Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Гидравлика

КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ ЛОПАСТНЫХ НАСОСОВ

Центробежные насосы. На рис. 2.18 представлен консольный насос (К), предназначенный для подачи чистой холодной воды и других малоагрессивных жидкостей.

Характерная особенность такого насоса — расположение рабочего колеса 4 на консоли вала 12, вращающегося в двух широко расставленных шариковых подшипниках 13. Подвод насоса 1 выполнен в виде прямоосного конфузора заодно с крышкой насоса. Для разгрузки рабочего колеса 4 от осевого усилия, возникающего вследствие разности давления слева и справа на его внутренний диск в пределах диаметра входа рабочего колеса, предусмотрены разгрузочные отверстия 23. Это обеспечивает выравнивание давления за рабочим колесом 4 (перед сальником) и перед рабочим колесом 4 в зоне всасывания. Чтобы предотвратить просачивание воздуха в насос, сальниковое уплотнение 10 снабжено кольцом гидравлического затвора 19, жидкость к которому подводится по сверлению 8. В корпусе 7 и в крышке насоса установлены сменные уплотнительные кольца 2 и 3. Корпус 7 насоса крепится на опорной стойке. Неуравновешенные радиальное и осевое усилия через вал 12 воспринимаются шарикоподшипниками 13. Иногда рабочее колесо 4 насоса выполняется неразгруженным, тогда осевое усилие воспринимается упорным подшипником.

Разрез центробежного консольного насоса

Рис. 2.18. Разрез центробежного консольного насоса:

1 — входной (всасывающий) патрубок; 2 — уплотняющее кольцо; 3 — защитное кольцо; 4 — рабочее колесо; 5 — пробка отверстия для подсоединения вакуум-насоса; 6 — выходной (нагнетательный) патрубок; 7 — спиральный корпус; 8 — сверление; 9 — втулка защитная; 10 — набивка сальника; 11 —крышка сальника; 12 — вал; 13 — шарикоподшипники; 14 — распорная втулка; 15 — стойка опорная с масляной ванной; 16 — втулка распорная; 17,18 — полумуфты; 19 — кольцо гидравлического уплотнения; 20 — корпус сальника; 21 —

гайка; 22 — грундбукса; 23 — разгрузочное отверстие

На рис. 2.19 изображен одноступенчатый насос с двусторонним входом.

Этот насос характеризуется двусторонним подводом жидкости к рабочему колесу 4. Благодаря этому оно имеет симметричное исполнение и разгружено от осевого усилия. Подвод 5 к рабочему колесу 4 и отвод насоса спиральные. Корпус насоса имеет горизонтальный разъем. Это обеспечивает возможность ремонта и замены деталей ротора без демонтажа трубопроводов и отсоединения электродвигателя. Сальниковые уплотнения вала в местах подвода насоса снабжены гидравлическими затворами 2, к которым под давлением по трубкам подается жидкость из отвода. Вал насоса защищен от износа сменными втулками, которые одновременно фиксируют рабочее колесо в осевом направлении. Уплотнение между рабочим колесом 4 и корпусом осуществляется сменными уплотняющими кольцами 3 и 6, закрепленными на рабочем колесе 4 и корпусе насоса. Радиальная нагрузка ротора воспринимается подшипниками скольжения. Для фиксации вала и восприятия возможного осевого усилия в корпусе левого подшипника установлен радиально-упорный подшипник 1.

Для создания больших напоров применяются многоступенчатые насосы. Промышленность выпускает несколько типов этих насосов. На рис. 2.20 представлен разрез пятиступенчатого секционного центробежного насоса. Принцип работы тот же, что и у рассмотренных центробежных насосов. Особенность в том, что насос состоит из отдельных секций, стягиваемых шпильками. Жидкость поступает на первое рабочее колесо 16 через входной канал, выполненный во входной крышке 7. Далее через направляющий аппарат 2 жидкость поступает на следующее рабочее колесо. Пройдя все пять ступеней, вода выходит через выходной патрубок 1.

Секционность насоса позволяет при одной и той же подаче с помощью различного количества монтируемых ступеней (секций) варьировать его напором, изменяя только длину вала, стяжных шпилек и обводной трубки отвода воды от пяты. Гидравлическая пята 25 — это разгрузочное устройство, автоматически уравновешивающее осевое усилие и стремящееся сместить ротор насоса в сторону всасывания. Для создания противодавления осевым усилиям в гидравлическую пяту по щели 19 подводится вода от последней ступени насоса. От пяты 25 она отводится для уплотнения сальников на входе и далее попадает во всасывающую линию или отводится наружу. Подводимая к сальникам вода уплотняет и охлаждает их.

Гидравлическая пята 25 — ответственное устройство, ее неисправность приводит в негодность рабочие колеса и уплотнения из-за смещения ротора в сторону всасывания.

Многоступенчатые насосы имеют малые габариты при высоких напорах, однако демонтаж их неудобен, так как кроме отсоединения трубопроводов необходима разборка подшипников и сальников.

Центробежный насос с двусторонним входом

Рис. 2.19. Центробежный насос с двусторонним входом

Разрез многоступенчатого секционного центробежного насоса

Рис. 2.20. Разрез многоступенчатого секционного центробежного насоса:

  • 1 — выходной патрубок; 2 — направляющий аппарат; 3 — корпус секции; 4 — шпилька стяжная; 5 — защитно-уплотняющее кольцо;
  • 6 — резиновый шнур; 7 — входной патрубок; 8 — канал гидравлического уплотнения сальника; 9 — муфта; 10 — радиальный роликоподшипник; 11 — кронштейн; 12 — сальник; 13 — кольцо гидравлического уплотнения; 14 — грундбукса; 15 — распорно-защитная втулка; 16 — рабочее лопастное колесо; 17 — вал; 18 — призматическая шпонка; 19 — щель подвода воды к гидравлической пяте;
  • 20 — дистанционная втулка; 21 — втулка разгрузки; 22 — гайка-втулка; 23 — уплотнение в крышке подшипника; 24 — защитно-уплотняющее

кольцо; 25 — гидравлическая автоматическая пята

Скважинные центробежные насосы — вертикальные секционные насосы, устанавливаемые в скважине при водоснабжении, водопо- нижении и орошении. Эти насосы разделяются на две группы: насосы, монтируемые в скважине с приводом от двигателя, располагающегося над скважиной, и насосы, погружаемые вместе с электродвигателем под динамический уровень воды в скважине.

В первом случае насос соединяется с двигателем длинным трансмиссионным валом, монтируемым в водоподъемной трубе. В этих насосах используются радиальные и диагональные рабочие колеса. К установке скважинных насосов с трансмиссионным валом предъявляются высокие требования: строго вертикальное расположение вала трансмиссии, недопущение искривления скважины, тщательный монтаж. К недостаткам этих насосов следует отнести трудность эксплуатации и сложность монтажа и демонтажа насоса при ремонтах, изнашивание вала от песка и коррозии.

И все же эти насосы имеют преимущества перед поршневыми штанговыми насосами и эрлифтами. Они менее металлоемки, чем штанговые насосы, и не требуют сложного оборудования, такого, как компрессоры в эрлифтных установках.

Указанные недостатки насосов с трансмиссионным валом послужили причиной создания погружных агрегатов — второй группы скважинных насосов.

Погружной многосекционный электронасос диагонального типа показан на рис. 2.21. Насос 2 размещается ниже динамического уровня воды в скважине. Для привода таких насосов применяются погружные асинхронные водозаполненные электродвигатели 1 с короткозамкнутым ротором.

Электродвигатель 1 располагается ниже насоса 2, вода в который проходит через приемную сетку, расположенную между насосом 2 и электродвигателем 1. Подшипники насоса 2 и электродвигателя 1 смазываются и охлаждаются водой. Вода от насоса 2 поступает в водоподъемную трубу 3, соединенную с ним специальным патрубком. Энергия к погруженному электродвигателю 1 подводится сверху по специальному кабелю 4.

Осевые насосы. Рабочее колесо осевого насоса представлено на рис. 2.22, а, а схема движения воды в рабочем колесе — на рис. 2.22, б. Струйки потока движутся параллельно оси насоса, благодаря чему этот тип лопастных насосов и получил название осевых. В действительности движение потока в насосе более сложное — помимо осевого перемещения поток участвует в винтовом движении при сходе с лопастей рабочего колеса.

Схема конструкции осевого насоса с жестко закрепленными лопастями рабочего колеса показана на рис. 2.22, в.

Погружной многоступенчатый электронасос

Рис. 2.21. Погружной многоступенчатый электронасос

На втулке 1 рабочего колеса жестко закреплены лопасти 2. Втулка закрыта обтекателем 11, который обеспечивает плавный подвод жидкости к лопастям 2. Сойдя с лопастей 2, поток попадает на неподвижные лопасти направляющего аппарата 9, служащего отводом насоса.

Осевой насос

Рис. 2.22. Осевой насос:

а — рабочее колесо: 1 — втулка; 2 — лопасти; 3 — обтекатель; 6 — схема движения жидкости: 1 — корпус; 2 — лопасть рабочего колеса; 3 — вал; в — схема конструкции

К отводу крепят колено 8 с напорным патрубком. Для привода рабочего колеса служит вал, установленный в двух направляющих подшипниках скольжения 10 и 7 с водяной смазкой. В этих целях применяется отфильтрованная вода, подводимая по трубке 4 в камеру над верхним подшипником 7, уплотненную сальником 6. Пройдя через зазор между вкладышем подшипника 7 и валом, по трубе 3 вода поступает к нижнему подшипнику 10, после которого — в основной поток. Вал насоса соединяется с валом электродвигателя жесткой муфтой 5. Осевое усилие и вес ротора воспринимаются пятой электродвигателя.

Промышленностью выпускаются также поворотно-лопастные осевые насосы. В этих насосах положение лопастей рабочего колеса может регулироваться. Благодаря этому обеспечивается регулирование подачи насоса при высоких значениях КПД.

Осевые насосы преимущественно предназначаются для подачи больших расходов воды при сравнительно небольших напорах. Широко применяются эти насосы в осушительных насосных станциях, на судоходных шлюзах.

Характеристике осевого насоса, представленной на рис. 2.23, присуще резкое снижение напора при увеличении подачи. Это приводит к тому, что с увеличением подачи мощность насоса уменьшается. Для поворотно-лопастных осевых насосов характеристика представляет собой более сложную номограмму с широким диапазоном изменения параметров насоса.

Характеристика осевого насоса

Рис. 2.23. Характеристика осевого насоса

Диагональные насосы (полуосевые). Движение жидкой среды в рабочем колесе таких насосов происходит под углом к оси насоса (по диагонали). По конструкции они сходны с осевыми насосами. Рабочие колеса их выполняют или открытыми в виде конических пропеллеров, или закрытыми с движением потока по диагонали. По своим гидравлическим параметрам эти лопастные насосы занимают среднее положение между центробежными и осевыми. Они относятся к низко- и средненапорным насосам, могут быть одно- и многоступенчатыми. Отводы могут быть как спиральные, так и осевые.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы