Какие типы насосов относятся к динамическим

Динамические насосы, их классификация

В динамических насосах жидкость под воздействием гидродинамических сил перемещается в камере (незамкнутом объеме), постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса [15].

По виду сил, действующих на жидкую среду, динамические насосы подразделяются на лопастные, насосы трения и электромагнитные [16]. В этом же литературном источнике динамические насосы подразделяют на лопастные и вихревые.

Лопастными называют насосы, в которых жидкость перемещается за счет энергии, передаваемой ей при обтекании лопастей рабочего колеса. Лопастные насосы в зависимости от характера силового взаимодействия и направления потока в рабочем колесе подразделяются на: центробежные (радиальные и диагональные) и осевые [22].

В центробежных насосах поток жидкости в области лопастного колеса имеет радиальное направление и перемещается главным образом под воздействием центробежных сил.

В осевыхнасосах поток жидкости движется через рабочее колесо в направлении его оси, т.е. параллелен оси вращения и перемещается в поле действия гидродинамических сил, возникающих при взаимодействии потока и лопастного колеса (рисунок 2.91).

В насосахтренияжидкость перемещается под воздействием сил трения. К этой группе относятся вихревые, дисковые, черпаковые, вибрационные, лабиринтные, шнековые и струйные насосы.

Самыми распространенными среди этой группы насосов являются вихревыенасосы. В некоторых работах дисковые, черпаковые, вибрационные, лабиринтные, шнековые и струйные насосы выделяют в отдельную группу и относят к специальным насосам.

В вихревых насосах использование центробежной силы для нагнетания жидкости и применение лопастного колеса создают впечатление большой схожести вихревого насоса с центробежным. Однако в вихревом насосе приращение энергии перекачиваемой жидкости происходит в результате турбулентного обмена энергией основного потока на входе насоса и вторичного потока в рабочем колесе, т.е. при работе насоса жидкость, заполняющая рабочее колесо, в результате трения увлекает жидкость из всасывающего патрубка в кольцевой канал и перемещает ее до нагнетательного штуцера (рисунок 2.92).

1 – корпус; 2 – ротор Рисунок 2.91 – Схема осевого насоса 1 – корпус; 2 – канал; 3 – рабочее колесо; 4 и 6 – отверстия для подвода и отвода жидкости; 5 – воздухоотделитель Рисунок 2.92 – Вихревой насос закрытого типа

В электромагнитных насосах жидкость перемещается под действием электромагнитных сил. Данные насосы предназначены главным образом для перекачивания жидкого металла в магнитном поле.

В объемном насосе жидкая среда перемещается вследствие периодического изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом, т.е. жидкость в нем перемещается отдельными порциями.

Принцип действия объемного насоса состоит в вытеснении (перемещении) некоторого рабочего объема жидкости, поэтому их называют также насосами вытеснения (например, поршневой насос, в котором поршень постепенно вытесняет всю жидкость, заключенную в рабочем объеме цилиндра).

Объемные насосы – самовсасывающие, они перекачивают маловязкие и высоковязкие жидкости, пасты, смолы и т.д., а также жидкости с большим содержанием газов и криогенные.

Насосы объемного типа обычно подразделяют на две группы – возвратно-поступательного действия и роторные. В возвратно- поступательных насосах жидкость перемещается под действием поршня или диафрагмы. С помощью клапанов цилиндр соединяется попеременно то с подводящим, то с напорным трубопроводом.

В роторных насосах один или несколько вращающихся роторов образуют в корпусе насоса полости, которые захватывают перекачиваемую жидкость и перемещают ее от входного патрубка насоса к напорному.

К роторным насосам относятся шестеренные (рисунок 2.93), винтовые, пластинчатые.

1 – разгрузочные канавки; 2 – всасывающее отверстие; 3 – напорный патрубок; 4 – ведущая шестерня

Рисунок 2.93 – Шестеренный насос

Источник

Основные виды динамических насосов

В динамических насосах приращение энергии происходит в результате взаимодействия потока жидкости со свободно вращающимся в рабочей камере лопастным рабочим колесом. Данные насосы отличает компактность, удобство комбинирования с приводным электродвигателем и достаточно высокий кпд

Динамические насосы подразделяются на три основных вида: центробежные, осевые и вихревые. Конструктивные схемы этих насосов в основном имеют одни и те же элементы. Различным является взаимодействие рабочего колеса с потоком.

В центробежных насосах лопастной аппарат рабочего колеса формирует проточные каналы, направленные от его центра к периферии. Это позволяет при силовом воздействии лопастей колеса с жидкостью использовать центробежные силы.

Рисунок 3.1. — Схемы устройства динамических насосов

Схема устройства простейшего центробежного насоса представлена на рисунке 3.1 а. Рабочее колесо заключено в корпус 2 спиральной формы. При вращении колеса жидкость перемещается от центра к периферии, выбрасывается в рабочую камеру и поступает в напорный трубопровод. Приобретенная в колесе кинетическая энергия в камере преобразуется в потенциальную энергию (энергию давления) за счет торможения потока. Через приемное отверстие происходит всасывание жидкости.

Читайте также:  Какую дверь делать для ванной

В осевых насосах (рисунок 3.1 б)лопастной аппарат формирует каналы, направляющие движение потока вдоль оси. Создающийся перепад давлений на лопастях при вращении рабочего колеса 1 формирует подъемную силу, заставляющую перемещаться жидкость вдоль оси и, одновременно, при вращении колеса жидкость раскручивается. Для гашения раскрутки используются специальные направляющие аппараты 2. Рабочие колёса в осевых насосах, как правило, – открытые, с лопастями, которые установлены на втулке жестко, либо с возможностью их поворота.

Осевые насосы по сравнению с центробежными насосами обладают большей подачей, но меньшим напором при одинаковом диаметре рабочего колеса.

Недостатком центробежных и осевых насосов является отсутствие самовсасывающей способности и необходимость заполнения их жидкостью перед запуском в работу.

В вихревых насосах (рисунок 3.1 в)подвод и отвод жидкости осуществляется на периферии рабочего колеса. Рабочее колесо представляет собой диск с короткими радиальными лопастями, которое находится в корпусе с малыми осевыми зазорами и кольцевым каналом вокруг него. При вращении колеса жидкость увлекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы закручивается. При этом один и тот же объем жидкости, движущийся по винтовой траектории и многократно попадая в межлопастное пространство колеса, каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а, следовательно, и напора.

Напор вихревых насосов в 2…4 раза больше, чем у центробежных насосов, при одном и том же диаметре колеса, а подача – ниже.

Достоинством вихревых насосов является наличие самовсасывающей способности. Это исключает необходимость заливки корпуса и всасывающей линии насоса перекачиваемой жидкостью перед пуском. Вихревой насос может перекачивать как сплошные жидкости, так и жидкостно-газовые смеси.

Недостатком вихревых насосов является сравнительно невысокий КПД (0,25…0,5) и быстрый износ деталей при работе с жидкостями, содержащими взвешенные твердые частицы. Это обстоятельство ограничивает область использования вихревых насосов. Однако при очень малых подачах, они конкурируют с центробежными насосами.

Источник

Динамические насосы, их классификация

В динамических насосах жидкость под воздействием гидродинамических сил перемещается в камере (незамкнутом объеме), постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса [15].

По виду сил, действующих на жидкую среду, динамические насосы подразделяются на лопастные, насосы трения и электромагнитные [16]. В этом же литературном источнике динамические насосы подразделяют на лопастные и вихревые.

Лопастными называют насосы, в которых жидкость перемещается за счет энергии, передаваемой ей при обтекании лопастей рабочего колеса. Лопастные насосы в зависимости от характера силового взаимодействия и направления потока в рабочем колесе подразделяются на: центробежные (радиальные и диагональные) и осевые [22].

В центробежных насосах поток жидкости в области лопастного колеса имеет радиальное направление и перемещается главным образом под воздействием центробежных сил.

В осевыхнасосах поток жидкости движется через рабочее колесо в направлении его оси, т.е. параллелен оси вращения и перемещается в поле действия гидродинамических сил, возникающих при взаимодействии потока и лопастного колеса (рисунок 2.91).

В насосах тренияжидкость перемещается под воздействием сил трения. К этой группе относятся вихревые, дисковые, черпаковые, вибрационные, лабиринтные, шнековые и струйные насосы.

Самыми распространенными среди этой группы насосов являются вихревыенасосы. В некоторых работах дисковые, черпаковые, вибрационные, лабиринтные, шнековые и струйные насосы выделяют в отдельную группу и относят к специальным насосам.

В вихревых насосах использование центробежной силы для нагнетания жидкости и применение лопастного колеса создают впечатление большой схожести вихревого насоса с центробежным. Однако в вихревом насосе приращение энергии перекачиваемой жидкости происходит в результате турбулентного обмена энергией основного потока на входе насоса и вторичного потока в рабочем колесе, т.е. при работе насоса жидкость, заполняющая рабочее колесо, в результате трения увлекает жидкость из всасывающего патрубка в кольцевой канал и перемещает ее до нагнетательного штуцера (рисунок 2.92).

1 – корпус; 2 – ротор Рисунок 2.91 – Схема осевого насоса 1 – корпус; 2 – канал; 3 – рабочее колесо; 4 и 6 – отверстия для подвода и отвода жидкости; 5 – воздухоотделитель Рисунок 2.92 – Вихревой насос закрытого типа

В электромагнитных насосах жидкость перемещается под действием электромагнитных сил. Данные насосы предназначены главным образом для перекачивания жидкого металла в магнитном поле.

В объемном насосе жидкая среда перемещается вследствие периодического изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом, т.е. жидкость в нем перемещается отдельными порциями.

Читайте также:  Ниссан ноут бачок омывателя сколько литров

Принцип действия объемного насоса состоит в вытеснении (перемещении) некоторого рабочего объема жидкости, поэтому их называют также насосами вытеснения (например, поршневой насос, в котором поршень постепенно вытесняет всю жидкость, заключенную в рабочем объеме цилиндра).

Объемные насосы – самовсасывающие, они перекачивают маловязкие и высоковязкие жидкости, пасты, смолы и т.д., а также жидкости с большим содержанием газов и криогенные.

Насосы объемного типа обычно подразделяют на две группы – возвратно-поступательного действия и роторные. В возвратно- поступательных насосах жидкость перемещается под действием поршня или диафрагмы. С помощью клапанов цилиндр соединяется попеременно то с подводящим, то с напорным трубопроводом.

В роторных насосах один или несколько вращающихся роторов образуют в корпусе насоса полости, которые захватывают перекачиваемую жидкость и перемещают ее от входного патрубка насоса к напорному.

К роторным насосам относятся шестеренные (рисунок 2.93), винтовые, пластинчатые.

1 – разгрузочные канавки; 2 – всасывающее отверстие; 3 – напорный патрубок; 4 – ведущая шестерня

Рисунок 2.93 – Шестеренный насос

Источник

Классификация динамических насосов — характеристики, принцип действия, виды

Все насосное оборудование, которое вы можете найти в продаже, делят на две большие группы. В первую относят объемные агрегаты, используемые в промышленной сфере, на производстве. Ко второй группе относят динамические насосы, которые подходят, как для промышленных задач, так и для бытового применения. Поэтому, если вы ищете насос для перекачки жидкостей в частном доме, вас интересуют динамические насосы.

Насосы можно классифицировать по сферам применения, типу конструкции, материалам конструкции, типу перекачиваемой жидкости, условия эксплуатации и другим параметрам.

По типу зависимости энергии и потока жидкости выделяют два типа насоса:

  • динамические — энергия постоянно применяется для увеличения скорости жидкости в системе;
  • поршневые прямого вытеснения – энергия подается периодически.

Насос динамического типа: базовая характеристика

Главная особенность этой группы насосов в том, что они не имеют замкнутого объема. Перекачивание жидкости в насосе производится за счет вращающихся лопастей. Они называются лопастями рабочего колеса. Центробежные насосы на сегодняшний день являются наиболее распространенными видами.

По типу потока насосы бывают:

  • центробежными – присуще поступление воды по направлению вращающегося вала. Рабочее колесо выбрасывает жидкость по окружности кожуха, после она поступает в секцию диффузора, где происходит замедление напора и повышение давления;
  • с осевым потоком — жидкость всасывается аксиально из впускной трубы и движется по касательной. Это насос, который работает с крыльчаткой с осевым потоком. Жидкость входит и движется внутри насоса, а также выходит из насоса по валу гребного винта;
  • смешанным – в этом насосе жидкость перекачивается двумя путями — по радиусу и по оси рабочего колеса. Крыльчатка вращается внутри трубы по диагонали. Этот тип насоса объединяет характеристики центробежных насосов и осевых насосов.

Особенности центробежных насосов

Это категория самого распространенного и востребованного оборудования на рынке, используемые для перекачки жидкости. Крыльчатка используется в центробежных насосах с изогнутыми лопастями для увеличения скорости перекачивания воды. Рабочее колесо обычно приводится в действие электродвигателем.

Центробежные насосы преимущественно подходят для транспортировок жидкостей среднего значения вязкости. Лучше всего они справляются с водными источниками. Центробежные насосы состоят из трех частей, таких как рабочее колесо, корпус и всасывающий трубопровод. За трубопроводом установлен клапан и сетчатый фильтр.

Центробежные насосы привлекают простой конструкцией. Из-за небольшого количества движущихся элементов снижаются требования к техническому обслуживанию и общие затраты на оборудование. В категории центробежных насосов используют классификацию по типу потока:

  • осевой – создается поток параллельно оси вала, который сопровождается низкими показателями напора. В центробежных насосах этого типа давление создается за счет подъема лопаток или лопастей рабочего колеса на жидкость;
  • радиальный – создается поток перпендикулярно оси вала. Ему присущи более высокие показатели напора, в отличие от центробежного насоса с осевым потоком. Крыльчатка выпускает жидкость перпендикулярно валу;
  • смешанный – создается поток частично осевой и радиальный. Удается создать коническую структуру потока вокруг оси вала рабочего колеса. В таких насосах давление создается частично за счет центробежной силы и частично за счет подъемного действия лопаток рабочего колеса на жидкость.

Плюсы и минусы центробежных насосов

Поскольку насос из этой категории достаточно популярен, это объясняется рядом преимуществ. К ключевым плюсам работы центробежного насоса относят:

  • герметичная система. Из-за отсутствия уплотнителей снижаются риски утечки;
  • эти насосы можно использовать для откачки токсичных жидкостей без рисков испарения и выхода из системы;
  • эти насосы сконструированы таким образом, что двигатель и насос расположены на расстоянии. За счет этого предотвращена передача тепла от двигателя к насосу;
  • низкое трение, что снижает риски выхода из строя элементов.
Читайте также:  Какие кухонные смесители самые надежные

К минусам использования центробежного насоса относят принцип магнитной связи. Из-за скопления частиц на магните крыльчатке может произойти сбой в работе устройства. Муфта не всегда способна выдерживать большие нагрузки на насос. Нестабильные показатели потока жидкости могут привести к перегреву. Центробежные насосы не рекомендуют использовать для вязких жидкостей. Рассчитывать на высокие показатели напора в этих насосах не стоит. Для таких задач нужны большие корпусы, что не присуще центробежным насосам.

Сфера применения центробежных насосов и типичные неполадки

Используют центробежные насосы во многих отраслях. Они актуальны для:

  • перекачивания нефти, грязи, воды, поэтому используются в энергетической и нефтяной промышленности;
  • в системе кондиционирования;
  • для работы на водоочистных станциях;
  • бытовых целей.

В работе центробежных насосов могут происходить сбои и неполадки. Типичными проблемами, с которыми сталкиваются домовладельцы, считаю:

  • кавитация – происходит из-за несоответствия показателей напора на всасывании и технических параметров устройства. Простыми словами, давление пара внутри должно быть меньше атмосферного давления;
  • износ крыльчатке – провоцируется коррозией;
  • коррозия из-за влаги и воздействия воды;
  • перегрев – из-за неправильного распределения расхода;
  • утечка – происходит в районе вращающегося вала;
  • отсутствие жидкости в системе — центробежные насосы должны быть предварительно заполнены перекачиваемой жидкостью.

Правила выбора центробежного насоса

Алгоритм выбора центробежного насоса зависит от поставленных задач, с которыми должно справиться оборудование. Технические характеристики центробежного насоса являются основными параметрами выбора агрегата. Ключевыми параметрами выбора считают:

  • эффективность. Определяется уровнем КПД, со значения которого можно установить потери при работе насоса;
  • производительность. Это количество жидкости, перекачиваемое за единицу времени. От этого параметра зависит, насколько хорошо насос может работать непрерывно;
  • мощность, напор.

Если вы ищете центробежный насос по определенным параметрам, характеристики оборудования должны быть на порядок выше. Запас должен быть объективным, чтобы гарантировать одновременно бесперебойную работу насоса с максимальной нагрузкой и не потреблять лишнее электричество.

Насосы прямого вытеснения

Они отличаются тем, что откачивают фиксированное количество жидкости через равные промежутки времени. Конструкцией предусмотрено наличие внутренних полостей, которые заполняются на стороне всасывания через равные промежутки времени, а на выходе фиксируют более высокое давление. Действие перекачки от входа к выходу насоса является циклическим. Жидкость в этом насосе может быть захвачена внутри полости для выпуска установленного количества жидкости.

Классификация поршневых насосов по способы перемещения жидкости в системе:

Принцип работы такого насоса объясняется следующим алгоритмом: вода перекачивается при расширении и откачивается во время сжатия. В это время направление потока контролируется обратными клапанами. Они блокируют движение жидкости в обратном направлении.

Преимущества поршневых насосов

Существует ряд причин выбора поршневых насосов. Главными плюсами считают:

  • возможность перекачивания жидкостей с высокой вязкостью;
  • обеспечивает транспортировку жидкости с низким расходом и повышенным давлением;
  • низкая стоимость при эксплуатации;
  • создает вакуум на входной стороне трубы, что позволяет создавать подъемную силу всасывания.

При выборе насоса важно учитывать особенности перекачиваемых жидкостей и технические параметры самого насоса. Жидкости отличаются следующими характеристиками: вязкость, плотность, вес, температура, поток, давление пара, содержание примесей и их размеры.

Видео-гайд: Какие типы насосов относятся к динамическим


Если вы хотите выбрать подходящий насос по установленным критериям, стоит обратить внимание на: производительность, расход, давление, напор.

Вывод: чем отличается динамический и объемный насос?

Ключевым отличием между этими двумя видами насосов считают взаимодействия давления и расхода жидкости. Объемные насосы практически не зависят от давления. В них сохраняется постоянный беспрерывный расход. Даже если напорная линия полностью заполнена, объемный насос будет пытаться протолкнуть туда жидкость. Если насос не сможет совершить подачу жидкости, он просто выйдет из строя. В лучшем случае насос может приостановить работу.

Динамический насос более адаптирован. Он ориентируется на стабильные перепады давления. Если в напорной линии фиксируется большое давление, новый поток жидкости будет меньшим. Динамические насосы не останавливаются в работе, даже если показатели давления уже максимальные. В этом случае перекачиваемая среда проходит через рабочую камеру. При использовании динамического насоса не стоит экономить на двигателе и системе охлаждения.

Объемные насосы преимущественно покупают с целью использования в системах, где потребуется большой перепад давления. Также они подходят для сохранения расхода на фиксированных показателях. Динамические насосы не могут обеспечить большие перепады давления. С уменьшением перепада давления жидкость будет перекачиваться быстрее.

Именно поэтому, выбор насоса начинают с динамических моделей. Если они не подходят по каким-либо причинам, тогда переходят к рассмотрению объемных насосов.

Источник

Поделиться с друзьями
СервисКлимат