Центробежными называют динамические насосы, которые предназначены для нагнетания давления с использованием центробежной силы. Центробежная сила, воздействующая на жидкость, возникает при вращении рабочего колеса насоса в рабочей камере.
Как устроен центробежный насос?
Центробежный насос состоит из рабочей камеры, в которой размещено рабочее колесо. Камера при помощи патрубков присоединяется к напорному и всасывающему трубопроводам. Для приведения в движение рабочего колеса используют электрические двигатели. В последние годы чаще на центробежные насосы устанавливают асинхронные электрические двигатели.
Как устроено рабочее колесо центробежного насоса?
По конструкции в центробежных насосах используют рабочие колеса разных типов. Чаще всего применяют рабочее колесо, состоящее из двух дисков, между которыми закреплены лопасти. В данной конструкции лопасти отгибают от радиального направления. Лопасти в таких рабочих колесах направлены против вращения рабочего колеса.
Как работает центробежный насос?
Центробежные насосы не обладают свойством самовсасывания. По этой причине перед началом работы необходимо заполнить рабочую камеру насоса жидкостью. После начала вращения рабочего колеса в камере наполненной жидкостью, на последнюю начинают действовать центробежные силы. Их воздействие приводит к тому, что жидкость оттесняется из центральной зоны колеса к периферийной. Таким образом, в центральной части камеры возникает зона пониженного давления, а на периферии появляется зона с повышенным давлением. Под действие повышенного давления жидкость из рабочей камеры начинает поступать в напорный трубопровод. Возникающее в результате оттока жидкости разряжение приводит к всасыванию новой жидкости из всасывающего трубопровода.
Какие типы центробежных насосов бывают?
Насосы центробежного типа классифицируют по конструктивным особенностям, техническим параметрам или функциональному назначению. При классификации по конструктивным особенностям различают:
Одноступенчатые и многоступенчатые насосы;
Насосы с вертикальным и горизонтальным расположением рабочего колеса;
Насосы с горизонтальным или вертикальным разъемом корпуса.
При классификации по техническим параметрам различают следующие типы насосов:
Низкого давления (с давлением до 0,2 МПа), среднего давления (с давлением от 0,2 до 0,6 МПа) и высокого давления (с давлением больше 0,6 МПа);
Тихоходные, нормальные и быстроходные насосы (разделение между этими группами выполняется по коэффициенту быстроходности).
По функциональному назначению центробежные насосы разделяют на:
Водопроводные;
Канализационные:
Пожарные;
Химические;
Щелочные;
Нефтяные;
Землесосные.
Есть центробежные насосы, предназначенные и для иных условий функционирования.
Как управляют производительностью центробежного насоса?
Для управления производительностью центробежных насосов можно использовать два принципиальных подхода:
Управление дросселированием;
Управление изменением скорости вращения рабочего колеса.
При управление с помощью дросселирования в напорный трубопровод устанавливают кран, при помощи которого изменяют подачу насоса. При этом рабочее колесо насоса на протяжении всего времени работы продолжает вращаться с одной и той же скоростью и потреблять одинаковое количество энергии.
Управление производительностью центробежного насоса путем изменения скорости вращения рабочего колеса является более гибким и выгодным с точки зрения экономии энергоресурсов. В последние годы для данного типа управления применяют преобразователи частоты. Частотные регуляторы подключают в цепь питания асинхронного двигателя, которые осуществляет вращение рабочего колеса насоса. Частотный регулятор изменяет скорость вращения двигателя в широком диапазоне, что позволяет добиться плавного и безударного регулирования производительности центробежного насоса.
Где используют центробежные насосы?
Центробежные насосы одни из самых экономичных с точки зрения начальных инвестиций и расходов на обслуживание. По этой причине их применение достаточно широко. Насосы обычной конструкции используют в системах водоснабжения, теплоснабжения, котельных. Насосы специальной конструкции используют в химической промышленности, в системах канализации, в системах тушения пожаров, при добыче нефти.