Насосное оборудование получило самое широкое распространение во многих областях промышленности и коммунального хозяйства. Центробежный насос является одной из наиболее востребованных модификаций, обеспечивающих высокую производительность и отличающихся длительным сроком службы, надежностью, простотой эксплуатации и технического обслуживания.
- Сферы применения
- Устройство и принцип работы
- Рабочие характеристики
- Классификация
- Достоинства и недостатки
- Наиболее распространенные неисправности агрегата и способы их устранения
В данной статье будет подробно рассмотрена конструкция, принцип работы центробежных насосов, применение и преимущества различных моделей. А также наиболее распространенные неисправности и способы их устранения.
Сферы применения
Центробежные насосы благодаря простоте своей конструкции, неприхотливости, высокой производительности и надежности в работе, широко применяются для:
- Обеспечения водоснабжения в коммунальной и производственной сферах;
- Транспортировки жидкой рабочей среды в рамках технологических производственных процессов;
- Орошения сельскохозяйственных угодий;
- Обеспечения циркуляции теплоносителя в различных отопительных системах;
- Очистки септиков.
Такое широкое применение центробежных насосов обусловлено их универсальностью и простотой монтажа.
Устройство и принцип работы
Прежде чем перейти к изучению принципа работы центробежного насоса, следует проанализировать конструкцию насосных агрегатов. Устройство состоит из следующих основных элементов:
- Приводного электродвигателя;
- Первичного вала, соединенного через муфту с валом электродвигателя;
- Рабочего колеса с лопатками;
- Подшипниковых узлов;
- Системы манжетных и лабиринтных уплотнений;
- Корпуса с входным и выходным патрубками.
В зависимости от конкретного места использования в конструкцию насосной установки могут входить некоторые дополнительные элементы, повышающие эффективность работы устройства:
- Шланги для транспортировки;
- Обратный клапан, исключающий возврат перекачанной жидкости;
- Систему фильтрации;
- Манометр;
- Запорную арматуру, регулирующую размер проходного сечения.
Использование этих элементов повышает производительность насоса и увеличивает срок службы.
Принцип действия центробежного насоса состоит в следующем:
- Попавшая в корпус насоса жидкость, под воздействием центробежной силы подхватывается лопастями рабочего колеса и отбрасывается к стенкам, создавая тем самым избыточное давление в корпусе устройства;
- Вследствие увеличения давления внутри корпуса, рабочая среда попадает в напорный патрубок, откуда транспортируется по назначению;
- Благодаря возникающему таким образом разряжению, через заборный патрубок всасывается новая порция рабочей среды.
Данный принцип лежит в основе работы как поверхностных, так и погружных агрегатов.
Отсутствие рабочей среды при включенном электродвигателе может привести к преждевременному выходу из строя всего агрегата.
Рабочие характеристики
К основным рабочим характеристикам центробежных насосных агрегатов относятся:
- Производительность, обозначается латинской литерой «Q», единицы измерения м3/ч. Этот показатель определяет количество рабочей среды, перекачанной за единицу времени;
- Напор характеризует механическую работу, переданную агрегатом рабочей среде. В технической документации соответствует литере «Н», единицы измерения – метр водяного столба;
- Рабочая характеристика представляет собой график зависимости напора насоса и расходом рабочей среды в рабочем диапазоне;
- КПД установки «η». У центробежных насосов полный КПД определяется произведением КПД силовой установки и КПД самого насоса.
Указанные выше характеристики центробежного насоса определяются во время заводских испытаний и приводятся в паспорте изделия.
Классификация
Промышленностью выпускается широкий спектр центробежных насосов, которое классифицируется в зависимости от назначения и конструктивных особенностей.
По параметрам потока:
- Высоконапорные установки;
- Агрегаты с большой подачей;
- Насосы для рабочей среды с повышенным уровнем загрязнения;
По типу установки:
- С консольным монтажом;
- Агрегаты с двухсторонним входом;
- Центробежные насосы с двумя и более рабочими колесами (многоступенчатые);
По типу силовой установки:
- С электрическим приводом;
- С приводом от ДВС.
По условиям всасывания:
- С самостоятельным всасыванием рабочей среды;
- С эжекторно-вакуумным всасыванием;
- С электронно-емкостным всасыванием;
По степени автоматизации:
- Автоматические установки;
- Полуавтоматические системы;
По степени мобильности:
- Стационарные агрегаты;
- С креплением на салазки.
Кроме этого, различают погружные и поверхностные модификации агрегата. Погружные устройства нередко используются в качестве фекальных насосов и используются для очистки септиков, сливных ям и т.д. Поверхностные модификации получили широкое распространение в промышленном производстве и бытовой сфере.
Достоинства и недостатки
Использование данных устройств в промышленном производстве и бытовой сфере обусловлено рядом значительных преимуществ, которыми они обладают:
- Особенности конструкции и в сочетании с принципом работы обеспечивают максимальную эффективность использования центробежных насосных агрегатов;
- Параметры рабочей среды на выходе из нагнетающего патрубка отличаются высокой стабильностью;
- Устройства отличаются малой массой и небольшими габаритными размерами;
- Техническое обслуживание и текущий ремонт насосных установок может быть проведено своими силами без использования специальных инструментов;
- Срок службы агрегатов нередко превышает 15 лет без капитального ремонта.
Однако, несмотря на существенные достоинства центробежного насоса, существуют и некоторые недостатки:
- Отсутствие рабочей среды в рабочей камере насоса в момент запуска может привести к преждевременному выходу из строя всей гидромашины;
- Применение агрегатов с одним рабочим колесом не позволяет добиться высокого давления на выходе. Для обеспечения необходимых параметров приходится использовать многоступенчатые центробежные насосы.
Несмотря на высокую надежность, как и любое другое оборудование центробежный насос может выйти из строя.
Наиболее распространенные неисправности агрегата и способы их устранения
Для обеспечения исправной работы насоса, перед началом эксплуатации необходимо полностью заполнить рабочую камеру рабочей средой.
В таблице приведены возможные неисправности центробежных насосных установок, причины их возникновения и способы устранения.
|
Неисправность |
Возможные Причины |
Способы устранения |
|
Снижение номинального напора |
Засорение фильтра грубой очистки, подающего трубопровода или лопаток рабочего колеса. Неправильная установка или реверсивное вращение рабочего колеса. |
Замена фильтра, промывка трубопровода, очистка лопастей рабочего колеса. Установить рабочее колесо в правильное положение. Заменить обратный клапан. |
|
Резкое увеличение расхода электроэнергии в момент запуска |
Заслонка напорного трубопровода находится в открытом положении. Неправильная установка рабочего колеса или разгрузочного диска. Выход из строя предохранителя электродвигателя. Засорение трубки отвода рабочей среды. |
Уменьшить проходное сечение напорного трубопровода на время запуска. Устранить дефекты сборки. Заменить предохранители силовой установки. |
|
Повышенная нагрузка на электродвигатель |
Увеличенная частота вращения. Превышение допустимого значения подачи. Выход из строя элементов насоса или электродвигателя вследствие механических повреждений. |
Осмотреть силовую установку, при необходимости, устранить повреждения. Уменьшить проходное сечение напорного трубопровода. Провести ревизию элементов насоса, при необходимости, заменить поврежденные детали. |
|
Значительный нагрев подшипниковых узлов |
Засорение смазочной системы. Попадание в масло мелкодисперсных загрязнителей. Увеличенное радиальное биение. |
Промыть систему смазки дизельным топливом. Заменить масло в системе смазки. Осмотреть подшипники на предмет механических повреждений, при необходимости–заменить. Обеспечить центровку рабочего колеса. Увеличить зазоры для поступления масла в подшипниковые узлы. |
|
Повышенный уровень шума и наличие вибрации |
Недостаточная балансировка ротора. Чрезмерные смазочные зазоры. Наличие посторонних частиц в рабочей камере агрегата. Заклинивание вращающихся деталей. Кавитация |
Провести балансировку ротора. Отрегулировать масляные зазоры в подшипниковых узлах. Очистить детали агрегата в случае загрязнения и наличия различных отложений на лопатках рабочего колеса. Уменьшить проходное сечение подающего трубопровода. Устранить вибрацию трубопроводов. |
Несмотря на то что в большинстве случаев ремонт можно произвести своими силами, предпочтительнее доверить техническое обслуживание центробежного насоса профессионалам, имеющим соответствующее оборудование и опыт работы.
Универсальность, высокая производительность и надежность в работе обеспечили центробежным насосам самую широкую популярность. Такие системы могут эффективно использоваться как в бытовой сфере, так и в промышленном производстве. Кроме этого, большинство моделей имеют вполне доступную цену.
