посредством передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых рабочими колесами. Жидкость поступает в быстро вращающееся рабочее колесо вдоль его оси и выбрасывается под действием центробежной силы по его окружности через концы лопастей рабочего колеса. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости, а также направляет ее к выпускному отверстию насоса. Корпус насоса специально разработан для того, чтобы сжимать жидкость на входе насоса, направлять ее в рабочее колесо, а затем замедлять и контролировать жидкость перед выпуском.

Как работает центробежный насос?

Рабочее колесо является ключевым компонентом центробежного насоса. Он состоит из ряда изогнутых лопастей. Обычно они зажаты между двумя дисками (закрытая крыльчатка). Для жидкостей с вовлеченными твердыми частицами предпочтительнее открытое или полуоткрытое рабочее колесо (с одним диском) (рис. 1).

Жидкость входит в рабочее колесо по его оси («ушко») и выходит по окружности между лопатками. Рабочее колесо, расположенное на противоположной от проушины стороне, соединено приводным валом с двигателем и вращается с высокой скоростью (обычно 500-5000 об/мин). Вращательное движение крыльчатки ускоряет поток жидкости через лопасти крыльчатки в корпус насоса.

Существуют две основные конструкции корпуса насоса: улитка и диффузор. Целью обеих конструкций является преобразование потока жидкости в контролируемый выпуск под давлением.

В спиральном корпусе крыльчатка смещена, образуя изогнутую воронку с увеличивающейся площадью поперечного сечения по направлению к выпускному отверстию насоса. Эта конструкция вызывает увеличение давления жидкости по направлению к выпускному отверстию (рис. 2).

Тот же основной принцип применяется к конструкциям диффузоров. В этом случае давление жидкости увеличивается, поскольку жидкость вытесняется между набором неподвижных лопастей, окружающих рабочее колесо (рис. 3). Конструкции диффузоров могут быть адаптированы для конкретных применений и, следовательно, могут быть более эффективными. Спиральные корпуса лучше подходят для применений, связанных с вовлечением твердых частиц или жидкостей с высокой вязкостью, когда выгодно избегать дополнительных сужений лопаток диффузора. Асимметрия спиральной конструкции может привести к большему износу рабочего колеса и приводного вала.

Каковы основные характеристики центробежного насоса?

Существует два основных семейства насосов: центробежные и поршневые насосы. По сравнению с последними центробежные насосы обычно предназначены для более высоких потоков и для перекачивания жидкостей с более низкой вязкостью, вплоть до 0,1 сП. На некоторых химических заводах 90% используемых насосов будут центробежными. Тем не менее, есть ряд применений, для которых предпочтительнее объемные насосы.

Каковы ограничения центробежного насоса?

Эффективная работа центробежного насоса зависит от постоянного высокоскоростного вращения его рабочего колеса. С сырьем высокой вязкости центробежные насосы становятся все более неэффективными: возникает большее сопротивление и требуется более высокое давление для поддержания определенного расхода. В целом, центробежные насосы подходят для перекачивания жидкостей с низким давлением и высокой производительностью с вязкостью от 0,1 до 200 сП.

Взвеси, такие как буровой раствор или масла с высокой вязкостью, могут вызвать чрезмерный износ и перегрев, что приведет к повреждению и преждевременному выходу из строя. Объемные насосы часто работают на значительно более низких скоростях и менее подвержены этим проблемам.

Любая перекачиваемая среда, чувствительная к сдвигу (разделение эмульсий, взвесей или биологических жидкостей), также может быть повреждена высокой скоростью вращения рабочего колеса центробежного насоса. В таких случаях предпочтительна более низкая скорость объемного насоса.

Еще одним ограничением является то, что, в отличие от поршневого насоса, центробежный насос не может обеспечить всасывание в сухом состоянии: он должен быть предварительно заполнен перекачиваемой жидкостью. Поэтому центробежные насосы не подходят для любого применения, где подача прерывистая. Кроме того, если давление подачи является переменным, центробежный насос создает переменный поток; объемный насос нечувствителен к изменению давления и обеспечивает постоянную производительность. Таким образом, в приложениях, где требуется точное дозирование, предпочтительнее объемный насос.

В следующей таблице приведены различия между центробежными и поршневыми насосами.

Сравнение насосов: центробежный и объемный

Свойства	Центробежный	Прямое смещение
Эффективный диапазон вязкости	Эффективность снижается с увеличением вязкости (макс. 200 сП)	Эффективность увеличивается с увеличением вязкости
Допустимое давление	Расход изменяется при изменении давления	Расход нечувствителен к изменению давления
	Эффективность снижается как при более высоком, так и при более низком давлении	Эффективность увеличивается с увеличением давления
Грунтовка	Обязательно	Не требуется
Расход (при постоянном давлении)	Константа	Пульсирующий
Сдвиг (разделение эмульсий, суспензий, биологических жидкостей, пищевых продуктов)	Высокая скорость повреждает чувствительные к сдвигу среды	Низкая внутренняя скорость. Идеально подходит для перекачивания чувствительных к сдвигу жидкостей

Каковы основные области применения центробежных насосов?

Центробежные насосы обычно используются для перекачивания воды, растворителей, органических веществ, масел, кислот, оснований и любых «жидких» жидкостей как в промышленности, сельском хозяйстве, так и в быту. На самом деле, существует конструкция центробежного насоса, подходящая практически для любого применения с жидкостями с низкой вязкостью.

Резюме

Центробежный насос работает за счет передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых рабочими колесами. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости и направляет ее к выпускному отверстию насоса. Благодаря простой конструкции центробежный насос хорошо понятен и прост в эксплуатации и обслуживании.

Конструкции центробежных насосов предлагают простые и недорогие решения для большинства применений с низким давлением и большой производительностью, связанных с жидкостями с низкой вязкостью, такими как вода, растворители, химикаты и легкие масла. Типичные области применения включают водоснабжение и циркуляцию, ирригацию и перекачку химикатов на нефтехимических заводах. Насосы прямого вытеснения предпочтительны для применений с высоковязкими жидкостями, такими как густые масла и суспензии, особенно при высоком давлении, для сложных исходных материалов, таких как эмульсии, пищевые продукты или биологические жидкости, а также когда требуется точное дозирование.

Насосы – Визуальная энциклопедия химического машиностроительного оборудования

Насосы используются для передачи энергии поступающей жидкости. Давление или скорость жидкости увеличивается, что помогает жидкости преодолевать физические барьеры, такие как трение в трубе и изменение высоты. Насосы бывают разных форм и размеров, в зависимости от их предназначения. Когда текучей средой является газ, насос обычно называют компрессором.

• Центробежный
• Объемный поршневой
• Объемный роторный
• Роторный кулачковый
• Турбинный
• Эжекторы 90 212
• Благодарности
• Ссылки
• Разработчики

Центробежный

В центробежных насосах для перемещения жидкости используется вращение одного или нескольких рабочих колес. Они идеально подходят для жидкостей, содержащих взвешенные твердые частицы, и высоких скоростей потока.

Общая информация

Центробежные насосы имеют один вход и выход, как показано здесь. Жидкость подается в боковой вход. Изменение давления, создаваемое рабочим колесом, перемещает жидкость от входа к выходу.

Центробежные насосы могут иметь более одной ступени. Количество ступеней определяет количество рабочих колес в насосе.

Конструкция оборудования

Центробежный насос создает давление в жидкости путем передачи механической энергии вращающегося рабочего колеса потоку жидкости в виде кинетической энергии.

На схеме слева и в разобранном виде справа показаны общие черты центробежного насоса.

предназначены для работы в диапазоне давлений и температур. Центробежные насосы производят тепло, которое вызывает расширение жидкости и возможное испарение, что приводит к избыточному давлению. Эти насосы защищены от избыточного давления с помощью предохранительного клапана или разрывной мембраны.

На приведенных ниже кривых производительности показан рабочий диапазон производительности и давления для пяти центробежных насосов.

Эксплуатация насоса за пределами надлежащего диапазона давления и температуры может привести к кавитации: Жидкость, поступающая во впускное отверстие, начинает испаряться из-за условий вакуума. Парожидкость проходит через насос, и давление увеличивается при достижении выходного отверстия, вызывая конденсацию пара. Кавитация также может вызывать колебания давления, отклонение вала, вибрации или механические удары, которые могут повредить уплотнения насоса. Этот процесс взрывоопасен и приводит к сильному износу компонентов насоса, особенно ротора. Надлежащая конструкция емкостей подачи и систем всасывающих трубопроводов может помочь избежать этих проблем.

Примеры использования

Центробежные насосы используются в строительной отрасли в качестве дренажных насосов для удаления воды из канав, ручьев и подвалов. Они также широко используются в промышленных целях. Некоторые отрасли промышленности включают сталелитейную, бумажную, нефтяную, бытовую и винодельческую. Эти насосы могут перекачивать все, от прозрачных жидкостей до коррозионно-активных суспензий.

Центробежные насосы специально разработаны для перекачивания крупных твердых частиц без заклинивания. Крышка обеспечивает легкий доступ к внутренней части насоса в случае засорения. Они лучше всего подходят для жидкостей с низкой вязкостью (0–500 сП) и большими скоростями потока (40–1500 галлонов в минуту). Этот большой объем необходим для выполнения различных функций, таких как обеспечение завода чистой водой, удаление сточных вод и перекачка воды из прудов-отстойников в лагуны. Изображенный ниже центробежный насос используется для подачи пресной воды на нефтеперерабатывающие заводы.

Центробежные насосы могут быть адаптированы для приложений, в которых важна чистота, например, в пищевой промышленности. Круглый корпус, открытое рабочее колесо и задняя пластина улитки в насосе, изображенном ниже, изготовлены из нержавеющей стали 316 с гладкими радиусами для легкой очистки. Кроме того, все стальные компоненты доступны для очистки и стерилизации без разборки.

Преимущества

• Стабильная подача – равномерный поток.
• Подходит для всех типов жидкостей.
• Может быть установлен горизонтально или вертикально.
• Относительно низкая стоимость.
• Высокая очищаемость.

Недостатки

• Снижение производительности при работе с вязкими жидкостями.
• Может обрабатывать только небольшое количество газов в жидкостях.
• Не эффективен для приложений с высоким давлением: одноступенчатые насосы требуют высоких скоростей, но многоступенчатые конфигурации дороги.
• Перед запуском часто требуется заливка.

Объемные поршневые насосы

Большинство нецентробежных насосов являются объемными насосами. Их можно дополнительно классифицировать в зависимости от метода, используемого для заполнения и опорожнения полости насоса. В этом разделе исследуется возвратно-поступательное действие.

(Copyright Flowserve Corporation, Irving, TX)

Общая информация

В объемных поршневых насосах жидкость перекачивается плунжером, перемещающимся вперед и назад в камере. Клапаны для впуска и выпуска работают вместе с плунжером для перемещения жидкости.

Конструкция оборудования

В поршневых насосах жидкость переносится либо поршнем, либо плунжером, движущимся в цилиндре, либо за счет изгиба диафрагмы. Движение поршня описано ниже.

На такте всасывания объем полости насоса увеличивается, что снижает давление внутри полости. Это заставляет всасывающий клапан открываться, позволяя жидкости течь в полость. В то же время выпускной клапан закрыт, предотвращая обратный поток.

При такте нагнетания объем полости насоса уменьшается, что приводит к увеличению давления внутри полости. Это повышенное давление закрывает всасывающий клапан и открывает нагнетательный клапан, вытесняя жидкость из насоса.

Поршневые насосы можно оптимизировать для обеспечения постоянного расхода. В этом примере сжатый воздух направляется через воздушный клапан в левую камеру, а затем в правую камеру. Возвратно-поступательное движение двух гибких диафрагм создает действие, которое автоматически обеспечивает попеременное всасывание и нагнетание в каждой камере. Эта сила перемещает жидкость от входа насоса к выходу. Клапаны на входном и выходном трубопроводе регулируют всасывающий и выпускной поток через мембранную камеру. Эти насосы могут иметь механический, гидравлический или электрический привод.

Примеры использования

Поршневые насосы часто используются в пищевой промышленности. На сахарных заводах поршневые насосы используются для перекачивания шлама сатурации. Они также используются в строительной отрасли для заливки бетонного фундамента, как показано на рисунке ниже.

часто используются в качестве дозирующих насосов, поскольку они обеспечивают точное дозирование. Количество транспортируемых технологических материалов может быть измерено, а объем хода или частота хода отрегулированы для изменения или корректировки расхода. Иногда для этой цели используются и другие типы объемных поршневых насосов. Мембранные насосы обычно используются для перекачивания шламов, содержащих твердые частицы, часто в пищевой промышленности.