Различия в принципах работы различных промышленных насосов


Время публикации:

Aug 18,2025

Различия в принципах работы различных промышленных насосов

Центробежный насос, многоступенчатый насос, винтовой насос, мембранный насос, поршневой насос, водокольцевой вакуумный насос, принципиальная схема.

Принцип работы центробежного насоса можно проиллюстрировать на примере консольного одноступенчатого центробежного насоса, показанного на рисунке. Его основными рабочими компонентами являются рабочее колесо 1 и корпус насоса 3. Рабочее колесо обычно состоит из пяти-семи изогнутых лопаток 2, а также передней и задней круглых крышек. Рабочее колесо закреплено на одном конце вала насоса 6 с помощью шпонки и гайки. Гайка 7, крепящая рабочее колесо, обычно имеет левую резьбу, чтобы предотвратить ослабление из-за инерции при многократных запусках. Другой конец вала проходит через сальник и входит в корпус насоса, приводимый в движение первичным двигателем и вращающийся в направлении, указанном стрелкой. Корпус насоса имеет спиральную форму, также называемую улиткой или спиралью.

Причины выхода из строя центробежного насоса: 1. Отсутствие подачи жидкости после запуска. Центробежный насос, не подающий жидкость, можно разделить на два типа. Во-первых, манометр нагнетания остается практически неподвижным в течение некоторого времени после запуска, а контрольный кран для воды на корпусе насоса или нагнетательном патрубке не сбрасывает воду, что указывает на отсутствие поступления жидкости в насос. Центробежные насосы с высоким положительным всасыванием обычно оснащены различными самовсасывающими устройствами, которые создают вакуум на всасывающем отверстии насоса во время запуска для «заполнения водой». Если эти устройства не создают достаточного вакуума, заливка невозможна, и подача жидкости невозможна. Возможные причины: 1) неисправность «заполняющего» устройства, например, отсутствие заливки самовсасывающего центробежного насоса при первом использовании или чрезмерный торцевой зазор в водокольцевом вакуумном насосе. 2) Утечка во всасывающем патрубке или уплотнении вала. 3) Воздействие уровня жидкости во всасывающем патрубке. Если показания манометра давления нагнетания не растут, а манометр давления всасывания показывает высокий вакуум, возможно, что вакуум на всасывании превысил допустимый вакуум на всасывании, что приводит к испарению жидкости во всасывающем отверстии насоса и не позволяет насосу всасывать жидкость. Причины могут быть следующими: 1) Чрезмерный напор на всасывании; для насосов, работающих из вакуумной камеры, напор потока может быть слишком низким, а вакуум на всасывании — слишком высоким. 2) Чрезмерное сопротивление потоку во всасывающем трубопроводе, например, засоренный фильтр. 3) Препятствие во всасывающем трубопроводе, например, закрытый всасывающий клапан, ржавый донный клапан или засоренная всасывающая труба. 4) Слишком высокая температура всасываемой жидкости, что приводит к низкому допустимому вакууму на всасывании. Другая возможная причина — попадание жидкости в насос, повышение показаний манометра давления нагнетания, но итоговое давление нагнетания в закрытом состоянии ниже нормы. Это может быть связано с такими проблемами насоса, как ослабленное, засоренное или сильно поврежденное рабочее колесо, слишком низкая скорость вращения или вращение в обратном направлении. Если давление нагнетания в закрытом положении нормальное, насос может не производить сброс воды по следующим причинам: избыточное статическое давление в трубопроводе; избыточный напор другого насоса при параллельном использовании; или неисправность нагнетательного клапана (например, из-за отсоединения задвижки и штока клапана). При заливке насоса с высоким напором сначала откройте выпускной кран на корпусе насоса, а затем откройте всасывающий клапан, чтобы заполнить насос водой. Если давление нагнетания в закрытом положении после запуска недостаточно, возможно, что впрыскиваемая забортная вода содержит слишком много пузырьков, что приводит к разделению и скоплению газа у основания лопасти после запуска, что затрудняет его промывку.

2,многоступечатый насос

2. Недостаточный расход: Недостаточный расход центробежного насоса можно проанализировать на основе рабочих характеристик. Либо уменьшается характеристика напора насоса, либо характеристика трубопровода становится круче или смещается вверх, что приводит к смещению рабочей точки в сторону меньшего расхода. Причины, связанные с трубопроводом, включают: повышенное статическое давление (высота нагнетания или давление на поверхности нагнетаемой жидкости) или повышенное сопротивление напорного трубопровода. Причины, связанные с насосом, включают: недостаточную скорость; износ уплотнительного кольца, увеличивающий внутреннюю утечку; повреждение или засорение рабочего колеса; утечки во всасывающем трубопроводе или уплотнении вала; неглубокое погружение всасывающего трубопровода в жидкость, что приводит к подсосу воздуха; и кавитация во время работы насоса. 3. Перегрузка двигателя: В морских центробежных насосах в качестве первичных двигателей часто используются электродвигатели, и их цепи, как правило, оснащены устройствами защиты от перегрузки по току. При перегрузке двигателя он автоматически отключается из-за чрезмерного тока. Причину можно определить следующим образом: 1) Проверьте напряжение и частоту источника питания. При снижении напряжения ток увеличивается, но мощность двигателя фактически не увеличивается; это называется поверхностной перегрузкой. Более того, при увеличении частоты тока пропорционально увеличивается скорость двигателя, увеличивая мощность на валу насоса.

2) Проверните насос, чтобы проверить, не избыточна ли сила трения. Если проворачивание происходит тяжелее обычного, это может указывать на: чрезмерную затяжку сальника, неправильную установку механического уплотнения вала (пружины слишком тугие), изгиб вала насоса, его перекос, трение рабочего колеса или сильный износ подшипников. 3) Проверьте, не превышают ли вязкость и плотность перекачиваемой жидкости проектные требования. 4) Если рабочее колесо двустороннего всасывания установлено вверх дном, загнутые назад лопатки превратятся в загнутые вперед лопатки, что также может привести к перегрузке насоса. 5) При необходимости отсоедините насос от двигателя и дайте двигателю поработать автономно. Если измеренный ток выше нормального значения холостого хода, это указывает на проблему с самим двигателем (задевание ротора, потеря фазы и т. д.). Следует отметить, что если подача центробежного насоса значительно превышает номинальную (очень низкий напор) из-за проблем с трубопроводами, его мощность превысит номинальную. Однако большинство двигателей имеют соответствующий запас мощности.

3,Винтовый насос

Недостатком винтового насоса является большой осевой размер винта, что приводит к низкой жесткости. Кроме того, требования к обработке и сборке высоки. Трехвинтовые насосы дороже (примерно в пять раз, чем шестеренный насос той же спецификации), но негерметичные двухвинтовые и одновинтовые насосы дешевле поршневых насосов. На судах трехвинтовые насосы обычно используются в качестве масляных насосов, топливных насосов, грузовых масляных насосов и гидравлических насосов для главного двигателя. Одновинтовые насосы в основном используются в качестве насосов для сточных вод в сепараторах нефти и воды, перекачивающих насосы для мусоросжигательных установок, насосов для перекачки навоза, насосов остаточного масла и отстойных насосов. Они также могут использоваться в качестве насосов забортной воды и насосов для промывки палубы. Помимо различных масляных насосов, двухвинтовые насосы могут также использоваться в качестве балластных насосов, пожарных насосов, насосов санитарной воды и насосов питательной воды котлов. Пятивинтовые насосы являются негерметичными винтовыми насосами. Меньший диаметр винта и габаритные размеры при заданном расходе делают их подходящими для высоких расходов, но процесс их изготовления сложен и дорог, и в настоящее время они используются только на военных кораблях. 1) Как и шестеренные насосы, винтовые насосы являются самовсасывающими, но следует избегать сухого хода, чтобы предотвратить сильный износ рабочих поверхностей винта и гильзы цилиндра. Если одновинтовой насос останавливается и работает всухую, резиновый цилиндр быстро сгорит. Поэтому при первом использовании или после разборки, осмотра и повторной сборки насос следует заполнить перекачиваемой жидкостью для смазки винта. Во время работы следует строго избегать вдыхания воздуха. Жидкость также должна удерживаться в насосе, когда он не используется. 2) Всасывающая линия трехвинтового насоса должна быть снабжена фильтром с ячейками 40-60, а уровень всасываемого масла должен быть не менее чем на 100 мм выше отверстия всасывающего патрубка. Твердые загрязнения, такие как сварочный шлак и ржавчина, должны быть удалены из новых монтируемых трубопроводов. Во время работы перекачиваемая жидкость должна содержаться в максимально возможной чистоте, а фильтр следует очищать незамедлительно, чтобы предотвратить засорение или царапины насоса. Если во время работы слышны необычные шумы, насос следует немедленно остановить и осмотреть. 3) Винтовые насосы, как правило, имеют фиксированное направление вращения и не должны изменяться. В противном случае направления всасывания и нагнетания изменятся, устройство балансировки тяги выйдет из строя, и насос будет поврежден. 4) При запуске винтового насоса, как правило, в первую очередь следует полностью открыть запорные клапаны на всасывании и нагнетании. При выключении нагнетательный клапан следует закрыть первым после выключения питания, а всасывающий клапан следует закрыть после полной остановки насоса, чтобы предотвратить всасывание жидкости насосом. Выход насоса часто оснащен предохранительным регулирующим клапаном давления. Для запуска с небольшой нагрузкой его можно ослабить перед запуском. После того, как насос достигнет номинальной скорости, давление можно отрегулировать до необходимого давления нагнетания.

Винтовые насосы не следует эксплуатировать с закрытым нагнетательным клапаном в течение длительного времени, обеспечивая только обратный поток через регулирующий клапан. Также не следует использовать обратный поток с высоким расходом от регулирующего клапана для настройки насоса на низкий расход. Это приведет к значительным потерям на дросселирование, повышению температуры перекачиваемой жидкости и даже к деформации и повреждению насоса из-за высоких температур. 5) Винтовые насосы имеют длинные винты с низкой жесткостью, что делает их склонными к изгибу и деформации. Особую осторожность следует проявлять при разборке, сборке и хранении. При установке обеспечьте равномерный зазор по всей поверхности винта. Для насосов с высоким расходом убедитесь, что вес насоса равномерно распределен по основанию, а центр тяжести по возможности проходит через ребра корпуса. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы должны быть надежно закреплены и совмещены с всасывающим и нагнетательным патрубками насоса, чтобы минимизировать деформацию, вызванную контактом с корпусом насоса. После установки насоса необходимо правильно выровнять соединение вала насоса и вала двигателя. Винт должен быть защищён от изгиба при разборке и подъёме. Запасные винты желательно подвешивать и фиксировать для хранения, чтобы предотвратить неравномерное расположение и деформацию. Во время работы винт должен быть защищён от перегрева, который может привести к расширению и изгибу. 6) Избегайте низкой температуры всасывания, высокой вязкости, подсоса большого количества воздуха в масло и засорения всасывающего фильтра. Это может привести к чрезмерному разрежению всасывания, что приводит к кавитации и шуму. Кроме того, несоосность муфты или чрезмерный износ насоса также могут стать причиной шума при работе.

4. Мембранный насос

Ключевые слова: