Среди многообразия насосов, используемых для перекачивания жидкостей, наиболее распространенными являются центробежные агрегаты. Такая техника сочетает в себе высокую производительность и мощный напор, но при этом имеет сравнительно простое устройство и компактные размеры.
В данной статье рассмотрены горизонтальные насосы центробежного типа. Мы расскажем об их конструктивном устройстве и принципе действия, а также ознакомимся с классификацией такого оборудования и дадим рекомендации по его монтажу.
1 Особенности конструкции и принцип действия
Центробежные насосы, в зависимости от формы корпуса, классифицируются на две разновидности — горизонтальные и вертикальные. В вертикальном исполнении, в основном, выпускается погружное скважинное оборудование, все остальные типы поверхностных насосов имеют горизонтальное устройство.
Конструкция центробежных агрегатов состоит из таких основных узлов как корпус (также именуется «улиткой»), вала вращения, закрепленного на нем рабочего колеса, электродвигателя и уплотнительных элементов. Рабочее колесо представляет собой два плоских диска, соединенных между собой лопастями. Формирующие лопасти пластины имеют выпуклую форму, изогнутой стороной они расположены в сторону противоположную направлению вращения, что обеспечивает более эффективный водозабор.
Корпус насоса выполняется из металла либо нержавеющей стали, тогда как рабочее колесо чаще всего делается из полимерных материалов. Вал вращения, передающий на колесо крутящий момент, соединяется с шкивом двигателя с помощью муфты. Все отверстия в корпусе имеют уплотнения, качество которых непосредственно влияет на срок службы насоса. Существует два типа уплотнений — торцевое и сальниковая набивка, при выборе насоса рекомендуем ориентироваться на агрегаты с торцевым уплотнением, поскольку оно менее подвержено износу.
Помимо основных конструктивных узлов центробежный насос оснащается следующими вспомогательными механизмами:
- механический фильтр (устанавливается на всасывающем патрубке);
- обратный клапан, предотвращающий движение перекачиваемой воды в обратном направлении;
- задвижки, позволяют оставить насос заполненным водой по завершению работы;
- вакуумметр, для контроля за режимом работы оборудования.
Центробежные агрегаты имеют достаточно простой принцип действия. В процессе вращения лопастное колесо под напором выбрасывает воду, которой заполнен корпус, к выходящему патрубку, в результате чего возле входящего отверстия корпуса создается зона пониженного давления, что приводит к всасыванию воды через заборный шланг. Данный принцип работы требует заполнения корпуса насоса водой перед запуском.
К преимуществам горизонтальных центробежных насосов относится высокая продуктивность и напор подачи, сравнительно бесшумная работа, простота и ремонтопригодность конструкции, доступная стоимость и надежность. Недостаток у такой техники один — центробежные насосы не предназначены работы в режиме низкой продуктивности, они не способны развить сильный напор при перекачке небольшого количества воды.
1.1 Обзор устройства горизонтального насоса (видео)
2 Классификация горизонтальных насосов центробежного типа
Горизонтальное насосное оборудование подлежит классификации по следующим признакам:
- количество рабочих колес;
- тип размещения электродвигателя;
- функциональное назначение.
В зависимости от количества рабочих колес агрегаты классифицируются одноступенчатые и многоступенчатые. В бытовой сфере широко распространены одноступенчатые насосы, тогда как многоступенчатые используются при необходимости перекачивания воды под повышенным напором.
Многоступенчатые агрегаты оснащены несколькими лопастными колесами, смонтированными на общем валу. Их корпус выполнен таким образом, что перекачивающаяся жидкость последовательно переходит от первого колеса к следующему, ускоряясь при этом на сумму напоров каждого из них.
В зависимости от типа размещения двигателя в корпусе насос может быть:
- консольный;
- моноблочный.
Моноблочное устройство предполагает расположения мотора в одном корпусе с рабочим колесом, при этом колесо насажено непосредственно на вал двигателя, ввиду чего моноблочный насос отличается меньшими размерами и весом.
Консольный насос — агрегат, в котором двигатель и рабочее колесо удалены друг от друга (всасывающий и подающий патрубки расположены непосредственно в блоке с колесом). Оба блока устанавливаются на несущую платформу и соединяются между собой с помощью фланцев, вал вращения проходит внутри защитной оболочки, роль который выполняет металлическая труба.
По функциональному назначению горизонтальное оборудование классифицируется на следующие виды насосов:
- водяной;
- циркуляционный;
- дренажный (фекальный, шламовый).
Водяной насос, в зависимости от источника водозабора, может быть колодезным либо скважинным. Отличия между ними заключаются исключительно в мощности, скважинный агрегат комплектуется более мощным двигателем, так как ему необходимо поднимать воду с большей глубины.
Циркуляционный насос — оборудование, повышающее скорость движения перекачиваемой по трубопроводу жидкости, которое широко используется в системах принудительного водоснабжения и при монтаже радиаторного отопления. Современный циркуляционный насос оснащается автоматикой, позволяющей настроить его на требуемый режим работы. Существует два типа циркуляционников — «сухие» и «мокрые», отличаются они способом размещения ротора (в мокром исполнении он погружен в теплоноситель, в сухом — изолирован от контакта с водой). Циркуляционный насос мокрого типа может иметь КДП до 50%, сухого — до 80%.
Дренажное насосное оборудование — техника, предназначенная для откачки загрязненных жидкостей. Классические дренажные агрегаты используются для полива из водоемов, откачки загрязненных колодцев и скважин. Для осушения септиков, канализаций и выгребных ям предназначен специальный фекальный насос, способный качать жидкости с повышенной концентрацией мягких волокнистых включений. В строительстве широко распространен шламовый насос — разновидность дренажного оборудования, ориентированная на работу с жидкостями содержащими твердые абразивные примеси.
2.1 Монтаж горизонтальных насосов и правила их центровки
Поверхностные горизонтальные насосы необходимо монтировать в соответствии с положениями ВСН №394-78 «Инструкция по монтажу компрессоров и насосов». Для установки крупногабаритного оборудование необходимо обустройство фундаментной плиты высотой 10 см, на которой рама агрегата фиксируется анкерами либо глухими болтами.
Во избежание появления вибраций в процессе работы точки соприкосновения рамы насоса с фундаментной плитой должны комплектоваться прокладками из эластичного материала. С помощью прокладок также осуществляется выравнивание насосного агрегата, количество прокладок на одну точку крепления — не более 5 шт. Зазор между опорными пластинами рамы и фундаментной плитой после окончательной затяжки болтов не должен превышать 0.05 мм, что проверяется с помощью специального щупа.
Если агрегат монтируется отдельными узлами, без редуктора, двигатель нужно центровать по насосу. Сама центровка осуществляется посредством регулировки положения корпуса по отношению к напорному трубопроводу либо гидромуфте.
Особенно важной является центровка насосов с клиноременной передачей. При их установке особое внимание необходимо уделять ровности бетонной плиты — ее заливка выполняется по высотному реперу со строгим контролем горизонтальности с помощью уровня. Нужно следить за параллельностью как оси двигателя и вала вращения, так и за отсутствием перекоса шкивов передачи.
По завершению центровки агрегата необходимо подготовить к работе сальниковые уплотнения, залить смазочный материал и подсоединить заборный и подающий трубопроводы, после чего можно запускать насос — сперва в режиме малой мощности, затем — с полной нагрузкой.
Центробежный горизонтальный консольный – краткая характеристика насосного агрегата (насоса).
А теперь разберёмся, что же это такое на самом деле. И так:
Центробежный – означает то, что в насосе жидкость перемещается и создаётся необходимый напор за счёт центробежной силы возникающей при передаче рабочим колесом энергии вращения (механической) двигателя к жидкости. Именно поэтому насосы, использующие такой принцип, называются центробежными. При работе центробежного насоса в его проточной части энергия двигателя преобразуется в потенциальную (статическое давление) и кинетическую (движение) энергию перекачиваемой жидкости. Процесс преобразования энергии описывается уравнением дедушки Эйлера. Не вдаваясь далее в теорию, на картинке рекомендую посмотреть потоки жидкости в проточной части насоса:
Горизонтальный – означает то, что ось вращения насоса расположена горизонтально. Расположение оси вращения значительно влияет на конструкцию опор и компенсирующих устройств в самом насосе и на конструкцию фундамента насосного агрегата в целом. В зависимости от компоновки системы, в которой работает насосный агрегат, его ось вращения может располагаться горизонтально, вертикально, под наклоном горизонту, также насосы могут работать в условиях динамических переменных наклонений (качки). Самую сложную конструкцию имеет насос, предназначенный для работы в условиях качки, соответственно и цена у него «несколько» больше.
Консольный – означает способ установки рабочего колеса на валу насоса. Консольный способ установки означает, что рабочее колесо закрепляется на отрезке вала имеющего опору только с одной стороны.
При работе насоса на вал действуют – осевая и радиальная нагрузки. Величины этих нагрузок необходимо знать для выбора подшипников опоры вала насоса, поскольку именно они их воспринимают.
Осевая нагрузка является суммой сил, действующих на вал в осевом направлении. Осевая нагрузка в основном возникает вследствие разности давлений на переднем и заднем диске рабочего колеса.
Радиальная нагрузка является суммой сил, действующих на вал в радиальном направлении. Гидравлическая радиальная нагрузка возникает вследствие разности давлений в спиральной камере. Значение и направление изменяются в зависимости от подачи.
Осевая нагрузка воспринимается опорно-упорным подшипником. Радиальная нагрузка воспринимается опорно-упорным и опорным подшипниками.
Именно это из себя представляет интересующий вас насос, имеющий достаточно простую конструкцию.
Проблема водообеспечения частного дома стоит достаточно остро. Если здание находится в месте, где отсутствует централизованное водоснабжение, тогда приоритетным вопросом становится подача воды. Горячее водоснабжение, отопление невозможно без достаточного количества влаги. Хорошее решение - откачка жидкости из колодца или артскважины. Горизонтальный насос для колодца поможет справиться с этой проблемой.
Подобные устройства необходимо использовать только высокого качества, ведь от состояния воды зависит здоровье вашей семьи. Подача жидкости должна производиться из тех водоносных слоев, где анализами подтверждено её качество и безопасность.
Как устроен прибор
Корпус и основные детали насоса выполняются из чугуна или нержавеющей стали, рабочие колеса, диффузоры, фильтр из прочного полимера. Это позволяет долго работать оборудованию во влажной среде, не ухудшая качества насоса.
На нашем сайте можно приобрести качественные и долговечные горизонтальные насосы для бытовых целей, дома или дачи от разных производителей. Основное назначение горизонтальных насосов для колодцев подача воды с низким содержанием примесей. Состоит такой агрегат из консольно-центробежного насоса и электродвигателя, отличаются высоким КПД.
Одноступенчатые насосы с двухсторонним полуспиральным подводом жидкости к рабочему колесу и спиральным отводом наиболее подходящий вариант для индивидуального водоснабжения.
Положительные свойства техники
Еще одна особенность горизонтальных насосов для колодца - это качество и долговечность. Такое оборудование подходит для организации водоснабжения с отсутствием централизованной подачи воды, все модели имеют достаточно высокую мощность, антикоррозионное исполнение. Правильная установка прибора позволит постоянно пополнять запасы воды в необходимом количестве.
Каталог оборудования, представленный на сайте, даст возможность ознакомиться с предлагаемым ассортиментом товаров для водоснабжения индивидуального дома и выбрать лучшее предложение.
Самовсасывающий насос с электродвигателем CRT
мощность 0,29 кВт
нет в наличии
Водяные центробежные насосы с электродвигателем CHN
мощность 0,29 кВт
нет в наличии
Электрические центробежные насосы с электродвигателем CV
артикул CV
мощность 0,29 кВт
нет в наличии
Виды и назначение
- Одноступенчатые горизонтальные консольные
- Моноблочные консольные
- Горизонтальные с двусторонним входом жидкости
- Одноступенчатые вертикальные центробежные насосы
- Многоступенчатые горизонтальные
- Насосы для химически активных жидкостей
- Фекальные центробежные насосы
- Песковые и землесосы
- Центробежные скважинные насосы (полупогружные, полупогружные)
Промышленные центробежные насосы бывают различных видов, целевых направленностей. Вертикальные, многоступенчатые, они выполняют различные функции, имеют большое количество областей применения. Так, например, бытовой электрический центробежный насос GRUNDFOS серии CRT предназначены не только для подачи технической воды, но и очистки морской воды. Высоконадёжны, прочны и, что очень важно, занимают немного места. Также есть электрические моноблочные центробежные насосы с электродвигателем серии CH , которые идеальны для оросительных систем, используемых в овощеводческих хозяйствах. Еще есть более сложные агрегаты, например, серия CHIU , созданная для подачи даже питьевой воды нагревания и охлаждения ее в промышленных масштабах. Такие центробежные насосы герметичны, обладают низким уровнем шума. Серия CHN - горизонтальные самовсасывающие центробежные насосы с электродвигателем.
Схема центробежного насоса
Принцип работы
В принципе работы используется центробежная сила. Жидкость в насосе, которая должна присутствовать при первом запуске, раскручивается с помощью лопаток на вращающемся рабочем колесе, а вот благодаря центробежной силе она смещается к краям лопаток, где попадает в нагнетательную трубу, пройдя сквозь спиральную камеру. Кроме этого благодаря этому эффекту в месте входа к колесу создается область с пониженным давлением, поэтому вода через всасывающую трубку самостоятельно всасывается из резервуара. В результате жидкость непрерывно двигается: из резервуара попадает во всасывающую трубку, затем непосредственно в корпус насоса, проходит задвижку, а оттуда через обратный клапан она перетекает в нагревательную трубку. Для контролирования процесса устанавливают вакуумметр вместе с манометром.
Параметры выбора и расчет центробежного насоса
- Производительность насоса - полезный объемный расход м 3 /с
- Напор - полезная механическая работа сообщенная перекачиваемой жидкости к силе тяжести этой жидкости Величина напора не зависит от плотности перекачиваемой жидкости, значит, что центробежный насос перекачивает жидкости с одним и тем же по величине напором.
- Выбор типоразмера: Необходимые для выбора типоразмера центробежного насоса данные производительность Q и напор H желаемой рабочей точки известны. Т.о. можно определить типоразмер и частоту вращения при помощи семейства характеристик. Рабочая точка выбирается в непосредственной близости от производительности в точке с наилучшим КПД.
- Потребляемая мощность центробежного насоса - механическая энергия, предаваемая от привода к муфте или валу.
Она определяется при помощи следующей формулы.
Чтобы обеспечить работоспособность водопровода, мало организовать скважину или колодец. Необходимо также позаботиться о доставке воды в дом. Если колодец находится в удалении от строения, а его глубина превышает 10 м, целесообразно использовать горизонтальный центробежный насос. Агрегаты данной категории способны подавать воду под напором на высоту более 80 м, затрачивая при этом минимальное количество энергии.
Принцип работы
Производительность
Подбор центробежного насоса в соответствии с данным параметром целиком и полностью зависит от расхода воды в системе водопровода. Производительность агрегата должна несколько превышать потребности жильцов в воде. Определиться с требуемым значением позволяет суммирование расхода жидкости всеми "потребителями", другими словами - умывальниками, душевыми, раковинами, стиральными машинами, прочими сантехническими приборами.
Преимущества
Достоинства центробежных насосов можно условно подразделить на функциональные и конструктивные.
Такие агрегаты чрезвычайно компактны за счет соединения с электродвигателем и Как следствие, сами установки обладают незначительными габаритами, небольшим весом, несмотря на внушительную производительность. Для установки центробежного насоса требуется минимум свободного пространства и относительно легкий фундамент.
Среди функциональных преимуществ стоит отметить простую регулировку и быструю активацию. Центробежные насосы непрерывно и чрезвычайно плавно подают рабочие жидкости. При этом вероятность возникновения гидравлических ударов в напорном проводе существенно снижается.
Такое оборудование подходит для перекачивания веществ с высоким содержанием загрязнений, взвеси и твердых частиц.
Бюджетная стоимость большинства моделей выступает следствием применения в качестве материалов изготовления недорогих основ, таких как сталь, полимерные соединения и чугун.
Сферы применения
Центробежные насосы подходят для перекачки воды любой жесткости, температуры, вязкости. В результате их эксплуатация не ограничивается бытовой сферой. Часто такие агрегаты используются предприятиями нефтяной отрасли, коммунальными организациями, горнодобывающими компаниями.
Насосы погружного характера применяются для откачивания чистой воды из скважин и колодцев, осушения затопленных помещений. Отдавая предпочтение такому оборудованию для реализации указанных потребностей, потребители ориентируются на возможность непрерывной работы агрегатов на протяжении длительного времени.
Достаточно широко применяются центробежные насосы в качестве элемента петрохимических установок, оборудования для производства продуктов питания, средств по химической переработке веществ.
Особенности эксплуатации
Чтобы продлить срок службы насоса и обеспечить его безаварийное функционирование, требуется комплектация агрегата определенным набором дополнительных элементов.
Для защиты рабочих колес от проникновения в систему инородных тел входные линии агрегатов закрываются фильтрами и задвижками. Во избежание оттока перекачиваемой жидкости в обратном направлении устанавливаются манометры для контроля уровня давления и специальные
При подборе габаритов насоса опираются на значение необходимых ключевых характеристик: напора, производительности, которые должен обеспечивать агрегат с учетом сопротивления водопроводной системы.
Горизонтальная установка погружного центробежного насоса в колодец
Центробежный погружной агрегат помещается в колодец при помощи троса. В качестве крепления подготавливается специальная металлическая рама, которая закрепляется над резервуаром.
Выполняется в строгой последовательности:
- Агрегат укладывается в окончании отрезка трубы, посредством которой он будет соединен с тройником, отходящим в трубопровод.
- Подготавливается кабель для подсоединения оборудования к сети.
- К обратному клапану насоса присоединяется латунная или пластиковая муфта, которая, в свою очередь, стыкуется с трубой.
- После объединения страховочного троса, трубы и электрокабеля в единую конструкцию насос медленно опускается в колодец.
- Когда погружной агрегат оказывается на необходимой глубине, трос закрепляется на ранее подготовленном металлическом каркасе.
- Вертикальный трубопровод соединяется с тройником внутри колодца.
- Наружу выводится электрический кабель, и при необходимости запускается в траншею, ведущую в дом.
По завершении указанных выше мероприятий можно сосредоточиться на прокладке трубопровода в фундаменте сооружения и его подводке к месту расположения оборудования, будь то бойлер, гидроаккумулятор, либо фильтр воды.
В итоге
Центробежные насосы входят в самую многочисленную группу оборудования, предназначенного для перекачки жидких веществ. Как видно, агрегаты данной категории несколько отличаются сферами применения и функциональным назначением. Бытовые приборы подают чистую воду и жидкость с незначительными примесями, промышленные модели могут применяться для работы с достаточно агрессивными средами.
