Центробежные насосы

Центробежные насосы формируют наиболее емкий сегмент насосного оборудования и используются для водозабора, транспортировки воды, водоотведения, а также перекачивания жидких сред в технологических и производственных процессах. Центробежные насосы отличаются от других лопастных динамических насосов (осевых и диагональных) радиальным направлением движения потока перекачиваемой жидкости в рабочем органе.

Рис. Схема движения потока жидкости в рабочем органе (слева направо) центробежных насосов с традиционной конструкцией рабочего колеса, центробежных насосов с 3D конструкцией рабочего колеса, диагональных насосов и осевых насосов.

Принципиальная конструкция центробежных насосов включает рабочий орган – насаженное на приводной вал (или приводящий вал двигателя в случае моноблочного исполнения центробежного насоса с двигателем) рабочее колесо, выполненное из двух ограничительных дисков с расположенными между ними лопастями, изогнутыми в сторону, противоположную направлению вращения вала с рабочим колесом.

Рабочие колеса центробежных насосов изготавливают из нержавеющей стали, высокопрочного чугуна, сплавов цветных металлов, композитных материалов, чаще всего с фиксированными лопастями, иногда с возможностью движения вдоль оси диска с лопастями (в центробежных насосах, перекачивающих сильно загрязненные жидкости (см. ролики здесь и в этом материале).

Лопасти с дисками рабочего колеса образуют межлопастные каналы, заполненные при работе центробежного насоса перекачиваемой жидкостью. При вращении рабочего колеса на дискретные объемы жидкости в межлопастных каналов действует центробежная сила, величина которой определяется произведением массы объема жидкости, квадрата угловой скорости и радиуса рабочего колеса. Под воздействием этой силы жидкость в межлопастных каналах выбрасывается наружу рабочего колеса, причем на периферии межлопастного канала и рабочего колеса в целом формируется область повышенного давления, в то время, как в центральной части колеса - разреженная область (не вакуум (!), как заявляют в ряде публикаций), обуславливающая всасывание жидкости из подводящего патрубка. Патрубок может быть присоединен к трубопроводу или погружен в емкость с жидкостью и при условии заполнения его перекачиваемой жидкостью центробежные насосы являются самовсасывающими. Отвод воды или водных растворов (смесей, суспензий) из центробежных насосов осуществляется через спиралевидную расширяющуюся камеру с диффузором – патрубком, присоединяемым к напорному трубопроводу гидравлической системы.

Прирост энергии, получаемой перекачиваемой жидкостью (или напор в метрах), увеличивается пропорционально повышению квадрата скорости вращения или увеличению радиуса рабочего колеса. Поэтому центробежные насосы комплектуют высокооборотистыми двигателями, как правило, электрическими, которые могут быть соединены с приводным валом насоса через привод (ременной или редуктор), муфту или выполнены с центробежным насосом в виде моноблока с посадкой рабочего колеса непосредственно на приводящий вал электродвигателя.

Условно центробежные насосы делят по:

числу рабочих колес на одно и многоступенчатые центробежные насосы. В многоступенчатых насосах рабочие колеса расположены каскадом, каждое рабочее колесо формирует свой прирост энергии и поэтому при аналогичной подаче многоступенчатые центробежные насосы имеют больший напор, складываемый из напоров отдельных рабочих колес;

способу отвода перекачиваемой жидкости на центробежные насосы со спиральным и турбинным отводом. В центробежных насосах с турбинным отводом, как одноступенчатых, так и многоступенчатых отводимая от рабочего колеса жидкость проходит через систему направляющих лопаток, что в определенной степени нивелирует завихрение потока и, соответственно, обусловленные этим гидравлические потери. Поэтому одно и многоступенчатые центробежные насосы с турбинным отводом характеризуются большими значениями напора и КПД, чем центробежные насосы со спиральным отводом с аналогичным рабочим колесом/рабочими колесами и скоростью вращения вала двигателя;

способу подвода перекачиваемой жидкости к рабочему колесу на центробежные насосы одностороннего и двустороннего входа;

по пространственному расположению вала в насосном агрегате на вертикальные и горизонтальные центробежные насосы;

способу соединения с приводящим валом двигателя на приводные центробежные насосы, соединяемые с приводящим валом двигателя муфтой и моноблочные, в которых рабочее колесо/рабочие колеса насажены на удлиненный приводящий вал двигателя;

назначению на центробежные насосы для водозабора, водопроводные (транспортировки и/или повышения давления в системах холодного водоснабжения), теплофикационные (для транспортировки и повышения давления в системах горячего водоснабжения, для циркуляции теплоносителя в системах отопления и кондиционирования), канализационные (для перекачивания загрязненной воды в системах водоотведения и канализации), дренажные, кислотные, грунтовые и т.д..

Важно: На текущий момент к общей классификации центробежных насосов можно и нужно добавлять параметры эффективности электродвигателя, которым комплектуется насосный агрегат (см. этот материал), индекса энергоэффективности EEI центробежного насоса (подробнее здесь) и энергетический класс центробежного электронасоса (см. о терминологии насосов здесь), насосного агрегата или насосной установки в соответствии с 2009/125/EC ErP/EuP и техническим регламентом 641/2009/EC (пока установлены в отношении автономных и интегрируемых в оборудование циркуляционных насосов).

Лучшими на сегодняшний день остаются электронно-коммутируемые центробежные насосы с интеллектуальным автоматическим определением и корректировкой в процессе работы оптимальной рабочей точки ведущих производителей мира группы WILO SE, холдинга Grundfos Holding A/S, а также ABS Group (бренды ABS и Scanpump) и KSB Group, выпускающих линейки промышленных центробежных насосов и центробежных насосов для водных хозяйств.

Часто для увеличения напора при отсутствии многоступенчатого центробежного насоса используют последовательное подключение двух и более центробежных насосов, устанавливая в системе байпасы для возможности перенаправления потока жидкости при неработающем центробежном насосе.

При необходимости увеличения потока центробежные насосы подключают в гидравлическую систему параллельно.

Такой же тип подключения центробежных насосов используется в случае необходимости обеспечения бесперебойной работы системы в тяжелых эксплуатационных условиях, причем большинство производителей имеет в ассортименте продукции готовые насосные агрегаты с сдвоенными циркуляционными насосами.

Если у Вас возникли вопросы, или Вы желаете сделать заказ, позвоните
по тел.: +7 (495) 755-59-55

или заполните форму обратной связи

Возврат к списку