Горизонтальный центробежный насос
Что такое горизонтальный центробежный насос?
Как следует из названия, горизонтальный центробежный насос - это насос, который работает, будучи расположенным в горизонтальной плоскости, как показано на рисунке ниже. У горизонтального центробежного насоса вал, соединенный с двигателем, и рабочее колесо расположены в горизонтальной плоскости. Горизонтальный центробежный насос может быть как одноступенчатым (с одним рабочим колесом), так и многоступенчатым (с несколькими рабочими колесами). Горизонтальное расположение такого насоса облегчает доступ к его внутренним деталям для ремонта и обслуживания.
Рисунок: Горизонтальный центробежный насос
Как работает горизонтальный центробежный насос?
Горизонтальный центробежный насос работает за счет развития скорости и давления перекачиваемой жидкости. Давление и скорость отвечают за перемещение жидкости с низкого уровня до необходимого высокого уровня. Для работы горизонтального центробежного насоса используются рабочее колесо и корпус. Эти две части используются для преобразования потока жидкости в энергию. Рабочее колесо вращается с высокой скоростью, в то время как корпус остается неподвижным. Жидкость поступает в насос через корпус, а затем попадает на лопасти рабочего колеса. Лопасти рабочего колеса вращаются радиально и тангенциально наружу. Затем жидкость выходит из рабочего колеса и направляется в диффузор, который является частью корпуса. Рабочее колесо отвечает за создание кинетической энергии и давления жидкости. В многоступенчатых горизонтальных центробежных насосах используется более одного рабочего колеса, что позволяет вырабатывать больше энергии и давления, делая насос более мощным для транспортировки жидкости с большим напором.
Основные части горизонтального центробежного насоса
Рисунок: Основные части горизонтального центробежного насоса
Рабочее колесо
Рабочее колесо в горизонтальном центробежном насосе - это ротор, который используется для увеличения кинетической энергии потока жидкости.
Обсадная труба
Корпус также известен как волюта. Корпус/волюта в горизонтальном центробежном насосе - это часть, в которой находится жидкость. Эта часть действует как компонент сдерживания давления, который помогает направлять жидкость внутрь и наружу насоса. Корпус имеет изогнутую форму воронки, которая увеличивается по направлению к нагнетательному отверстию. Корпус - это часть, которая принимает жидкость от рабочего колеса и помогает уменьшить скорость этой жидкости. Другими словами, воронка помогает преобразовать кинетическую энергию в энергию давления, таким образом, она уменьшает скорость и одновременно увеличивает давление. Другие горизонтальные центробежные насосы оснащены диффузором. Диффузоры - это наборы неподвижных лопаток, окружающих рабочее колесо. Диффузор(ы) используется для направления потока, обеспечивая более постепенное расширение, что повышает эффективность насоса.
Рисунок: Диффузорные лопатки на рабочем колесе
Вал
Вал - это элемент, на котором закреплена крыльчатка. Он также соединен с двигателем, чтобы передавать энергию от электродвигателя и отдавать ее крыльчатке.
Уплотнение вала
Производители горизонтальных центробежных насосов оснащают их торцевым уплотнением, чтобы предотвратить утечку жидкости.
Подшипники
Подшипники - это детали, используемые производителями горизонтальных центробежных насосов для ограничения относительного движения вала, а также для уменьшения трения между статором и валом.
Подающая труба
Это труба, один конец которой подключен к выходу насоса, а другой используется для подачи перекачиваемой жидкости.
Типы рабочих колес, используемых в горизонтальных центробежных насосах
Одним из основных факторов, учитываемых производителями горизонтальных центробежных насосов, является рабочее колесо. Когда рабочее колесо правильно спроектировано, оно помогает оптимизировать поток, минимизируя турбулентность и, таким образом, максимизируя эффективность. Рабочие колеса горизонтальных центробежных насосов бывают трех типов:
Открытое рабочее колесо
Лопасти у этого типа рабочих колес свободны с обоих концов. Такие рабочие колеса рекомендуется использовать в недорогих насосах малого диаметра и насосах, предназначенных для перекачки взвешенных частиц. Это объясняется тем, что такие рабочие колеса конструктивно слабые.
Рисунок: Открытое рабочее колесо
Полуоткрытое рабочее колесо
Лопасти в этом типе крыльчатки закрыты с одной стороны и свободны с другой. Они имеют кожух, который призван повысить прочность. Эти рабочие колеса имеют более высокий КПД по сравнению с открытыми рабочими колесами. Такие рабочие колеса применяются в насосах среднего диаметра для перекачивания жидкостей с небольшим количеством взвешенных частиц.
Рисунок: Открытое рабочее колесо
Закрытое рабочее колесо
Закрытое рабочее колесо имеет лопасти, расположенные между двумя дисками в единой отливке. Такие рабочие колеса используются для производства насосов с низким положительным напором всасывания и высоким КПД. Закрытые рабочие колеса чаще всего используются для производства насосов, перекачивающих прозрачные жидкости. Такие рабочие колеса дороже и сложнее в проектировании.
Рисунок: Закрытое рабочее колесо
Факторы, определяющие работу центробежного горизонтального насоса
Давление всасывания
Когда давление на всасывании ниже требуемого уровня, может возникнуть кавитация. Кавитация сильно влияет на производительность насоса и может привести к необратимому повреждению рабочего колеса.
Поток всасывания
Для того чтобы центробежный горизонтальный насос работал в соответствии с его конструкцией, необходимо, чтобы жидкость постоянно поступала на всасывающий патрубок. Когда поток на всасывании уменьшается, соответственно уменьшается и поток на нагнетании. Если на всасывании нет потока, это приводит к повреждению внутренних деталей насоса.
Вязкость жидкости
Горизонтальный центробежный насос идеально подходит для перекачивания жидкостей с низкой вязкостью и чистых жидкостей. Однако горизонтальный центробежный насос можно использовать и для перекачивания более вязкой жидкости, но за это придется заплатить большей мощностью и, скорее всего, меньшей эффективностью.
Давление паров жидкости
Поток жидкости при низком давлении пара может привести к кавитации. Однако, когда возникает необходимость перекачивать такую жидкость, необходимо убедиться, что в системе постоянно поддерживается достаточное давление.
Плотность жидкости
Чем плотнее жидкость, тем больше энергии ей требуется для перемещения из одного места в другое.
Типы горизонтальных центробежных насосов
Одноступенчатый горизонтальный центробежный насос
Одноступенчатый горизонтальный центробежный насос имеет одно рабочее колесо в корпусе. Использование одного рабочего колеса облегчает ремонт и обслуживание таких насосов. Одноступенчатый горизонтальный центробежный насос лучше всего подходит для перекачки жидкостей с низким давлением и большим расходом.
Двухступенчатый горизонтальный центробежный насос
В двухступенчатом горизонтальном центробежном насосе используются два рабочих колеса, которые совместно перекачивают жидкость. Этот тип насоса лучше всего подходит для применения при среднем напоре.
Многоступенчатый горизонтальный центробежный насос
Многоступенчатый горизонтальный центробежный насос - это насос, в котором используется более двух рабочих колес. Этот тип насоса используется там, где требуется максимальная эффективность, и в системах с высоким напором.
Области применения центробежного горизонтального насоса
- Горизонтальный центробежный насос используется для перекачивания жидкости при высоких температурах.
- Горизонтальные центробежные насосы используются для перекачивания жидкостей, применяемых в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
- Для подачи бытовой воды используется горизонтальный центробежный насос.
- Он используется для перекачки воды для орошения сельскохозяйственных угодий.
- Горизонтальный центробежный насос используется для транспортировки химических веществ на заводах.
- Эти насосы используются для перекачки газа и нефти в нефтяной промышленности.
- Горизонтальные центробежные насосы используются в высоконапорных моечных/очистительных установках.
Преимущества центробежных горизонтальных насосов
- Горизонтальные центробежные насосы просты в установке и обслуживании, поскольку к их внутренним частям, таким как ротор, легко получить доступ.
- Горизонтальные центробежные насосы обеспечивают надежное соединение с внешними деталями, такими как электродвигатели, двигатели или турбины.
- Горизонтальные центробежные насосы хорошо подходят для применения внутри помещений, так как благодаря низкому напору насоса они могут устанавливаться в тесных помещениях.
- Горизонтальные центробежные насосы не подвержены вибрации, динамически сбалансированы и более просты в эксплуатации.
- Горизонтальные центробежные насосы не создают шума, если они выровнены в соответствии с инструкциями производителя.
- Горизонтальные центробежные насосы герметичны, поэтому при передаче давления в жидкость попадает воздух.
- Горизонтальные центробежные насосы отличаются высокой эффективностью и низкой периодичностью выхода из строя.
Недостатки горизонтальных центробежных насосов
- Возможности горизонтального центробежного насоса по обеспечению чистого напора на всасывании (NPSH) ограничены.
- Пространство для установки горизонтальных центробежных насосов больше из-за наличия горизонтального вала.
- Рабочее давление и температура этих насосов ниже по сравнению с вертикальными центробежными насосами.
Поиск и устранение неисправностей центробежных горизонтальных насосов
Отсутствие или незначительные выделения
- Это может быть связано с недостаточным количеством жидкости в обсадной трубе. В этом случае необходимо заполнить кожух жидкостью.
- Общий напор слишком велик для насоса. Поэтому напор или всасывание необходимо уменьшить.
- Очень длинный или слишком высокий подъем всасывания. В таких случаях возможными решениями являются уменьшение длины всасывания и снижение высоты всасывания.
- Крыльчатка повреждена и нуждается в ремонте.
- "Уплотнительное кольцо или прокладка корпуса негерметичны. Их необходимо заменить.
- Неправильное подключение двигателя. В этом случае необходимо еще раз проверить электрическую схему.
Потеря всасывания
- В линии всасывания имеется утечка воздуха. Эту проблему можно решить, отремонтировав линию всасывания.
- Засорился донный клапан. Его необходимо разблокировать.
- Подъем всасывания очень высок. Необходимо снизить подъем всасывания или установить донный клапан и заправить.
Утечка на валу
- Это может быть связано с изношенным механическим уплотнением. Решение - просто заменить уплотнение.
- Фундамент или место крепления недостаточно прочны. Решение - усилить его.
- Крыльчатка повреждена, и ее нужно отменить.
- В насосе присутствуют посторонние материалы, поэтому для его очистки необходимо разобрать насос.
- Подшипники двигателя изношены и нуждаются в замене.
Двигатель перегревается и отключается
- На двигателе низкое напряжение. Необходимо проверить герметичность электрических соединений.
- Напряжение питания не соответствует напряжению двигателя. Необходимо проверить подключение двигателя, чтобы убедиться, что оно соответствует схеме подключения на двигателе и что оно соответствует напряжению питания.
- Крыльчатка не работает свободно или трется о корпус. Насосы необходимо разобрать и заменить или очистить крыльчатку.
Насос не развивает давление или не подает жидкость
- Это может быть вызвано тем, что насос не заправлен. Заполните корпус насоса жидкостью.
- Имеется утечка в механическом уплотнении. Уплотнение необходимо заменить.
- Имеется утечка во всасывающем трубопроводе. Необходимо заменить всасывающий трубопровод.
- В донном клапане имеется утечка. Необходимо заменить донный клапан.
Насос не запускается или не работает
- Неправильная проводка насоса. Необходимо сверить проводку со схемой заводской таблички двигателя.
- В крыльчатке застрял инородный материал. Для удаления этого материала потребуется демонтаж насоса.
- В двигателе произошло короткое замыкание. Его необходимо заменить.
Резюме
Горизонтальные центробежные насосы - это центробежные насосы, ориентированные в горизонтальной плоскости. Эти насосы работают с помощью вращающихся рабочих колес, которые создают вакуумное давление в корпусе насоса, заставляя жидкость поступать во всасывающую линию. Когда жидкость проходит через рабочее колесо, она сталкивается с корпусом, который помогает уменьшить скорость жидкости и в то же время увеличить энергию давления на жидкость. Жидкость движется по напорной трубе и системе трубопроводов, используя энергию давления. Горизонтальные центробежные насосы бывают трех типов в зависимости от количества используемых рабочих колес. Это одноступенчатый горизонтальный центробежный насос, двухступенчатый горизонтальный центробежный насос и многоступенчатый горизонтальный центробежный насос. Эти насосы используются в различных областях, таких как перекачка воды для бытовых нужд, перекачка воды для орошения сельскохозяйственных угодий, перекачка химических веществ в промышленности и т.д. Горизонтальные центробежные насосы выгодны в различных аспектах, например, им требуется меньшая высота для установки, они просты в установке и обслуживании, обеспечивают надежное соединение, а после установки в соответствии с инструкциями производителя не создают шума.