Одноступенчатый центробежный насос
Что такое одноступенчатый центробежный насос?
Одноступенчатый центробежный насос состоит из одного диффузора и рабочего колеса, закрепленного на валу и заключенного в корпус насоса.. Как и любой другой насос, одноступенчатый центробежный насос предназначен для перемещения воды из одного места в другое за счет преобразования механической энергии рабочего колеса в энергию давления жидкости. Однако, как следует из названия, он повышает давление жидкости за одну стадию, включающую одно рабочее колесо и диффузор.. Это один из семи типов центробежных насосов — наиболее распространенных типов насосов, на долю которых приходится около 70 % всех типов насосов, используемых в промышленности и быту. Это также одна из классификаций центробежных насосов по количеству рабочих колес., два других - двухступенчатые и многоступенчатые центробежные насосы.. Одноступенчатый центробежный насос является одной из самых простых конструкций насосов, доступных на рынке.. Конструкцию рабочего колеса этого насоса можно варьировать за счет включения механических уплотнений насоса для соответствия различным требованиям применения, например., насосная чистая, грязный, и жидкости с твердыми включениями. Одноступенчатые центробежные насосы предпочтительны для применений с большими расходами и низким давлением фиксации.. Таким образом, они в основном используются для насосных услуг с высоким расходом & общий динамический напор от низкого до среднего (ТДХ).
Фигура: одноступенчатый центробежный насос (картина: механический буст.com)
Принцип работы одноступенчатых центробежных насосов.
Одноступенчатые центробежные насосы работают следующим образом.: До начала, корпус насоса сначала заполняется перекачиваемой жидкостью- процесс, известный как заливка насоса. После запуска насоса, двигатель приводит в движение вал и рабочее колесо с очень высокой скоростью, жидкость в корпусе насоса вращается вместе с рабочим колесом, и больше жидкости всасывается в насос. За счет центробежной силы, действующей на рабочее колесо, жидкость выбрасывается из центра рабочего колеса к внешним краям и, наконец, попадает в спиральный корпус с очень высокой скоростью и кинетической энергией.. В спиральном корпусе, скорость жидкости медленно уменьшается из-за постепенного расширения пути потока, и часть кинетической энергии преобразуется в энергию статического давления. После выхода из спирального корпуса, жидкость поступает в напорную трубу под очень высоким давлением, что позволяет ей перемещаться в нужное место.
Смещение жидкости от центра крыльчатки к внешним краям создает вакуум в центре крыльчатки.. Именно этот вакуум заставляет все больше и больше жидкости всасываться в насос, когда насос работает.. Пока крыльчатка вращается, жидкость будет непрерывно всасываться и выбрасываться..
Компоненты одноступенчатого центробежного насоса
Основными частями одноступенчатого центробежного насоса являются рабочее колесо., корпус насоса, и вал.
Рабочее колесо одноступенчатого насоса
Рабочее колесо – это часть насоса, состоящая из лопастей и лопастей.. Основная функция крыльчатки заключается в прямой передаче механической энергии от первичного двигателя. (в основном электродвигатель) к жидкости, чтобы увеличить давление жидкости и скорость потока. Конструкция рабочего колеса является одним из наиболее важных факторов, определяющих производительность насоса.. Правильная конструкция рабочего колеса должна быть такой, чтобы оптимизировать поток., устраняет турбулентность, и максимизирует эффективность. Рабочие колеса насосов изготавливаются из металлических материалов, таких как сталь., утюг, или бронза, а также пластмассы. Рабочее колесо обычно состоит из 6 к 12 лезвия.
Существует три основных типа рабочих колес: открытый тип, полуоткрытого типа, и закрытого типа. Открытое рабочее колесо состоит из лопастей, свободных с обеих сторон.. Этот тип рабочего колеса прост в изготовлении и очистке., но он конструктивно слаб и имеет низкий КПД. Он в основном используется в насосах малого диаметра и насосах, работающих с взвешенными твердыми частицами.. Полузакрытое рабочее колесо состоит из лопастей, которые закрываются со стороны нагнетания и открываются со стороны всасывания.. Эти типы крыльчаток используются в насосах среднего диаметра и подходят для перекачивания жидкостей, состоящих из частиц, например., сточные воды. Закрытое рабочее колесо закрыто с обеих сторон передней и задней крышками.. Одноступенчатый центробежный насос использует этот тип рабочего колеса.. Закрытая крыльчатка очень эффективна для подачи очищающей жидкости без примесей..
Фигура: Типы рабочих колес: (а) открытое рабочее колесо (б) полузакрытое рабочее колесо (с) закрытое рабочее колесо
Корпус насоса
Функция корпуса насоса заключается в размещении крыльчатки таким образом, чтобы жидкость могла всасываться и выбрасываться из-за эффекта вращения крыльчатки.. В одноступенчатом центробежном насосе используется спиральный корпус.. Для этого корпуса, площадь поперечного сечения канала для жидкости постепенно увеличивается по мере приближения к нагнетательному патрубку. Это приводит к тому, что скорость жидкости постепенно уменьшается, поскольку часть кинетической энергии преобразуется в давление жидкости..
Вал насоса
Функция вала насоса заключается в передаче крутящего момента и механической мощности от двигателя к рабочему колесу через соединение с валом двигателя.. Вал обычно поставляется с уплотнениями вала по следующим причинам.:
- Для предотвращения вытекания жидкости из корпуса насоса по валу
- Предотвратить попадание наружного воздуха в корпус насоса
Уплотнительные устройства вала состоят из набивки, уплотнительные кольца, и механические уплотнения. В общем, механические уплотнения работают за счет создания относительного движения между подвижным кольцом, закрепленным на валу, и неподвижным кольцом, закрепленным на корпусе насоса.. Наполнитель представляет собой асбестовый канат, закрепленный маслом или графитом..
Заполнение одноступенчатого центробежного насоса
Заливка является важным шагом в процессе начального запуска одноступенчатого центробежного насоса, поскольку насос не может перекачивать воздух.. Процесс заливки насоса включает добавление воды или перекачиваемой жидкости в корпус насоса для вытеснения и обеспечения погружения рабочего колеса в жидкость.. Заливку можно сделать вручную, с помощью вакуумного насоса, с помощью струйного насоса, или с разделителем.
Применение одноступенчатого центробежного насоса
- В сельском хозяйстве, системы бытового и бытового водоснабжения, и водопровод.
- химическая и нефтехимическая промышленность для перекачивания жидкости с требуемым расходом и давлением для протекания химических реакций
- Электростанции, на тепловых электростанциях в качестве питательных насосов котлов или конденсатных насосов и на атомных электростанциях в качестве вторичной или первичной системы.
- системы пожаротушения
- горнодобывающая и металлургическая промышленность для осушения и охлаждения водоснабжения
- водоочистные сооружения
- системы кондиционирования
- системы охлаждения
- целлюлозно-бумажная промышленность
Преимущества одноступенчатого центробежного насоса
- Очень простая и компактная конструкция
- небольшой объем, следовательно, небольшая потребность в пространстве
- очень стабильна в работе
- легкий вес по сравнению с другими типами насосов, такими как многоступенчатый насос
- Простота эксплуатации и ремонта
- Доступен в различных дизайнах: горизонтальный, вертикальный, одностороннего всасывания, и конфигурации двойного всасывания
- Легко поддерживать
- высокая надежность
- Может работать на высокой скорости
- Он может справиться с большим объемом потока
- может стоить немного меньше по сравнению с двухступенчатыми и многоступенчатыми аналогами
Недостатки одноступенчатого центробежного насоса
- Насос имеет низкий КПД
- Он может перекачивать жидкость только на короткое расстояние, поскольку имеет только одну ступень для повышения давления жидкости.
- Напор низкого давления.
- Требуется предварительная подготовка для первоначального запуска
- может иметь высокий уровень шума
Базовое обслуживание одноступенчатого центробежного насоса
Обслуживание механических компонентов
- Механическая точка крепления должна быть надежно закреплена.
- Фланцы насоса и муфта всегда должны оставаться затянутыми
- механическое уплотнение и набивку следует регулярно проверять и заменять в случае износа, чтобы предотвратить утечку
- Все изношенные детали подлежат замене
- Рабочее колесо и [трубопровод необходимо регулярно прочищать
- Подшипник должен быть терпеливо смазан
Обслуживание электрических компонентов:
- В системе электропроводки не должно быть незакрепленных соединений.
- Статор следует осмотреть на предмет дугообразования и перегрева.
- Обмотки двигателя должны быть очищены от грязи и пыли.
- Осмотрите на наличие повреждений изоляции
Устранение неисправности одноступенчатого центробежного насоса
Насос не запускается
- Нет электроснабжения
- Свободные соединения (проверьте проводку насоса и подтяните все ослабленные соединения)
- Предохранитель перегорел (заменить предохранитель)
- Дефектная обмотка двигателя
- Доступное напряжение меньше (обеспечить правильное напряжение питания)
Нулевой расход после запуска или насос дает небольшой расход
- Воздух в насосе или всасывающем трубопроводе (убедитесь, что насос и система трубопроводов заполнены водой)
- Высота всасывания слишком высокая (убедитесь, что на входе насоса нет препятствий)
- Сетчатый фильтр крыльчатки или обратный клапан забиты
- Неправильное направление вращения (обратная полярность)
- Чрезмерный износ крыльчатки из-за длительной эксплуатации или высокого содержания песка в перекачиваемой воде
- Утечка в трубе (заменить поврежденные трубы)
- Труба стояка частично забита нечистотами (прочистить трубы)
- Рабочее колесо забито загрязнениями
- Напорная труба покрыта отложениями
- Выпускной клапан частично закрыт (убедитесь, что выпускной клапан полностью открыт)
Общий развиваемый напор слишком низкий
- негерметичный обратный клапан или донный клапан (заменить клапаны)
- Чрезмерно изношенные компоненты насоса, напр., рабочее колесо (заменить изношенные детали)
- Напорная труба покрыта загрязнениями (очистить от примесей)
- Линия нагнетания закрыта, и первичный воздух не может выйти (открыть линию нагнетания)
- течь в механических уплотнениях, уплотнительное кольцо (заменить механические уплотнения, уплотнительное кольцо)
Перегрев подшипника
- Плохая центровка муфты (выровняйте насос и муфту, проверить соединительную резину)
- Крышки подшипников слишком тугие (проверьте и ослабьте крышку соответствующим образом)
- Излишняя смазка (слить лишний жир)
- Смазка загрязнена или загрязнена (очистить подшипники и корпус)
Высокий уровень шума и вибрации насоса
- Изношенное рабочее колесо
- Косой (осмотрите вал и при необходимости замените)
- Неуравновешенные части (отбалансировать детали насоса)
- Плохая центровка муфты (выровняйте насос и муфту)
- Воздух в жидкости (убедитесь, что всасывающая труба погружена в жидкость, чтобы на поверхности жидкости не образовывались вихри, увеличить глубину всасывающей трубы)
- Насос работает за пределами рабочего диапазона (контрольно-пропускной пункт)
- Насос, работающий в условиях кавитации (Слишком низкая чистая высота всасывания, проверить потери на всасывании, полностью открыть впускной клапан, увеличить всасывание)
Резюме
В данной статье рассматривается одноступенчатый центробежный насос., его действие, и его основные компоненты. Он также освещает некоторые области применения насоса., его преимущества, и его недостатки. Одноступенчатый центробежный насос был описан как насос, состоящий из одного рабочего колеса.. Насос нагнетает жидкость через одну ступень. Одноступенчатый центробежный насос состоит из основного компонента, аналогичного любому другому типу насоса, включая рабочее колесо., корпус насоса, вал, уплотнения вала, всасывание, и сливные трубы. Насос находит применение в различных областях техники, таких как сельское хозяйство., производство электроэнергии, химическое производство, горное дело и металлургия, целлюлозно-бумажная промышленность. Там, где требуются большие скорости потока и фиксация при низком давлении, на роль лучше всего подходит одноступенчатый центробежный насос. Многие люди выбирают этот насос в своих целях, потому что он экономически эффективен., легко поддерживать, компактный размер, очень стабильна в работе, высоконадежный, и может справиться с большим объемом потока. Однако, насос может не подходить для некоторых применений, поскольку он связан с определенными ограничениями, такими как низкий напор, низкая эффективность, а иногда и высокий уровень шума. Производительность и срок службы насоса можно увеличить за счет регулярного технического обслуживания механических и электрических компонентов.. Техническое обслуживание может повлечь за собой замену изношенных деталей., механические уплотнения, центровка валов, и затяжка фланцев и муфты. Техническое обслуживание электрооборудования в основном относится к цепи электропроводки двигателя, в которой не должно быть ослабленных соединений или грязи.. В этой статье также содержится краткое руководство по устранению неполадок одноступенчатого центробежного насоса, чтобы устранить некоторые распространенные неисправности в насосной системе..