Насосы – часть большого количества разных промышленных и бытовых систем, обеспечивают перемещение жидкостей в самых разнообразных условиях. Среди обилия оборудования особое место занимают динамические насосы, отличающиеся принципом действия и широтой применения. В отличие от объемных насосов, которые перемещают фиксированный объем жидкой среды за один цикл, в динамических насосах энергия к жидкости передается непрерывно, преобразуя кинетическую от рабочего колеса в потенциальную энергию давления потока.
Компактный монтаж циркуляционного насоса в закрытой системе отопления Содержание
Динамические насосы: классификация и отличительные особенности
Динамические насосы – это обширный класс машин, которые используют вращающееся рабочее колесо для придания жидкости скорости, которая затем преобразуется в давление.
Смотрите также:
Компании, предоставляющие услуги по инженерным системам (отопление, водоснабжение, канализация)
Каковы типы динамических насосов?
К динамическим насосам относятся несколько типов: радиальные (центробежные), диагональные (полуосевые), осевые, вихревые (регеративные) и струйные (инжекторные).
Центробежные – основной вид динамических насосов. В основе принципа их работы лежит центробежная сила, которая получается от вращения крыльчатки. Жидкость поступает в центр и отбрасывается лопастями крыльчатки к периферии, где ее кинетическая энергия преобразуется в давление внутри диффузора или спиральном отводе.
В группу центробежных насосов входит шесть моделей:
- Конструкция одноступенчатых центробежных насосов – это одно рабочее колесо.
- Многоступенчатые – несколько рабочих колес, установленных на валу последовательно. Это увеличивает напор.
- У консольных рабочее колесо вынесено на вал, поддерживаемый подшипниками со стороны привода.
- Насосы с двусторонним входом, в них жидкость входит в рабочую камеру с обеих сторон, что уравновешивает осевые силы.
- Погружные – полностью опускаются в перекачиваемую жидкость.
- Скважинные – разновидность погружных, предназначенных для работы в глубоких скважинах.
Станция водоснабжения на базе центробежного насоса с электродвигателем
Осевой тип насосов, в которых жидкость движется преимущественно в осевом направлении в рабочей камере, то есть параллельно оси вращения крыльчатки. У них напор меньше, но очень высокая производительность. Рабочее колесо напоминает пропеллер, поэтому иногда их называют пропеллерные.
Осевые модели представлены группами:
- Осевые – это отдельный тип, в котором жидкость внутри рабочей камеры движется параллельно оси вращения крыльчатки.
- Диагональные (полуосевые) – занимают промежуточное положение между осевыми и центробежными насосами.
- Струйные (инжекторные) – отдельный тип динамического оборудования, основанный на эффекте Вентури.
- У вихревых рабочее колесо с радиально расположенными лопастями. Они создают вихревое движение жидкой среды. Этот насос помогает перекачивать жидкости даже с газом и создавать более высокий напор (если сравнивать с центробежными насосами аналогичного размера), но имеют более низкий КПД.
Читайте также:
Консольные насосы: особенности устройства, правила выбора и обслуживания
Особенности динамических насосов
Динамические насосы обладают характеристиками, которые отличают их от других типов насосного оборудования, например, от объемных насосов.
Эти особенности влияют на эксплуатационные параметры насосной техники. В отличие от объемных насосов динамические обеспечивают непрерывный поток жидкости без пульсаций или с минимальными пульсациями.
Поверхностный центробежный насос для подачи воды из накопительного бак Напор и подача динамических насосов сильно зависят от скорости вращения крыльчатки. Большинство центробежных насосов не являются самовсасывающими, то есть требуют заполнения корпуса водой перед запуском. Исключение составляют самовсасывающие центробежные устройства – их конструкция предусматривает создание вакуума для поднятия жидкости.
Динамические насосы подвержены явлению кавитации, которое возникает при падении давления в потоке ниже давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости. Это приводит к образованию и схлопыванию пузырьков пара, что вызывает шум, вибрацию и эрозию металлических деталей. Они могут обеспечить очень широкий диапазон подачи: от нескольких литров в минуту до тысяч кубометров в час. Отличаются относительной простотой конструкции, что облегчает их производство и обслуживание.
Преимущества и недостатки динамических насосов
Как и любое техническое устройство, насосное оборудование динамического типа обладает сильными и слабыми сторонами. Понимание этих минусов и плюсов нужно для обоснованного выбора, эффективной эксплуатации и предотвращения возможных проблем. Эти характеристики определяют, насколько хорошо определенная модель подходит для конкретной задачи и условий применения.
Установка циркуляционных насосов с регулировкой потока для каждого контура Преимущества динамических насосов
Они заслужили свою популярность за счет ряда весомых преимуществ, которые делают их предпочтительными для множества применений. Их сильные стороны обусловлены двумя аспектами – это принцип действия динамического насоса и его конструктивные особенности, которые позволяют перекачивать большие объемы.
Каковы же основные преимущества дают эти насосы:
- способны перекачивать большие объемы жидкости;
- обеспечивают равномерный и непрерывный жидкостный поток без пульсаций;
- для некоторых типов – это простота конструкции, что упрощает их изготовление и обслуживание;
- некоторые типы насосов могут перекачивать жидкости с примесями;
- используются в самых различных отраслях промышленности и быта;
- для заданной производительности часто более компактны, чем объемные виды.
Читайте также:
Параллельная работа насосов: правила создания
Недостатки динамических насосов
Несмотря на многочисленные преимущества, насосное оборудование динамического типа также имеет определенные ограничения и недостатки, которые необходимо учитывать при их выборе и эксплуатации. Эти особенности могут повлиять на эффективность работы, долговечность и применимость в специфических условиях.
Вот основные минусы:
- для создания очень высокого давления требуются многоступенчатые конструкции или другой тип насосов;
- требуют заполнения водой перед запуском, что очень неудобно;
- изменение вязкости жидкости влияет на характеристики насоса;
Разновидность динамических насосов для систем отопления
- высокая скорость потока и падение давления делают их подверженными кавитации;
- если регулирование подачи производится дросселированием, это приводит к потерям энергии.
При выборе динамического насоса нужно взвесить как его преимущества в производительности и плавности потока, так и недостатки, связанные с кавитацией, требованиями к самовсасыванию и чувствительностью к изменению вязкости жидкости. Выбор всегда будет компромиссом, зависящим от конкретных требований задачи, характеристик перекачиваемой среды и условий эксплуатации.
Читайте также:
Какой насос лучше для скважины: погружной, поверхностный, винтовой или центробежный
Отрасли использования центробежных насосов динамического типа и неполадки, которые возникают чаще всего
Модели центробежных насосов, как наиболее распространенный вид динамических аналогов, находят применение практически во всех отраслях.
К их задачам относятся:
- подача питьевой воды, откачка сточных вод в жилищно-коммунальном хозяйстве;
- перекачка нефти, нефтепродуктов, технологических жидкостей;
- перемещение агрессивных и коррозионных сред;
- подача охлаждающей воды, конденсата, питательной воды в котельных;
- перекачка шлама и охлаждающей воды в металлургии;
- перекачка пищевых продуктов, напитков;
- орошение в сельском хозяйстве, водоснабжение ферм;
- в строительстве – откачка воды из котлованов, подача ее для строительных работ;
- циркуляция теплоносителя в отопительных и охлаждающих системах.
Поверхностный центробежный насос – один из распространенных типов динамических насосов
Неполадки динамических насосов, которые возникают чаще всего, представляют собой достаточно большой список, где на первом месте стоит кавитация. Проявляется шумом, вибрацией, падением напора и производительности, эрозией рабочих органов. Причины: слишком низкое давление на входе, высокая температура жидкости, превышение допустимой высоты всасывания, неправильный подбор насоса.
Перегрев подшипников также относится к серьезным проблемам. Может быть вызван недостаточной смазкой, неправильной установкой, дисбалансом, чрезмерными осевыми или радиальными нагрузками.
И другие неполадки:
- вибрация – может быть результатом дисбаланса крыльчатки, износа подшипников, несоосности валов насоса и двигателя, кавитации, ослабления креплений;
- шум – обычно сопутствует вибрации и кавитации, также может быть вызван попаданием воздуха в насос или износом подшипников;
- утечки перекачиваемой жидкости через уплотнения – износ сальниковых набивок или механических уплотнений;
- снижение напора или производительности – может быть вызвано засорением крыльчатки, износом лопастей, кавитацией, неправильным направлением вращения, попаданием воздуха, повышенной вязкостью жидкости;
- засорение крыльчатки – образуется при перемещении жидкостей с примесями;
- несоосность валов – неправильная центровка насоса и двигателя вызывает повышенный износ подшипников и торцевых уплотнений, а также вибрацию;
- гидравлический удар – возникает при резком изменении скорости потока жидкости в трубопроводе (например, при быстром закрытии задвижки, что может повредить насос и трубы).
Видео описание
В этом видео представлен обзор различных видов насосов и их классификация:
Коротко о главном
Динамические насосы – фундаментальный элемент современной инфраструктуры. Он обеспечивает перемещение жидкостей в самых разнообразных сферах. Понимание их классификации, принципов работы, преимуществ и недостатков, а также знание типичных неполадок и методов их предотвращения – это ключ к бесперебойной работе. Постоянное совершенствование технологий в этой области продолжает расширять возможности применения динамических насосов, делая их еще более эффективными и универсальными.