Классификация насосов по принципу действия. Не полная классификация насосного оборудования
Данный тип классификации машин подобного рода обыкновенно используется для перекачки более вязких жидкостей. Принцип работы объемного насоса основывается на преобразовании энергии двигателя в энергию жидкости. Обыкновенно они несколько неуравновешенны и обладают высокой вибрацией, поэтому и устанавливаются на массивных фундаментах.
Существует несколько подтипов подобных устройств:
- импеллерные насосы, также использующиеся в качестве дозаторов;
- пластинчатые, которые обеспечивают довольно всасывание продукта. Работают подобные насосы за счет изменений в объеме рабочей камеры в результате ротора и статора;
- винтовые;
- поршневые, в которых может создаваться довольно высокое давление. Такие насосы не пригодны для работы с абразивными жидкостями;
- перистальтические насосы, обладающие свойствами химической инерции и невысоким давлением;
- мембранные;
- импеллерные или ламельные насосы, чаще всего используемые в пищевой промышленности.
К общим для всех этих подтипов свойствам относятся цикличность рабочего процесса, герметичность, способность самовсасывания и независимость давления.
Динамический тип насосов
Подобный тип оборудования подразделяется на три категории: лопастные (функционируют за счет лопастного колеса или мелкозаходного шнека); струйные устройства (осуществляют подачу жидкости за счет энергии, получаемой от потока вспомогательной жидкости, пара или даже газа), а также насосы-тараны, которые также называют насосами-гидротаранами (принцип их действия основывается на гидравлическом ударе, который провоцирует нагнетание жидкости).
В свою очередь, первый тип насосов – лопастных – делится еще на два различных, основанных на принципе действия, подтипа: центробежные устройства, преобразовывающие механическую энергию приводы в потенциальную энергию потока жидкости, и вихревые, представляющие собой отдельный и мало распространенный тип устройства, работающие за счет вихреобразования в рабочем канале машины.
Более подробно подразделяется и подтип центробежных насосов. На:
- центробежно-шнековые насосы, в которых подвод жидкости к рабочему органу происходит в виде мелкозаходного шнека с дисками большого диаметра;
- консольные, основанные на принципе одностороннего подвода жидкости к рабочему колесу;
- осевые (второй название - пропеллерный), в которых подача жидкости происходит за счет лопастного колеса пропеллерного типа;
- полуосевые насосы, которые также называют диагональными и турбинными;
- радиальные устройства с радиальными же рабочими колесами.
Гидравлическое устройство, которое используется для всасывания воды, её напорного перемещения или нагнетания, называется насосом. Как правило, любое перемещение жидкости подобными агрегатами происходит за счёт передачи ей потенциальной или кинетической энергии. В зависимости от технических параметров и назначения бывают разные виды насосов. При этом они отличаются коэффициентом полезного действия, мощностью, объемами перекачиваемой за единицу времени жидкости, максимальным напором и создаваемым давлением.
Выбор типа насосного оборудования в зависимости от цели использования можно сделать на основании следующей классификации:
- Все погружные насосы можно разделить на три группы:
- агрегаты скважинного типа подходят для установки в скважинах;
- дренажное оборудование делится, в свою очередь, на два типа: насосы, которые работают с чистой водой, и приборы, которые могут использоваться для перекачки грязной воды;
- колодезные агрегаты устанавливаются в шахтных колодцах.
- Все поверхностные насосы можно разделить на следующие типы:
- фонтанные;
- канализационные установки, которые делятся на агрегаты наружного и внутреннего использования;
- насосные станции.
Стоит знать: агрегатов для перекачки воды насчитывается около 3 тысяч видов. Их принцип устройства, область применения и особенности питания могут существенно отличаться. Чтобы правильно сделать выбор, необходимо учитывать назначение прибора и условия эксплуатации.
Классификация
При выборе насосного оборудования очень важно учитывать тип питания, поскольку в некоторых условиях может потребоваться независимая от электросети работа агрегата. Такая работа свойственна только агрегатам, укомплектованным двигателем внутреннего сгорания.
Так, по типу энергопитания все насосы можно разделить на такие виды:
- Электрические приборы для работы мотора используют переменный ток. Это делает их зависимыми от электросети. Однако это позволяет не заботиться о пополнении запасов топлива. Выбор такого насоса стоит делать в том случае, если в месте его использования есть работающая электросеть. Важно учитывать напряжение в сети, а так же то, на какое количество фаз рассчитан прибор.
- Жидкотопливные насосы
, называемые мотопомпа, работают на ДВС. Они делятся на такие разновидности:
- Бензиновые. Эти агрегаты используют бензиново-масляную смесь, приготовленную в определённой пропорции. Они более тихие в работе и менее дорогостоящие, чем дизельные агрегаты.
- Дизельные насосы работают на солярке. Эти приборы отличаются высокой экономичностью и повышенным шумом при работе.
Главным преимуществом мотопомп является их мобильность и простота использования. Они подходят для мест, где есть перебои с подачей электропитания или полностью отсутствуют электрические сети.
Также есть классификация водяных насосов в зависимости от чистоты перекачиваемой жидкости. По этому критерию насосные агрегаты делятся на следующие типы:
- для чистой воды с содержанием твёрдых примесей, не превышающим 150 г/м³. Сюда относятся скважинные, колодезные и все модификации поверхностных насосов;
- для воды средней степени загрязнения , в которой содержание примесей не превышает 200 г/м³. К этой категории относятся дренажные насосы, самовсасывающие и циркуляционные агрегаты, некоторые виды насосных станций и фонтанные насосы;
- для сильно загрязнённой воды с концентрацией твёрдых примесей больше 200 г на кубометр. В эту категорию входят некоторые типы дренажных насосов, а также поверхностные канализационные устройства.
Внимание: неправильный выбор насоса по критерию чистоты перекачиваемой жидкости может привести к быстрому износу механических деталей и выходу из строя. Самостоятельно оценить степень чистоты воды можно только по количеству осадка и плавающим твёрдым частицам.
По месту расположения относительно водного зеркала все насосные агрегаты делятся на следующие типы:
- Поверхностные насосы устанавливаются на некотором расстоянии от источника и сообщаются с ним посредством трубопровода или шланга. Мощность агрегата зависит от расстояния, на котором оно находится от источника. Чем оно больше, тем выше должна быть мощность.
- Погружные агрегаты монтируются в гидротехническом сооружении. При этом корпус прибора должен быть полностью либо частично погружён в воду.
Агрегаты поверхностного типа
Насосы поверхностного типа чаще всего используются в быту для дач, загородных домов и коттеджей. Они подходят для оросительной системы, полива огорода и подъёма давления в системе водоснабжения.
Такие насосы для воды отличаются небольшими размерами, простотой эксплуатации и высокой экономичностью. Если их укомплектовать дополнительной автоматикой, то приборы будут работать, как автономные насосные станции. А при комплектации выносным эжектором агрегат сможет поднимать воду со значительной глубины.
По способу транспортировки воды и устройству такие приборы делятся на следующие типы:
- Вихревые – это агрегаты с особой формой лопастей рабочего колеса, способствующей характерному вращению воды в пространстве между лопастями. Благодаря концентрации завихрений в один канал удаётся добиться мощного вращательного движения потока. В итоге напор такого агрегат в 5 раз выше, чем у его центробежного собрата. Это компактные приборы с приемлемой ценой. Однако они могут работать только с чистой водной средой.
- Центробежные насосы имеют лопасти, которые разбрасывают воду по стенкам рабочей камеры. Это более массивные агрегаты с бесшумной работой.
Самовсасывающие приборы
Такие типы насосов очень ценятся за их простоту, неприхотливость в обслуживании и удобство эксплуатации. В зависимости от наличия эжекторного устройства агрегаты бывают:
- безэжекторные . В них жидкость втягивается за счёт особой гидравлической конструкции насосного оборудования;
- эжекторные . В этом приборе поднятие воды осуществляется за счёт нагнетания вакуума в эжекторе.
Такое оборудование можно использовать для:
- полива огорода и сада;
- обеспечения питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения загородного дома;
- для подъёма жидкости из чистых или слабо загрязнённых поверхностных водоёмов, колодцев или скважин.
Главный недостаток безэжекторных агрегатов – небольшая высота подъёма, не превышающая 9 м. Однако агрегаты с эжектором легко справятся с этой проблемой. Самовсасывающие насосы сложно эксплуатировать в холодное время года, поскольку все водоподающие механизмы находятся на поверхности и нуждаются в защите от замерзания.
Насосы фонтанного типа
Фонтанный тип насосного оборудования нашёл широкое применение в ландшафтном дизайне. С помощью таких агрегатов обустраивают мини пруды, декоративные водоёмы, ручьи, фонтаны и каскадные водопады. Отдельные модели такого оборудования дополнены функцией фильтрации жидкости, поэтому могут работать с морской водой.
Благодаря использованию специальных насадок можно формировать красивые фонтанные струи. Помимо этого такое насосное оборудование может использоваться для орошения отдельных близкорасположенных территорий.
Фонтанные насосы делятся на два вида:
- приборы, устанавливаемые на дно водоёма (на поверхности видна только насадка);
- агрегаты, монтируемые вне источника воды.
Кроме этого есть сверхмощные агрегаты для создания масштабных водных композиций и обслуживания объектов значительного размера, а также оборудование небольшой мощности для маленьких водоёмов и фонтанных ансамблей.
Насосная станция
Агрегат состоит из следующих частей:
- насоса;
- гидроаккумулятора;
- обратного клапана;
- датчиков управления.
Принцип действия оборудования основан на строении гидробака, внутри которого есть резиновая груша, куда закачивается вода из источника. Эта груша помещена в стальной корпус, в который закачан воздух, создающий определённое давление в системе. Реле давления реагирует на изменение давления воздуха, которое зависит от степени наполнения груши водой. В итоге реле запускает или останавливает насосное оборудование для закачки воды в бак.
Важно: чтобы продлить срок службы насоса, обязательно используйте фильтрующее приспособление на всасывающем патрубке.
Агрегаты погружного типа
Эти приборы устанавливаются в месте забора воды. При этом в водную среду погружается либо весь агрегат с мотором, либо электродвигатель располагается над поверхностью воды. Такое насосное оборудование может перекачивать жидкость со значительной глубины. Оно отличается большой производительностью и эффективным охлаждением двигателя.
В зависимости от внутреннего строения прибор делится на такие виды:
- вибрационные насосы – это приборы, которые всасывают жидкость за счёт электромагнитного поля и вибрационного механизма. Такая работа прибора диктует особые правила его установки – на определённом расстоянии от дна водозабора, поскольку агрегат способен поднимать со дна ил, песок и другой осадок;
- центробежные агрегаты работают за счёт кручения лопастей. Когда на них попадает вода, она отбрасывается на стенки рабочей камеры и под давлением транспортируется наружу.
Скважинные насосы
Данные агрегаты подходят для поднятия воды со дна скважин. Эти приборы имеют вытянутую цилиндрическую конфигурацию и небольшие размеры, позволяющие опускать их в обсадную колонну. Такое оборудование может работать на значительной глубине в артезианских скважинах. Мощность прибора довольно внушительная. Для перекачки подходит только слабозагрязнённая или чистая водная среда.
Совет: при выборе диаметра насоса следите, чтобы его размер был на 1-1,5 см меньше сечения обсадной трубы, поскольку для свободного извлечения прибора используется трос, закреплённый на петле корпуса.
Дренажное оборудование
Это оборудование подходит для перекачивания загрязнённой воды из водоёмов, подтопленных подвалов, котлованов, траншей и т.п. Однако есть и модификации, которые рассчитаны на работу в слабозагрязнённой среде.
Дренажный насос легко справляется с водой, в которой содержится большое количество песка, травы, глины, ила или другого мелкого мусора. А некоторые модели укомплектованы измельчительными ножами, наподобие фекальных насосов. Перекачиваемую воду можно использовать для орошения, полива огорода и технических нужд.
Колодезные агрегаты
Такие насосы подходят для перекачивания воды из шахтных колодцев. Водная среда может содержать небольшое количество мелких примесей в виде песка, глины и ила. Главное их отличие от агрегатов скважинного типа состоит в глубине погружения, она сравнительно небольшая. Подобное оборудование подходит для перекачки чистой воды для нужд питьевого водоснабжения.
Мощность, максимальный напор и производительность такого оборудования довольно внушительные, но и габариты прибора не отличаются компактными размерами. Агрегаты колодезного типа могут похвастаться бесшумной работой и малой вибрацией.
Насосы циркуляционного типа
Эти агрегаты монтируются в системах водоснабжения и отопления и способствуют циркуляции жидкости в них. Обычно эти приборы имеют чугунный, бронзовый или стальной корпус. Циркуляция воды происходит за счёт вращения крыльчатки на роторе.
В зависимости от способа охлаждения ротора агрегаты циркуляционного типа делятся на такие подвиды:
- Приборы с мокрым ротором монтируются в перекачиваемой жидкости. Охлаждение мотора происходит за счёт транспортируемой водной среды. Это неприхотливые, бесшумные приборы с плавной регулировкой скорости работы и приемлемой ценой.
- Насосы с сухим ротором . Для смазки и охлаждения в таком приборе используется специальное масло. При этом во время работы мотор не контактирует с водой. Эти приборы подходят для транспортировки больших объёмов воды, поскольку имеют более высокий КПД (до 80%). Однако агрегат требует регулярного техобслуживания, которое состоит в замене масла для смазки и охлаждения.
Подобные насосы обеспечивают движение теплоносителя в трубопроводе и подходят для систем отопления и ГВС. Их можно использовать как в небольших дачных домиках, так и в крупных загородных домах. Выбор агрегата делают, исходя из протяжённости трубопровода и объёмов отапливаемого помещения.
Канализационные насосные устройства
Такое оборудование используется для отвода сточных вод. В зависимости от места установки насосы могут быть двух видов:
- Погружные дренажные агрегаты канализационного типа монтируются в месте сбора сточных вод, а именно в септике, отстойнике, сточной канаве, выгребной яме и т.п. Подача стоков в эти накопители осуществляется самотёком за счёт наклона труб. Обычно такое оборудование используется на дачных участках.
- Принудительные канализационные насосы наружного типа – это комбинация насосного оборудования и накопительной ёмкости. Это устройство устанавливается в многоэтажных домах, офисных зданиях, производственных помещениях, где нет возможности осуществлять удаление сточных вод самотёком. Они монтируются в подходящей нижней точке системы и осуществляют сбор стоков в специальный бак, откуда под действием насоса они поставляются к месту самостоятельного стока в канализационную систему.
Как правило, многие канализационные фекальные насосы укомплектовываются специальными измельчительными ножами. Это позволяет им транспортировать стоки с высокой степенью загрязнения. За счёт ножей осуществляется измельчение крупных составляющих стоков, что препятствует засорению насосного оборудования.
Центробежные насосы являются самыми распространённым насосами в мире. Благодаря своей конструкции и стабильной работе этот тип насосов нашел широкое применение, как для решения бытовых задач, так и для основных технологических процессов в самых различных отраслях промышленности. В данной статье будет дано полное описание центробежных насосов, рассказано как работает центробежный насос, его классификация и основные области использования.
Основным элементом центробежного насоса является рабочее колесо (импеллер), расположенное внутри спирального корпуса (улитка), которое имеет лопасти, направленные в обратную сторону относительно вращению самого колеса. Импеллер устанавливается на вал, который соединен с приводом насоса. При старте работы агрегата рабочее колесо начинает вращаться, и жидкость через всасывающий патрубок поступает вдоль оси вращения колеса.
Под действием центробежной силы, жидкость перемещается по каналам между лопастями в радиальном направлении (от центра импеллера к его периферии) в спиральную камеру корпуса насоса, а затем и в нагнетательный патрубок насоса. На периферии рабочего колеса располагается зона повышенного давления. В центре же давление понижено, что обеспечивает постоянное поступление жидкости в насос.
Конструкция центробежных насосов
Центробежный насос состоит из следующих основных частей:
- Всасывающий патрубок
- Нагнетательный патрубок
- Спиральный корпус (проточная часть насоса)
- Рабочее колесо (импеллер)
- Уплотнение вала
- Картер насос
Классификация центробежных насосов
Центробежные насосы можно классифицировать по конструктивным исполнениям его основных элементов, по типу установки и назначению.
По расположению патрубков насосов
- Насос «ин-лайн» типа. У данного типа насоса всасывающий и нагнетательный патрубок находятся на одной линии друг напротив друга. Перекачиваемая жидкость проходит сквозь насос. Насос устанавливается на прямых участках трубопровода.
- Консольные насосы. Жидкость поступает в центр рабочего колеса (импеллера). Патрубки расположены под 90˚С относительно друг друга.
По количеству ступеней насоса
- Многоступенчатый насос имеет на валу более одного последовательно соединённых колес. Такой тип насосов используется для обеспечения высокого напора при сравнительно небольшом расходе. Высокий напор создается благодаря сумме напоров, создаваемых каждым отдельным колесом. Перекачиваемая жидкость переходит последовательно от одной ступени к другой.
По типу уплотнения вала
Для защиты от попадания перекачиваемой жидкости в окружающую среду и в механическую часть центробежного насоса используются различные уплотнительные системы. По типу применяемой системы насосы можно разделить на:
- Центробежные насосы с сальниковым уплотнением (ссылка на сальниковое уплотнение)
- Центробежные насосы с торцевым уплотнением (одинарным или двойным) (ссылка на торцевое уплотнение)
- Центробежные насосы с магнитной муфтой (ссылка на магнитную муфту)
- Центробежные насосы герметичные с мокрым ротором (ссылка на мокрый ротор)
- Центробежные насосы с динамическим уплотнением (ссылка на динамическое уплотнение)
По типу соединения с электродвигателем
Центробежные насосы разделяются также по типу соединения гидравлической части насоса с электродвигателем. Выделяют типы:
- Насос с соединительной муфтой. Упругая муфта — это элемент, позволяющий соединить вал электродвигателя и вал, на котором крепится рабочее колесо. Для этого используется, как обычная муфта, так и муфта с промежуточным элементом. Использование промежуточного элемента позволяет не отсоединять электродвигатель при техническом обслуживании насоса, например при замене торцевого уплотнения.
- Моноблочный насос. У данного типа насосов рабочее колесо крепится либо сразу на удлиненном валу электродвигателя, либо для соединения вала двигателя и насоса используется неподвижная постоянная глухая муфта.
По назначению
Благодаря своим конструкционным возможностям назначение центробежного насоса может быть самым различным. По данному показателю выделяют следующие типы центробежных насосов:
- Дренажные
- Скважинные
- Фекальные
- Шламовые
- Пищевые
- Санитарные
- Пожарные
- Самовсасывающие
Материальное исполнение центробежных насосов
Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности, перекачивают самые различные жидкости, начиная с воды и заканчивая высоко агрессивными и абразивными суспензиями.
Поэтому выбор материалов для основных элементов центробежных насосов очень широкий и чаще всего он основывается на стойкости данного материала к свойствам перекачиваемой жидкости (ссылка на таблице хим. стойкости) и условиям работы самого насоса.
Можно выделить следующие основные материалы:
Металлическое исполнение
- Чугун
- Бронза
- Углеродистая сталь
- Нержавеющая сталь
- Дуплекс
- Супер-дуплекс
- Титан
- И.т.д
Футерованные и пластиковые исполнения
При работе с высоко агрессивными жидкостями, например с кислотами, металлическое исполнение не всегда может обеспечить необходимой коррозионной защиты. Либо применения сверхстойких сплавов может привести к значительному удорожанию всей конструкции.
Поэтому широкое распространение приобрело использования самых различных пластиков, в качестве основного материала контактирующего со средой в центробежных насосах.
Можно выделить два основных типа:
- Футерованные насосы. Футеровка – это процесс нанесения пластикового покрытия на металлический корпус насоса. Все элементы контактирующие с перекачиваемой средой покрыты слоем полимера, что значительно увеличивает коррозионною устойчивость всей проточной части. Современные технологии обеспечивают отличное сцепление между покрытием и корпусом, т.к при отливке полимер заполняет все полости и зазоры.
- Пластиковые центробежные насосы. Основные элементы насоса, контактирующие со средой, выполнены из цельного пластика, обработанного на специальных станках.
Материалы для футерованных и пластиковых насосов:
- PP — полипропилен
- PVDF- поливинилденефлуорид
- PE – полиэтилен
- PVC – поливинилхлорид
- PFA – перфторалкоксил
- PTFE – политетрафторэтилен
- ETFE – этилентетрафторэтилен (Tefzel)
- FEP – фторэтиленпропилен
Материалы уплотнительных колец
В качестве уплотнительных колец в центробежных насосах чаще всего используют следующие эластомеры:
- EPDM — Этилен-пропиленовые каучук
- NBR — Бутадиен-нитрильный каучук
- FPM/FKM/Viton — Фторкаучук
- FFKM — Каучук перфторированный
Преимущества и недостатки центробежных насосов
Преимущества:
- Простая конструкция
- Немного движущихся частей, большой срок службы
- Высокий КПД
- Высокие показатели производительности
- Постоянная подача, без пульсаций
- Регулировка производительности с помощью дроссельного клапана на линии нагнетания или частотного преобразователя
Недостатки
- Невозможность «самовсасывания»
- Большой риск кавитации
- Производительность сильно зависит от напора
- Наиболее эффективны только в одной заданной рабочей точке. При регулировании подачи с помощью частотного преобразователя эффективность понижается
- Не может работать с мультифазными жидкостями с содержанием воздуха или газа
- При перекачки абразивных жидкостей возможный быстрый износ основных элементов из-за высокой скорости вращения рабочего колеса (около 1500 об/мин).
- Не может работать с высоковязкими жидкостями (макс. 150 сСт)
Области применения
Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности.
Основные из них:
Водоснабжение и водоотведение
Водоочистные сооружения
Энергетика
Нефтяная и газовая промышленность
Химическая промышленность
Целлюлозно-бумажная промышленность
Горнодобывающая промышленность
Фармацевтическая
Основные производители
Крупных игроков на рынке центробежных насосов можно также разбить по отраслям в которых они наиболее сильны:
Водоснабжение, водоотведение, водоочистка
- Grundfos: grundfos.com
- Wilo:wilo.ru
- Группа компаний Xylem. Насосы Lowara, Goulds, Flygt, Vogel и.т.д: http://xylem.ru
- KSB: https://www.ksb.com/ksb-ru/
- Pentair: www.pentair.com
- Ebara: http://www.ebaraeurope.ru/
- Caprari: www.caprari.it
Нефтехимическая отрасль
- Flowserve www.flowserve.com
- ITT www.itt.com/
- Sulzer www.sulzer.com
- Hermetic Pumpen www.hermetic-pumpen.com
- Kirloskar pumps www.kirloskarpumps.com/
- Ruhrpumpen www.ruhrpumpen.com
Химическая промышленность
- Munsch munsch.de/
- Pompe Travaini www.pompetravaini.it/
- Someflu pump www.someflu.com/
- Rutschi Gruppe www.grupperutschi.com
Горнодобывающая отрасль
- Warman . Группа компания Weir mineral https://www.global.weir/brands/
- Krebs . Группа компаний flsSmidt http://www.flsmidth.com/en-US/Krebs
- Habermann pumpen www.aurumpumpen.de/ru/
Классификация насосов
В рубрике «О сайте» поговорим о классификации насосного оборудования. Насосное оборудование широко используется в различных сферах промышленности и быта, исходя из этого, заводы производители насосного оборудования постоянно расширяют и совершенствуют свой ассортимент, разрабатывая и предлагая на рынок новые типы насосов различного функционального назначения и технических характеристик. Основными параметрами любого насоса не зависящими от его типа или вида, является расход и напор. Расход – это объем перекачиваемой среды в единицу времени. Измеряется в метрах кубических в час (м3/час). Напор – это максимальное давление, которое может создать насос на напорном патрубке, Напор измеряется в метрах водяного столба (м). Очень важными характеристиками насосного оборудования являются также его коэффициент полезной мощности (КПД) и потребляемая мощность (кВт). Как и всякое оборудование, насосное также имеет свои технические параметры, определяющие его класс, вид и, в конечном итоге, его стоимость.
Эта классификация будет не полной
, так как на сегодня существует много других способов классификации насосного оборудования. Мы рассмотрим наиболее часто используемые способы классификации.
Виды классификации
насосного оборудования
Как известно насосное оборудование состоит непосредственно из самого насоса и привода. На данный момент в странах СНГ нет единой межгосударственной системы для классификации и кодирования насосного оборудования. В единой системе конструкторской документации (ЕСКД) класс 6 предусматривает классификацию насосного оборудования по конструктивным и потребительским признакам. ГОСТ 17398-72 «НАСОСЫ термины и определения», который действует сейчас в России и других странах СНГ, устанавливает термины и определения на насосное оборудование и на их основные технические показатели и характеристики. Данный стандарт в рекомендательном порядке определяет виды насосов по конструктивным признакам, а также в рекомендательном порядке включает схему классификации насосов по видам, по принципу действия и по конструкции.
В связи с тем, что отсутствует единая система классификации насосного оборудования и запасных частей, традиционно на заводах производителях насосного оборудования сложились самые различные способы их классификации. В качестве примера можно выделить классификацию центробежных насосов:
по функциональному назначению в зависимости от способов эксплуатации: (подпиточные, конденсатные, циркуляционные, сетевые, судовые и т. п.);
по виду перекачиваемой среды (водяные, нефтяные, химические и др.);
по количеству рабочих колёс (одно ступенчатые насосы, двухступенчатые и многоступенчатые):
по расположению оси вала в пространстве (горизонтальные и вертикальные):
по давлению (насосы для низкого давления, среднего и высокого давления);
по способу подвода жидкости к рабочему колесу (с односторонним или двухсторонним (двойным всасыванием));
по способу соединения с приводом (с редуктором, со шкивом или соединения с помощью муфты):
по способу монтажа насоса относительно поверхности жидкости (поверхностные и погружные).
В ГОСТ 17398-72 «НАСОСЫ термины и определения» можно найти определения используемых типов насосов:
Насос – это изделие, применяемое для создания потока жидкости. В работу насос приводится при помощи приводов.
Центробежный – это лопастный насос, в котором жидкость перемещается через рабочее колесо от его центра к периферии. Данный вид насосного оборудования являются самым распространенным видом динамических машин. Они очень широко используются: в системах водоснабжения, теплоснабжения, водоотведения, в химической, в атомной, в авиационной промышленностях.
– это насос, в котором жидкость перемещается по периферии рабочего колеса в тангенциальном направлении. Вихревые насосы по устройству аналогичны центробежным насосам. Корпус изделия герметичен, внутри корпуса находится вал с зафиксированным на нем рабочим колесом. У колеса имеются лопатки, установленные перпендикулярно оси вращения вала, передающие жидкости механическую энергию. В результате перекачиваемая жидкость попадает в гнезда и перебрасывается в напорный патрубок насоса.
– это насос, у которого вал с рабочим колесом (колесами) расположен горизонтально, вне зависимости от расположения вала привода или передачи.
– это насос, у которого вал с рабочим колесом (колесами) расположен вертикально, вне зависимости от расположения оси привода или передачи. Горизонтальные и вертикальные насосы применяются в установках повышения давления воды для промышленного, городского или сельского водоснабжения, в автоматических насосных станциях, а также в системах полива и орошения полей.
насос – это насос, у которого рабочие органы расположены на консольной части его вала. Этот вид центробежного насоса с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу, расположенному на конце вала (консоли), установленного в подшипниках корпуса насоса, удаленном от привода. Изделия комплектуются приводом устанавливаемым, как правило, на общую платформу. Консольные насосы используются для перекачки воды, химически не агрессивных жидкостей, жидкостей включающих примеси.
– это насос, у которого рабочее колесо (колеса) расположены на валу привода (двигателя). Этот вид центробежного насоса характеризуются осевым всасывающим патрубком и радиальным напорным. Жидкость поступает в насос по направлению, совпадающему с продольной осью вала, а отводится (подается) перпендикулярно (радиально) ей. Данный вид насосов имеет достаточно широкий спектр использования от воды в системах водоснабжения и пожаротушения до обеспечения циркуляции теплоносителя в системах отопления и кондиционирования.
Насос с боковым входом – это насос, к которому жидкость подводится в направлении, перпендикулярном оси рабочих колес.
Насос с осевым входом – это насос, у которого жидкость подводится в направлении оси рабочих колес.
Одноступенчатый – это насос, в котором жидкость перемещается одним комплектом рабочих колес. Благодаря высокой их надежности и простоте при эксплуатации, а также бесшумной работе и отсутствию необходимости в регулярном техническом обслуживании, эти насосы нашли свое широкое применение в промышленности и бытовом хозяйстве. Максимальная глубина всасывания таких насосов 7 метров
Двухступенчатый – это насос, в котором жидкость перемещается последовательно двумя комплектами рабочих колес.
Многоступенчатый – это насос, в котором жидкость перемещается последовательно несколькими комплектами рабочих колес. Центробежный многоступенчатый насос отличаются от обычного центробежного насоса количеством рабочих колёс: три или более, установленных на одном валу. Колеса вращаются внутри диффузоров, которые обеспечивают продвижение жидкости с выхода каждого рабочего колеса по направлению к всасывающему патрубку последующего рабочего колеса. После прохождения жидкости через все последовательно установленные рабочие колёса, она выталкивается через напорный патрубок из насоса.
Поверхностный – это насос, который монтируется над уровнем перекачиваемой жидкости. Данное насосное оборудование устанавливается возле источника водоснабжения. Забор жидкости осуществляется методом всасывания. У данного вида насосов есть определенные ограничения по глубине всасывания жидкости из источника водоснабжения. Глубина всасывания составляет 8-9 метров. При больших глубинах всасывания необходимо монтировать насосы либо с выносным эжектором, либо погружные насосы.
Погружной – это насос, который монтируется под уровнем перекачиваемой жидкости. Этот вид насосного оборудования монтируется в случаях, когда применение поверхностного насоса либо нецелесообразно, либо невозможно. Это оборудование погружаются непосредственно в перекачиваемую жидкость. Погружные насосы предназначены для подачи жидкости из глубоких колодцев, котлованов, открытых водоемов, где расстояние по глубине составляет более 9 м
– это один из видов погружных насосов, которые монтируются в скважинах.
Дозировочный – это насос, обеспечивающий подачу жидкости или химического раствора с заданной точностью.
Ручной – это насос, в котором движение жидкости осуществляется за счет мускульной силы человека.
– это насос, позволяющий самостоятельно заполнить подводящий трубопровод перекачиваемой жидкостью.
– это насос, у которого эжектор монтируется в скважине или глубоком колодце. Сам же насос находится на поверхности. От эжектора к насосу подходят две трубы, по которым осуществляется подача и рециркуляция перекачиваемой жидкости.
Взрывозащищенный – это насос, конструкция которого обеспечивает взрывобезопасную эксплуатацию в заданных условиях.
Электронасос это насос с приводом от электрического двигателя, конструктивно узлы которого входят в конструкцию насоса
Отсутствие единого и системного подхода к классификации насосного оборудования в странах СНГ привело к появлению значительного многообразия их типов. Насосное оборудование близкое или даже однотипное по параметрам, конструкции и функциональному назначению – практически не унифицировано и выпускаются по различной конструкторской и технологической документации, в т. ч. и по своим стандартам. В насосах, которые относятся к одной конструкции, повторяемость инженерных решений практически отсутствует, не говоря уже об унификации запасных частей и деталей в насосном оборудовании различного конструктивного исполнения, например, вертикальных и горизонтальных. Несовершенство способов классификации насосного оборудования и запасных частей к ним, а также отсутствие рычагов воздействия, которые были бы направлены на обеспечение уровня унификации и стандартизации изделий при проектировании и производстве, привело к тому, что разработка и модернизация насосов осуществляется в отрыве от унифицированных международно признанных зарубежных изделий.
В основу системы классификации «EUROPUMP», положен национальный стандарт Германии VD MA 24261 «Классификация центробежных, (часть 1) объемных плунжерных (часть 2) и ротационных насосов» (часть 3), а также основные положения стандарта использованы при разработке систем классификации в национальных стандартах США, например API610. Эта система классификации насосного оборудования позволяет относить их к классам и группам на основании основных функциональных и конструктивных признаков с поэтапным переходом к второстепенным признакам. Данные принципы классификации насосного оборудования используются в ведущих странах ЕС, и признаны также подавляющим большинством зарубежных государств, где производится насосное оборудование. Стандарты наименований и кодирования «EUROPUMP». DIN 24250 «Насосы центробежные, наименование и нумерация изделий», DIN 676 «Классификация. Кодирование. Основные понятия», которые разработанные на основе европейской системы, Международная «Гармонизированная система описания и кодирования товаров» – согласуются между собой и способствуют установлению унификации терминов, определений и наименований.
В заключение следует отметить, что такую работу следует проводить и в межгосударственном совете (МГС) по стандартизации, метрологии и сертификации СНГ по внедрению международных стандартов и изданий «EUROPUMP» в России и странах СНГ.
В этой статье мы постарались собрать все возможные принципы работы насосов. Часто, в большом разнообразии марок и типов насосов достаточно трудно разобраться не зная как работает тот или иной агрегат. Мы постарались сделать это наглядным, так как лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.
В большинстве описаний работы насосов в интернете есть только разрезы проточной части (в лучшем случае схемы работы по фазам). Это не всегда помогает разобраться в том как именно функционирует насос. Тем более, что не все обладают инженерным образованием.
Надеемся, что этот раздел нашего сайта не только поможет вам в правильном выборе оборудования, но и расширит ваш кругозор.
С давних времен стояла задача подъема и транспортировки воды. Самыми первыми устройствами такого типа были водоподъемные колеса. Считается, что их изобрели Египтяне.
Водоподъемная машина представляла собой колесо, по окружности которого были прикреплены кувшины. Нижник край колеса был опущен в воду. При вращении колеса вокруг оси, кувшины зачерпывали воду из водоема, а затем в верхней точке колеса, вода выливалась из кувшинов в специальный приемный лоток. для вращения устройства применялать мускульная сила человека или животных.
Архимед (287–212 гг. до н. э.), великий ученый древности, изобрел винтовое водоподъемное устройство, позже названное в его честь. Это устройство поднимало воду с помощью вращающегося внутри трубы винта, но некоторое количество воды всегда стекало обратно, т. к. в те времена эффективные уплотнения были неизвестны. В результате, была выведена зависимость между наклоном винта и подачей. При работе можно было выбрать между большим объемом поднимаемой воды или большей высотой подъема. Чем больше наклон винта, тем больше высота подачи при уменьшении производительности.
Первый поршневой насос для тушения пожаров, изобратенный древнегреческим механиком Ктесибием, был описан еще в 1 веке до н. э. Эти насосы, по праву, можно считать самыми первыми насосами. До начала 18 века насосы этого типа использовались довольно редко, т.к. изготовленные из дерева они часто ломались. Развитие эти насосы получили после того, как их начали изготавливать из металла.
С началом промышленной революции и появлением паровых машин, поршневые насосы стали использовать для откачки воды из шахт и рудников.
В настоящее время, поршневые насосы используются в быту для подъема воды из скважин и колодцев, в промышленности - в дозировочных насосах и насосах высокого давления.
Существуют и поршневые насосы, объединенные в группы: двухплунжерные, трехплунжерные, пятиплунжерные и т.п.
Принципиально отличаются количеством насосов и их взаимным расположением относительно привода.
На картинке вы можете увидеть трехплунжерный насос.
Крыльчатые насосы являются разновидностью поршневых насосов. Насосы этого типа были изобретены в середине 19 века.
Насосы являются двухходовыми, то есть подают воду без холостого хода.
Применяются, в основном, в качестве ручных насосов для подачи топлива, масел и воды из скважин и колодцев.
Конструкция:
Внутри чугунного корпуса размещены рабочие органы насоса: крыльчатка, совершающая возвратно-поступательные движения и две пары клапанов (впускные и выпускные). При движении крыльчатки происходит перемещение перекачиваемой жидкости из всасывающей полости в нагнетательную. Система клапанов препятствует перетоку жидкости в обратном направлении
Насосы этого типа имеют в своей конструкции сильфон ("гармошку"), сжимая который производят перекачку жидкости. Конструкция насоса очень простая и состоит всего из нескольких деталей.
Обычно, такие насосы изготавливают из пластика (полиэтилена или полипропилена).
Основное применение - выкачивание химически активных жидкостей из бочек, канистр, бутылей и т.п.
Низкая цена насоса позволяет использовать его в качестве одноразового насоса для перекачивания едких и опасных жидкостей с последующей утилизацией этого насоса.
Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы представляют собой самовсасывающие насосы объемного типа. Предназначены для перекачивания жидкостей. обладающих смазывающей способностью (масла. дизельное топливо и т.п.). Насосы могут всасывать жидкость "на сухую", т.е. не требуют предварительного заполнени корпуса рабочей жидкостью.
Принцип работы: Рабочий орган насоса выполнен в виде эксцентрично расположенного ротора, имеющего продольные радиальные пазы, в которых скользят плоские пластины (шиберы), прижимаемые к статору центробежной силой.
Так как ротор расположен эксцентрично, то при его вращении пластины, находясь непрерывно в соприкосновении со стенкой корпуса, то входят в ротор, то выдвигаются из него.
Во время работы насоса на всасывающей стороне образуется разрежение и перекачиваемая масса заполняет пространство между пластинами и далее вытесняется в нагнетательный патрубок.
Шестеренные насосы с наружным зацеплением шестерен предназначены для перекачивания вязких жидкостей, обладающих смазывающей способность.
Насосы обладают самовсасыванием (обычно, не более 4-5 метров).
Принцип действия:
Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого в полость всасывания поступает жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания невозможен.
Насосы аналогичны по принципу работы обычному шестеренному насосу, но имеют более компактные размеры. Из минусов можно назвать сложность изготовления.
Принцип действия:
Ведущая шестерня приводится в действие валом электродвигателя. Посредством захвата зубьями ведущей шестерни, внешнее зубчатое колесо также вращается.
При вращении проемы между зубьями освобождаются, объем увеличивается и создается разряжение на входе, обеспечивая всасывание жидкости.
Среда перемещается в межзубьевых пространствах на сторону нагнетания. Серп, в этом случае, служит в качестве уплотнителя между отделениями засасывания и нагнетания.
При внедрении зуба в межзубное пространство объем уменьшается и среде вытесняется к выходу из насоса.
Кулачковые (коловратные или роторные) насосы предназначены для бережной перекачки вызких продуктов, содержащих частицы.
Различная форма роторов, устанавливаемая в этих насосах, позволяет перекачивать жидкости с большими включениями (например, шоколад с цельными орехами и т.п.)
Частота вращения роторов, обычно, не превышает 200...400 оборотов, что позволяет производить перекачивание продуктов не разрушая их структуру.
Применяются в пищевой и химической промышленности.
На картинке можно посмотреть роторный насос с трехлепестковыми роторами.
Насосы такой конструкции применяются в пищевом производстве для бережной перекачки сливок, сметаны, майонеза и тому подобны жидкостей, которые при перекачивании насосами других типов могут повреждать свою структуру.
Например, при перекачке центробежным насосом (у которого частота вращения колеса 2900 об/мин) сливок, они взбиваются в масло.
Импеллерный насос (ламельный, насос с мягким ротором) является разновидностью пластинчато-роторного насоса.
Рабочим органом насоса является мягкий импеллер, посаженый с эксцентриситетом относительно центра корпуса насоса. За счет этого при вращении рабочего колеса изменяется объем между лопастями и создается разряжение на всасывании.
Что происходит дальше видно на картинке.
Насосы являются самовсасывающими (до 5 метров).
Преимущество - простота конструкции.
Название этого насоса происходит от формы рабочего органа – диска, выгнутого по синусоиде. Отличительной особенностью синусных насосов является возможность бережного перекачивания продуктов содержащих крупные включения без их повреждения.
Например, можно легко перекачивать компот из персиков с включениями их половинок (естественно, что размер перекачиваемых без повреждения частиц зависит от объема рабочей камеры. При выборе насоса нужно обращать на это внимание).
Размер перекачиваемых частиц зависит от объема полости между диском и корпусом насоса.
Насос не имеет клапанов. Конструктивно устроен очень просто, что гарантирует долгую и безотказную работу.
Принцип работы:
На валу насоса, в рабочей камере, установлен диск, имеющий форму синусоиды. Камера разделена сверху на 2 части шиберами (до середины диска), которые могут свободно перемещаться в перпендикулярной к диску плоскости и герметизировать эту часть камеры не давая жидкости перетекать с входа насоса на выход (см. рисунок).
При вращении диска он создает в рабочей камере волнообразное движение, за счет которого происходит перемещение жидкости из всасывающего патрубка в нагнетательный. За счет того, что камера наполовину разделена шиберами, жидкость выдавливается в нагнетательный патрубок.
Основной рабочей частью эксцентрикового шнекового насоса является винтовая (героторная) пара, которая определяет как принцип работы, так и все базовые характеристики насосного агрегата. Винтовая пара состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора.
Статор – это внутренняя n+1-заходная спираль, изготовленная, как правило, из эластомера (резины), нераздельно (либо раздельно) соединенного с металлической обоймой (гильзой).
Ротор – это внешняя n-заходная спираль, которая изготавливается, как правило, из стали с последующим покрытием или без него.
Стоит указать, что наиболее распространены в настоящее время агрегаты с 2-заходными статором и 1-заходным ротором, такая схема является классической практически для всех производителей винтового оборудования.
Важным моментом, является то, что центры вращения спиралей, как статора, так и ротора смещены на величину эксцентриситета, что и позволяет создать пару трения, в которой при вращении ротора внутри статора создаются замкнутые герметичные полости вдоль всей оси вращения. При этом количество таких замкнутых полостей на единицу длины винтовой пары определяет конечное давление агрегата, а объем каждой полости – его производительность.
Винтовые насосы относятся к объемным насосам. Эти типы насосов могут перекачивать высоковязкие жидкости, в том числе с содержанием большого количества абразивных частиц.
Преимущества винтовых насосов:
- самовсасывание (до 7...9 метров),
- бережное перекачивание жидкости, не разрушающее структуру продукта,
- возможность перекачивания высоковязких жидкостей, в том числе содержащих частицы,
- возможность изготовления корпуса насоса и статора из различных материалов, что позволяет перекачивать агрессивные жидкости.
Насосы этого типа получили большое распространение в пищевой и нефтехимической промышленности.
Насосы этого типа предназначены для перекачивания вязких продуктов с твердыми частицами. Рабочим органом является шланг.
Преимущество: простота конструкции, высокая надежность, самовсасывание.
Принцип работы:
При вращении ротора в глицерине башмак полностью пережимает шланг (рабочий орган насоса), расположенный по окружности внутри корпуса, и выдавливает перекачиваемую жидкость в магистраль. За башмаком шланг восстанавливает свою форму и всасывает жидкость. Абразивные частицы вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, затем выталкиваются в поток, не повреждая шланга.
Вихревые насосы предназначены для перекачивания различных жидкотекучих сред. насосы обладают самовсасыванием (после залива корпуса насоса жидкостью).
Преимущества: простота конструкции, высокий напор, малые размеры.
Принцип действия:
Рабочее колесо вихревого насоса представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопатками, расположенными на периферии колеса. В корпусе имеется кольцевая полость. Внутренний уплотняющий выступ, плотно примыкая к наружным торцам и боковым поверхностям лопаток, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединенные с кольцевой полостью.
При вращении колеса жидкость увлекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы закручивается. Таким образом, в кольцевой полости работающего насоса образуется своеобразное парное кольцевое вихревое движение, почему насос и называется вихревым. Отличительная особенность вихревого насоса заключается в том, что один и тот же объем жидкости, движущейся по винтовой траектории, на участке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастное пространство колеса, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора.
Газлифт (от газ и англ. lift - поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Газлифт применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами.
В газлифте, или эрлифте, сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе. Смешение газа с жидкостью происходит внизу трубы. Действие газлифта основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них - буровая скважина или резервуар, а другой - труба, в которой находится газожидкостная смесь.
Мембранные насосы относятся к объемным насосам. Существуют одно- и двухмембранные насосы. Двухмембраные, обычно выпускаются с приводом от сжатого воздуха. На нашем рисунке показан именно такой насос.
Насосы отличатся простотой конструкции, обладают самовсасыванием (до 9 метров), могут перекачивать химически агрессивные жидкости и жидкости с большим содержанием частиц.
Принцип работы:
Две мембраны, соединенные валом, перемещаются вперед и назад под воздействием попеременного нагнетания воздуха в камеры позади мембран с использованием автоматического воздушного клапана.
Всасывание: Первая мембрана создает разрежение, когда она движется от стенки корпуса.
Нагнетание: Вторая мембрана одновременно передает давление воздуха на жидкость, находящуюся в корпусе, проталкивая ее по направлению к выпускному отверстию. Во время каждого цикла давление воздуха на заднюю стенку выпускающей мембраны равно давлению, напору со стороны жидкости. Поэтому мембранные насосы могут работать и при закрытом выпускном клапане без ущерба для срока службы мембраны
Шнековые насосы часто путают с винтовыми. Но это совершенно разные насосы, как можно увидеть в нашем описании. Рабочим органом является шнек.
Насосы этого типа могут перекачивать жидкости средней вязкости (до 800 сСт), обладают хорошей всасывающей способностью (до 9 метров), могут перекачивать жидкости с крупными частицами (размер определяется шагом шнека).
Применяются для перекачивания нефтешламов, мазутов, солярки и т.п.
Внимание! Насосы НЕСАМОВСАСЫВАЮЩИЕ. Для работы в режиме всасывания требуется заливка корпуса насоса и всего всасывающего шланга)
Центробежный насос
Центробежные насосы являются самыми распространенными насосами. Название происходит от принципа действия: насос работает за счет центробежной силы.
Насос состоит из корпуса (улиитки) и расположенного внутри рабочего колеса с радиальными изогнутыми лопастями. Жидкость попадает в центр колеса и под действием центробежной силы отбрасывается к его перифирии а затем выбрасывается через напорный патрубок.
Насосы используются для перекачивания жидких сред. Существуют модели для химически активный жидкостей, песка и шлама. Отличаются материалами корпуса: для химических жидкостей используют различные марки нержавеющих сталей и пластика, для шламов - износостойкие чугуны или насосы с покрытием из резины.
Массовое использование центробежных насосов обусловлено простотой конструкции и низкой себестоимостью изготовления.
Многосекционный насос
Многосекционные насосы - это насосы с несколькоми рабочими колесами, расположенными последовательно. Такая компоновка нужна тогда, когда необходимо большое давление на выходе.
Дело в том, что обычное центробежное колесо выдает максимальное давление 2-3 атм.
По этому, для получения более высоких значение напора, используют несколько последовательно установленных центробежных колес.
(по сути, это несколько последовательно соединенных центробежных насосов).
Такие типы насосов используют в качестве погружных скважинных и в качестве сетевых насосов высокого давления.
Трехвинтовой насос
Трехвинтовые насосы предназначены для перекачивания жидкостей, обладающих смазывающей способностью, без абразивных механических примесей. Вязкость продукта - до 1500 сСт. Тип насоса объемный.
Принцип работы трехвинтового насоса понятен из рисунка.
Насосы этого типа применяются:
- на судах морского и речного флота, в машинных отделениях,
- в системах гидравлики,
- в технологических линиях подачи топлива и перекачивания нефтепродуктов.
Струйный насос
Струйный насос предназначен для перемещения (откачки) жидкостей или газов с помощью сжатого воздуха (или жидкости и пара), подающегося через эжектор. Принцип работы насоса основан на законе Бернули (чем выше скорость течения жидкости в трубе, тем меньше давление этой жидкости). Этим обусловлена форма насоса.
Конструкция насоса чрезвычайно проста и не имеет движущихся деталей.
Насосы этого типа можно использовать в качестве вакуумный насосов или насосов для перекачивания жидкости (в том числе, содержащих включения).
для работы насоса необходим подвод сжатого воздуха или пара.
Струйные насосы, работающие от пара, называют пароструйными насосами, работающие от воды - водоструйными насосами.
Насосы, отсасывающие вещество и создающие разряжение, называются эжекторами. Насосы нагнетающие вещество под давлением - инжекторами.
Этот насос работает без подвода электроэнергии, сжатого воздуха и т.п. Работа насоса этого типа основана на энергии поступающей самотеком воды и гидроудара, возникающего при резком её торможении.
Принцип работы гидротаранного насоса:
По всасывающей наклонной трубе вода разгоняется до некоторой скорости, при которой отбойный подпружиненный клапан (справа), преодолевает усилие пружины и закрывается, перекрывая поток воды. Инерция резко остановленной воды во всасывающей трубе создает гидроудар (т.е. кратковременно резко возрастает давление воды в питающей трубе). Величина этого давления зависит от длины питающей трубы и скорости потока воды.
Возросшее давление воды открывает верхний клапан насоса и часть воды из трубы проходит в воздушный колпак (прямоугольник сверху) и отводящую трубу (слева от колпака). Воздух в колпаке сжимается, накапливая энергию.
Т.к. вода в питающей трубе остановлена, давление в ней падает, что приводит к открытию отбойного клапана и закрытию верхнего клапана. После этого вода из воздушного колпака выталкивается давлением сжатого воздуха в отводящую трубу. Так как отбойный клапан открылся, вода снова разгоняется и цикл работы насоса повторяется.
Спиральный вакуумный насос
Спиральный вакуумный насос представляет собой объёмный насос внутреннего сжатия и перемещения газа.
Каждый насос состоит из двух высокоточных спиралей Архимеда (серповидные полости) расположенных со смещением в 180° друг относительно друга. Одна спираль неподвижна, а другая крутится двигателем.
Подвижная спираль совершает орбитальное вращение, что приводит к последовательному уменьшению газовых полостей, по цепочке сжимая и перемещая газ от периферии к центру.
Спиральные вакуумные насосы относятся к категории «сухих» форвакуумных насосов, в которых не используются вакуумные масла для уплотнения сопряженных деталей (нет трения - не нужно масло).
Одной из сфер применения данного вида насосов являются ускорители частиц и синхротроны, что само по себе уже говорит о качестве создаваемого вакуума.
Ламинарный (дисковый) насос
Ламинарный (дисковый) насос является разновидностью центробежного насоса, но может выполнять работу не только центробежных, но и прогрессивных полостных насосов, лопастных и шестеренчатых насосов, т.е. перекачивать вязкие жидкости.
Рабочее колесо ламинарного насоса представляет собой два и более параллельных диска. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость может перекачивать насос. Теория физики процесса: в условиях ламинарного течения слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе: слой, наиболее близкий к неподвижной трубе (так называемый пограничный слой), течёт медленнее, чем более глубокие (близкие к центру трубы) слои текущей среды.
Аналогично, когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса образуется пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои молекул в жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления по ширине условного прохода. Эта комбинация граничного слоя и вязкого перетаскивания приводит к возникновению перекачивающего момента, который «тянет» продукт через насос в плавном, почти не пульсирующем потоке.
*Информация взята из открытых источников.
