Насосы, применяемые в системах водоснабжения

Насосы являются одним из наиболее распространенных видов машин, и их классификация по назначению весьма затруднительна, поэтому принята классификация по принципу действия. С этой точки зрения все существующие насосы разделены на три основные группы.

Лопастные насосы преобразуют механическую энергию двигателя за счет динамического взаимодействия потока перекачиваемой жидкости и лопастей вращающегося колеса. К этой группе относятся центробежные, вихревые, осевые и центробежно-вихревые насосы.

Объемные насосы работают по принципу вытеснения жидкости из рабочей камеры путем периодического изменения ее объема. В эту группу входят поршневые, винтовые, шестеренные и другие насосы.

Насосы трения работают по принципу непосредственной передачи энергии при смешении потоков рабочей жидкости (газа), обладающей бо́льшим запасом энергии, с перекачиваемой жидкостью (газом), обладающей меньшим запасом энергии; к ним относятся гидроэлеваторы, газо- или воздухоструйные насосы.

По роду перекачиваемой жидкости выделяют насосы для чистой воды; для загрязненных вод – сточные динамические (фекальные); для горячей воды (теплофикационные); для перекачивания песка (песковые); для перекачивания земляной пульпы (грунтовые); для перекачивания агрессивных жидкостей (химические).

По числу колес насосы подразделяют на одноколесные, которые находят наибольшее применение в системах коммунального водоснабжения, и многоколесные, как правило, насосы высокого давления. У многоколесных насосов на рабочий вал насажено несколько рабочих колес, и напор, развиваемый насосом, равен сумме напоров, развиваемых каждым рабочим колесом.

По создаваемому напору насосы делятся на низконапорные (20 м); средненапорные (от 20 до 60 м); высоконапорные (60 м).

По расположению вала рабочего колеса насосы изготовляют вертикальные и горизонтальные.

К группе насосов с вертикальным валом относят насосы типа А – артезианские с электродвигателем, расположенным над устьем скважины, и ЭЦВ (Э – с приводом от погружного электродвигателя, Ц – центробежный, В – для подъема воды). Эти насосы применяют для подъема воды из артезианских скважин.

По способу подвода воды к рабочему колесу насосы различают: с одно- и двусторонним, боковым и осевым подводом воды.

Центробежные насосы

В системах водоснабжения и водоотведения наибольшее распространение нашли центробежные насосы. Работа этих насосов основана на принципе силового взаимодействия лопастей рабочего колеса насоса с обтекающим их потоком перекачиваемой жидкости. Схема установки центробежного насоса показана на рис. 5.1.

Схема установки центробежного насоса

Рис. 5.1. Схема установки центробежного насоса:

1 – приемный клапан; 2 – всасывающий трубопровод; 3 – задвижка; 4 – вакуумметр; 5 – насос; 6 – предохранительное устройство; 7 – расходомер; 8 – задвижка; 9 – обратный клапан; М – манометр

Основным рабочим органом центробежного насоса (рис. 5.2) является рабочее колесо 4, которое свободно вращается в корпусе. При вращении колеса в потоке жидкости возникает разность давлений по обе стороны лопасти. Силы давления лопастей на поток создают вращательное движение жидкости, а под действием центробежных сил создается поступательное движение жидкости и увеличиваются ее давление и скорость. Рабочее колесо закреплено на валу, который служит проводником механической энергии двигателя. В месте прохода вала через отверстие в корпусе насоса устраивают сальниковое (или торцевое межаническое) уплотнение, предупреждающее вытекание жидкости из корпуса.

Консольный центробежный насос

Рис. 5.2. Консольный центробежный насос:

1 – вибровставка; 2 – входной патрубок; 3 – корпус насоса; 4 – рабочее колесо; 5 – лопасть рабочего колеса; б – посадочная площадка; 7 – электродвигатель; 8 – сальник; 9 – выходной патрубок

Корпус служит для конструктивного объединения всех элементов в насосе, подвода потока жидкости к рабочему колесу по всасывающему патрубку, отвода воды по напорному патрубку и для преобразования динамического (скоростного) напора потока, выходящего из колеса, в статический напор (давление).

Перед пуском в действие корпус насоса и всасывающий трубопровод заполняют жидкостью. При вращении рабочего колеса жидкость, заполняющая каналы между лопастями колеса, под действием центробежной силы отбрасывается от центра колеса к его периферии и поступает в спиральную камеру (улитку) и далее – в нагнетательный трубопровод. Одновременно в центральной части насоса перед входом жидкости в рабочее колесо создается разрежение; под действием атмосферного давления на поверхность воды в источнике вода по всасывающему трубопроводу поступает в насос.

При центробежном насосе устанавливают следующую аппаратуру и арматуру:

  • – приемный клапан с сеткой, предназначаемый для удержания в корпусе насоса и во всасывающем трубопроводе воды при заливке насоса перед пуском;
  • – задвижку на всасывающем трубопроводе (устанавливается в тех случаях, когда насос находится под заливом или всасывающая линия насоса присоединена к объединенному всасывающему трубопроводу);
  • – вакуумметр (для определения вакуумметрической высоты всасывания, присоединяется к всасывающему патрубку насоса);
  • – манометр для определения напора, развиваемого насосом (устанавливается на напорном патрубке насоса);
  • – обратный клапан для предотвращения обратного движения воды из напорного трубопровода;
  • – задвижку на напорном трубопроводе (для отключения насоса от напорного трубопровода и в некоторых случаях для регулирования подачи и напора насоса. Устанавливается непосредственно за обратным клапаном);
  • – расходомер для определения подачи (расхода) насоса;
  • – предохранительный клапан для защиты насоса и трубопровода от действия повышенного давления, возникающего при гидравлическом ударе.
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >