Центробежный насос: принцип работы, классификация по признакам, основные характеристики

Центробежный насос: принцип работы, классификация по признакам, основные характеристики

Среди разнообразнейших устройств, созданных для перекачивания всевозможных жидкостей, наиболее практичным оказался центробежный насос: принцип работы этого агрегата обеспечивает сочетание высокой производительности и хорошего напора, но при этом позволяет сделать конструкцию предельно простой.

Большинство бытовых помп и насосных станций, применяемых для полива дачных участков и организации автономного водопровода в частных домах, относятся именно к данному типу.

Далее мы познакомимся поближе с этими аппаратами, рассмотрим устройство и принцип работы центробежного насоса.

Основное предназначение насоса

Основным назначением считается обеспечение циркуляции (циркуляторный тип), то есть принудительное движение жидкости по замкнутому контуру, и также электронасос может быть использован для рециркуляции.

Циркуляционный насос (помпа) помогает поддерживать нужный напор воды в контуре отопления.

С этим и связана его основная функция поддержания необходимого давления в системе и помощь в преодолении водного сопротивления для труб и радиаторов. Изобрели устройство примерно в начале ХХ века, потом принципиальная электрическая схема и конструкция постоянно усовершенствовались.

Главная задача насоса — это обеспечение постоянной циркуляции тепла

Главный принцип и задачи:

1. Комфортное пользование системами водоснабжения.
2. Обеспечение постоянной циркуляции тепла.
3. Поддержание стабильной температуры воды.

Так как насос должен работать постоянно, его основными характеристиками должны стать низкое потребление энергии, безопасность, бесшумность, простота, удобное положение, доступные ценовые виды. Он широко применяется для радиаторов, систем отопления, горячего водоснабжения дома и теплых полов. Циркуляционный агрегат называется так потому, что работает на кольцевой замкнутой отопительной системе, перемещая и создавая циркуляцию воды. Его задачей не является наполнять и восполнять потери теплоносителя или поднимать уровень воды, это происходит за счет насоса или за счет давления в наружном трубопроводе.

На что влияет производительность

Потребительские свойства насоса выражаются зависимостью напора от подачи. Максимальной подаче соответствует минимальный напор, и наоборот.

График зависимости получают опытным путем и заносят в сопровождающую техническую документацию. Если по каким-либо причинам соответствующая информация отсутствует, ее запрашивают на предприятии-изготовителе или самостоятельно тестируют оборудование на месте.

Длительная бесперебойная работа насоса возможна только при соответствии производительности условиям эксплуатации. Обычно требуемая величина объемного расхода известна заранее, поскольку оборудование подбирают под конкретную трубопроводную систему.

Каждый тип насосного оборудования используют в определенной сфере применения. В ряде случаев возможные направления использования перекрываются. Например, винтовые насосы в отдельных областях успешно конкурируют с центробежными.

Если эксплуатационным требованиям удовлетворяют сразу несколько типов насосов, предпочтение отдают оборудованию, наиболее подходящему к конкретной величине производительности. Учитывают цену и затраты на эксплуатацию, включая размер потребляемой мощности и расходы на обслуживание или ремонт.

Что даёт установка циркуляционных насосов в системы отопления?

Современные насосы позволяют регулировать интенсивность подачи теплоносителя в системе в автоматическом режиме. Поддержание в ней постоянной температуры предохраняет детали системы от преждевременного износа, а равномерное движение теплоносителя по трубам и радиаторам увеличивает срок службы теплового агрегата и расширительного бака.

Среди других плюсов установки циркуляционных насосов в систему отопления:

• исключение возможности образования воздушных пробок в системе;
• повышение КПД теплового котла и снижение расхода топлива на обогрев дома;
• возможность установки полотенцесушителей и использования в устройстве системы отопления труб небольшого диаметра.

Сферы применения

Трудно сегодня найти отрасль быта или промышленности, в которой использовались бы жидкие среды и не применялись центробежные насосы. Самыми популярными областями применения стали:

• Водоснабжение всех уровней и масштабов — от водозаборных станций до промышленных предприятий и от жилых домов до станций очистки стоков.
• Перекачка технологических жидкостей на промышленных установках и между объектами производства.
• Циркуляция теплоносителя в системах отопления, централизованных или локальных.
• Циркуляция воды в стиральных и посудомоечных машинах.
• Орошение сельскохозяйственных посадок.
• Подача воды в поилки и перекачивание молока на продуктивных фермах.
• Циркуляция антифриза в системе охлаждения автомобильного двигателя и климатических установках.
• Заполнение и осушение балластных цистерн на надводных судах и подводных лодках.
• Транспортировка сырья на предприятиях пищевой промышленности и при массовом производстве напитков.

Центробежные насосы в промышленности Использование центробежного насоса в садоводстве

Циркуляционные насосы применяются везде, где используются жидкости и не требуется сверхвысокий напор или усилие всасывания. Для специальных приложений служат устройства других типов — вибрационные, роторные, поршневые или индукционные.

Проверка центробежного насоса на производительность в рабочем режиме

К этапу практической оценки работоспособности насоса можно приступать только в случае отсутствия обнаруженных неисправностей на стадии визуального осмотра. Запуск насосного оборудования производится с целью оценки ряда показателей и степени их отклонения от нормы. Анализу подвергают следующие характеристики:

• производительность (Q, измеряется в м3 в час);
• уровень напора (H, м);
• расход жидкости из-за утечек (V, литр в час);
• уровень нагревания подшипников (t, градусы Цельсия);
• показатель создаваемых вибраций (F, мм).

Про внутреннее устройство и принцип работы центробежных насосов Борей можно прочитать в подробной статье.

Для оценки производительности и напора применяют манометры, устанавливаемые на входе и выходе насоса. Измерение величины утечек фиксируется в процессе работы оборудования и сравнивается со значениями, указанными в технической документации. Корпус подшипника во время нагревания измеряется термометром для оценки его температуры и ее соответствия норме. Для анализа вибрационного уровня используют виброметры с классом точности не менее 2,0. Они должны быть разработаны в соответствии с ГОСТ 25275-82.

Наиболее распространенные неисправности агрегата и способы их устранения

Для обеспечения исправной работы насоса, перед началом эксплуатации необходимо полностью заполнить рабочую камеру рабочей средой.

В таблице приведены возможные неисправности центробежных насосных установок, причины их возникновения и способы устранения.

Неисправность

Возможные Причины

Способы устранения

Снижение номинального напора

Засорение фильтра грубой очистки, подающего трубопровода или лопаток рабочего колеса. Неправильная установка или реверсивное вращение рабочего колеса.

Замена фильтра, промывка трубопровода, очистка лопастей рабочего колеса. Установить рабочее колесо в правильное положение. Заменить обратный клапан.

Резкое увеличение расхода электроэнергии в момент запуска

Заслонка напорного трубопровода находится в открытом положении. Неправильная установка рабочего колеса или разгрузочного диска. Выход из строя предохранителя электродвигателя. Засорение трубки отвода рабочей среды.

Уменьшить проходное сечение напорного трубопровода на время запуска. Устранить дефекты сборки. Заменить предохранители силовой установки.

Повышенная нагрузка на электродвигатель

Увеличенная частота вращения. Превышение допустимого значения подачи. Выход из строя элементов насоса или электродвигателя вследствие механических повреждений.

Осмотреть силовую установку, при необходимости, устранить повреждения. Уменьшить проходное сечение напорного трубопровода. Провести ревизию элементов насоса, при необходимости, заменить поврежденные детали.

Значительный нагрев подшипниковых узлов

Засорение смазочной системы. Попадание в масло мелкодисперсных загрязнителей. Увеличенное радиальное биение.

Промыть систему смазки дизельным топливом. Заменить масло в системе смазки. Осмотреть подшипники на предмет механических повреждений, при необходимости–заменить. Обеспечить центровку рабочего колеса. Увеличить зазоры для поступления масла в подшипниковые узлы.

Повышенный уровень шума и наличие вибрации

Недостаточная балансировка ротора. Чрезмерные смазочные зазоры. Наличие посторонних частиц в рабочей камере агрегата. Заклинивание вращающихся деталей. Кавитация

Провести балансировку ротора. Отрегулировать масляные зазоры в подшипниковых узлах. Очистить детали агрегата в случае загрязнения и наличия различных отложений на лопатках рабочего колеса. Уменьшить проходное сечение подающего трубопровода. Устранить вибрацию трубопроводов.

Несмотря на то что в большинстве случаев ремонт можно произвести своими силами, предпочтительнее доверить техническое обслуживание центробежного насоса профессионалам, имеющим соответствующее оборудование и опыт работы.

Универсальность, высокая производительность и надежность в работе обеспечили центробежным насосам самую широкую популярность. Такие системы могут эффективно использоваться как в бытовой сфере, так и в промышленном производстве. Кроме этого, большинство моделей имеют вполне доступную цену.