Центробежный насос представляет собой устройство, предназначенное для перекачки жидкости путем преобразования механической энергии в гидравлическую. Этот тип насосов находит применение в разных секторах промышленности, системах водоснабжения, отопительных системах и системах дренажа. Главный принцип его работы заключается в том, что вращение рабочего колеса, приводимого в действие мотором, создает центробежную силу, которая перемещает жидкость от центра к периферии.
Насосы центробежного типа характеризуются высоким коэффициентом полезного действия (КПД), производительностью, устойчивостью к износу и сравнительно простой конструкцией. Их применяют в системах для перекачки воды, растворов с химическим составом и разных жидкостей. Надежность этих насосов делает их подходящими для длительной эксплуатации.
Центробежные насосы относятся к категории лопастного оборудования, так как перемещение жидкости в них происходит благодаря действию центробежной силы, возникающей при вращении лопастей. Оборудование выпускается из чугуна, но можно встретить приборы из алюминия или других устойчивых к химическим воздействиям материалов. Производители подбирают материалы исходя от условий эксплуатации. Приборы применяются как в бытовых, так промышленных и коммунальных системах, особенно для транспортировки питьевой воды, технических жидкостей и в аграрных целях для орошения, что обусловлено их универсальностью, бесперебойной работой и хорошей производительностью.
Основу составляет три главных составляющих: крыльчатка, корпус и приводной механизм. Главный – рабочее колесо, закрепленное на валу и расположенное внутри корпуса насоса. Его центральная часть, называемая ступицей, соединена с лопастями, которые приводят жидкость в движение. Размеры и диаметр этих колес могут варьироваться. Рабочее колесо бывает одно- или многоступенчатым. Это определяется необходимыми параметрами напора и уровня производительности. Колесо оснащено лопастями, которые создают необходимую центробежную силу при вращении.
Устройство центробежного насоса
Приводной механизм, чаще всего электродвигатель, вращает рабочее колесо через вал, на котором размещены подшипники и уплотнители для предотвращения утечек. Все эти компоненты заключены в корпус, выполняющий двойную задачу: обезопасить внутренние элементы и преобразовывать энергию вращения в поток жидкости.
Корпус насоса сделаны из прочного материала (сталь, чугун), способного выдерживать высокие давления и долгую эксплуатацию. В конструкции также присутствуют патрубки: входной и выходной, через которые жидкость поступает и выводится из системы.
Центробежные насосы комплектуются разными видами двигателей – от электрических до двигателей внутреннего сгорания, исходя от области и условий использования.
Принцип функционирования насоса основывается на преобразовании механической энергии вращающегося ротора в кинетическую энергию жидкости. Когда двигатель включается, его вал начинает вращать колесо с лопастями. Когда жидкость поступает во входное отверстие насоса, под действие центробежной силы она направляется к внешним стенкам корпуса. Там происходит преобразование кинетической энергии в давление, которое побуждает жидкость перемещаться к выходному трубопроводу.
Принцип работы центробежного насоса
Действие системы строится на принципе изменения скорости и давления жидкости. В процессе движения жидкости скорость увеличивается за счет работы колеса, а затем, по мере выхода через патрубок, кинетическая энергия преобразуется в напор, что позволяет перекачивать жидкость на большие расстояния или под высокими давлениями.
Приборы классифицируются по разным признакам. Выбор можно сделать исходя из конкретных задач.
Оборудование выпускается как с мокрым, так с сухим ротором. Насосы с мокрым ротором имеют мотор, погруженный в перекачиваемую жидкость, что позволяет одновременно охлаждать двигатель и смазывать подшипники. Они менее шумные. Модели с сухим ротором имеют ротор, отделенный от жидкости, что увеличивает КПД и уменьшает изнашивание подшипников.
Центробежные насосы бывают одинарными и сдвоенными. Сдвоенные насосы могут работать как одновременно, так и попеременно.
Насосы с одной ступенью применяют одно рабочее колесо для создания давления, тогда как насосы с несколькими ступенями оборудованы несколькими колесами, что способствует увеличению как производительности, так и давления жидкости. Многоступенчатые центробежные насосы особенно эффективны в промышленности, когда необходимо транспортировать жидкость на большие дистанции или под значительным давлением.
Многоступенчатые насосы Wilo
Приборы различаются на горизонтальные и вертикальные по направлению оси вращения. Горизонтальные часто используются в водоснабжении, отоплении и дренаже, тогда как вертикальные модели используются в условиях ограниченного пространства, например, в глубоких скважинах.
Приборы устанавливаются как стационарные или мобильные. Стационарные агрегаты монтируются в конкретных системах и эксплуатируются на одном месте, тогда как мобильные насосы используются в условиях, где требуется частое перемещение оборудования.
Бывают модели самовсасывающие – начинают работу без предварительной заливки корпуса водой, что удобно для перекачки жидкости из открытых резервуаров или несамовсасывающие.
Самовсасывающий насос
Насосы различаются по положению патрубков: бывают с осевым (in-line) расположением или классические (блочные), что определяет направление потока жидкости внутри насоса.
Центробежные насосы выполняются в разных модификациях, учитывающих условия эксплуатации и характер перекачиваемой жидкости. Промышленные модели часто снабжаются усиленным корпусом и специальными защитными покрытиями для работы с агрессивными средами.
Существует несколько типов оборудования в зависимости от их назначения:
Дренажные насосы Pedrollo
Центробежные насосы применяются в условиях, где требуется хорошая работоспособность и устойчивость к разным воздействиям извне. Они функционируют как в замкнутых системах, так и с внешними резервуарами. Важным фактором для покупки насоса выступают качество перекачиваемой жидкости – наличие загрязнений или абразивных частиц может существенно снизить срок работы техники.
Для стабильной работы важно рассматривать показатели: давление, температуру и химический состав жидкости. Грамотная установка и соблюдение всех эксплуатационных требований гарантируют стабильную и продолжительную работу оборудования без сбоев.
Центробежные насосы в составе ИТП
Наибольшей популярностью они пользуются в системах отопления для циркуляции теплоносителя, водоснабжения различных объектов – от жилых домов до крупных промышленных предприятий, а также для отвода сточных вод в канализацию. Кроме того, такие насосы используются в сельском хозяйстве для полива, а на промышленных предприятиях – для перекачки нефти и нефтепродуктов.
Центробежные насосы имеют много преимуществ:
Центробежные насосы на производстве
Однако существуют и недостатки:
Центробежные насосы, хотя и имеют относительно простое строение, характеризуются высокой эффективностью и превосходными эксплуатационными показателями. Они ценятся за способность эффективно перемещать как чистые, так и загрязненные жидкости. Наибольшую эффективность такие насосы показывают при непрерывной работе с большими объемами воды. Выбор конкретной модели должен учитывать условия эксплуатации и характеристики перекачиваемой среды.