Відцентрові насоси

ФГТУ ВПО Санкт-Петербурзький державний Аграрний Університет

Кафедра: Будівельного Виробництва

Реферат

на тему:

"Відцентрові насоси"

Виконала:Спіріна А.В.

гр.9312

Перевірив:Джеріха Н.В.

Пушкін, 2010 рік

1. Насоси. Загальні відомості

Насоси - пристрої для напірного переміщення головним чиномрідин з повідомленням їм енергії. Зазвичай насосами подаються гомогенні рідини(Вода, нафтопродукти), але можуть перекачуватися також двофазні середовища і гази.

За принципом дії насоси поділяють на динамічні тавитискувальний (об'ємні). У динамічних насосах рідина рухається під силовимвпливом у камері постійного обсягу, сполученої з подводящими іотводящими пристроями.

В об'ємних насосах рух рідини відбувається шляхомвсмоктування і витіснення рідини за рахунок циклічної зміни обсягу вробочих порожнинах при русі поршнів, діафрагм, пластин. До динамічнихвідносяться лопатеві і струменеві насоси, а до витискувальний - поршневі іроторні.

Робота будь насоса характеризується наступними величинами:

Об'ємна подача - Q, [м3/с] - об'єм рідини подається насосом у напірний трубопровід заодиницю часу.

Напір (питома робота) - H, [Дж/кг] - повна кількість енергії, що повідомляється 1 кгробочого середовища в насосі. Виражений в метрах показує висоту на яку можнапідняти рідину за допомогою насоса.

Частота обертання (для насосів мають обертовий ротор) - n [об/хв]

Стан середовища на вході: (температура і тиск); щільністьсередовища - [кг/м3]

Потужність, N [Вт]- Повна енергія підводиться до насоса в одиницю часу.

Коефіцієнт корисної дії ККД, - відношення повноїенергії, підведеної до насоса, до енергії переданої рідини.

2. Лопатеві насоси

відцентровий насос енергія лопатевий

Лопатеві (а серед них - відцентрові) - основний тип насосівяк з точки зору продуктивності та універсальності, так і їхпоширеності (не менше 75% промислових насосів). Найменші можнавзяти в руку, а найбільші досягають декількох метрів у діаметрі. Роботацих насосів заснована на загальному принципі - силовому взаємодії лопатейробочого колеса з обтічним їх потоком рідини, що перекачується. Потужністьвідцентрових насосів може становити від часток кіловата до багатьох тисячкіловат.

Відцентрові насоси - найпоширеніші насоси, вонипризначаються для подачі холодної або гарячої води, в'язких або агресивнихрідин (кислот і лугів), стічних вод, сумішей води з грунтом, золою ішлаком, торфом, роздробленим кам'яним вугіллям. Дія відцентрових насосівзасноване на передачі кінетичної енергії від обертового робочого колеса тимчасткам рідини, що знаходяться між його лопатями. Під впливомвиникаючої при цьому відцентрової сили Р частки подається середовища з робочогоколеса переміщаються в корпус насоса і далі, а на їх місце під дією тискуповітря надходять нові частинки, забезпечуючи безперервну роботу насоса.

Основний параметр насоса - кількість рідини, переміщуванев одиницю часу, тобто здійснювана об'ємна подача Q. Для большінстванасоснайважливішими технічними параметрами також є: розвивається тиск p абовідповідний йому напір H, споживана потужність N і ккд h.

3. Пристрій і спосіб роботи відцентрових насосів

Основним робочим органом центробіжного насоса (рис 6)є вільно обертове всередині корпусу колесо 1, насаджене на вал 2. Робочеколесо на вал насаджується за допомогою шпонки. Робоче колесо складається з двохдисків (переднього 3 і заднього 4), віддалених на деякій відстані один відодного. Між дисками, з'єднуючи їх в єдину конструкцію, знаходяться лопаті 5,плавно вигнуті в сторону, протилежну напрямку обертання колеса.

Внутрішні поверхні дисків і поверхні лопатей утворюютьтак звані межлопастним канали колеса, які при роботі насоса заповненірідиною, що перекачується.

Ротор - вал з насадженими на нього обертовими деталями -обертається в підшипниках 6. Між обертовими і нерухомими деталями можутьбути встановлені сальники - ущільнення 7 для зниження витоків з насоса іущільнення 8 для зменшення циркуляції усередині насоса. При обертанні колеса накожну частину рідини (масою m),знаходиться в межлопастним каналі на відстані r від осі валу і рухому із швидкістю v, буде діяти відцентровасила:

Під дією цієї сили рідина викидається з робочогоколеса, в результаті чого в центрі колеса створюється розрядження, а впериферійної його частини - підвищений тиск. Для забезпечення безперервного рухурідини через насос необхідно забезпечити підведення рідини, що перекачується доробочому колесу і відвід від нього. Рідина надходить через отвір у передньомудиску робочого колеса по всмоктуючому трубопроводу (підводу 9). Рухрідини по всмоктуючому трубопроводу відбувається внаслідок різниці тисківнад вільною поверхнею рідини в приймальному басейні (атмосферний) і вцентральній області колеса (розрядження). Для відводу рідини в корпусі насосамається розширюється спіральна камера (у формі равлика), куди надходитьрідина, що викидається з робочого колеса. Спіральна камера (відведення 10)переходить в короткий дифузор, створюючий напірний патрубок 11, сполучаєтьсязазвичай з напірним трубопроводом.

Схема відцентрового насоса.

Відцентровий насос повинен бути обладнаний наступною арматуроюі приладами:

- прийомним зворотним клапаном із сіткою, призначеним дляутримання в корпусі і всмоктувальному патрубку насоса води при його затоці передпуском;

- сітка служить для затримання великих суспензій, плаваючих вводі;

- засувкою на всмоктуючому патрубку, яка встановлюєтьсяблизько насоса;

- вакуумметром, для вимірювання розрідження на всмоктувальнійстороні. Вакуумметр встановлюється на трубопроводі між засувкою і корпусомнасоса;

- краном для випуску повітря при затоці (встановлюється вверхній частині корпусу);

- зворотним клапаном на напірному трубопроводі, що запобігаєрух води через насос у зворотному напрямку при паралельній роботііншого насоса;

- засувкою на напірному трубопроводі, призначеної дляпуску в роботу, зупинки та регулювання продуктивності та напору насоса;

- манометром на напірному патрубку для вимірювання напору,розвивається насосом;

- запобіжним клапаном (на малюнку не зазначений) нанапірному патрубку за засувкою для захисту насоса, напірного патрубка ітрубопроводу від гідравлічних ударів;

- пристроєм для затоки насоса.

У зв'язку з тим, що насосні установки часто включаються восновний комплекс обладнання для регулювання режимів роботи різногопризначення, вони можуть бути обладнані різноманітними приладами автоматики.

4. Класифікація відцентрових насосів

1.числу коліс[Одноступінчасті (одноколісні), багатоступінчасті (багатоколісних)]; крім того,одноколісні насоси виконують з консольним розташуванням вала - консольні;

2.напору [низькогонапору до 2 кгс/см2 (0,2 МН/м2), середнього натиску від 2 до 6 кгс/см2 (від 0,2 до0,6 МН/м2), високого напору більше 6 кгс/см2 (0,6 МН/м2)] напір насосавимірюється в метрах стовпа рідини, що перекачується;

3.способу підводаводи до робочого колеса [з одностороннім входом води на робоче колесо, з двостороннімвходом води (подвійного всмоктування)];

4.розташуванню вала(Горизонтальні, вертикальні);

5.способу роз'ємукорпусу (з горизонтальним роз'ємом корпусу, з вертикальним роз'ємом корпусу);

6.способом відведеннярідини з робочого колеса в спіральний канал корпусу (спіральні і турбінні).У спіральних насосах рідина відводиться безпосередньо в спіральний канал; втурбінних рідина, перш ніж потрапити в спіральний канал, проходить черезспеціальний пристрій - направляючий апарат (нерухоме колесо з лопатками);

7.ступеняшвидкохідності робочого колеса (тихохідні, нормальні, швидкохідні);

8.роду перекачуєтьсярідини (водопровідні, каналізаційні, кислотні та лужні, нафтові,землесосні... та ін);

9.способуз'єднання з двигуном [приводні (з редуктором або зі шківом),безпосереднього з'єднання з електродвигуном за допомогою муфт]. Насоси зшківним приводом зустрічаються в даний час рідко.

5. Основні характеристики відцентрових насосів

Однією з важливих практичних характеристик робочих колісвідцентрових і деяких ін насосів є коефіцієнт швидкохідності ns -число обертів в 1 хв такого робочого колеса, яке геометрично подібнорозглянутого і при подачі Q = 75 л/сек розвиває напір Н = 1 м.Класифікація робочих коліс відцентрових насосів по швидкохідностіхарактеризується відношенням зовнішнього діаметра Dвн до діаметру його вхідногоотвори Doтв.

Для створення великих напорів застосовують багатоступінчастінасоси, у яких рідина проходить послідовно кілька робочих коліс,отримуючи від кожного з них відповідну енергію. Найважливішою особливістювідцентрових насосів є безпосередня залежність напору, а такожпотужності, ККД та допустимої висоти всмоктування від подачі, яка для кожноготипу насос виражається відповідними графіками, званими характеристиками.Ккд відцентрового насоса при визначеному режимі його роботи досягаємаксимального значення, а потім із збільшенням подачі знижується.

Найбільші відцентрові насоси вітчизняного виробництваможуть забезпечити подачу води до 65 000 м3/ч при натиску 18,5 м, споживаючипотужність 7,5 МВт, максимальний ккд дорівнює 88-92%. У США для насосної станціїГранд-Кулі створений вертикальний одноступінчатий відцентровий насос з подачею 138000 м3/ч і натиском 95 м при потужності 48 Мвт.

6. Історична довідка

Винахід насоса відноситься до глибокої старовини. Першийнасос для гасіння пожеж, який винайшов давньогрецький механік Ктесибій,був описаний в 1 в. до н. е.. давньогрецьким ученим Героном з Олександрії втворі "Pneumatica", а потім М. Витрувием у праці "DeArchitectura ". Прості дерев'яні насоси з прохідним поршнем дляпідйому води з колодязів, ймовірно, застосовувалися ще раніше. Надалі взв'язку із зростанням потреб у воді і необхідністю збільшення висоти їїподачі, особливо після появи парової машини, насос поступово сталивитісняти водопідйомне машини. Вимоги до насосів та умови їх застосуванняставали все більш різноманітними, тому поряд з поршневими насосамистали створювати обертальні насоси, а також різні пристрої для напірноїподачі рідин. Таким чином, історично намітилися три напрями їхподальшого розвитку: створення поршневих насосів, обертальних насосів ігідравлічних пристроїв без рухомих робочих органів.

Перший вихровий насос, названий відцентровимСамовсмоктуючі, був запропонований в 1920 в Німеччині інженером С. Хинш, потімз'явилися і ін різновиди.

Ідея використання відцентрової сили для подачі рідинвиникла в 15 в. ще у Леонардо да Вінчі і, мабуть, незалежно від ньогобула реалізована на початку 17 ст. французьким інженером Бланкано, яка вибудуваланайпростіший відцентровий насос для подачі води, робочим органом якого служиловідкрите обертове колесо. Один з перших відцентрових насос зі спіральнимкорпусом і чотирилопатевий робочим колесом був запропонований французьким ученим Д.Папеном, який удосконалив конструкцію раніше відомої повітродувки "Hessians".В кінці 19 в., Коли з'явилися швидкохідні теплові, а потім електричнідвигуни, відцентрові насоси одержали більш широке застосування. У 1838російський інженер А. А. Саблуков на основі створеного ним раніше вентиляторапобудував одноступінчатий відцентровий насос, в 1846 американський інженерДжонсон запропонував багатоступінчастий горизонтальний насос, в 1851 аналогічнийнасос був створений у Великобританії за патентом Гуїнна (насос Гуїнна), в 1899російський інженер В. А. Пушечніков розробив вертикальний багатоступінчастий насосдля свердловин глибиною до 250 м. Цей насос, побудований в Парижі назаводі Фарко (насос Фарко), призначався для водопостачання Москви, мавподачу 200 м3/ч, ккд до 70%. У Росії перші відцентрові насоси почаливиготовляти в 1880 на заводі Г. Ліста в Москві. Велику роль у створенні теоріїі вдосконаленні конструкції відцентрових і осьових насосів зіграли праці Л.Ейлера, О. Рейнольдса, насос Є. Жуковського, С. А. Чаплигіна, К. Пфлайдерера іін вчених.

7. Область застосування і види відцентрових насосів

У теплоенергетиці для забезпечення енергетичного циклувикористовують більше 20 різних видів насосів. Насосне обладнаннятеплоелектростанцій серед допоміжного обладнання займає перше місце.

Якщо в якості основного ознаки прийняти призначення насоса,то насоси можна розділити на дві групи:

В·тісно пов'язані зроботою основного експлуатаційного обладнання ТЕС;

В·різногопризначення, призначені для технічних цілей.

До першої групи насосів відносяться ті, які зайняті нанаступних основних циклах роботи: циркуляції води (циркуляційні тарециркуляційні насоси), приготування живильної води (конденсатні насоси),теплопередачі (мережні та бойлерні насоси), регулювання (нагнітальнінасоси для харчування серводвигунів регуляторів парових турбін). До другоїгрупі насосів відносяться дренажні, пожежні, господарські та ін До найбільшвідповідальним насосів, безпосередньо впливає на надійність і економічністьроботи електростанції, відносяться живильні, конденсатні, циркуляційні,мережеві і багерні. Конденсатні насоси усіх типів мають принциповеконструктивне виконання. Це відцентрові двокорпусні вертикальні насосиспірального типу.

Для охолодження обладнання та інших технічних цілейвикористовуються циркуляційні насоси, що подають воду з резервуарів. Доситьчасто при проектуванні автоматизованих ліній систем водяного опаленнявикористовують електричні насоси типу ЦВЦ, встановлювані прямо натрубопроводі. Відцентрові водяні циркуляційні насоси є малошумними іпризначені для забезпечення водяного опалення. Насоси являють собоюмалогабаритну моноблочну конструкцію з вбудованим асинхронним короткозамкненимелектродвигуном. Робоче колесо безсальникового насоса встановлюєтьсяконсольно на валу електродвигуна. Ротор двигуна з радіально-наполегливимипідшипниками ковзання обертається безпосередньо в перекачується воді,яка одночасно служить мастилом для них і охолоджуючої середовищем.

Насоси встановлюються безпосередньо на трубопроводі, щоістотно спрощує їх монтаж і експлуатацію і дозволяє обходитися безспеціального фундаменту. В залежності від типорозміру насоси з'єднуються зтрубопроводом за допомогою ніпельні або фланцевих з'єднань. Насоси ЦВЦвикористовуються для подачі в тепломережу води з температурою до 100 В° С.

Мережеві насоси призначені для харчування теплофікаційнихмереж. Вони встановлюються або безпосередньо на електростанції, або напроміжних перекачувальних насосних станціях. В залежності від тепловогорежиму мережі насоси повинні надійно працювати при значних коливанняхтемператури перекачується води в широкому діапазоні подач. Як правило, насос іелектродвигун встановлюються на окремих фундаментах.

Бустерні насоси призначені для подачі води з деаераторадо живильних насосів турбоагрегату з тиском, необхідним для запобіганнякавітації в поживних насосах.

Підбір насосів здійснюється за допомогою каталогів, в якихзвичайно приведені відомості про призначення та області застосування насосів, короткийопис конструкції, технічні та графічні характеристики, креслення загальнихвидів насосів і насосних агрегатів із зазначенням габаритів і приєднувальнихрозмірів.

8. Сучасне насосне обладнання

З кожним роком виробники насосного обладнанняпредставляють на наше обозрение все більш нові різноманітні моделі насосів,відрізняються один від одного якістю, технічними та експлуатаційнимивластивостями, а також своєю вартістю.

Сучасні моделі насосного обладнання відрізняютьсянадзвичайної ефективністю, високою якістю, міцністю, надійністю, азначить, і довговічністю. Своє широке застосування сучасні насоси знайшли внайрізноманітніших сферах і галузях. Однак найчастіше їх можна зустріти впромисловості.

Пєскова відцентрові насоси

Сер...ед останніх розробок і нововведень особливоюпопулярністю користуються так звані піскові відцентрові насоси. Вонивідрізняються підвищеною якістю і ефективністю своєї роботи.

На сьогоднішній день сучасними виробниками булопредставлено два основні види піскові відцентрових насоса - вертикальні ігоризонтальні насоси. Характерною особливістю вертикальних пісковівідцентрових насосів є те, що вони мають бічний вхід.

Головним завданням піскові відцентрових насосів єперекачування гідросумішей. Таким чином, ними здійснюється транспортуванняводи, до складу якої можуть входити пісок, дроблені руди, всілякітверді вкраплення, а також інші речовини, що характеризуються промисловимпоходженням.

9. Насоси та насосне устаткування від провідних світовихвиробників

В даний час на стан російського ринку насосногоустаткування традиційно робить істотний вплив активність зарубіжнихкомпаній. Найбільш активну комерційну діяльність ведуть наступніОднак в останні рокиє одним зВенергетиці.

інженерами.Європі.