Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос
Что такое горизонтальный многоступенчатый центробежный насос?
Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос - это тип насоса, который устанавливается в горизонтальной ориентации в горизонтальной плоскости. Двигатель устанавливается в той же горизонтальной плоскости, что и насос. Насос и двигатель могут иметь конструкцию с тесным соединением, то есть двигатель и насос соединены без муфты. Другим вариантом является конструкция с длинным соединением с помощью муфты. Принцип работы этого насоса основан на центробежной силе, возникающей при вращении рабочего колеса насоса на высокой скорости. Производители горизонтальных многоступенчатых центробежных насосов проектируют насос с несколькими рабочими колесами. Благодаря наличию нескольких рабочих колес насос имеет несколько ступеней создания давления. Каждое рабочее колесо служит ступенью для потока жидкости. Чем больше рабочих колес, тем выше давление, создаваемое насосом. Области применения этого насоса - водоснабжение, HVAC, нефтеперерабатывающие заводы, химическая промышленность и т.д.
Рисунок: Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос
Компоненты горизонтального многоступенчатого центробежного насоса
Электрический двигатель
Электродвигатель - это компонент, который обеспечивает энергию, необходимую для перекачивания жидкости. Вал электродвигателя передает механическую энергию в виде крутящего момента и скорости. Производители горизонтальных многоступенчатых центробежных насосов выпускают насосы, работающие от двигателя постоянного или переменного тока. Преимущество двигателя постоянного тока заключается в том, что он работает от солнечной энергии.
Вал насоса
Вал насоса - это компонент, который получает энергию от двигателя и передает ее в насос. Вал изготавливается из твердых металлических материалов, таких как нержавеющая и углеродистая сталь, чтобы обеспечить его прочность и выдержать крутящий момент, необходимый для вращения крыльчатки насоса.
Рабочие колеса
Рабочие колеса являются одними из основных частей насоса. Рабочие колеса служат для передачи кинетической энергии жидкости. Вал насоса несет рабочие колеса так, что они вращаются при его вращении.
Обсадная труба
Корпус - это внешняя оболочка насоса, которая закрывает его внутренние части. Конструкция корпуса варьируется от насоса к насосу, поскольку существуют различные горизонтальные многоступенчатые центробежные насосы. Корпус также помогает изолировать внутреннюю часть насоса от атмосферы и предотвратить утечку жидкости и падение давления.
Подшипники
Подшипники поддерживают вал насоса, обеспечивая его вращение без трения. Они имеют различные размеры в зависимости от производительности насоса.
Всасывающий клапан и труба
Всасывающий клапан регулирует поток жидкости из накопительного бака в насос. Клапан открывается перед запуском насоса, иначе жидкость не будет поступать. Всасывающая труба подает жидкость из накопителя в насос.
Разгрузочный клапан и труба
Нагнетательный клапан регулирует количество жидкости, выходящей из насоса. Он также предотвращает возврат жидкости из трубопровода в насос при его отключении. Нагнетательный трубопровод соединяет насос с трубопроводной сетью, чтобы жидкость поступала в нужное место.
Рисунок: Компоненты горизонтального многоступенчатого центробежного насоса
Как работает горизонтальный многоступенчатый центробежный насос?
Насос работает, используя одно рабочее колесо для подачи жидкости на следующее рабочее колесо. Жидкость поступает в насос со стороны всасывания и проходит через каждую крыльчатку, пока не выйдет через нагнетательный патрубок. Насос работает, вращая крыльчатки с огромной скоростью вокруг вала. Вращательная сила на крыльчатку поступает от вала двигателя через вал насоса. Высокая скорость вращения крыльчатки создает в насосе вакуум. Вакуум - это состояние низкого давления по сравнению с атмосферным давлением в резервуаре для жидкости. Из-за разницы давлений жидкость перемещается из резервуара в насос. Жидкость попадает в насос и сталкивается с крыльчатками, вращающимися с очень высокой скоростью. Жидкость поглощает кинетическую энергию крыльчатки, в результате чего ее скорость увеличивается. Затем жидкость движется к следующему рабочему колесу по корпусу насоса.
Производители горизонтальных многоступенчатых центробежных насосов проектируют корпус таким образом, чтобы скорость жидкости уменьшалась, а ее давление увеличивалось. Уменьшение скорости и увеличение давления продолжается по мере продвижения жидкости по насосу. Таким образом, жидкость выходит из насоса на последней стадии с большей энергией давления, чем на первой стадии.
Рисунок: Работа горизонтального многоступенчатого центробежного насоса
Типы горизонтальных многоступенчатых центробежных насосов
Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос с магнитным приводом
В этом насосе используются магниты для соединения двигателя с насосом. Использование магнитной муфты в этом насосе позволяет отказаться от применения механических уплотнений. Механические уплотнения имеют недостаток в том, что они часто изнашиваются, что может привести к утечке в насосе. Магнитная технология использует два магнита: внешний и внутренний. Внешний магнит прикреплен к валу двигателя, а внутренний - к валу насоса. Таким образом, при вращении вала двигателя вращается внешний магнит. Благодаря структуре магнитного поля внутренний магнит также вращается. Вращение внутреннего магнита заставляет вал насоса вращаться с той же скоростью, что и вал двигателя. Вращение вала насоса заставляет крыльчатки вращаться, создавая вакуум, который втягивает жидкость в насос.
Производители горизонтальных многоступенчатых центробежных насосов рекомендуют использовать этот насос в системах с агрессивными и опасными жидкостями. Использование этого насоса в таких областях снижает вероятность судебных исков из-за ущерба окружающей среде, нанесенного в результате утечки таких жидкостей. Кроме того, этот насос может работать в течение нескольких лет без замены магнита. Эта технология делает насос дорогим в приобретении, но очень экономичным.
Рисунок: Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос с магнитным приводом.
Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос двойного всасывания
Это насос с двумя всасывающими патрубками. Производители горизонтальных многоступенчатых центробежных насосов создают насос, чтобы распределить общий расход жидкости по рабочим колесам. Рабочие колеса в этом насосе расположены на валу насоса спина к спине. Такая конструкция помогает сбалансировать осевое усилие на рабочих колесах. Такая конструкция также предотвращает повреждение рабочих колес из-за значительного расхода жидкости, поступающей в насос. Таким образом, насос служит долгое время без необходимости замены рабочих колес.
Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос с тефлоновой прокладкой
Этот насос имеет внутреннюю тефлоновую прокладку. Футеровка защищает насос от агрессивных продуктов, таких как кислоты, которые разъедают и коррозируют металлические рабочие колеса, корпус, вал и сальники. Футеровка увеличивает срок службы и снижает частоту ремонтов и технического обслуживания. Этот насос подходит для химической обработки, канализационных систем и соленой воды. Однако применение этого насоса ограничено низкими температурами, поскольку высокие температуры разрушают футеровку.
Самовсасывающий горизонтальный многоступенчатый центробежный насос
В отличие от других насосов, которые необходимо заправлять вручную, этот насос сконструирован таким образом, чтобы заправляться самостоятельно. Вращение рабочих колес создает вакуум в ушке рабочего колеса, втягивая воздух в насос из всасывающей трубы. Одновременно в корпусе насоса образуется цилиндрическое кольцо из жидкости. Это создает газонепроницаемое уплотнение, которое препятствует движению воздуха от нагнетательного конца к всасывающему. Пузырьки воздуха задерживаются в жидкости внутри лопастей рабочего колеса и затем перемещаются к выходному отверстию. В выходном отверстии воздух удаляется, и жидкость под действием силы тяжести возвращается в резервуар насоса. По мере удаления жидкость постепенно поднимается по всасывающей трубе. Процесс продолжается до тех пор, пока жидкость не вытеснит весь воздух в насосе и во всасывающей трубе. Как только весь воздух во всасывающем трубопроводе и в насосе удален, начинается обычная перекачка жидкости. Производители горизонтальных многоступенчатых центробежных насосов проектируют насос таким образом, чтобы при отключении насоса некоторое количество жидкости сохранялось в загрузочной камере для использования при повторном запуске насоса.
Области применения горизонтального многоступенчатого центробежного насоса
- Эти насосы используются на паровых электростанциях для подачи воды и пара для выработки электроэнергии.
- Они используются в бытовом и коммунальном водоснабжении.
- Они используются в ирригационных хозяйствах.
- Горизонтальные многоступенчатые центробежные насосы используются на нефтеперерабатывающих заводах.
- Они используются в противопожарных системах.
- Они используются для обезвоживания воды.
- Горизонтальные многоступенчатые центробежные насосы используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
- Они используются для опреснения и очистки воды.
- Они используются в качестве бустерных насосов для трубопроводов.
- Они используются в химической обработке и транспортировке.
- Они используются в пищевой промышленности и производстве напитков.
Преимущества горизонтальных многоступенчатых центробежных насосов
- Эти насосы очень разнообразны в применении.
- Они представлены в широком диапазоне размеров.
- Они способны обеспечить высокую скорость потока, например 3000 м3/h
- Они способны выдерживать высокое давление и температуру жидкости, что характерно для опреснительных и паровых электростанций.
- Они являются наиболее распространенным типом насосов, что делает их запасные части доступными на рынке.
- Их легко устанавливать, чистить и ремонтировать, поскольку они легко доступны, в отличие от вертикальных типов насосов.
- Они устойчивы к коррозии и абразивному износу.
- Они производят большое количество энергии давления.
Недостатки горизонтальных многоступенчатых горизонтальных насосов
- Они более дорогие по сравнению с одноступенчатыми насосами.
- В большинстве таких насосов используются механические уплотнения, которые часто изнашиваются и требуют замены.
- Они занимают много места на полу.
Поиск и устранение неисправностей горизонтальных многоступенчатых насосов
Насос не заправляется
- Утечка через всасывающую трубу. Отремонтируйте всасывающую трубу.
- Выпускной клапан открыт или протекает. Проверьте выпускной клапан и отремонтируйте его, если он негерметичен. Если он открыт, закройте его.
- Сальник насоса изношен. Замените сальник.
- Слишком большой подъем всасывания. По возможности уменьшите высоту всасывания.
Нулевой поток жидкости
- Слишком большой подъем всасывания. Опустите насос или увеличьте количество жидкости во всасывающем резервуаре.
- Воздух во всасывающем трубопроводе или в насосе. Убедитесь, что насос достаточно заправлен, чтобы удалить воздух из насоса и всасывающего трубопровода.
- Неправильное направление вращения двигателя. Измените направление вращения двигателя в соответствии со стрелкой на корпусе насоса или в соответствии с рекомендациями производителя горизонтального многоступенчатого насоса.
- Засорение крыльчатки, сетчатого фильтра или всасывающего клапана. Проверьте фильтр, крыльчатки или всасывающий клапан и удалите все засоряющие материалы.
- Нагнетательный клапан закрыт. Откройте нагнетательный клапан.
- Закрытое всасывание. Откройте клапан всасывания.
Перегрев подшипников
- Превышение крутящего момента на крышке подшипника. Ослабьте крышку.
- Плохое выравнивание муфты. Установите муфту надлежащим образом.
- Расход жидкости через насос меньше установленного. Увеличьте расход в соответствии с рекомендациями производителя горизонтального многоступенчатого центробежного насоса.
- Недостаточное количество смазочного масла. Очистите подшипники и нанесите достаточное количество смазки.
Насос, создающий сильные вибрации
- Засорилась крыльчатка. Очистите крыльчатку.
- Изношенные крыльчатки. Замените изношенную крыльчатку.
- Неправильно выровненная муфта. Выровняйте муфту надлежащим образом.
- Косой вал. Замените вал.
- Изношенные подшипники. Замените подшипники.
- Нагнетание или всасывание не закреплены прочно. Улучшите опору насоса.
Снижение производительности насоса
- Утечка через всасывающий трубопровод. Отремонтируйте линию всасывания.
- Изношенный сальник. Замените сальник.
- Слишком низкая скорость вращения насоса. Увеличьте скорость до диапазона, рекомендованного производителем горизонтального многоступенчатого центробежного насоса.
Резюме
Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос - это насос, в котором двигатель и насос установлены в горизонтальной плоскости. В таком насосе используется более одного рабочего колеса. Рабочие колеса расположены последовательно слева направо. Каждое рабочее колесо служит камерой для жидкости или ступенью. Каждая ступень состоит из диффузора, рабочего колеса и возвратной направляющей лопатки, помещенных в один корпус ступени. Этот насос производит большое количество энергии давления по отношению к количеству используемых рабочих колес. На каждой ступени давление жидкости увеличивается до тех пор, пока она не покинет насос через нагнетательный патрубок. Насос работает, вращая рабочие колеса со скоростью, создающей вакуум, который втягивает жидкость из резервуара в насос.
Производители горизонтальных многоступенчатых центробежных насосов разрабатывают различные типы этих насосов, такие как насосы с магнитным приводом, самовсасывающие насосы, насосы с тефлоновой футеровкой и насосы с двойным всасыванием. Преимущества этого насоса заключаются в том, что он прост в установке и ремонте, очень универсален, устойчив к коррозии и может вырабатывать энергию под высоким давлением. Сферы применения этого насоса включают водоснабжение и водоподготовку, химическую обработку, пожаротушение, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, пищевую промышленность и производство напитков, нефтепереработку и т.д.