Устройство и принцип работы насосов ЦНС

Центробежные насосы ЦНС (рис. 1) – горизонтальные, секционные изготавливаются с числом ступеней от двух до десяти.

Насос состоит из корпуса и ротора.

К корпусу крепятся крышки всасывания 21 и нагнетания 11, а также корпуса направляющих аппаратов 17 с направляющими аппаратами 18, задний 3 и передний 35 кронштейны. Корпуса направляющих аппаратов и крышки всасывания и нагнетания стягиваются стяжными шпильками с гайками. Стыки корпусов направляющих аппаратов уплотняются резиновым шнуром средней твердости.

Ротор насоса состоит из вала 36, на который установлены распорная втулка 30, рубашка вала 26, рабочие колеса 13 и 16, дистанционная втулка 10, регулировочные кольца и диск гидравлической пяты 37. Все эти детали стягиваются на валу гайкой вала 6.

Места выхода вала из корпуса уплотняются набивкой многослойного плетения. Кольца набивки устанавливаются с относительным смещением разрезов на 120 ⁰С.

Сальниковые набивки поджимаются втулками сальника.

Опорами ротора служат два радиальных подшипника, которые установлены в кронштейнах по посадке, позволяющей перемещаться ротору в осевом направлении на величину «разбега» ротора. Места выхода вала из корпусов подшипников уплотняются манжетами.

 

Для предотвращения попадания воды в подшипниковые камеры установлены отбойные кольца.

Корпус направляющего аппарата с уплотнительным кольцом, направляющий аппарат с уплотнительным кольцом и рабочее колесо в совокупности образуют ступень насоса.

Работа насоса основана на взаимодействии лопаток вращающегося рабочего колеса и перекачиваемой жидкости.

Рабочее колесо, вращаясь, сообщает движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей центробежной силы, жидкость от центра колеса перемещается к выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающего трубопровода под действием атмосферного или избыточного давления.

Из рабочего колеса жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным впервой ступени. Далее жидкость поступает в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным второй ступенью и т.д.

Из последнего рабочего колеса, жидкость через направляющий аппарат проходит в крышку нагнетания, откуда поступает в нагнетательный трубопровод.

Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных ступеней, имеется возможность, не меняя подачи, менять напор путем установки нужного количества секций насоса. При этом меняется только длина вала, стяжных шпилек и трубки системы обводнения.

Во время работы насоса, вследствие давления жидкости на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес, возникает осевое усилие, которое стремится сместить ротор насоса в сторону всасывания. Для уравновешивания осевого усилия в насосе применяется гидравлическая пята, состоящая из диска гидравлической пяты 37, кольца гидравлической пяты 8, втулки разгрузки 9 и дистанционной втулки 10.

Жидкость, проходя через кольцевой зазор между втулками разгрузки и дистанционной втулкой в полость разгрузки В, давит на диск гидравлической пяты, в результате чего ротор смещается в сторону крышки нагнетания и между рабочими поверхностями диска гидравлической пяты образуется щель, через которую жидкость проходит в полость кронштейна Г. Величина образующейся щели зависит от величины давления в разгрузочной полости и устанавливается автоматически.

Из полости Г жидкость частично проходит через сальниковую набивку, охлаждая гайку вала, а основная часть жидкости по обводной системе поступает в полость Д гидрозатвора, предотвращая подсос воздуха через сальник.

Из полости Д часть жидкости проходит наружу между рубашкой вала и сальниковой набивкой, а остальная часть отводится через ниппель в дренаж. При работе насоса с давлением на входе до 0,3 МПа, вытекающую из сливной трубки жидкость можно направлять во всасывающий трубопровод.

Давление в полости гидрозатвора несколько превышает атмосферное (до 0,3 МПа), что предупреждает засасывание воздуха в насос через сальниковую набивку.

Необходимо, чтобы перекачиваемая жидкость могла всегда просачиваться между рубашкой вала и сальниковой набивкой наружу. Излишнее затягивание сальника ускоряет износ рубашки вала и увеличивает потери на трение.

Ротор насоса приводится во вращение от электродвигателя через упругую втулочно-пальцевую муфту, состоящую из двух полумуфт, которые соединяются между собой через резиновые втулки, установленные на цилиндрические стальные пальцы, жестко закрепляемые в полумуфте электродвигателя. Направление вращения ротора насоса – правое (по линии часовой стрелки), если смотреть со стороны электродвигателя.