Многоступенчатые центробежные насосы: принцип действия, разновидности, преимущества и недостатки

Для того чтобы сделать пребывание в загородном доме комфортным применяют разные дополнительные приспособления. Самым популярным вариантом являются многоступенчатый центробежный насос. При помощи насоса такого вида в системе водопровода повышается давление, что дает возможность эффективно применять их в частном домовладении и в многоквартирных домах, и для использования в промышленности.
Центробежные насосы — это динамическое гидравлическое оборудование. Данные насосы предназначены для того, чтобы осуществлять перекачку жидкости, это происходит благодаря тому, что кинетическая энергия вращения превращается в гидродинамическую энергию потока. Чтобы вал насоса вращался, его оборудуют ДВС или электродвигателем.

Обычно вода достигает до рабочего колеса, которое оборудовано лопатками, которые нужны для того, чтобы действовать на частицы воды и передавать ей энергию.

Типы центробежных насосов

Классифицировать агрегаты можно по таким отличительным особенностям:

• По числу ступеней:

• одноступенчатые агрегаты;
• двухступенчатые;
• многоступенчатые.

• Какое количество потоков жидкости:

• однопоточные;
• с двумя потоками;
• многопоточные.

• По какому принципу подводится к рабочему колесу жидкость:

• со спиральному отводу;
• по кольцевому отводу, с направляющим аппаратом;

• Какая конструкция рабочего колеса:

• закрытое рабочее колесо;
• открытое рабочее колесо.

• Как выполнен привод:

• с использованием соединительной муфты;
• через редуктор.

• По расположению вала:

• вертикальные;
• горизонтальные.

• Насос с мокрым ротором. В этом случае ротор двигателя совершает движение непосредственно жидкости. Статор двигателя, постоянно находящийся под напряжением, от ротора отделяется специальной гильзой, толщиной от 0,1 до 0,3 миллиметров, выполненной из нержавеющей стали. Подшипники ротора смазываются жидкой средой, она же выполняет и функцию охлаждения ротора. Вал насоса, в основном, располагается горизонтально.
• Насос с сухим ротором. Здесь ротор мотора не соприкасается с жидкой средой, которая перекачивается. У них, как правило, большая подача жидкости.

Преимущества и недостатки центробежных насосов

По сравнению с другими типами центробежные насосы имеют преимущества:

• В широком значении диапазона подач Q сохраняются достаточно высокие значения КПД и напоров Н, в результате пологих характеристик Н = f(Q) и η = η (Q.
• Увеличенная частота вращения, что позволяет для насосов использовать в качестве привода электродвигатели и турбины.
• Изменения мощности N имеет плавную форму, что позволяет пуск насоса выполнить при закрытой задвижки на выходе или при закрытом обратном клапане.
• Имеют хорошую устойчивость в работе устройств и расширение технических величин Н и Q при параллельном и последовательном соединении насосов, при осуществлении работы на один трубопровод.
• Плавно протекают переходные процессы, при изменениях режимов работы гидросистем.
• Насосы располагаются выше уровня жидкости в емкости для расхода.
• За счет разных факторов меняются показатели насосов H, Q, η. Этими факторами являются:

• обточка диаметров рабочих колес;
• изменение частоты вращения;
• изменение частоты электроснабжения.

• Невысокая цена насоса, что связано с использованием в составе изделия сравнительно недорогих конструкционных материалов:

• стали;
• чугуна;
• полимерных материалов.

• Простота в обслуживании и эксплуатации.
• Высокая надежность во время работы.
• Большая подача жидкости Q.
• С небольшими равномерными пульсациями давления идет поток жидкости.
• Успешно работают на «загрязненных» жидкостях.

Недостатками центробежных насосов являются:

• Необходима заливка агрегата перед его пуском.
• Обладают склонностью к кавитации.
• Пониженное величина КПД, когда перекачиваются вязкие жидкости.
• Малое значение КПД, при небольшой подаче жидкости Q.
• Центробежные насосы лучше применять в области больших подач воды Q и низких и средних ее напорах Н.

Совет: Нельзя использовать такие устройства, без предварительной заливки водой.

Это интересно: Пожарные мотопомпы: виды, устройство и технические характеристики

Двухопорные многосекционные насосы типа НДМ

Насосы НДМ работают в условиях высоких температур и высоких давлений. Применяются в горнодобывающей и металлургической промышленности. Используются при перекачивании нефти и нефтепродуктов, легковоспламеняющихся и опасных жидкостей плотностью не более 1850 кг/м3, с максимальной объемной концентрацией твердых включений не более 0,2% с размером твердых включений до 0,2 мм, кинематической вязкостью от 30·10 -6 м 2/с, с температурой от -50 °С до +450 °С. Конструкция насосных агрегатов полностью соответствует API 610 тип BB5 с подачей до 700 м3/ч

и напором до 2200 м. Комплектация насосов торцовыми уплотнениями с системами обвязки, электродвигателями и контрольно-измерительными приборами выполняется в зависимости от условий эксплуатации и в соответствии с требованиями заказчика.

Модельный ряд насосов НДМ

Технические условия: 3631-097-00217969-2014

Условное обозначение НДМ-(Е) 100-50-215/3-55-А(Е, И, К)

, где:

Н

— насос;
Д
— двухопорный;
М
— многосекционный;
Е
— взрывозащищенное исполнение;
100
— диаметр всасывающего патрубка, мм;
50
— диаметр напорного патрубка, мм;
215
— номинальный диаметр рабочего колеса, мм;
3
— количество рабочих колес насоса;
55
— тип торцового уплотнения;
А
— условное обозначение материала проточной части.

Поля характеристик «Q-H» для двухопорных многосекционных насосов типа НДМ

ПолеQ-H при частоте вращения n=1470 об/мин. Поле Q-H при частоте вращения n=2690 об/мин.

Конструктивные отличия

Насос центробежный, что становится понятно уже из его названия, является устройством, которое перекачивает жидкие среды за счет действующей на них центробежной силы. Основным рабочим органом насосного оборудования данного типа, который и обеспечивает формирование такой силы, является колесо (или барабан), на внешней цилиндрической поверхности которого зафиксированы специальные лопасти.

Корпус насосов рассматриваемого типа может быть выполнен из чугуна или стального сплава. Внутри такого корпуса размещаются приводной электродвигатель и соединенный с ним вал вращения, на котором и фиксируется колесо с лопастями. По своему конструктивному исполнению рабочее колесо насоса может быть открытым или закрытым. Открытые рабочие колеса состоят из одного диска, на внешней поверхности которого зафиксированы лопасти, закрытые – из двух дисков, соединенных между собой рабочими лопастями.

Принцип работы центробежного насоса

Лопасти располагаются под определенным углом, их изгиб направлен в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. Такое расположение лопаток обеспечивает более эффективную работу насосного оборудования. Всасывание перекачиваемой жидкой среды во внутреннюю камеру насоса, а также ее выталкивание в напорную магистраль осуществляется через патрубки.

Принцип, по которому работают как одноступенчатые устройства, так и насосы многоступенчатые, заключается в следующем.

• Жидкость, находящаяся во внутренней части насоса перед его запуском, при вращении рабочего колеса захватывается лопастями и начинает перемещаться вместе с ними.
• Под воздействием центробежной силы жидкость отбрасывается к стенкам внутренней камеры, за счет чего возле них создается высокое давление.
• При перемещении через область напорного патрубка жидкость, находящаяся под высоким давлением, выталкивается в него.
• При откидывании перекачиваемой насосом жидкости к стенкам рабочей камеры в центральной части последней создается разрежение воздуха, что способствует всасыванию жидкой среды через входной патрубок.

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

За счет вышеописанного принципа работы в насосах как одноступенчатого, так и многоступенчатого типа обеспечивается непрерывность процесса всасывания и выталкивания перекачиваемой жидкости при вращении рабочего колеса. Сферу применения насосного оборудования данного типа значительно расширяет тот факт, что, в отличие от поршневых устройств, оно не создает пульсаций напора жидкости в обслуживаемой им трубопроводной системе.

Как уже говорилось выше, одноступенчатые и многоступенчатые центробежные насосы имеют конструктивные особенности, которые и определяют различия в их технических характеристиках. Так, основными элементами конструкции одноступенчатого насоса являются:

• корпус, который часто называют «улиткой»;
• рабочее колесо с лопастями;
• уплотнительные элементы вала;
• вал, соединенный с приводным электродвигателем и обеспечивающий вращение рабочего колеса;
• уплотнительные элементы камеры с масляной ванной;
• опора для подшипникового узла;
• несущая опора;
• отверстие, при помощи которого осуществляется контроль уровня масла в камере.

Схема одноступенчатого моноблочного насоса

Одноступенчатый центробежный насос, в отличие от многоступенчатых моделей, оснащается одним рабочим колесом. Центробежный многоступенчатый насос может иметь в своем оснащении два и более рабочих колеса с лопатками, что позволяет значительно повысить эффективность такого оборудования.

Благодаря наличию нескольких рабочих колес центробежные многоступенчатые устройства, если сравнивать их с одноступенчатыми, обладают определенными преимуществами.

• С помощью многоступенчатых насосов можно осуществлять перекачивание жидкости с более высокой производительностью, характеризующей количество жидкой среды, которую гидромашина пропускает через себя в единицу времени.
• Многоступенчатые насосы способны формировать поток жидкости с более высокими показателями напора, измеряемого в метрах водяного столба. Фактически напор жидкости, который создают электронасосы многоступенчатого типа, складывается из суммы напоров, создаваемых каждой его ступенью. Такое качество многоступенчатых гидромашин позволяет добиваться более высокого давления жидкости в обслуживаемых ими трубопроводных системах и перемещать ее по ним на более дальние расстояния и более значительные высоты.

Схема многоступенчатого секционного насоса

Многоступенчатый центробежный насос в зависимости от своего конструктивного исполнения может быть секционным или спиральным. В устройствах секционного типа жидкая среда в процессе перекачивания последовательно перемещается от первой секции насоса к последней, при этом напор жидкости увеличивается также последовательно. Современные модели многоступенчатых насосов секционного типа способны обеспечить производительность процесса перекачивания жидкости, значение которой доходит до 900 м

3

, при этом напор рабочей среды, создаваемый такими устройствами, может доходить до 1900 метров водяного столба.

Насосы многосекционные горизонтальные ЦНС, ЦНСГ

ЦНС–13, ЦНС–38, ЦНС–60 — горизонтальные, центробежные, многоступенчатые, секционные эл.насосные агрегаты. Назначение насосов ЦНС

Горизонтальные центробежные многоступенчатые многосекционные насосы ЦНС 13-70… 350, ЦНС 38-44… 220, ЦНС 60-66… 330 предназначены для перекачивания воды с водородным показателем pH 7-8,5, с массовой долей механических примесей не более 0,1% и размером твердых частиц не более 0,1 мм и температурой от 1 до 45°C.

Насос ЦНСГ предназначен для перекачивания горячей воды c температурой до 105°С

Насосы ЦНСГ выпускаются с подачей от 13 до 300 м3/час и напорами:

• Насос ЦНСГ 13-70…350,
• Насос ЦНСГ 38-44…220,
• Насос ЦНСГ 60-66…330,
• Насос ЦНСГ105-98…490,
• Насос ЦНСГ180-85…425,
• Насос ЦНСГ300-120…600

Технические характеристики насосов ЦНСГ

Коэффициент полезного действия не менее 0,67 для насосов ЦНСГ 38-44…38-220, ЦНСГ 13-70… 13-350.

Напорные характеристики насосов ЦНСГ 38-44…220, соответствуют характеристикам ЦНС 38-44…220, (при испытании на воде). Рабочая часть характеристики по подаче насосов ЦНСГ 38-, ЦНС38- (28-48 куб. м/час)

Напорные характеристики насосов ЦНСГ 60-66…330, соответствуют характеристикам ЦНС 60-66…330, (при испытании на воде). Рабочая часть характеристики по подаче насосов ЦНСГ 60-, ЦНС60- (48-80 куб. м/час)

Напорные характеристики насосов ЦНСГ 13-70…350, соответствуют характеристикам насосов ЦНСГ 13-70…350, (при испытании на воде). Рабочая часть характеристики по подаче насосов ЦНСГ 13-, ЦНС13- (10-17 куб. м/час)

Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания насоса ЦНСГ, с достаточной для практики точностью определяется зависимостью Ндоп/вак=10-hдоп, м

где 10- барометрическое давление

hдоп,м — допускаемый кавитационный запас насоса ЦНСГ.

Узнать более подробные Технические характеристики насосов ЦНСГ Вы сможете нажав на ссылку.

Конструкция и материалы насосов ЦНСГ

В многоступенчатых насосах ЦНС поток перекачиваемой жидкости перемещается последовательно несколькими рабочими колесами, смонтированными на одном валу, в одном корпусе.

Условия для нормальной работы насосов ЦНСГ

Насосы типа ЦНС стабильно и долговечно работают с подпором 2-6 м. При отсутствии подпора кавитация быстро разрушает эти быстроходные насосы. При установке их для перекачивания воды с температурой более 45° С необходимо повышать подпор.

Насосы типа ЦНСГ должны работать с подпором до 10 м. Корпуса подшипников этой модификации имеют камеры охлаждения.

Условное обозначение:

Насосы ЦНСГ 38-132

• ЦНС — центробежный секционный;
• 38 — расход (м3/час);
• 132 — напор (м);
• Г — для горячей воды с температурой от+45° до +105°С.

Насосы ЦНС 38-154

• ЦНС — центробежный секционный;
• 38 — расход (м3/час);
• 154 — напор (м);
• для холодной воды с температурой от+1 до +45°С.

Принцип работы насосов ЦНСГ

Вращаясь, рабочее колесо насоса ЦНСГ сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей центробежной силы жидкость от центра колеса насоса перемещается к внешнему выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы насоса ЦНС или ЦНСГ под действием атмосферного или избыточного давления.Выйдя из рабочего колеса, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата насоса и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным в первой секции. Оттуда жидкость поступает уже в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным второй секцией, и т.д. Выйдя из последнего рабочего колеса насоса ЦНСГ, жидкость через направляющий аппарат на выходе проходит в крышку нагнетания и поступает в нагнетательный трубопровод.

Заказать насос ЦНС или ЦНСГ вы можете по многоканальному телефону. Также можно отправить заявку по электронной почте

Насосы ЦНС и ЦНСГ всегда имеются в наличии на складе.

Более подробную информацию о насосах ЦНСГ Вы сможете узнать из ехнического описания насосов нажав на ссылку.

Принцип функционирования

Корпус такого насоса обычно имеет улиткообразную форму. Внутри имеется вал, на котором расположено рабочее колесо с лопастями. По краям имеются два фланца – всасывающий и напорный. В большинстве случаев насосный агрегат состоит из гидравлического насоса и электродвигателя.

Далее рассмотрим каждый элемент по отдельности и опишем функции, которые они выполняют:

• Электродвигатель – этот элемент в конструкции центробежного насоса играет роль привода. Приводная часть электродвигателя, которая располагается в насосе, тщательно герметизируется.
• Рабочий вал – его функция заключается в передачи вращательного действия от электродвигателя к рабочему колесу.
• Рабочее колесо – располагается на валу и имеет изогнутые лопасти.
• Уплотнительные части – защищают части агрегата от попадания перекачиваемой жидкости.

Основные принципы работы центробежного насоса:

• Через всасывающий фланец жидкость попадает в рабочую камеру насоса и перемещается за счет лопастей, находящихся на рабочем колесе.
• С помощью центробежной силы жидкая среда ударяется об стенки рабочей камеры и образует избыточное давление.
• Избыточное давление выталкивает жидкость через напорный фланец.
• Всасывание новой порции жидкости происходит в результате образования в рабочей камеры избыточного давления.

Центробежные насосы изготавливаются как одноступенчатые, так и многоступенчатые. Последние называют «секционные центробежные насосы». В таких агрегатах достигается увеличение общего перепада давления, которое пропорционально числу секций агрегата. При этом принцип их работы в любой конструкции остается тот же – жидкость движется под действием центробежной силы, которую создает вращающееся рабочее колесо.

В соответствии с перечисленными выше процессами,
все элементы центробежного насоса обеспечивают непрерывную перекачку жидкости и гарантируют стабильность всех необходимых параметров работы насоса.
Данный принцип работы насоса относится не только к поверхностному, но и к глубинному типу.

Центробежный насос запрещено эксплуатировать, если внутри рабочей камеры отсутствует жидкость. Если пренебречь этими правилами, то агрегат выйдет из строя. Использовать насос целесообразно для перекачки больших объемов жидкости на постоянной основе при небольших напорах.

Самое основное в работе агрегата – не столкнуться с такой проблемой, как кавитация. Этот процесс возникает в результате образования пузырьков в жидкости за счет возникновения в ней зон разряжения. Они и попадают в зону с более высоким давлением. Пузырьки схлопываются и образуют мощную энергию, которая разрушает внутренности насоса. Но бывают случаи, когда разрушается непосредственно корпус.

Важно! Первый признак происхождения кавитации – это шумная работа насоса.

Подробнее о работе центробежного насоса рассказано в следующем видеоролике:

Что это дает?

Тот, кто знаком с работой компрессорных установок, поймет сразу. По сути, принцип функционирования многоступенчатых насосов практически ничем не отличается. Перекачиваемая жидкость последовательно перемещается по секциям, в каждой из которых повышается ее давление. Напор воды на выходе прибора определяется суммарным создаваемым его значением на каждом этапе.
Такое техническое решение дает определенные преимущества насосам многоступенчатым перед традиционными аналогами.

• Один прибор, без дополнительных элементов, включаемых в систему, создает в трубе повышенный напор (до 400 м). Если учесть, что в большинстве частных строений сложная схема водоснабжения, с несколькими «точками» разбора жидкости и значительной удаленности источника (колодца, скважины) от дома, плюс более чем весомый.
• Относительная бесшумность. О полном отсутствии звуков работающего двигателя говорить не приходится, но их уровень настолько незначительный, что в расчет это не принимается. Это объясняется просто – для создания должного напора не имеет смысла использовать в насосе габаритный двигатель. В моделях многоступенчатых давление повышается за счет синхронной работы нескольких колес. Следовательно, они характеризуются отличным сочетанием таких показателей, как мощность и создаваемый напор. Это уже третий плюс приборов данной группы.

А есть ли у многоступенчатых насосов недостатки? С точки зрения практического применения всего один – они пригодны лишь для работы с чистыми жидкостями. Подразумевается, что в воде допускается присутствие только мельчайших фракций (загрязненность до 100 г/м3), иначе эффективность функционирования прибора резко падает, а ресурс сокращается.
Многие ставят насосам многоступенчатым в минус их высокую цену. Да, они стоят дороже традиционных аналогов примерно в 2,5 раза. Но анализ всех аспектов их практического использования показывает, что монтаж именно этого устройства иногда целесообразнее. Дело в том, что для создания такого же напора, если приобретать модель с одним рабочим колесом, потребуется изделие с большей мощностью. А данная характеристика напрямую влияет на его цену. К тому же нельзя сбрасывать со счетов и повышенное энергопотребление. Поэтому экономия выходит практически нулевая, а в плане удобства монтажа (по причине компактности) многоступенчатые насосы предпочтительнее. Да и эксплуатация их обходится дешевле.

Как классифицируются приборы этой группы? Они отличаются пространственной ориентацией вала, на котором располагаются рабочие колеса. Вертикальные насосы – это модели погружные, а горизонтальные – главным образом поверхностные. Для обеспечения частных строений водой из автономного источника приборы последней разновидности в основном и приобретаются. Дело в том, что они более универсальны, и могут использоваться в других целях. Например, для подъема давления на трассе. С одним из представителей моделей этого типа – МН 500С – его характеристиками и стоимостью можно познакомиться, перейдя по ссылке.

Виды насосов

На современном рынке существует большое количество насосов для того, чтобы перекачивать жидкости и самые популярные из них — это центробежные насосы. Данные насосы имеют отличия по своим особенностям и бывают они одноступенчатыми и многоступенчатыми.

Многоступенчатый насос

Принцип работы

Многоступенчатый насос собирают из напорного патрубка, колеса, направляющего аппарата и спирального отвода.

При вращении колеса, часть которая имеет индивидуальные изгибы на лопастях, наполняется водой. Затем вода поступает в канал, который имеет спиральный отвод. За счет этого строения существует возможность усилить напор.

Существует очень большое количество моделей насосов, но которые будут иметь отличия по конструкции сборки. Например, как будет расположен вал, формой патрубков и количеством установленных рабочих колес. Прежде чем выбрать насос необходимо учитывать его габариты и мощность.

Устройство и принцип действия многоступенчатого насоса

Одноступенчатый насос является агрегатом, который имеет одно рабочее колесо, в то время многоступенчатый насос имеет два или более рабочих колес. Принцип действия у многоступенчатого агрегата похож на принцип действия агрегата одноступенчатого, а производительность на прямую зависит от количества колёс. Поэтому многоступенчатые насосы перекачивают большее количество воды за какое-то время и отличаются увеличенным напором. Это означает то, что при помощи многоступенчатых насосов перекачка жидкости может осуществляться на дальние расстояния.

Типы центробежных насосов для воды

Многоступенчатые центробежные насосы бывают разнообразной конструкции:

• 
  Секционные;

• Спиральные.

Секционный многоступенчатый насос осуществляет перекачку воды постепенно, то есть из барабана в барабан. Уровень производительности оборудования по максимуму, является девятьсот кубических метров жидкости в час с напором тысяча девятьсот метров.

Положительные и отрицательные качества

• В большом диапазоне подач сохранятся большое значение КПД и напоров, в результате пологих качеств.
• Большая частота вращения способствует использованию для насосов электродвигателей и электроприводов, а также турбин;
• Мощность изменяется плавно, это позволяет произвести пуск насоса даже при закрытой задвижке на выходе или закрытом обратном клапане.
• Обладают хорошей устойчивостью при работе устройств и расширении технических величин, а также при параллельном и поэтапном соединении насосов, при выполнении работ на один трубопровод.
• Довольно плавно проходят переходные процессы, это происходит при изменениях режимов работы водных систем.
• Насосы всегда размещают выше уровня воды в ёмкости для потребления.

Благодаря различным факторам изменяются показатели насосов.

Такими факторами являются:

• Диаметр рабочих колес обтачивают;
• Частоту вращения изменяется;
• Частоту электроснабжения изменяется;
• Насос довольно недорого стоит, потому что при его производстве используют недорогие материалы. Например:
• Сталь;
• Чугун;
• Полимерные материалы;
• Данный насос легок в обслуживании и эксплуатации.
• Надёжный при работе.
• Подача жидкости большая.
• Поток воды подается с незначительными равномерными пульсациями.
• Также хорошо работает даже загрязненных жидкостях.
• Отрицательными качествами центробежных многоступенчатых насосов является:
• Необходимо аппарат залить прежде, чем его запустить;
• Склонны к кавитации;
• Если насосом перекачивать вязкие жидкости, то уровень КПД снижается.
• Если подача жидкости небольшая, то уровень КПД становиться очень маленьким.
• Многоступенчатые центробежные насосы лучше всего применять для больших подач воды и при средних, низких напорах.

Как работают центробежные насосы?

Центробежный многоступенчатый насос, это оборудование, которое сразу привлекает к себе внимание. В зависимости от условий применения в этой группе выпускаются разные устройства. Особенности использования во многом обуславливают и конструктивную разработку.

Примечание. К примеру, отдельные модели работают с фекальными отходами и химически активными жидкостями, водой и отоплением.

Как работает агрегат:

• Работа колёс, вернее, сила, с которой они работают, становится в данном случае основой действия для всего механизма.
• Когда они вращаются, создаётся давление внутри системы, жидкость перекачивается из одного места в другое.

В корпусе прибора на воду воздействует определённая величина давления, когда жидкость попадает внутрь. Сначала напор является скоростным, но потом он переходит к разряду пьезометрического. Это происходит уже после того, как этап колёс пройден.

Сферы применения

Использование ЦН на производстве.

Область применения центробежных насосов чрезвычайно велика. Они используются в теплоэнергетических установках для питания котлов, подачи воды в систему регенеративного теплообмена, подпитки сетевых теплофикационных установок. На АЭС применяются центробежные агрегаты герметичного исполнения. На тепловых станциях они используются в системах гидрозолоудаления.

Широкое применение ЦН нашли на промышленных предприятиях, сельском хозяйстве и в системах водоснабжения городов. Они используются для подачи реагентов и растворов в технологических схемах производств. Применяются в строительстве и угольной промышленности при гидромеханизации разработки грунтов и гидравлическом способе добычи угля.

В сельском хозяйстве для подачи воды на животноводческие фермы применяются глубинные ЦН. В системах полива полей устанавливают насосные агрегаты большой производительности.

Это интересно: Как достать насос из скважины: вытаскиваем застрявший или упавший насос

Устройство центробежных насосов ЦНС

Рабочие колёса монтируются на одном общем валу и располагаются в едином корпусе, разбитом на секции. Суммарный напор такого центробежного насоса равен сумме напоров, которые создаёт каждое рабочее колесо. Центробежные горизонтальные многоступенчатые насосы типа ЦНС, используются для перекачивания чистой воды с температурой до 60 ºC. Насосы, такого типа, могут быть нормальными и высокооборотными. Уплотнение между отдельными секциями осуществляется с помощью особых прокладок.

Поскольку конструкция корпуса секционная, то число секций, а, следовательно, рабочих колёс можно увеличивать или уменьшать. Многоступенчатые центробежные насосы ЦНС выпускаются с числом секций (рабочих колёс) от 2 до 10. Некоторые конструкции насосов изготовляются с двумя рабочими колёсами левого и правого вращения. Насосы типа ЦНС чаще всего используются в горнорудной промышленности для откачивания воды из шахт и горнорудных выработок.

Поскольку с помощью многоступенчатых насосов легко создать высокое давление воды, то они применяются в системах пожаротушения и для подачи воды в гражданские и промышленные сооружения большой высоты. К достоинствам многоступенчатых насосов можно отнести возможность увеличивать или уменьшать давление воды путём изменения числа секций. Недостатки таких насосов – это сложность конструкции, затрудняющая сборку и разборку насоса, а также большое количество высокоточных деталей, что осложняет ремонтные работы.

Насосы по своей конструкции могут иметь различную конфигурацию. Наибольшее распространение получили горизонтальные центробежные насосы, которые могут быть как одноступенчатыми, так 2-х и более ступенчатыми. К таким насосам относятся насосы ЦНС – многоступенчатые центробежные насосы секционные. В этих насосах происходит перемещение жидкости с помощью нескольких рабочих колёс, которые смонтированы на общем валу, в одном корпусе, разделённом на секции. Напор перекачиваемой жидкости равен сумме напоров всех рабочих колёс.

Насосы этого типа предназначены для перекачивания чистой воды с температурой не более 1050 С и размером твёрдых частиц не более 0,1 мм при суммарной доле механических примесей не более 0,1 % от общей массы перекачиваемой жидкости.

Подготовка к работе

Подготовка насоса к работе.

Некоторые виды центробежных насосов не требуют подготовки перед пуском. К ним относятся глубинные (скважинные), насосы систем отопления и другие агрегаты, корпуса которых постоянно заполнены водой. Бытовые гидроагрегаты, предназначенные для подъема воды из колодца или ее подачи из водоема на полив, перед включением требуют некоторой подготовки.

При пуске ЦН с сухой гидравлической частью во всасывающем патрубке не создается разряжение, и жидкость не поступает на рабочее колесо. В результате такой работы вращающие части нагреваются, что приводит к выходу насоса из строя. Существует несколько вариантов решения этой проблемы.

Заливка воды из трубопровода

Применяется для водопроводных систем со стационарно закрепленными трубопроводами. Чаще всего такой способ используют для подъема воды из колодца. Насос устанавливают таким образом, чтобы расстояние до воды было не больше величины, указанной в описании (паспорте) устройства. На всасывающем трубопроводе монтируют обратный клапан, предотвращающий слив воды. Корпус насоса вместе с трубопроводом заполняют водой, а затем включают двигатель.

Такая процедура проводится при первом пуске. Если обратный клапан работает правильно, то вода не сольется и последующие пуски будут проходить с заполненным контуром. Если насос пускают редко, то обвязку насоса делают таким образом, чтобы была возможность подачи воды из напорного трубопровода на всас насоса, т. е. проводят байпасирование агрегата. Воду подают до тех пор, пока из заполняемого контура не выйдет весь воздух.

Заливка воды из резервуара

Центробежный насос в действии.

Для заполнения гидравлической части применяют емкости с водой. Их располагают выше агрегата, тогда жидкость будет самотеком поступать в насос и трубопровод. После пуска ЦН закрывают вентиль на магистрали заполнения. Для подачи воды в бак на напорном трубопроводе насоса устанавливают трубку с запорной арматурой. Этот процесс можно автоматизировать, поставив в емкость поплавковый клапан, который будет закрываться при полностью заполненном баке.

В некоторых случаях используют баки-аккумуляторы, которые устанавливают на всасе насоса. Подача воды на ЦН проводится из нижней точки емкости, а всасывающий трубопровод подключают в верхней части. Аккумулятор не должен иметь связей с атмосферой помимо предусмотренных конструкцией. Емкость бака выбирают равной двукратному объему полостей насоса и всасывающего трубопровода. При полностью герметичной системе после остановки насоса уровень в аккумуляторе позволит провести последующее включение без заполнения емкости жидкостью.

Основные неисправности многоступенчатых насосов

Центробежные многоступенчатые агрегаты считаются одними из самых надежных, но и они, со временем, выходят из строя. Это может быть связано не только с постепенным износом рабочих органов оборудования, но и с его неправильной эксплуатацией.

Если бытовой или промышленный агрегат не перекачивает воду, в первую очередь нужно проверить лопасти его колеса, всасывающую трубу и сетку фильтрующего элемента. В случае засорения одного или всех этих элементов, производительность оборудования начнет постепенно падать. Главными признаками засорения считается резко снизившийся напор и нетипичное перекачивание жидкости – она будет не течь, а пульсировать.

Многие владельцы многоступенчатого оборудования сталкиваются с перегрузкой двигателя. Чтобы не допустить этого, выходящий патрубок потребуется оборудовать задвижкой – специальным ограничителем для регулировки объемов выкачиваемой жидкости.

Еще одна частая проблема – скопление воздуха в рабочей камере прибора. Это происходит из-за неправильного запуска агрегата. Чтобы решить ее, нужно выпустить воздух и заново включить оборудование. Начинать нужно с низких оборотов, постепенно переходя на высокую скорость вращения вала.

Иногда многоступенчатый агрегат перестает работать из-за скопившейся в его корпусе воды. Она должна попадать только внутрь рабочей камеры. Если она просочилась в другие места, значит необходимо заменить уплотнители. Кроме того, потребуется осмотреть вал и, при необходимости, заменить его смазку.

Основные производители

Крупных игроков на рынке центробежных насосов можно также разбить по отраслям в которых они наиболее сильны:

Водоснабжение, водоотведение, водоочистка

• Grundfos : grundfos.com
• Wilo :wilo.ru
• Группа компаний Xylem. Насосы Lowara, Goulds, Flygt, Vogel и.т.д : https://xylem.ru
• KSB: https://www.ksb.com/ksb-ru/
• Pentair : www.pentair.com
• Ebara : https://www.ebaraeurope.ru/
• Caprari : www.caprari.it

Нефтехимическая отрасль

• Flowserve www.flowserve.com
• ITT www.itt.com/
• Sulzer www.sulzer.com
• Hermetic Pumpen www.hermetic-pumpen.com
• Kirloskar pumps www.kirloskarpumps.com/
• Ruhrpumpen www.ruhrpumpen.com

Химическая промышленность

• Munsch munsch.de/
• Pompe Travaini www.pompetravaini.it/
• Someflu pump www.someflu.com/
• Rutschi Gruppe www.grupperutschi.com

Особенности конструкции центробежного насоса

Если посмотреть на оборудование в разрезе, можно выделить основные конструктивные элементы:

Электрический двигатель, который играет роль привода.

Вал, передающий вращение от двигателя к рабочему шкиву.

Шкив с лопастями, перемещающими жидкость внутри рабочей камеры.

Подшипниковый узел, обеспечивающий легкое вращение вала с колесом.

Уплотнители, защищающие конструкцию от негативного воздействия жидкой среды.

Корпус в форме улитки, оснащенный двумя патрубками.

Насосы центробежные многоступенчатые секционные типа ЦНСг

Насосы центробежные многоступенчатые секционные типа ЦНСг и агрегаты электронасосные на их основе, предназначены для перекачивания воды, имеющей водородный показатель рН 7…8,5 с температурой не более 378 К (105°С), с массовой долей механических примесей не более 0,1%, размером твердых частиц не более 0,1мм. микротвердостью не более 1,47 ГПа (14700кгс/см2). Применяются в теплоэнергетической промышленности для подачи питательной воды в паровые котлы котельных ТЭЦ малой мощности и в системах отопления и горячего водоснабжения. Насосы (агрегаты) не предназначены для эксплуатации во взрывоопасных и пожароопасных помещениях.

КОНСТРУКЦИЯ Агрегат состоит из насоса и приводного двигателя, смонтированных на общей фундаментной раме и соединенных между собой при помощи упругой втулочно-пальцевой муфты. Насос ЦНСг – центробежный многоступенчатый секционный, горизонтальный с односторонним расположением разгруженных рабочих колес. Насос состоит из всасывающего и нагнетательного корпусов с установленными между ними секциями. Секции -диафрагмы со вставленными в них направляющими аппаратами соединяются между собой и со всасывающим и нагнетательным корпусами при помощи стяжных шпилек. Стыки секций уплотняются резиновыми кольцами. Напорный патрубок направлен вертикально вверх. Всасывающий патрубок расположен горизонтально и направлен вправо от вертикальной оси насоса, если смотреть со стороны привода. Присоединительные размеры фланцев всасывающего и напорного патрубков выполнены по ГОСТ12815-80, исполнение 1. Уплотнение вала – сальниковое.

Применение:

• промышленные предприятия – для водо- и теплоснабжения в производственных процессах
• коммунальное хозяйство – для водо- и теплоснабжения
• теплоэлектростанции – питание котлов малой и средней мощности
• предприятия теплоэнергетики – для перекачки конденсата

ЦНС(Г) 13-ХХХ

ЦНС(Г) 38-ХХХ

ЦНС(Г) 60-ХХХ

ЦНС(Г) 105-ХХХ

Характеристики горизонтальных многоступенчатых насосов ЦНС

Многоступенчатый горизонтальный центробежный насос ЦНС 60-330 предназначен для перекачивания холодной воды, имеющей температуру не выше 400 С, с допустимыми размерами механических примесей не более 0,2 мм. Эти насосы используют в водопроводных системах объектов гражданского и промышленного назначения, для повышения давления в магистралях холодной воды, а также для закачивания воды в нефтеносные горизонты. Насос состоит из корпуса и ротора. Ротор насоса представляет собой вал, на котором закреплены рабочие колёса. Корпус колеса состоит из отдельных секций, что позволяет изменять напор, устанавливая необходимое количество рабочих колёс.

ЦНС 60-330:

• ЦНС – центробежный насос секционный
• Подача воды – 60 м3/час
• Напор – 330 м.в.ст
• Мощность – 90 кВт
• Число оборотов – 3000 об/мин

Насос ЦНС 13-350 – центробежный насос секционный предназначен для перекачивания воды и аналогичных не взрывопожароопасных жидкостей с содержанием твёрдых механических примесей не более 0,1 % от общего объёма и с размерами не более 0,2 мм.

• Подача – 13 м3/час
• Напор 350 м.в.ст
• Мощность электродвигателя – 30 кВт
• Число оборотов – 2950 об/мин.