Объемные насосы схемы принцип действия

Объемные насосы схемы принцип действия

Шестеренчатый или шестеренный насос это насос объемного типа.

Широкое распространение данные насосы получили при работе с вязкими продуктами, такими как различные типы нефтепродуктов, масла, топлива и.т.д.

  Выделяют два основных типа шестеренчатых насосов: насосы с внешним зацеплением и насосы с внутренним зацеплением.

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением часто использует в качестве смазочных насосов в станках, в силовом оборудовании и в качестве масляных насосах в различных типах двигателя.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами данного насоса являются шестерни, которые находятся в постоянном зацеплении. Шестерни в насосе могут располагаться, как в один ряд так и в два.   Зубья шестерен имеют различные формы:

— прямозубая  цилиндрическая форма

— косозубая цилиндрическая форма

— шевронная шестерня

Косозубые и шевронные шестерни обеспечивают наиболее плавный поток, чем прямозубые. Хотя у всех указанных типов жидкость перекачивается довольно гладко, без пульсаций. На большие производительности чаще используют косозубые и шевронные колеса.

Шестеренчатые насосы с небольшой производительностью обычно работают на скорости 1750 или 3450 об/мин. У насосов с большим типоразмером шестерни вращаются со скоростью порядка 650 об/мин.

В устройстве шестеренного насоса с внешним зацеплением можно выделить следующие основные элементы:

Схема шестеренного насоса с внешним зацеплением

• Ведущая шестерня
• Ведомая шестерня
• Вал насоса, соединенный с приводом
• Система уплотнения вала
• Задний подшипник (втулка)
• Передний подшипник (втулка)

Принцип работы шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ведущая шестерня передает это движение ведомой. Шестерни вращаются соответственно в противоположные стороны.

1. Когда шестерни выходят из зацепления они создают разряжение с всасывающей стороны насоса. Перекачиваемая жидкость течет в образовавшуюся полость и захватывается зубьями шестерни.
2. Среда перемещается в карманах между зубьями, вдоль внутренней части корпуса насоса. Между самими шестернями жидкость не проходит.
3. Благодаря зацеплению зубьев шестеренчатых колес жидкость под давлением выталкивается в напорный патрубок насоса.

Материальное исполнение

Основные элементы шестеренчатых насосов внешнего зацепления могут быть выполнены из самых  различных материалов для обеспечения необходимой коррозионной стойкости, как при работе с неагрессивными жидкостями, так и при перекачке таких сред как кислоты. Чаще всего данный тип насосов встречается с исполнением корпуса и основных вращающихся элементов из чугуна.

Можно выделить следующие основные материалы:

Проточная часть насоса:	Шестерни	Упорные втулки
·         Серый чугун	·         Углеродистая сталь	·         Графит
·         Ковкий чугун	·         Нержавеющая сталь	·         Бронза
·         Углеродистая сталь	·         Дуплекс	·         Карбид кремния
·         Нержавеющая сталь	·         PTFE
·         Дуплекс	·         Композитные материалы PPS
·         Композитные материалы (PPS, ETFE)

Типы уплотнения вала насоса

• Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
• Манжетное уплотнение
• Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
• Магнитная муфта

Преимущества:

• Перекачка высоковязких жидкостей
• Высокое давление
• Нет перегрузок на валу из-за подшипников с двух сторон
• Тихая работа
• Широкий выбор материалов
• Возможность использовать в качестве дозировочных
• Реверсивный насос

Недостатки:

• Четыре упорных подшипника располагаются в перекачиваемой среды
• Недопустимо попадание твердых включений
• Не эффективны при работе с жидкостью с низкой вязкостью
• Недопустима работа «в сухую»

Области применения

Шестеренчатые насосы  внешнего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности.

• Энергетика
• Нефтяная и газовая промышленность
• Химическая промышленность
• Гидравлические системы
• Машиностроение
• Пищевая
• Фармацевтическая
• Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса :

• Перекачка топлива и смазочных масел
• Дозирование присадок и полимеров
• Перекачка хим. реагентов
• Работа в гидравлических системах
• Микродозирование

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением универсальны. Они часто используются как для жидкостей с низкой вязкостью, такие как растворители, бензин и.т.д.

Так же они прекрасно работают с высоковязкими жидкостями, например битум, клей, жидкое стекло, присадки, шоколад.

Насосы могут работать в  широком диапазоне по вязкости: от 1 до 1 000 000 сПз.

Помимо этого насос может перекачивать жидкость с очень высокой температурой до + 400 ˚С. Это достигается за счет настраиваемого зазора между зубьями ротора и корпуса насоса в зависимости от температуры и вязкости.

Принцип действия шестеренного насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ротор передает это движение ведомой шестерне.

1. Жидкость поступает через всасывающий патрубок в образовавшуюся полость между ротором (внешняя шестерня) и ведомой шестерней (внутренняя шестерня).
2. Жидкость проходит через насос между зубьями ротора и ведомой шестерни. Специальная вставка по форме полумесяца разделяет жидкость и действует как уплотнение между всасывающим и нагнетательным патрубком.
3. Перед вытеснением жидкости из напорного патрубка проточная часть насоса практически полностью заполнена жидкостью. Ротор и ведомое внутреннее колесо образуют полностью запертые уплотненные карманы, в которых и транспортируется жидкость. Затем шестерни повторно зацепляются и тем самым выдавливают жидкость в нагнетательный патрубок насоса.

Основные производители:

Источник: https://RuPumps.com/nasosyi/po-tipu/obemnyie-nasosyi/shesterennyiy-nasos.html

Виды и классификация насосов

Насос – тип гидравлической машины, который перемещает жидкость путем всасывания и нагнетания, используя кинетическую или потенциальную энергию.

Насос необходим для использования в противопожарных технических средствах, для отвода жидкостей в жилых кварталах, при подаче топлива и многих других целях. По области применения, конструкции, принципу действия существует разные виды и типы насосов.

При использовании насосов для различных целей необходимо знать, какие виды бывают и чем они отличаются.

Общая классификация

В первую очередь насосы делятся по области применения на бытовые и промышленные.

Бытовые насосы используются в домашних хозяйствах, промышленные — на предприятиях и в специальных службах (пожарная).

Отдельная классификация насосов по типу рабочей камеры предполагает деление на динамические и объемные насосы.

Виды насосов и их классификация

Различные классификации насосов основаны на понимании того, какие типы насосов существуют и чем они отличаются. Насосы делятся на несколько видов, те, в свою очередь, делятся на категории.

По техническим характеристикам:

• в зависимости от объема жидкости, перемещаемой в единицу времени;
• давление и напор;
• КПД.

По области применения:

Разделение насосов по сферам применения

Область применения насосов очень широкая. Сегодня их используют практически во всех сферах: строительстве, промышленности, при добыче полезных ископаемых, при разработке систем пожаротушения.

В малых масштабах также используются различные типы насосов, и область их применения варьируется от бытового использования для полива, до установки в системах водоснабжения и теплопередачи. В зависимости от сферы применения выделяют типы и виды насосов.

Ниже представлены описания, их характеристики и разновидности.

Типы насосов

По целевому назначению:

• погружные насосы;
• поверхностные насосы.

По способу энергопитания:

• электрические насосы;
• жидкотопливные насосы.

В зависимости от типа воды:

• для чистой воды;
• для воды средней степени загрязненности;
• для воды высокой степени загрязненности.

Типы бытовых насосов и область их применения

По области применения насосы делятся на бытовые и промышленные. Бытовые насосы бывают поверхностными и погружными. Для бытового использования чаще используют первый тип.

Поверхностные насосы применяются для автономного водоснабжения частных домов, полива прилежащей территории, откачки воды из подвалов и прудов, повышения давления при автономной подаче воды в частный дом.

Источник: https://alekstroy.com/obemnye-nasosy-shemy-printsip-deystviya/

Струйный насос: конструкция, принцип работы, расчет

Струйные насосы являются самыми простыми по принципу действия и конструкции среди напорной техники. Такой агрегат является динамичным, то есть не имеющим в своем составе двигающихся частей. Это плюс такого устройства, поскольку предотвращает его изнашивание.

Первый струйный насос был использован в конце XIX века как инструмент для отсасывания воздуха и воды из пробирок. Затем его стали применять для откачивания воды из шахт. В СССР такие насосы начали широко использоваться только в середине прошлого века.

Принцип работы струйного насоса

Конструкция струйного насоса достаточно проста и практически не требует технического обслуживания. При работающем насосе вода, пар или газ движутся по трубе с сужающимся соплом. Благодаря такой конструкции сопла скорость движущейся массы возрастает.

Маленький струйный насос

Внутри подводящей камеры давление воды снижается и становится ниже атмосферного, в результате чего в камере создается вакуум.

Всасывание происходит из трубопровода, соединенного с камерой. В процессе работы рабочая жидкость смешивается с перекачиваемой жидкостью. Затем эта масса попадает в диффузор, а потом в резервуар.

Таким образом, в работе струйного насоса используется принцип нагнетания.
к меню ↑

Виды струйных насосов

В зависимости от типа перекачиваемой и рабочей жидкости, различают три типа струйных насосов. К ним относятся:

1. Эжектор. Этой вид струйных насосов применяется только для перекачивания жидкости. Механизм работы заключается в отсасывании жидких веществ. Рабочая жидкость – вода.
2. Инжектор. Работает по принципу нагнетания жидких веществ. Рабочее вещество – пар.
3. Элеватор. Используется для понижения температуры теплоносителя за счет смешивания с рабочей жидкостью.

В общем, струйные насосы могут перекачивать жидкость, газ и пар.

Могут применяться как жидкоструйные агрегаты (для смешивания и транспортировки рабочей и пассивной жидкости с разницей давления) и аэрлифтовые/эрлифтовые (выполняет функцию подъема жидкостей).

Если насос используется только для перекачки воды, его называют водоструйным. Он может иметь две модификации: вакуумный насос (работающий для использования в лабораториях) и гидроэлеватор (используется для скважин с глубиной до 16 метров).
к меню ↑

Области использования

Насосы струйные широко применяются в разных сферах промышленности.

Причем они могут использоваться как самостоятельные установки или вместе с другими насосными установками.

Благодаря простоте конструкции и высокой надежности такие агрегаты незаменимы в работе на реакторах, в аварийных ситуациях с отключением воды, при пожаротушении.

Струйный насос дозатор

Такие конструкции часто применяются в сферах, где работа лопастных насосов не может быть эффективной (например, при перекачивании химически агрессивных веществ), или в системе с лопастными насосами для повышения эффективности их работы.

Одним из важнейших показателей для этой техники является коэффициент подсоса. Эта величина являет собой соотношение расхода рабочей жидкости и перекачиваемого вещества.

Несмотря на простоту конструкции и низкий КПД этот тип механизмов часто применяется в случаях, когда невозможно использовать никакой другой тип насосов. Они легко устанавливаются в трубопроводную систему. Часто выпускаются с изменяемым соплом.

Особенности струйных насосов:

• высокая надежность;
• отсутствие необходимости в регулярном техобслуживании;
• широкая сфера применения;
• простая конструкция.

При этом:

• низкий уровень КПД (не более 30%).

к меню ↑

Струйный насос для цемента

Данная техника широко применяется для транспортировки цемента. При воздействии сжатого воздуха сыпучие материалы транспортируются из бункеров в машины для перевозки.

Струйный насос для цемента

Механизм действия здесь такой: под большим давлением воздуха частицы цемента рассыпаются настолько, что становятся летучими. В результате воздушные потоки могут перемещать их в заданном направлении.

Следует отметить, что процесс такой перекачки цемента проходит под большим давлением, поэтому расстояние подачи этого материала ограничено в пространстве.

По горизонтальной оси это расстояние не может превышать 400 метров.

Для транспортировки цемента, а также других сыпучих материалов можно использовать струйный насос CH 2 с интенсифицирующей камерой. Для перемещения масс по трубопроводам используется сжатый воздух.

Технические характеристики CH 2:

• производительность: 25 т/ч;
• масса – 200 кг.
• подъем в высоту: 25м;
• протяженность подачи по горизонтали: 150м;
• давление сжатого воздуха: 0,2-0,3 МПа;
• расход сжатого воздуха: 3 м³/мин.

к меню ↑

Бытовые струйные насосы

Данные агрегаты, особенно используемые в быту, имеют невысокие производственные характеристики.

Установленный в домашней скважине насос перекачивает только 15-17 литров в секунду.

Более профессиональный (и соответственно дорогой) аппарат может перекачать 30-50 литров за секунду.

Бытовой струйный насос

Высота подъема воды бытовым струйным насосом колеблется в пределах 15 метров.

Более мощное и профессиональное оборудование может поднять воду из глубины 50 м.
к меню ↑

Струйные насосы для нефтяной промышленности

Струйный насос для добычи нефти состоит из таких частей: канал для подведения рабочей жидкости, активное сопло, канал подвода инжектируемой жидкости, камера смещения и диффузор.

В данной сфере промышленности такие агрегаты ценятся за простоту устройства, высокую надежность и функционирование даже в экстремальных условиях, таких как высокая концентрация свободных газов или механических соединений в добываемой массе.

Струйные насосы обеспечивают эффективное применение свободных газов, быстрый приток нефти, свободную регуляцию забойного давления, быстрое остывание погружных электродвигателей и др.
к меню ↑

Расчет струйного насоса

Эта процедура являет собой поиск оптимальных параметров, при которых коэффициент полезного действия будет иметь максимальное значение.

При этом нужно учесть такие параметры как форма сопла, входной участок пассивного потока, представляющий собой поток, который подсасывается к основному, длина смесительного отсека, расстояние между отсеком и соплом, угол раскрытия и расширения диффузора.

Принцип работы струйного аппарата

Расчеты проводятся по формуле:

Q3= Q1+Q2

Где

• Q3 – подача в камеру диффузора;
• Q1 – расходное количество рабочей жидкости;
• Q2 – расходное количество вещества для эжектирования.

Для того, чтобы рассчитать кoличество жидкости для эжектирования, нужно кoличество литров в секунду жидкости для эжектирования разделить на количество литров в секунду рабочей жидкости.

Также при расчетах стоит учитывать вид насосов и область применения, поскольку они могут иметь дополнительные параметры.

Например, для насосов, используемых при пожаротушении, учитываются состояния их рабочего материала – пена, вода, газ – и возможная высота струи, необходимая для эффективного пожаротушения.

В нефтяной промышленности берутся во внимание вязкость материала, загазованность среды и т.п.

  страница » Насосы

Источник: https://byreniepro.ru/nasosy/strujnye.html

Основы гидравлики



В гидравлических приводах технологического оборудования, машин и механизмов преимущественное применение получили следующие типы объемных насосов:

• шестеренные (зубчатые);
• пластинчатые (шиберные);
• роторно-поршневые (поршневые, аксиальные и т. п.);
• диафрагменные (мембранные).

***

Принцип работы простейшего объемного насоса

Принцип действия этих насосов основан на периодическом изменении объемов рабочих камер, герметично отделенных друг от друга и попеременно сообщающихся с патрубками подвода и отвода жидкости.

При этом вытеснение жидкости из рабочих камер (при уменьшении их объема) производится элементами звеньев насоса, которые конструктивно могут иметь вид зуба шестерни, пластины, плунжера, поршня, гибкой диафрагмы и т.п.

Работу такого насоса легко уяснить на примере однокамерного поршневого насоса (рис. 3).

Герметичная рабочая камера насоса H ограничена внутренними поверхностями крышки 1, стенок цилиндра 2, а также днища поршня 3, который является вытеснителем и совершает возвратно-поступательное движение под действием внешней силы F, приложенной к штоку 4.

Процесс работы насоса можно разделить на последовательность двух основных циклов: всасывание, то есть заполнение рабочей камеры насоса жидкостью из бака Б, и нагнетание или вытеснение жидкости из рабочей камеры в напорную линию 6 гидравлического привода или системы.
У роторных насосов можно дополнительно наблюдать перенос жидкости в рабочих камерах из зоны всасывания в зону нагнетания.

Всасывание происходит при выполнении условия p < pa, где p – давление в рабочей камере насоса, pa – давление жидкости в баке, обычно равное атмосферному давлению.

Вакуум (разрежение) образуется путем увеличения объема камеры насоса при перемещении поршня со штоком вправо.

Под действием разности давлений Δp = pa — p жидкость из бака через входной обратный клапан К01 по всасывающей линии 5 поступает в насос.

При обратном ходе поршня (влево) объем рабочей камеры насоса уменьшается, поршень оказывает на жидкость силовое воздействие и вытесняет ее через выходной обратный клапан К02 в напорную линию гидравлического привода с давлением p = F/S > pa, где S – площадь поршня.
Происходит процесс нагнетания.

***

Достоинства и недостатки объемных насосов

К основным свойствам объемных насосов, которые обусловлены принципом действия и отличают их от насосов динамических (например, центробежного насоса), относятся следующие:

• цикличность рабочего процесса и связанная с ней неравномерность подачи жидкости;
• герметичность насоса, то есть постоянное отделение напорной линии от всасывающей;
• самовсасывание, то есть способность объемного насоса создавать вакуум во всасывающем трубопроводе, заполненном воздухом, достаточный для подъема жидкости до уровня расположения насоса;
• жесткость расходной характеристики, что означает малую зависимость производительности насоса от давления жидкости на выходе;
• независимость давления, создаваемого насосом, от скорости движения вытеснителей и скорости течения жидкости.

Исходя из перечисленных свойств объемных насосов, можно составить их положительные и отрицательные качественные характеристики.

Достоинства объемных насосов:

• возможность жесткого разграничения всасывающей (питающей) магистрали от напорной, что позволяет исключить обратный ток рабочей жидкости через насос;
• возможность забора жидкости из емкостей (водоемов), уровень которых ниже уровня расположения насоса;
• возможность перекачивания жидкостей, имеющих относительно высокую вязкость;
• постоянство давления жидкости в напорной магистрали (кроме насосов, работающих в импульсном режиме – поршневые, диафрагменные и т. п.);
• возможность точного регулирования и поддержания на необходимом уровне величины подачи жидкости в гидропривод;
• возможность получения высоких технических параметров: напора и давления при относительно небольших затратах мощности на работу насоса;
• высокий коэффициент полезного действия (КПД).

Недостатки объемных насосов:

• неравномерность подачи жидкости в напорную магистраль в конструкциях насосов, имеющих цикличную (импульсную) подачу (поршневые, диафрагменные, аксиальные и т. п.);
• сложность конструкции (и, как следствие, – высокая стоимость), обусловленная необходимостью тщательной герметизации всасывающих и вытесняющих объемов (камер) насоса, подгонки и притирки сопряженных поверхностей деталей насоса, высокие требования к качеству сборки и эксплуатации;
• относительно небольшая подача жидкости в сравнении с динамическими насосами (например, центробежными), имеющими одинаковую удельную массу (это связано с ограниченными размерами рабочих камер объемных насосов).

***



Для насосов объемного типа основными являются следующие параметры:

1. Рабочий объем – суммарное изменение объемов рабочих камер насоса за один оборот ротора или объем жидкости, вытесняемый в напорную линию за один оборот ротора.
Рабочий объем насоса определяют по формуле:

V0 = zk,    м3

где: – изменение объема рабочей камеры насоса за один рабочий цикл, рассчитанное по ее геометрическим размерам, м3;
z – число рабочих камер;
k – кратность действия, то есть число рабочих циклов, совершаемых за один оборот вала насоса.

Рабочий объем является главным параметром, по которому строят ряд типоразмеров насосов.

.

2. Теоретическая производительность (подача) насоса – это расчетный объем жидкости, вытесняемый в напорную линию в единицу времени:

Qm = V0n,    м3/с

где: n — частота вращения ротора насоса (обычно равная частоте вращения вала приводного электродвигателя), с-1.

3. Фактическая (действительная) производительность меньше теоретической на величину объемных потерь:

Qф = Qm – ΔQн,    м3/с

где: ΔQн – объемные потери (утечки) жидкости в насосе (м3/с) включают в себя: утечки жидкости через зазоры внутри насоса из полостей высокого давления в полости низкого давления; неполное заполнение жидкостью объемов рабочих камер; наличие в жидкости нерастворенного воздуха.

В общем случае утечки (внешние и внутренние) зависят от величины зазоров, перепада давлений между полостями и вязкости рабочей жидкости.
Степень заполнения рабочих камер зависит от частоты вращения ротора насоса.

4. Объемный КПД насоса (коэффициент подачи):

η0 = Qф/Qm = (Qm – ΔQн)/Qm = 1 — ΔQн/Qm = 1 — ΔQн/(V0n).

Из этого выражения следует, что с ростом объемных потерь КПД насоса падает. Вместе с тем он будет выше у тех насосов, частота вращения роторов которых больше.

Избыточное давление pн в напорной полости насоса зависит от сопротивления напорной линии привода и нагрузки на выходном звене гидравлического двигателя.

При отсутствии сопротивлений и нагрузки, например, при работе насоса на бак, давления на его входе и выходе практически будут равны атмосферному давлению, то есть pн ≈ 0.

6. Полезная мощность насоса равна мощности потока рабочей жидкости на его выходе:

Npn = Qpфpн,    Вт

где: pн – избыточное давление в напорной полости насоса, Па.

7. Потребляемая насосом мощность от приводного электродвигателя:

Nн = Nдв ηдв,    Вт

где Nдв и ηдв — соответственно мощность и КПД приводного двигателя.

Справедливо также выражение:

Nн = Nnηн,    Вт

где:  ηн – полный КПД насоса.

8. Полный КПД насоса можно определить как отношение полезной мощности к потребляемой:

ηн = Nn/Nн

или как произведение:

ηн = η0 ηм ηг,

При типовом проектировании гидропривода насос выбирают по номинальным значениям фактической производительности и давления на выходе из насоса.

Характеристикой гидравлической машины называют зависимость между ее определенными параметрами при неизменных других параметрах.

Для объемных насосов, при постоянных значениях частоты вращения ротора, коэффициента кинематической вязкости жидкости и давления на входе, определяют следующие функциональные зависимости подачи, мощности и КПД от избыточного давления:

Qф = f(pн);      ΔQн = f(pн);      η0 = f(pн);      Nn = f(pн);      Nн = f(pн);      ηн = f(pн).

Комплексной характеристикой, учитывающей влияние всех конструктивных и эксплуатационных параметров, является полный КПД насоса ηн = f(pн).

График именно этой характеристики позволяет определить и рекомендовать для эксплуатации насоса в дальнейшем оптимальные режимы работы, а также осуществлять подбор насосов для тех или иных конструкций.

На рис. 4 приведена обобщенная расходная характеристика (график АВС) насоса с предохранительным переливным клапаном.

Точка А соответствует теоретической производительности насоса при полной разгрузке гидравлического привода или системы от давления.

Участок АВ характеристики Qф = f(pн) показывает падение подачи насоса за счет утечек ΔQн жидкости в насосе при увеличении давления на его выходе, при этом предохранительный переливной клапан закрыт, а точка В соответствует давлению начала открытия клапана (обычно 3/4 давления настройки клапана).

На участке ВС расход жидкости в напорной линии привода уменьшается до нуля.

Это происходит за счет возрастающего перелива жидкости в бак через предохранительный клапан, при увеличении нагрузки на гидравлическом двигателе привода до максимального расчетного значения и выше.

Точка С соответствует условиям, когда двигатель гидравлического привода остановился под действием нагрузки, а предохранительный клапан полностью открыт.

***

Центробежные насосы



Олимпиады и тесты

Источник: http://k-a-t.ru/gidravlika/11_gidro_mashiny_2/

Динамические Насосы: Виды, Технические Характеристики | Мой колодец

Насос гидродинамический горизонтальный

Всё насосное оборудование, применяемое для перекачки и транспортировки жидкостей, по конструкции рабочей камеры и, соответственно, способу силового действия, делится на две большие группы.

Это объёмные агрегаты, которые чаще применяют на производствах, и насосы динамического типа, успешно используемые как для промышленных нужд, так и в быту.

Мы расскажем об их видах, конструктивных особенностях и технических характеристиках – а видео в этой статье поможет вам лучше усвоить полученную информацию.

Классификация динамических насосов

В общих чертах, динамический насос функционирует так. Энергия воды, перекачиваемой через рабочую камеру агрегата, из кинетической преобразуется в статическую.

В результате, при уменьшающейся скорости растёт давление — этот процесс и называется динамикой. Остальные нюансы, зависят от конструктивных особенностей данного оборудования.

Поэтому сначала поясним, как классифицируются динамо насосы.

К динамическим насосам относятся следующие варианты:	Конструктивная классификация	Преимущественная сфера применения
Центробежные	Водоснабжение, канализация, отопление
Осевые	Подача и транспортировка воды
Диагональные	Мелиорация, дренажные системы
Вихревые	Автономное водоснабжение
Струйные	Перекачка вязких жидкостей
Дисковые	Перекачка и обработка промышленных и муниципальных сточных вод
Шнековые насосы	Пищевая, химическая, фармацевтическая промышленность
Электромагнитное насосное оборудование	Перекачка жидких металлов

Объёмные насосы, динамические насосы, имеют общие конструктивные решения. Например, по пространственному положению оси, все они подразделяются на горизонтальные и вертикальные.
Итак:

• Имеет значение вариант расположения рабочих деталей. В зависимости от этого, насосы бывают с внутренними или выносными опорами, моноблочные, или консольные.
• Расположение входного отверстия в них тоже может быть разным: осевое, боковое, двухстороннее.
• Различают насосы и по числу потоков и ступеней. Таким образом, они могут быть одноступенчатыми, двухступенчатыми или многоступенчатыми. То же самое и с потоками: однопоточные, двухпоточные и многопоточные.
• Свою лепту в классификацию вносят и эксплуатационные характеристики. По ним, насосы делят на: реверсивные, дозировочные, обратимые и регулируемые.
• Классифицируются насосы и по конструкции двигателя. Существует семь вариантов их исполнения: паровые, гидроприводные, пневматические, дизельные, электронасосные, мотонасосные и турбонасосные.

Обратите внимание! Такой агрегат может иметь не один, а несколько насосов, а в комплекте с трубопроводом, соединительной и запорной арматурной, именуется насосной станцией.

Данное оборудование производится согласно ГОСТ 6134-2007 Насосы динамические. Методы испытаний.

Многие варианты насосов имеют свою специфику использования, например: перекачка нефти, агрессивных жидкостей, масел.

Мы же расскажем более подробно о тех вариантах насосного оборудования, которое применяется на производствах и в быту, для обустройства водопроводных и канализационных сетей.

Этот вид насосного оборудования приобрёл наибольшую популярность в современных коммуникационных системах.

Их работа основана на силовом воздействии потока перекачиваемой воды на лопасти рабочего колеса.

Но механизм этого взаимодействия различен, от чего зависят и эксплуатационные характеристики насоса, и его цена.

Центробежные

Во всех лопастных моделях, главной рабочей деталью является колесо, посаженное на вал.

Оно состоит из двух дисков с изогнутыми лопастями, располагающимися между ними.

В процессе работы механизма, лопасти колеса движутся в направлении, противоположном вращению вала:

• Во внутреннем пространстве колеса они образуют своеобразные пазы, заполняющиеся водой при запуске насоса. Вращаясь, жидкость с ускорением выбрасывается из колеса. Таким образом, в центре его полости создаётся разреженная сфера, а на периферии давление повышается.

Многоступенчатый центробежный насос моноблочный

• Всасывающий и отводящий патрубки обеспечивают беспрепятственный проход воды через колесо, заставляя его непрерывно двигаться. Отводится вода по камере, имеющей спиральную конфигурацию, и поступает в трубопровод через соединительный патрубок с диффузором.
• Отвод жидкости из рабочей зоны центробежного насоса, может быть и турбинным. То есть, прежде чем вода попадёт в отводную камеру, она проходит через направляющий аппарат, представляющий собой ряд неподвижных лопаток.С увеличением диаметра рабочего колеса, а так же частоты его вращения, растёт и центробежная сила. Пропорционально этим показателям увеличивается и динамический напор агрегата.
• Чтобы не пришлось увеличивать размер, в агрегатах увеличивают количество рабочих колёс, сажая их на общий вал. В многоступенчатых моделях, вода поочерёдно проходит через каждое из них. В этом случае, динамический напор насоса – это суммированные напоры, выдаваемые всеми колёсами.
• Бытовые насосы, имеющие центробежную конструкцию, чаще всего бывают моноблочными, и этот вариант вы можете видеть на фото сверху. В этом случае, рабочее колесо посажено на удлинённый вал электродвигателя.В промышленных моделях, двигатель соединяется с насосом с помощью привода (шкива) или редуктора. Насосные агрегаты могут быть предназначены для перекачки чистой воды, канализационных стоков, дренажа.

Гидродинамический насос «ТС1», подключенный к системе отопления

• Есть так же и тепловые варианты, предназначенные для использования в автономных отопительных системах и нагрева воды. Одноступенчатые центробежные насосы могут развивать напор до 120м, а у многоступенчатых моделей этот показатель может достигать и 2000м.У агрегатов специального назначения, мощностные характеристики могут быть ещё выше.

Установить гидродинамический насос своими руками сложно, тут требуются определённые знания и дополнительное оборудование – никакая инструкция не поможет. Вообще, когда дело касается отопительной системы, экономия, как говорится, неуместна.

Рабочее колесо осевого насоса имеет совсем другую конструкцию: оно состоит из втулки с укрепленными на ней лопастями обтекаемой формы, имеющими специальную кромку. Само колесо вращается в отдельной цилиндрической камере, заполненной жидкостью.
Итак:

• За счёт динамического воздействия лопастей на жидкость, давление в нижней части камеры понижается, а сверху – повышается. Вода при этом движется поступательно, в том же направлении, что и ось колеса. Отсюда, собственно, и название насоса.
• К рабочему колесу небольшого осевого насоса, вода попадает через патрубок конической формы. Торможение вращательного движения перекачиваемой воды происходит при её попадании в аппарат для выпрямления, находящийся непосредственно перед выходным отверстием. С подающим трубопроводом, выход соединяется через коленчатый отводной патрубок.
• В мощных агрегатах, установлены уже не патрубки, а камеры с всасывающими трубами. Есть модификации осевых насосов с поворотными лопастями, а есть – с жёстко закреплёнными. В агрегатах этого типа, двигатель и насос, чаще всего, соединяются между собой с помощью муфты.

Вариант осевого насоса

• По сравнению с центробежными вариантами, осевые насосы имеют довольно маленький напор, но при этом показатели подачи у них гораздо выше. Поэтому их не применяют для подъёма воды из колодца. А вот для её транспортировки на значительные расстояния, это наилучший вариант.
• Что касается диагональных лопастных насосов, то их отличие состоит в направлении потока перекачиваемой воды. Она движется не по радиусу, как в центробежных моделях, или вдоль оси, как у осевых агрегатов, а наклонно, пересекая рабочую камеру по диагонали.

Этот принцип работы, позволяет одновременно использовать и центробежную, и подъёмную силу, тем самым увеличивая напор.

Внутренняя конфигурация диагонального насоса может быть похожей на осевой или центробежный вариант, да и параметры напора и подачи занимают между этими модификациями промежуточное положение. Такую конструкцию часто имеют дренажные насосы.

Вихревые

Главной деталью насоса вихревого типа, тоже является рабочее колесо.

Только в этом случае, оно выглядит, как плоский диск, имеющий короткие прямые лопатки, расположенные вдоль окружности колеса.

В рабочей зоне насоса, предусмотрена соответствующая полость с уплотнением, в которой лопатки и будут двигаться:

• Вращаясь с большой скоростью, колесо увлекает за собой жидкость. Под воздействием центробежной силы создаётся вихревое движение, которое и послужило названием для данного вида насосного оборудования. Его отличительной особенностью, является вот какой факт.

Устройство вихревого насоса

• Определённый объём воды движется от входа в рабочую полость, до отводящего отверстия по винтообразной траектории. Многократно попадая между вращающимися лопастями, она каждый раз получает ускорение. При этом, естественно, увеличивается и напор.
• Благодаря такой конструкции, данный показатель у вихревого насоса в несколько раз превышает характеристики центробежного варианта с аналогичным размером рабочего колеса и той же скорости его вращения. Это позволяет изготавливать насосы вихревой конструкции с меньшей массой и габаритами.

Но, как водится, недостатки у этого оборудования тоже имеются. Проблема в том, что вихревые насосы могут работать только с чистой водой.

Даже относительно небольшое содержание в ней твёрдых частиц, способствует быстрому износу деталей.

Максимальный напор такого оборудования составляет не более 90м, что вполне достаточно для подачи воды в дом из питьевого колодца.

Источник: https://moikolodets.ru/dinamicheskie-nasosy-430

Anfy preview

Принцип действия объемных насосов заключается виспользовании полостей, способных изменять свой объем.

Конструктивно это могутбыть самые разнообразные устройства, но их объединяет то, что с увеличениемобъема происходит заполнение полости, а при уменьшении объема – выталкиваниежидкости.

Это изменение объема происходит принудительно как результат действиянекоего механизма.

Среди особенностей насосов этого типа необходимо отметить,что объем перекачиваемой жидкости чаще всего не зависит от давления – онпостоянен и определяется геометрическими характеристиками насоса и параметрамипривода. Это важное свойство с точки зрения эксплуатации.

Попыткаперекрытия нагнетательного трубопровода или даже рост сопротивления внагнетательном трубопроводе приведут к поломке насоса или разрывунагнетательного трубопровода. В связи с этим, абсолютное большинство насосовобъемного действия в обязательном порядке комплектуются предохранительнымиперепускными клапанами, способными при аварийном повышении давления сбрасыватьжидкость обратно во всасывающий трубопровод.

ПЛУНЖЕРНЫЕ НАСОСЫ

Плунжерные насосы применяют в тех случаях, когданеобходимо создать очень высокие давления. Конструкция плунжерного насосапохожа на конструкцию поршневого насоса. Отличие заключается в конструкциипоршня.

Поршень представляет собой длинный стержень, перемещающийся свободно вкорпусе камеры не касаясь стенок. Уплотнение размещено неподвижно в корпусекамеры. Плунжер в камере совершает возвратно-поступательное движение.

При движении плунжера вправо давление в камерепонижается и становится ниже, чем давление жидкости во всасывающей трубе.

Открывается нагнетательныйклапан и жидкость из камеры вытесняется в напорный трубопровод.

Дляобеспечения уплотнения плунжер должен иметь достаточную износостойкость,герметичность достигается высокой точностью изготовления и жесткимитребованиями к шероховатости поверхности. Последние условия обусловили высокуюстоимость плунжерных пар.

Конструкцииплунжерных насосов отличаются, но общие принципы действия сохраняются. Так, например,насос высокого давления дизельного двигателя не имеет нагнетательных клапанов.Их роль выполняют клапаны в форсунках.

В таких разновидностях плунжерныхнасосов, как аксиально- и радиально-роторно-поршневые насосы имеют вращающиесяблоки рабочих камер. При их вращении поочередно совмещаются нагнетательные ивсасывающие отверстия блоков и обойм.

При этом поочередно открываются проходы внагнетательный и всасывающие трубопроводы соответственно.

Отсутствие клапановповышает надежность этих насосов, в связи с чем, несмотря на высокую стоимость,они применяются, например, в авиации в наиболее ответственных узлах.

Какотмечалось выше, основной недостаток плунжерных насосов – высокаястоимость. Преимущества – возможность получения высоких давлений инадежность.

Внешнийвид плунжерной пары (плунжер с корпусом в сборе) насоса высокого давлениядизельного двигателя показан на следующих фотографиях. На правой фотографиипоказан вид пары в собранном виде.

ПЛАСТИНЧАТЫЕ НАСОСЫ

Пластинчатыенасосы также относятся к насосам объемного действия. Ниже представлена принципиальнаясхема такого насоса.

Всасывающий патрубок                                                                                                         Нагнетательный патрубок

В пластинчатом насосе в корпусе эксцентрично расположенротор. В теле ротора выфрезерованы радиальные прорези, в которых размещеныпластины.

При вращении ротора пластины выходят из пазов и прижимаются квнутренней цилиндрической поверхности корпуса под действием центробежных сил.

Выдвижение пластин из ротора ограничено конфигурацией внутреннейповерхности корпуса. При вращении ротора происходит то утапливание пластин впазы, то пластины выдвигаются из них.

Объем, ограниченный соседними пластинами,ротором и корпусом все время изменяется. В левой половине корпуса объемвозрастает. Это приводит к разрежению во всасывающей полости. В правой частикорпуса происходит уменьшение объема, в связи с чем давление возрастает, ажидкость выталкивается в нагнетательную полость.

Всасывающая полость представляет собой кольцевые проточки вкорпусе, соединенные с всасывающим патрубком. Аналогично устроена нагнетательнаяполость.

Длины этих цилиндрических перемычек должны быть не меньшерасстояния между концами пластин.

Недостаток пластинчатыхнасосов – максимальное давление нагнетания как правило не превышает 5-6 МПа.

Преимущества:

—       Компактность и высокий к.п.д.;

—       Обратимость – подача к одномуиз патрубков жидкости под давлением заставит ротор вращаться. Таким образом,насос может работать как гидродвигатель;

—       Реверсивность – изменениенаправления вращения приведет к изменению направления движения жидкости.

Примертакого насоса можно посмотреть на следующих фотографиях:

ШЕСТЕРЕННЫЕ НАСОСЫ

Шестеренными называют насосы, в которыхиспользуются ротор и вытеснитель, выполненные в виде шестерен с эвольвентнымзацеплением, находящимся в зацеплении и вращающимся под действием привода вкорпусе. Пример такого насоса представлен на фотографии.

В основепринципа действия этого насоса лежит особенность эвольвентного зацепления, аименно – непрерывность контакта зубъев шестерни, находящихся в зацеплении.

Однаиз шестерен приводится в действие приводом (механической передачей,электроприводом и т.д.) и называется ротором, другая является ведомой иназывается замыкателем.

В области нагнетательной полости зубъя вновь входят в зацепление.Объем между ними заполняется зубъями другой шестерни, в связи с чем происходитвытеснение жидкости в нагнетательную полость.

Каквидно из рисунка, шестеренные насосы просты, компактны, их надежность идолговечность обеспечиваются высокой прочностью деталей, используемых вконструкции.

Эти свойства обусловили области применения насосов там, где важнанадежность.

Это системы смазки, гидроприводы, они используются дляперекачивания вязких и пластичных жидкостей.

Ранееотмечалось, что насосы объемного действия, к которым относятся и шестеренныенасосы как правило комплектуются предохранительными клапанами. Пример такогоустройства, которым укомплектован шестеренный насос, показан на следующихфотографиях.

Общийвид шестеренного насоса, используемого в системе смазки, показан на следующейфотографии.

Источник: http://apeshnik.narod.ru/Gidravlika/nasos/nas4.htm