Насосы – это специализированные устройства, предназначенные для перекачивания и распределения жидкого вещества. У пользователей данного оборудования есть множество вариантов, доступных для самых разных отраслей и сфер применения. Узнайте больше о различных типах насосов, их функциях, различиях и областях применения. Для перекачивания воды, удаления золы, подачи в автоклав, распылительной сушки, дозирования, экстракции, удаления накипи, охлаждения, промышленной очистки поверхностей и компонентов или для многих других целей в промышленности и быту. Если вы все еще не знаете, какое оборудование подходит, вы уже можете определить подходящую технологию, рассмотрев наиболее популярные виды насосов. Таким образом, насосы являются функциональными устройствами для перекачивания жидкостей различного типа.

Базовая классификация насосов обычно разделяет оборудование на центробежные (или роторно-динамические) и прямого вытеснения (наиболее часто применяются поршневые).

Центробежный прибор
Центробежный прибор
https://www.sensorika.ru

Центробежные (роторно-динамические)

Центробежный или роторно-динамический прибор создает напор и поток за счет увеличения скорости жидкости, проходящей через машину, с помощью вращающейся лопастной крыльчатки. Центробежные насосы бывают радиальными, осевыми и смешанными.

Центробежный насос можно разделить на следующие категории:

  • с концевым всасыванием;
  • рядные;
  • двойного всасывания;
  • вертикальные многоступенчатые;
  • горизонтальные многоступенчатые;
  • погружные;
  • самовсасывающие;
  • осевые;
  • регенеративные.

Центробежный тип — это механическое устройство, предназначенное для перемещения жидкости посредством передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых крыльчатками. Жидкость поступает в быстро вращающееся рабочее колесо вдоль его оси и выбрасывается под действием центробежной силы по окружности через концы лопаток рабочего колеса. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости, а также направляет ее к выпускному отверстию. Корпус специально спроектирован так, чтобы сжимать жидкость на входе, направлять ее в рабочее колесо, а затем замедлять и контролировать поток жидкости перед выпуском.

Центробежный прибор в разрезе
Центробежный прибор в разрезе
http://termo-snab.ru

Виды центробежных насосов по конструкционным особенностям

Рабочее колесо — ключевой компонент центробежного устройства. Оно состоит из ряда изогнутых лопаток. Обычно они зажаты между двумя дисками (закрытая крыльчатка). Для жидкостей с твердыми частицами предпочтительнее открытое или полуоткрытое рабочее колесо (поддерживаемое одним диском).

Жидкость входит в рабочее колесо по его оси («проушине») и выходит по окружности между лопатками. Рабочее колесо на противоположной стороне от проушины через приводной вал соединено с двигателем и вращается с высокой скоростью (обычно 500-5000 об/мин). Вращательное движение рабочего колеса ускоряет жидкость через лопасти в корпус.

Корпус бывает двух основных типов конструкций: спиральный и диффузорный. Цель обеих конструкций — преобразовать поток жидкости в регулируемый выпуск под давлением.

  • В спиральном корпусе рабочее колесо смещено, эффективно создавая изогнутую воронку с увеличивающейся площадью поперечного сечения по направлению к выпускному отверстию. Такая конструкция приводит к увеличению давления жидкости по направлению к выпускному отверстию.

Такая конструкция приводит к увеличению давления жидкости по направлению к выпускному отверстию
Такая конструкция приводит к увеличению давления жидкости по направлению к выпускному отверстию
https://technobaltic.lt

  • Тот же основной принцип применим к конструкции диффузоров. В этом случае давление жидкости увеличивается, поскольку жидкость вытесняется между набором неподвижных лопаток, окружающих рабочее колесо. Конструкции диффузоров могут быть адаптированы для конкретных приложений и, следовательно, могут быть более эффективными. Спиральные корпусы лучше подходят для применений, связанных с твердыми частицами или жидкостями с высокой вязкостью, когда выгодно избегать дополнительных сужений лопаток диффузора. Асимметрия спиральной конструкции может привести к большему износу рабочего колеса и приводного вала.

Есть два основных вида насосов: центробежные и поршневые. По сравнению с последними, центробежные обычно предназначены для более высоких потоков и для перекачивания жидкостей с более низкой вязкостью, вплоть до 0,1 сП. На некоторых химических заводах 90% используемых приборов будут центробежными.

Конструкции центробежных аппаратов предлагают простые и недорогие решения для большинства систем для перекачивания жидкостей с низким давлением и высокой производительностью, в которых используются жидкости с низкой вязкостью, такие как вода, растворители, химикаты и легкие масла
Конструкции центробежных аппаратов предлагают простые и недорогие решения для большинства систем для перекачивания жидкостей с низким давлением и высокой производительностью, в которых используются жидкости с низкой вязкостью, такие как вода, растворители, химикаты и легкие масла
https://upload.wikimedia.org

Типичные применения включают водоснабжение и циркуляцию, орошение и транспортировку химикатов на нефтехимических предприятиях. Поршневые насосы предпочтительны для применений, связанных с высоковязкими жидкостями, такими как густые масла и суспензии, особенно при высоком давлении, для комплексного питания, такого как эмульсии, пищевые продукты или биологические жидкости, а также когда требуется точное дозирование.

  • Радиальные центробежные — конструкция этих аппаратов способствует потоку, движущемуся наружу, который ускоряется рабочим колесом. Энергия передается в камеру, которая позволяет жидкости покидать насос в трубопроводе, идущем вниз по потоку. Оборудование радиального типа может иметь как горизонтальную, так и вертикальную ориентацию. Оба варианта обладают уникальными преимуществами, но многие компании предпочитают горизонтальный вариант, поскольку доступ к внутренним компонентам упрощается для обслуживания и ремонта.
  • Осевые центробежные — эти насосы создают поток за счет подъемного движения лопаток рабочего колеса, другими словами, за счет подъемного эффекта.

Нет в наличии
Установка пожаротушения Hydro MX 2/1 CR 15-06 Grundfos Цена 2062742 руб
Под заказ
-9%
Насос ин-лайн с сухим ротором DL 65/160-1,1/4 PN16 сдвоенный 3х400В/50 Гц Wilo Цена 169574 руб 154896 руб
Уточнить по наличию
Насос многоступенчатый вертикальный CR15-02 A-F-A-E-HQQE PN16 3х380-415В/50 Гц Grundfos Цена 105904 руб
Под заказ
-9%
Насос многоступенчатый вертикальный HELIX V 1012-1/16/E/S/400-50 PN16 3х400В/50 Гц Wilo Цена 188668 руб 172337 руб
Под заказ
Насос ин-лайн с сухим ротором TP 200-160/4-A-F-B-BAQE PN16 3х380-415/660-690В/50 Гц Grundfos Цена 588806 руб
Под заказ
Осевой агрегат
Осевой агрегат
http://ixbt.photo

  • Одноступенчатые — этот вид центробежного насоса имеет одно рабочее колесо. Благодаря простой конструкции обслуживание очень легкое. Как правило, именно этот тип лучше всего подходит для установок с низким давлением и большим расходом. По большей части этот насос обеспечивает общий динамический напор от низкого до среднего и высокий расход.
  • Двухступенчатые — с двумя рабочими колесами, работающими бок о бок, этот центробежный аппарат лучше всего подходит для применений со средним напором.

Когда говорят о напоре, - это давление, определяемое высотой, на которую насос может поднимать жидкость
Когда говорят о напоре, - это давление, определяемое высотой, на которую насос может поднимать жидкость
https://studfile.net

Какие ограничения у центробежного насоса

Устройство центробежного оборудования
Устройство центробежного оборудования
https://www.sensorika.ru

Эффективная работа зависит от постоянной высокой скорости вращения его рабочего колеса. При загрузке с высокой вязкостью центробежные насосы становятся все более неэффективными: появляется большее сопротивление и требуется более высокое давление для поддержания определенной скорости потока. В общем, центробежные насосы подходят для перекачивания жидкостей с низким давлением и высокой производительностью с вязкостью от 0,1 до 200 сП.

Суспензии, такие как грязь или масла с высокой вязкостью, могут вызвать чрезмерный износ и перегрев, что приведет к повреждению и преждевременным выходам из строя. Поршневые насосы часто работают на значительно более низких скоростях и менее подвержены этим проблемам.

Любая перекачиваемая среда, чувствительная к сдвигу (разделению эмульсий, суспензий или биологических жидкостей), также может быть повреждена из-за высокой скорости рабочего колеса центробежного оборудования. В таких случаях предпочтительна более низкая скорость поршневого насоса.

Центробежный аппарат для широкого спектра применений
Центробежный аппарат для широкого спектра применений
http://termo-snab.ru

Еще одно ограничение применения центробежных насосов заключается в том, что, в отличие от поршневого оборудования прямого вытеснения, центробежный аппарат не может обеспечивать всасывание в сухом состоянии: сначала он должен быть заполнен перекачиваемой жидкостью. Поэтому центробежные не подходят для любых применений, в которых подача прерывистая. Кроме того, если давление подачи является переменным, центробежный насос производит переменный поток. Насос прямого вытеснения нечувствителен к изменению давления и будет обеспечивать постоянную производительность. Таким образом, в приложениях, где требуется точное дозирование, предпочтительнее использовать поршневой насос прямого вытеснения.

Применение центробежных насосов

Центробежные обычно используются для перекачивания воды, растворителей, органических веществ, масел, кислот, щелочей и любых жидкостей как в промышленности, так и в сельском хозяйстве, и в быту. Фактически, существует конструкция центробежного оборудования, подходящая практически для любого применения, связанного с жидкостями с низкой вязкостью.

Центробежный аппарат в работе
Центробежный аппарат в работе
https://m-strana.ru

Центробежный насос работает за счет передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых рабочими колесами. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости и направляет ее к выпускному отверстию насоса. Благодаря своей простой конструкции центробежный насос прост в эксплуатации и обслуживании.

Принцип работы: 

Насосы прямого вытеснения

Насос прямого вытеснения работает, поочередно заполняя полость, а затем вытесняя заданный объем жидкости. Подает постоянный объем жидкости для каждого цикла независимо от давления нагнетания или напора.

Схема поршневых устройств
Схема поршневых устройств
https://cdn.povtehmash.ru

Насосы прямого вытеснения можно классифицировать как:

  • поршневые — поршневые, плунжерные и диафрагменные;
  • силовые;
  • паровые;
  • ротационные — шестеренчатые, лопастные, винтовые, лопастные, рекуперативные (периферийные) и кавернозные.

Аксиально-поршневой
Аксиально-поршневой
https://technobaltic.lt

Поршневой насос прочен, как и все простые устройства. Эти насосы имеют камеру, поршень и пару устройств управления. Эти насосы работают, перемещая давление вниз в камеру, тем самым уменьшая количество среды в ручном насосе. Когда давление воздуха превышает давление пружины открывающего клапана, восстановленная среда может быть направлена ​​через открытый выпускной клапан. Когда поршень отводится назад, он освобождает и закрывает впускной клапан, таким образом, всасывание может использоваться для втягивания дополнительной среды для сжатия.

Поршневой насос можно определить, как насос прямого вытеснения. Эти насосы используют поршень, диафрагму или плунжер для перемещения жидкостей. Эти насосы используют обратные клапаны в качестве входных и выходных. Обычный поршневой насос — роторный насос, в котором для работы поршня используется колесо или вращающийся вал.

Эти насосы являются устройствами одинарного или двойного действия. Насосы двойного действия включают в себя два набора управляющих устройств и прохождение жидкости на обоих концах. Это позволяет завершить цикл откачки, протекая из одного направления в другое. Когда поршень движется в одном направлении, он будет выпускаться в другом.

Подразделяются на различные типы современных насосов, а именно подъемный, нагнетательный, осевой, радиально-поршневой и так далее
Подразделяются на различные типы современных насосов, а именно подъемный, нагнетательный, осевой, радиально-поршневой и так далее
http://termo-snab.ru

Подъемные и нагнетательные насосы могут работать вручную или с помощью мотора, другие — только с помощью двигателя.

  • Подъемно-поршневой – это название типов насосов, где поршень выше хода может втягивать жидкость с помощью устройства управления, которое называется клапаном, в нижнюю часть цилиндра.

Нагнетательный. На нижнем такте жидкость проходит через управляющие устройства, расположенные в поршне, в верхнюю часть цилиндра. После этого при движении вверх жидкость может выходить из верхней части цилиндра через носик.

Виды поршневых насосов
Виды поршневых насосов
http://ixbt.photo

  • Силовой. Является. В насосах этого типа поршневые насосы с ходом вверх могут втягивать жидкость через впускной клапан в цилиндр (трубку). В верхней части хода вниз уровень жидкости может быть выпущен через выпускной клапан в трубу.
  • Аксиально-поршневой. Этот насос представляет собой насос прямого вытеснения и имеет несколько поршней в круглом массиве трубного блока. Этот блок может быть приведен в действие, чтобы вращать его ось симметрии с валом, который связан с насосными поршнями. Эти насосы можно использовать как автомобильный компрессор кондиционера, отдельный насос или как гидравлический двигатель.
  • Радиально-поршневой. Рабочие поршни расширяются в радиальной дорожке симметрично в области приводного вала.

Характеристики

Основные характеристики при выборе этих насосов в основном включают скорость потока, напор насоса, объемный ход, давление, диаметр на выходе, номинальную мощность, мощность в лошадиных силах и, наконец, рабочую температуру.

Материалы, из которых изготовлен поршневой аппарат, в основном зависят от области применения. Материалы корпуса и цилиндра должны иметь достаточную прочность, а также выдерживать условия окружающей среды. Материалы, контактирующие с перекачиваемой средой, должны быть устойчивы к ржавчине, вызываемой жидкостью. Некоторые типы материалов, используемых в этом насосе, обсуждаются ниже.

Разновидности поршневых насосов - промышленный
Разновидности поршневых насосов - промышленный
https://technobaltic.lt

  • Чугун обладает высокой прочностью на разрыв, прочностью и устойчивостью к царапинам, эквивалентными высоким номинальным усилиям.
  • Пластиковые материалы дешевы, а также обладают высокой устойчивостью к ржавчине и химическому воздействию. Применение этого типа бытовых насосов можно встретить наиболее часто.
  • Сплавы из нержавеющей стали и стали обеспечивают защиту от ржавчины и химикатов, а также обладают превосходной прочностью на разрыв по сравнению с пластиками, что эквивалентно более высокому номинальному давлению.
  • Другие типы материалов, из которых изготовлен насос, в основном включают алюминий, латунь, бронзу, керамику и никелевый сплав.

Преимущества

К преимуществам поршневого насоса можно отнести следующее.

  • Диапазон давления широкий.
  • Мощностью можно управлять без изменения скорости потока.
  • Наиболее целесообразен в перемещении густых жидкостей, шламов, а также абразивов с хорошей конструкцией устройства контроля.

Недостатки

К недостаткам поршневого насоса в основном можно отнести следующие.

  • Стоимость обслуживания и эксплуатации обычно высока.
  • Поток пульсирует.

Применение поршневых приборов в основном включают перекачку краски, кондитерских изделий, шоколада и т. д. Все типы поршневых насосов, как радиальные, так и осевые, также используются в передовых промышленных системах, и включают множество поршней, расположенных внутри круглого блока цилиндров.

Принцип работы:

схема ручного поршневого оборудования
схема ручного поршневого оборудования
http://mirnasosov-nk.ru

Выбор между центробежным или поршневым устройством прямого вытеснения

Выбор между центробежным или поршневым насосом прямого действия не всегда прост.

Расход и напор

Эти два типа насосов ведут себя по-разному в отношении напора и расхода:

  • Центробежный имеет переменный расход в зависимости от давления в системе или напора.
  • Аппарат прямого вытеснения имеет более или менее постоянный поток независимо от давления в системе или напора. Обычно создают большее давление, чем центробежные насосы.

Емкость и вязкость

Еще одно важное различие между типами приборов — это влияние вязкости на производительность:

  • В центробежном расход уменьшается при увеличении вязкости.
  • В поршневые прямые вытеснения расход увеличивается при увеличении вязкости.

Жидкие вещества с высокой вязкостью заполняют зазоры поршневых насосов прямого вытеснения, вызывая более высокий объемный КПД. Насосы прямого вытеснения лучше подходят для применений с более высокой вязкостью. Центробежный прибор становится очень неэффективным даже при небольшой вязкости.

Механический КПД

Разные типы насосов ведут себя по-разному, учитывая механический КПД.

  • Изменение давления в системе или напора практически не влияет на расход в поршневом насосе прямого вытеснения.
  • Изменение давления в системе или напора может сильно повлиять на скорость потока в центробежном насосе.

Поршневой и центробежный
Поршневой и центробежный
https://static.vellmart.net

Основные материалы изготовления

Доступные материалы для корпусов или компонентов насоса:

  • нержавеющая сталь;
  • хромоникелевая сталь;
  • бронза;
  • дуплекс;
  • титан;
  • хастеллой;
  • серый чугун;
  • керамика;
  • PFA;
  • ПВХ.

Основные виды двигателей

Возможны следующие двигатели:

  • электродвигатель;
  • дизельный мотор;
  • гидравлический мотор;
  • сжатый воздух;
  • магнитный привод;
  • специальные/индивидуальные приводы.

Особенности применения в зависимости от типа насоса

Классификация водяных насосов по сфере применения выглядит следующим образом:

  • Герметичный моторный: углеводороды, химические вещества, утечки которых не допускаются. Крыльчатка, непосредственно прикреплена к ротору двигателя.
  • Насосы с магнитным приводом без уплотнения. Крыльчатка приводится в движение тесно спаренными магнитами.
  • Насос с измельчителем. Сточные воды промышленных, химических и пищевых производств. Рабочее колесо с шлифовальными зубьями для измельчения твердых частиц.
  • Циркуляционный. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Обычно имеет компактную конструкцию.
  • Многоступенчатый. Использование центробежных насосов с высоким давлением. Несколько рабочих колес для повышенного давления нагнетания. Широко популярен Grundfos насос.
  • Криогенный. Сжиженный природный газ, охлаждающие жидкости. Специальные конструкционные материалы, выдерживающие низкие температуры
  • Насосы для мусора. Дренаж шахт, ям, строительных площадок. Предназначен для откачки воды, содержащей твердый мусор.

Качает воду из водоема
Качает воду из водоема
http://ixbt.photo

  • Шламовый. Горнодобывающая промышленность, переработка полезных ископаемых, промышленные шламы Предназначены для работы с высокоабразивными шламами.

Коротко о главном

Таким образом, выбор центробежного прибора оптимален для перекачки чистой воды, а поршневого – для вязких и загрязненных веществ.

Мы сравнили основные характеристики оборудования. А вы предпочитаете использовать центробежные или поршневые механизмы?