Устройство и принцип действия горизонтальных насосов

Среди многообразия насосов, используемых для перекачивания жидкостей, наиболее распространенными являются центробежные агрегаты. Такая техника сочетает в себе высокую производительность и мощный  напор, но при этом имеет сравнительно простое устройство и компактные размеры.

В данной статье рассмотрены горизонтальные насосы центробежного типа. Мы расскажем об их конструктивном устройстве и принципе действия, а также ознакомимся с классификацией такого оборудования и дадим рекомендации по его монтажу.

1 Особенности конструкции и принцип действия

Центробежные насосы, в зависимости от формы корпуса, классифицируются на две разновидности — горизонтальные и вертикальные. В вертикальном исполнении, в основном, выпускается погружное скважинное оборудование, все остальные типы поверхностных насосов имеют горизонтальное устройство.

Конструкция центробежных агрегатов состоит из таких основных узлов как корпус (также именуется «улиткой»), вала вращения, закрепленного на нем рабочего колеса, электродвигателя и уплотнительных элементов. Рабочее колесо представляет собой два плоских диска, соединенных между собой лопастями. Формирующие лопасти пластины имеют выпуклую форму, изогнутой стороной они расположены в сторону противоположную направлению вращения, что обеспечивает более эффективный водозабор.

Читайте также: особенности вибрационных насосов для скважин.

Корпус насоса выполняется из металла либо нержавеющей стали, тогда как рабочее колесо чаще всего делается из полимерных материалов. Вал вращения, передающий на колесо крутящий момент, соединяется с шкивом двигателя с помощью муфты. Все отверстия в корпусе имеют уплотнения, качество которых непосредственно влияет на срок службы насоса.  Существует два типа уплотнений — торцевое и сальниковая набивка, при выборе насоса рекомендуем ориентироваться на агрегаты с торцевым уплотнением, поскольку оно менее подвержено износу.

Помимо основных конструктивных узлов центробежный насос оснащается следующими вспомогательными механизмами:

• механический фильтр (устанавливается на всасывающем патрубке);
• обратный клапан, предотвращающий движение перекачиваемой воды в обратном направлении;
• задвижки, позволяют оставить насос заполненным водой по завершению работы;
• вакуумметр, для контроля за режимом работы оборудования.

Центробежные агрегаты имеют достаточно простой принцип действия. В процессе вращения лопастное колесо под напором выбрасывает воду, которой заполнен корпус, к выходящему патрубку, в результате чего возле входящего отверстия корпуса создается зона пониженного давления, что приводит к всасыванию воды через заборный шланг. Данный принцип работы требует заполнения корпуса насоса водой перед запуском.

К преимуществам горизонтальных центробежных насосов относится высокая продуктивность и напор подачи, сравнительно бесшумная работа, простота и ремонтопригодность конструкции, доступная стоимость и надежность. Недостаток у такой техники один — центробежные насосы не предназначены работы в режиме низкой продуктивности, они не способны развить сильный напор при перекачке небольшого количества воды.

Читайте также: модельный ряд дренажных насосов Грундфос.

к меню ↑

1.1 Как устроен горизонтальный насос? (видео)

к меню ↑

2 Классификация горизонтальных агрегатов центробежного типа

Горизонтальное насосное оборудование подлежит классификации по следующим признакам:

• количество рабочих колес;
• тип размещения электродвигателя;
• функциональное назначение.

В зависимости от количества рабочих колес агрегаты классифицируются одноступенчатые и многоступенчатые. В бытовой сфере широко распространены одноступенчатые насосы, тогда как многоступенчатые используются при необходимости перекачивания воды под повышенным напором.

Многоступенчатые агрегаты оснащены несколькими лопастными колесами, смонтированными на общем валу. Их корпус выполнен таким образом, что перекачивающаяся жидкость последовательно переходит от первого колеса к следующему, ускоряясь при этом на сумму напоров каждого из них.

В зависимости от типа размещения двигателя в корпусе насос может быть:

• консольный;
• моноблочный.

Моноблочное устройство предполагает расположения мотора в одном корпусе с рабочим колесом, при этом колесо насажено непосредственно на вал двигателя, ввиду чего моноблочный насос отличается меньшими размерами и весом.

Консольный насос — агрегат, в котором двигатель и рабочее колесо удалены друг от друга (всасывающий и подающий патрубки расположены непосредственно в блоке с колесом). Оба блока устанавливаются на несущую платформу и соединяются между собой с помощью фланцев, вал вращения проходит внутри защитной оболочки, роль который выполняет металлическая труба.

По функциональному назначению горизонтальное оборудование классифицируется на следующие виды насосов:

• водяной;
• циркуляционный;
• дренажный (фекальный, шламовый).

Водяной насос, в зависимости от источника водозабора, может быть колодезным либо скважинным. Отличия между ними заключаются исключительно в мощности, скважинный агрегат  комплектуется более мощным двигателем, так как ему необходимо поднимать воду с большей глубины.

Читайте также: разбираемся в особенностях скважинных насосов Беламос.

Циркуляционный насос — оборудование, повышающее скорость движения перекачиваемой по трубопроводу жидкости, которое широко используется в системах принудительного водоснабжения и при монтаже радиаторного отопления. Современный циркуляционный насос оснащается автоматикой, позволяющей настроить его на требуемый режим работы. Существует два типа циркуляционников — «сухие» и «мокрые», отличаются они способом размещения ротора (в мокром исполнении он погружен в теплоноситель, в сухом — изолирован от контакта с водой). Циркуляционный насос мокрого типа может иметь КДП до 50%, сухого — до 80%.

Читайте также: как работает и для чего используется насосная станция водоснабжения?

Дренажное насосное оборудование — техника, предназначенная для откачки загрязненных жидкостей. Классические дренажные агрегаты используются для полива из водоемов, откачки загрязненных колодцев и скважин. Для осушения септиков, канализаций и выгребных ям предназначен специальный фекальный насос, способный качать жидкости с повышенной концентрацией мягких волокнистых включений. В строительстве широко распространен шламовый насос — разновидность дренажного оборудования, ориентированная на работу с жидкостями содержащими твердые абразивные примеси.

Читайте также: какими бывают насосы для откачки грязной воды?

к меню ↑

2.1 Как монтировать и правильно центровать горизонтальные насосы?

Поверхностные горизонтальные насосы необходимо монтировать в соответствии с положениями ВСН №394-78 «Инструкция по монтажу компрессоров и насосов».  Для установки крупногабаритного оборудование необходимо обустройство фундаментной плиты высотой 10 см, на которой рама агрегата фиксируется анкерами либо глухими болтами.

Во избежание появления вибраций в процессе работы точки соприкосновения рамы насоса с фундаментной плитой должны комплектоваться прокладками из эластичного материала. С помощью прокладок также осуществляется выравнивание насосного агрегата, количество прокладок на одну точку крепления — не более 5 шт. Зазор между опорными пластинами рамы и фундаментной плитой после окончательной затяжки болтов  не должен превышать 0.05 мм, что проверяется с помощью специального щупа.

Если агрегат монтируется отдельными узлами, без редуктора, двигатель нужно центровать по насосу. Сама центровка осуществляется посредством регулировки положения корпуса по отношению к напорному трубопроводу либо гидромуфте.

Читайте также: что такое и как работает напорный насос для дома?

Особенно важной является центровка насосов с клиноременной передачей. При их установке особое внимание необходимо уделять ровности бетонной плиты — ее заливка выполняется по высотному реперу со строгим контролем горизонтальности с помощью уровня. Нужно следить за параллельностью как оси двигателя и вала вращения, так и за отсутствием перекоса шкивов передачи.

По завершению центровки агрегата необходимо подготовить к работе сальниковые уплотнения, залить смазочный материал и подсоединить заборный и подающий трубопроводы, после чего можно запускать насос — сперва в режиме малой мощности, затем — с полной нагрузкой.