Полупогружной насос
Что такое полупогружной насос?
Полупогружной насос - это такой насос, в котором насосный элемент погружен в емкость с жидкостью, а двигатель остается над поверхностью жидкости. По конфигурации полупогружной насос относится к вертикальным насосам, так как рабочий вал расположен вертикально. Цилиндрический корпус насоса частично погружен в жидкость, а вал и выходной шпиндель внутри него соединены гибкой муфтой. Полупогружной насос обычно крепится болтами к монтажной плите, которая прикреплена к крышке резервуара с перекачиваемой средой. Монтажная плита жестко соединена с корпусом насоса. Однако небольшие полупогружные насосы могут не иметь монтажной плиты. По принципу действия производители полупогружных насосов делят их на две категории: роторные динамические насосы (центробежные) и объемные насосы. В роторных динамических полупогружных насосах используется центробежное или вихревое колесо (т. е. рабочее колесо), а в объемных полупогружных насосах для перемещения жидкости через насос используется эксцентриковый винт или поршень.
Рисунок: Показывает конфигурацию полупогружного насоса
Полупогружной насос идеально подходит для различных целей, таких как осушение полных контейнеров, бассейнов и бочек. Он может превосходно перекачивать жидкость из большого резервуара или емкости с фиксированной глубиной. Кроме того, с помощью полупогружного насоса можно перекачивать абразивные или коррозийные продукты с низкой или высокой вязкостью. Они просты в обслуживании и имеют низкие эксплуатационные расходы, поскольку производители полупогружных насосов разрабатывают их с компактной конструкцией и отличительными особенностями. В целом, полупогружной насос является экономически выгодной альтернативой другим насосным системам.
Компоненты полупогружного насоса
Двигатель
Электродвигатель - это электромеханическое устройство, преобразующее электрическую энергию из сети в механическую. Электродвигатель является главным двигателем полупогружного насоса, то есть он обеспечивает всю механическую мощность, необходимую для работы насоса. Вал электродвигателя обычно соединяется с валом насоса для передачи крутящего момента. Электродвигатель может быть как двигателем постоянного тока, так и двигателем переменного тока, в зависимости от силы тока. Электродвигатель переменного тока работает на переменном токе, а электродвигатель постоянного тока - на постоянном.
Муфта
Муфта - это компонент, соединяющий двигатель с рабочим органом насоса. Назначение муфты - передача крутящего момента от вала двигателя к рабочему валу. Муфты могут быть гибкими или жесткими. Гибкая муфта допускает незначительное угловое и параллельное смещение, в то время как жесткая муфта требует точного выравнивания вала, и любое смещение негативно скажется на производительности и сроке службы насоса. В полупогружном насосе используется гибкая муфта между валом двигателя и рабочим валом насоса.
Корпус насоса
В корпусе находится вал, передающий вращательное движение от двигателя к рабочему органу (винту или крыльчатке). В полупогружных насосах корпус обычно расположен вертикально и крепится болтами к нижней стороне монтажной плиты. Во время работы корпус насоса содержит жидкость, которая поступает через впускное отверстие и выходит через выпускное отверстие и напорную трубу. Он также герметичен, чтобы предотвратить утечку и сохранить давление. Производители полупогружных насосов изготавливают их из различных материалов, которые отличаются высокой прочностью, коррозионной стойкостью и возможностью литья. К таким материалам относятся железо, нержавеющая сталь, никель и сплавы на никелевой основе, а также пластмассы.
Ротор
Ротор или насосный элемент полупогружного насоса может быть рабочим колесом (центробежный насос) или винтом (объемный насос). Функция ротора заключается в увеличении кинетической энергии и давления перекачиваемой жидкости. Рабочее колесо состоит из ряда загнутых назад лопастей и может быть открытым или закрытым. Открытые рабочие колеса имеют только один кожух, а лопасти открыты с одной стороны, и в основном встречаются в центробежных насосах с одноступенчатым всасыванием. Закрытое рабочее колесо имеет кожух с обеих сторон лопастей. И открытые, и закрытые рабочие колеса относятся к общей категории рабочих колес, известной как радиальные рабочие колеса, которые перемещают жидкость в радиальном направлении.
Рабочий вал
Рабочий вал - это вращающийся механический элемент на подшипниках, несущий рабочее колесо. Его основное назначение - передавать вращательное движение двигателя на ротор насоса (рабочее колесо или винт), перемещая жидкость через насос. Производители полупогружных насосов изготавливают вал из прочных металлов, таких как нержавеющая и углеродистая сталь.
Разгрузочная труба
Нагнетательный трубопровод подключается к выходному отверстию насоса через фланцы или трубные соединения. Его функция заключается в том, чтобы направить напор насоса под давлением в нужное место.
Впускные и выпускные отверстия
Впускное отверстие впускает жидкость в насос, а выпускное отверстие направляет перекачиваемую жидкость из насоса в нужное место через нагнетательный трубопровод.
Как работает полупогружной насос?
Работа полупогружного насоса определяется типом используемого рабочего органа. В центробежном полупогружном насосе двигатель вращает рабочее колесо, создавая внутри насоса вакуум за счет центробежного эффекта лопастей рабочего колеса. Поскольку атмосферное давление снаружи корпуса насоса выше, чем внутри, перекачиваемая жидкость поступает в корпус насоса. Когда жидкость ударяется о лопасти рабочего колеса, вращающиеся лопасти придают жидкости огромную кинетическую энергию и скорость, перемещая ее радиально наружу в объемную камеру. После попадания в камеру спирали скорость потока жидкости уменьшается, а давление увеличивается, в результате чего жидкость выходит из насоса через выпускное отверстие и напорный трубопровод в нужное место.
В полупогружном насосе, использующем винт, двигатель насоса вращает ведущий винт, который затем вращает ведомый винт через зубчатую передачу. При вращении винта они перекрещиваются, создавая прогрессивные полости от всасывающей до нагнетательной стороны насоса. Эти полости задерживают и перемещают перекачиваемую среду от всасывающего входа к нагнетательному выходу, сжимая ее для повышения давления.
Типы полупогружных насосов
Полупогружные насосы можно классифицировать в зависимости от сферы их применения следующим образом:
Химический полупогружной насос
Химический полупогружной насос используется в химической промышленности для перемещения загрязненных жидкостей с нерастворимыми частицами и волокнами размером до 6 мм из резервуара для их хранения. Он состоит из прокладок и сухого уплотнения для удержания паров в отстойнике. Производители полупогружных насосов могут устанавливать химический насос непосредственно на поверхности емкости с перекачиваемой средой. Химический полупогружной насос может работать с жидкостью при температуре до 105 градусов Цельсия. Он также может работать с напором до 80 метров и максимальной производительностью 16000 кубических метров в час.
Рисунок: Изображение химического полупогружного насоса.
Нефтяной полупогружной насос
Этот вид полупогружных насосов используется для перекачки смазочных масел для дизельных двигателей в судостроении и на стационарных электростанциях.
Рисунок: Изображение нефтяного полупогружного насоса.
Дренажный полупогружной насос
Дренажный полупогружной насос применяется для осушения котлованов, глубоких проезжих частей и дворов с высоким риском затопления или грунтовых вод. Обычно он запускается автоматически с помощью поплавковых выключателей. Он может работать с неочищенной водой с загрязнениями и твердыми частицами, допустимый размер которых зависит от конструкции рабочего колеса и размера насоса.
Рисунок: Схема, показывающая дренажный полупогружной насос.
Области применения полупогружного насоса
Полупогружные насосы имеют широкую сферу применения и используются практически во всех отраслях промышленности в связи с необходимостью опорожнения резервуаров или перемещения жидкостей или вязких веществ. Они находят применение в нефтяной, химической, водоснабжении и водоотведении, фармацевтической, пищевой промышленности и т. д.
- Полупогружные насосы используются для очистки и нейтрализации опасных веществ и загрязнителей.
- Они также применяются для откачки жидкостей из резервуаров и емкостей фиксированной глубины, а также из бочек и цистерн
- Они используются для выливания химикатов и масел из емкостей для хранения.
- Они используются для осушения котлованов и загородных дворов, подверженных риску затопления.
- Они используются для опорожнения бочек и железнодорожных цистерн.
Преимущества полупогружного насоса
- Полупогружной насос имеет компактную конструкцию, исключающую длинную всасывающую трубу
- Не требует заливки, поскольку насосный элемент обычно погружен в воду
- Он требует меньше места для установки, так как большая часть насоса находится внутри, и только двигатель установлен вертикально над поверхностью.
- Полупогружной насос прост в ремонте и обслуживании по сравнению с погружным, поскольку нет необходимости извлекать весь насос.
- Полупогружной насос не требует полной герметизации, поскольку наиболее уязвимая часть насоса (т.е. двигатель) расположена над перекачиваемой средой. Это значительно снижает сложность изготовления и стоимость насоса.
- Он отличается высокой эффективностью и надежностью.
Недостатки полупогружного насоса
- Для установки и обслуживания полупогружного насоса требуется вертикальное пространство.
- Полупогружные насосы также не подходят для всех целей. В основном они предназначены для работы с жидкими жидкостями, такими как вода, или густыми, такими как сточные воды.
- Резкий поворот выпускной трубы может привести к значительному снижению производительности.
Поиск и устранение неисправностей полупогружного насоса
Насос не запускается
- Перегорел предохранитель или сработал автоматический выключатель. Проверьте и замените предохранитель, если это необходимо
- Неравномерное напряжение вызвано загрязнением или коррозией на реле давления. Осмотрите реле давления и очистите его от мусора и загрязнений.
Насос выдает недостаточное количество воздуха
- Насос погружен не полностью. Убедитесь, что насос полностью погружен в среду.
- Обратный клапан вышел из строя или неправильно установлен. Проверьте обратный клапан, установите его правильно или замените.
- Насос работает в обратном направлении. Убедитесь, что направление вращения двигателя соответствует направлению, указанному производителем полупогружного насоса. Поменяйте полярность двигателя.
- Засорилась крыльчатка. Осмотрите крыльчатку и очистите ее.
Защитное устройство от перегрузки постоянно срабатывает
- Протектор находится под прямыми солнечными лучами. Затените или проветрите коробку.
- Неправильное напряжение. Проверьте сетевые клеммы, чтобы определить, получает ли насос напряжение, предусмотренное производителем насоса.
Работа насоса сопровождается шумом
- Насос работает в режиме кавитации. Проверьте соосность между приводом и насосом. Убедитесь, что клапаны линии всасывания полностью открыты.
- Слишком высокая вязкость перекачиваемой жидкости. Убедитесь, что вязкость перекачиваемой жидкости находится в диапазоне, указанном производителем полупогружного насоса.
- Перекачиваемая жидкость смешивается с воздухом. Убедитесь, что насос полностью погружен, чтобы предотвратить образование вихрей на поверхности жидкости.
Насос сильно вибрирует
- Некоторые компоненты насоса разбалансированы. Осмотрите и при необходимости восстановите баланс компонентов.
- Косой или несбалансированный вал. Осмотрите вал и при необходимости замените или отбалансируйте его.
- Рабочее колесо сильно изношено или неисправно. Осмотрите и при необходимости замените крыльчатку на другую от производителя насоса.
- Двигатель слабо закреплен на монтажной пластине. Затяните двигатель. Убедитесь, что момент затяжки соответствует стандартам производителя полупогружного насоса.
Резюме
Полупогружной насос - это насос, состоящий из насосного элемента, погруженного в перекачиваемую жидкость, и двигателя, установленного на монтажной плите над поверхностью жидкости. Вал двигателя и выходной шпиндель в полупогружном насосе соединены через гибкую муфту. Полупогружной насос - это вертикальный центробежный насос, поскольку рабочий вал расположен вертикально. В зависимости от принципа действия полупогружные насосы можно разделить на две большие категории: динамические насосы с ротором, то есть центробежные насосы, и объемные насосы. Производители полупогружных насосов также классифицируют их как нефтяные, дренажные и химические полупогружные насосы, в зависимости от конкретного применения насоса. Полупогружные насосы отлично подходят для значительного числа применений практически во всех отраслях промышленности в связи с растущей необходимостью опорожнения резервуаров, емкостей, бочек и цистерн. Они имеют компактную конструкцию, просты в установке и обслуживании. Кроме того, они сравнительно дешевле погружных насосов.