Центробежные насосы. Центробежные насосы составляют весьма обширный класс насосов

Центробежные насосы составляют весьма обширный класс насосов. Перекачивание жидкости или создание давления производится в центробежных насосах враще-

нием одного или нескольких рабочих колес. Большое чис­ло разнообразных типов центробежных насосов, изго­товляемых для различных целей, может быть сведено к небольшому числу основных их типов, разница в кон­структивной разработке которых продиктована в основ­ном особенностями использования насосов.

В результате воздействия рабочего колеса жидкость выходит из него с более высоким давлением и большей скоростью, чем при входе. Выходная скорость преобра­зуется в корпус насоса в давление перед выходом жид­кости из насоса. Преобразование скоростного напора в пьезометрический частично осуществляется в спираль­ном отводе / (рис. 4.5) или направляющем аппарате 3, Несмотря на то что жидкость поступает из колеса 2 в канал спирального отвода с постепенно возрастаю­щими сечениями, преобразование скоростного напора в пьезометрический осуществляется главным образом в коническом напорном патрубке 4. Если жидкость из колеса попадает в каналы направляющего аппарата 3, то большая часть указанного преобразования происхо­дит¹ в этих каналах.

Направляющий аппарат был введен в конструкцию насосов на основании опыта работы гидравлических тур­бин, где наличие направляющего аппарата является обя­зательным. Насосы ранних конструкций с направляющим аппаратом назывались турбонасосами.

Наиболее распространенным типом центробежных насосов являются одноступенчатые насосы с горизон­тальным расположением вала и рабочим колесом одно­стороннего входа. На рис. 4.6 показана насосная уста­новка, состоящая из центробежного насоса 3 типа НЦС, электродвигателя 5, служащего приводом для насоса и смонтированного вместе с ним на раме 6. Этот насос применяется в основном для откачивания чистой воды при разработке котлованов под фундаменты и траншеи, также для других подобных работ в различных отрас­лях промышленности и строительства. Насос оборудо­ван всасывающим рукавом 2, снабженным фильтром 1 и напорным патрубком 4. Привод насосов этого типа, помимо электродвигателя, может осуществляться бензи­новыми двигателями внутреннего сгорания. Характери­стика насоса НСЦ-1 приведена на рис. 4.7.

Одноступенчатые насосные установки могут быть обо­рудованы насосами консольного типа — типа К (рис. 4.8)

ляемая нагнетателем. Часть мощности на валу пере­дается потоку жидкости, проходящей через нагнетатель, тогда из насоса нагнетателя жидкость выходит, обла­дая запасом мощности, которая называется полезной Лп. Если, например, насос создает напор Я и через него движется жидкость с расходом <2, то полезная мощность насоса определится выражением (1.25).

В объемных насосах напор часто определяется в еди­ницах давления, в этом случае

где Др=р₂—р, —разность давления в напорном и всасывающем патрубках насоса.

Тогда полезная мощность объемного насоса опреде­лится зависимостью

Рис. 1.10. Схема перетока жид~ кости в лопастном насосе

Гидравлический КПД (т]г) учитывает потери, кото­рые возникают вследствие наличия гидравлических со­противлений в подводе, рабочем колесе и отводе. Если потери напора в рабочем органе нагнетателя обозначить через Ну, то гидравлический КПД определится в виде

 

Полезная мощность нагнетателя меньше, чем мощ­ность на валу, на величину потерь мощности в нагнета­теле. Эти потери мощности учитываются КПД нагнета­теля т)_н. Таким образом,

#П = #_ВТ)_И.

КПД нагнетателя. Потери мощности в нагнетателе, определяемые величиной т]_н, подразделяют на гидравли­ческие, объемные и механические.

Механическими являются потери мощности на раз­личные виды трения в рабочем органе нагнетателя. Если эти потери мощности обозначить через ДЛГ, то механиче­ский КПД будет равен:

Объемные потери возникают в результате утечек жид­кости через уплотнения в нагнетателе, а также перето­ков из областей высокого давления в области низких, обусловленных особенностями конструкций. Перетоки отмечаются в лопастных нагнетателях. Там жидкость может перетекать обратно во всасывающий патрубок с периферии рабочего колеса через зазоры между рабо­чим колесом и корпусом нагнетателя (рис. 1.10).

Если объемы утечек и перетоков, происходящих в единицу времени, обозначить через ц, то объемный КПД будет равен:

где <Э — подача насоса. 26

 

 

КПД нагнетателя равен произведению гидравличе­ского, механического и объемного КПД