Виды и сферы применения воздушных насосов

Воздушный насос. Виды и работа. Применение и особенности

Воздушный насос – это механическое устройство для закачивания сжатого воздуха в различные емкости. В отличие от электрического компрессора, для его работы применяется мускульная сила человека. Это позволяет использовать устройство в любых условиях. Кроме того отсутствие электрических элементов обеспечивает низкую стоимость в сравнении с компрессорами.

Виды насосов в зависимости от сферы применения

Воздушный насос используются очень широко, поэтому существует много разновидностей данного оборудования для:

• Автомобилей.
• Мотоциклов.
• Велосипедов.
• Амортизаторов.
• Надувных лодок и матрасов.
• Пневматического оружия.

Автомобильный воздушный насос

Это обязательное оборудование, которое имеется в багажнике практически любого автомобиля. С его помощью осуществляется подкачка шин. В насосе имеется гибкий шланг со специальной насадкой, позволяющей подсоединяться к вентилю колеса.

Механические автомобильные насосы можно разделить на две категории:

Ручной

Подразумевает применением рук. Он представляет собой невысокую стойку с упорами в нижней части и рукояткой, закрепленной на движущемся штоке.

Для работы необходимо наступить одной или двумя ногами на нижний упор устройства и взявшись за рукоятку руками вытягивать и опускать шток. Принцип действия такого устройства практически идентичен медицинскому шприцу, которым осуществляется вакцинирование.

Поднимая шток с рукояткой вверх, воздух набирается в камеру насоса, а при сдавливании принудительно выдавливается через шланг в шину.

Чтобы минимизировать усталость необходимо пользоваться насосом правильно. При движении штока с рукояткой нужно стараться работать не руками, а разгибать и сгибать спину.

Мышцы спины более устойчивы к нагрузкам, поэтому шины удастся накачать гораздо быстрее, не делая длительных перерывов.

Ножные

Более короткие, но обладают камерой для накопления воздуха более крупного диаметра. Они устанавливаются на пол, после чего накачка осуществляется путем нажатия ногой специальной педали. Такое оборудование будет более предпочтительным для девушек, а также людей, которые страдают болями в спине, поэтому предпочитают минимизировать сгибания.

Нажатие осуществляется одной ногой. По мере уставания можно чередовать ноги. Хотя такая конструкция и очень удобная, но как показывает практика, ручные насосы более долговечны.

В том случае если хочется приобрести инструмент один раз и на намного лет, то ножное устройство лучше не покупать или выбирать действительно качественный экземпляр, стоимость которого будет соответствующей.

Зачастую автомобильные насосы ручного и ножного типа оснащаются встроенным манометром. Благодаря этому можно проводить прокачку шин сразу определяя степень давления.

Если же встроенного манометра нет, тогда стоит приобрести его отдельно, чтобы контролировать процесс. Закачав колесо до приблизительно необходимых параметров нужно отсоединить насадку насоса от вентиля и провести измерения.

Если давление недостаточное, то придется продолжить работу, а если избыточное, то спустить лишний воздух.

Автомобилисты со стажем, которые используют воздушный насос без манометра, зачастую определяют приблизительное давление в шинах от количества сделанных качков.

Подсчитав количество пройденных движений штоком насоса, и сравнив его с фактическим показателем давления в колесе, можно определить сколько раз придется повторить цикл сжатия штока, чтобы достигнуть нужных параметров. Это исключит перекачку и дальнейший спуск избыточного воздуха.

Мотоциклетные насосы

Для мотоциклов также разработана своя линейка воздушных насосов, которые отличаются меньшей вместимостью рабочей камеры, что обусловлено небольшими параметрами используемых шин. Зачастую такое оборудование не входит в базовую комплектацию мотоцикла.

Исключением являются только двухколесные транспортные средства с коляской, которые уже практически не выпускаются в серийном производстве.

Многие мотозаводы отказались от данной техники, за исключением нескольких зарубежных производителей и завода Урал, устанавливающего насос в люльку.

В большинстве случаев используются специальные трубчатые насосы складной формы, которые защелками прикрепляются к свободным частям мотоцикла, к примеру, раме или усиливающим стойкам.

Такое оборудование никак не портит внешний вид мотоцикла, но при необходимости его легко достать и подкачать колеса.

Велосипедные воздушные насосы

Такой воздушный насос гораздо меньше мотоциклетного. Обычно он представляет собой трубку без нижнего упора, основание которой нужно удерживать левой рукой, а шток двигать правой, повторяя принцип медицинского шприца.

Зачастую у них нет манометра, поэтому колеса накачиваются приблизительно, ориентируясь по жесткости покрышек. Более дорогие модификации имеют небольшой манометр, который быстро выходит из строя от встряски.

Обычно гибкий шланг для соединения насоса с вентилем колеса является съемным и прячется в рукоятке устройства, что сделано в целях безопасности, чтобы во время движения трубка не могла попасть в спицы.

Стоит отметить, что в связи с небольшими габаритами такого устройства, используя его для подкачки даже небольших велосипедных шин можно существенно устать, поэтому многие велосипедисты предпочитают использовать более крупные ножные насосы, располагая их в рюкзаке.

Насосы для амортизаторов

Современные горные велосипеды, а также отдельные виды мотоциклов оснащаются передней воздушной вилкой, жесткость которой определяется по количеству закаченного в нее воздуха. Это весьма удачное техническое решение, которое позволяет скорректировать эффективность работы системы подвески в зависимости от веса велосипедиста или мотоциклиста.

Чтобы проводить закачивание амортизатора нужно использовать специализированный воздушный насос высокого давления. Он имеет очень маленький поршень, поэтому способен при применении мускульной силы провести достаточное нагнетание воздуха.

Такое устройство имеет очень скромные габариты, поэтому его применение и для подкачки колес нецелесообразно, поскольку на то чтобы заполнить камеру будут уходить часы.

Насосы для надувных лодок и матрасов

Для эксплуатации плавсредств необходимо провести их предварительную накачку. Сделать это ртом как в случае с надувным спасательным кругом не удастся, учитывая большие объемы баллонов. Специально для этого разработаны насосы для надувных изделий.

Они бывают двух типов:

Зачастую ножные насосы представлены дешевым ассортиментом, который отличается небольшим сроком службы. Они представляют собой конструкцию подобную старинных кузнечных мехов. Рабочая камера делается из гибкого материала напоминающего брезент, который со временем трескается.

Также можно встретить воздушный насос типа «жабка», представляющий собой резиновую грушу. Немаловажным преимуществом таких устройств является высокая скорость заполнения баллонов. Чтобы увеличить срок службы оборудования его необходимо прятать от прямых солнечных лучей.

В связи с этим накачав на берегу плавсредство, насос лучше убрать в тень.

В большинстве случаев более дорогими и надежными являются ручные насосы. Они подобны автомобильным, но обладают большой камерой и широким поршнем, что обеспечивает высокую производительность. Реализация такого технического решения стала возможным благодаря тому, что в надувных лодках создается минимальное давление, которое в разы ниже, чем в автомобильных шинах.

Насосы для пневматики

Любители использования традиционного пневматического оружия, такого как винтовки или пистолеты, которые работают от сжатого воздуха, а не баллонами с закаченным углекислым газом, используют специализированный воздушный насос высокого давления.

Обычно такое оборудование имеет собственный манометр, поскольку при сильном нагнетании воздуха свыше допустимой нормы возможно разорвать баллон винтовки.  Стоит отметить, что для большинства видов современного пневматического оружия наличие манометра отдельно на насосе не обязательно, поскольку у них имеется собственный датчик.

В зависимости от качества винтовки или пистолета после закачки можно будет сделать от нескольких до почти сотни выстрелов.

Насосы высокого давления для пневматики имеют ручное исполнение, что обусловлено высокой надежностью такого технического решения. Кроме этого вытянутая форма позволяет носить устройство в чехле вместе с винтовкой.

Также такие насосы можно применять для закачки воздуха в компактные аварийные мини-баллоны для дайвинга, но в этом случае потребуются тысячи качков, чтобы создать достаточное давление даже в столь маленькой емкости.

Похожие темы:

Источник: https://tehpribory.ru/glavnaia/oborudovanie/vozdushnyi-nasos.html

Воздушный насос (для воздуха): ручной, для откачки

Экономные системы для обогрева помещений постепенно вытесняют отопление газом, электричеством и твердым топливом. Воздушный тепловой насос – это одно из альтернативных и экономных решений. Воздушный насос  популярен в системе отопления жилых помещений, которые сделаны по принципу наименьших затрат тепла и введения технологий по сбережению энергии.

Воздушные устройства используют практически во всех отраслях, в том числе в производстве автомобилей. Производители автомашин для снижения пагубного влияния выхлопных газов на экосистему устанавливают насос вторичного воздуха.

Особенности теплового насоса для воздуха

Основное отличие насоса – способ генерации тепла. Большая часть систем отопления используют энергоносители. А воздушные насосы для обогрева и обеспечения горячей воды основную часть энергии берут непосредственно из природных ресурсов. Таким образом, воздушные устройства для отопления  экономно потребляют энергию и наносят меньший вред окружающей среде.

Тепловые воздушные насосы

Устройство включает в себя два блока: один размещен снаружи, другой –  внутри. Много общего такое устройство имеет с кондиционерами и сплит-системами. Даже при такой схожести, можно выделить ряд весьма существенных отличий:

1. Воздушные насосы экономят электричество намного больше, чем кондиционеры инвенторного типа.
2. Система воздух-воздух выигрывает у кондиционеров по нагреву дома, так как он сделан именно для этой цели. Есть устройства, что охлаждают воздух, но тогда они уступают кондиционерам.

Воздушные тепловые насосы требуют выполнения определенных условий, чтобы их использование было экономически оправдано. Для этого потребуются первоначально немалые затраты. Также стоит помнить, что эффективная работа насосов для воздуха зависит от правильного расчета и выбора устройства.

Перед приобретением такого аппарата стоит обратить внимание на такие параметры:

• мощность;
• производитель;
• цена оборудования и последующего монтажа.

При выборе такой установки ознакомьтесь с дополнительными возможностями. Например, устройство не только нагревает, но и охлаждает воздух. Существуют воздушные насосы с емкостями, которые служат для нагрева воды для систем водоснабжения.
к меню ↑

Устройство воздушно-вакуумного насоса

Все вакуумные аппараты можно рассматривать, как подобие компрессоров, что при работе уменьшают давление, а не нагнетают его.

Воздушно-вакуумный насос

Вакуум, который создает насос для откачки воздуха, получается впоследствии принудительного удаления молекул воздуха из герметично закрытой камеры устройства. Особенностью оборудования является то, что ни один аппарат не в состоянии изменить давление ограниченной системы больше, чем на один показатель номинального атмосферного давления.
к меню ↑

Принцип работы вакуумного насоса для воздуха

Основная задача данных устройств – откачивать газ (воздух) из герметично закрытой рабочей емкости (камеры). При откачке воздуха меняется объем полостей замкнутой системы, в результате чего создается вакуум. А каким именно образом откачивают насосы, зависит от типа устройства.

Большинство вакуумников для воздуха работают по принципу вытеснения. А это значит, что от герметичности камеры напрямую зависит качество работы устройства. Для того, чтобы сделать камеру более герметичной, производители используют технологии уплотнения. Обязательным в любом устройстве является механический фильтр, который препятствует попаданию пыли и мелких частиц.

Есть три этапа фильтрации, каждый их которых нуждается в отдельном фильтре:

• масляный;
• воздушный – на воздух, который всасывается;
• выхлопной, который убирает пары масла из выхлопных газов.

к меню ↑

Виды вакуумных насосов для воздуха

Насосы разделяют, исходя из их конструктивных особенностей. Устройства бывают струйные, механические, сорбционные, и магнитозарядные.

Механические насосы для вакуума наиболее популярны в быту и мелкой промышленности. Их разделяют на следующие группы:

1. Пластинчато-роторные.
2. Спиральные.
3. Винтовые.
4. Диафрагменные.

Сухой винтовой вакуумный насос

Каждая группа вакуумных аппаратов имеет свои преимущества, особенности конструкции, тип используемой жидкости и т.д.

Пластинчато-роторные устройства могут работать при больших температурах, устойчивы к водяному пару. При всем этом, такие аппараты компактны, имеют большую продуктивность откачки воздуха и минимальный расход электрической энергии.

Водокольцевые аппараты работают в самых неблагоприятных условиях и считаются самыми выносливыми. Они перекачивают загрязненный воздух при помощи особого фильтра, который делает грубую очистку воздуха от основных загрязнений.

Винтовые агрегаты обладают наибольшим ресурсом работы, ведь в их составе нет конденсаторов и для нормальной работы им не надо масла.
к меню ↑

Воздушные устройства для велосипеда

Насос для велосипеда – главный аксессуар после велошлема, без которого не стоит выезжать даже с целью обкатки нового «коня».
к меню ↑

Насосы для амортизатора и воздушной вилки

Устройства для вилок (аппараты высокого давления) – это незаменимая вещь для профессиональных велосипедистов. Главным заданием насоса является подкачивание воздушной вилки или амортизатора. Владельцы такой техники утверждают, что при помощи таких устройств можно изменить жесткость  амортизаторов велосипеда для своего стиля езды.

Насосы для амортизатора и воздушной вилки

Большинство видов имеют манометр, по шкале которого весьма удобно рассчитать давление, в итоге вилка накачается до необходимой отметки.

Огромным плюсом устройства является то, что при необходимости его вполне можно использовать для накачивания покрышек.
к меню ↑

Ручной насос

Ручные устройства делятся на два вида: с интегрированной головкой и со шлангом.

Устройство со шлангом оборудовано отдельной трубкой для соединения с ниппелем камеры. Преимущество насоса – низкая  стоимость, а вот главный недостаток – соединения, которые могут пропускать воздух.

Аппараты с интегрированной головкой оборудованы резиновой вкладкой в боковом отверстии, которая служит уплотнителем ниппеля по кругу. Часто при соединении эта вкладка сжимается рычажком на головке. Так как резинка надежно уплотняет и крепко соединяет, данный тип изделий делает  работу качественно.

Ручной воздушный насос

Простой ручной аппарат состоит из войлочного или пластмассового поршня чашевидной формы. Двигая поршень вперед, воздух прижимает стенки так же, как запорный клапан. Таким устройством воздух толкать можно лишь вперед до противоположного конца.

Эффективными считают устройства двойного действия. Их поршень герметичен с обеих сторон в цилиндре и нагнетает воздух, как помпа, при обоих ходах –  вперед и назад.
к меню ↑

Как сделать мини воздушный компрессор своими руками? (видео)

Источник: https://nasosovnet.ru/vacuum/vozdushnyj-nasos.html

Сравнение и области применения насосов различных типов

Данные о насосах, выпускаемых отечественной
промышленностью, собраны в специальные
каталоги. Выбор насоса производят по
заданной производительности и напору,
который рассчитывают в соответствии
со схемой трубопровода. Двигатель к
насосу подбирают по установочной
мощности, определяемой из соответствующих
уравне­ний, и числу оборотов.

Наибольшее распространение в химической
промышленности получили центробежные
насосы, которые имеют передпоршневымиряд важных преимуществ.

К ним относятся:
1) высокая производительность и
равно­мерная подача; 2) компактность
и быстроходность (возможность
непосред­ственного присоединения к
электродвигателю); 3) простота устройства,
что позволяет изготавливать их из
химически стойких, трудно поддаю­щихся
механической обработке материалов
(например, ферросилида, керамики и т.
п.

); 4) возможность перекачивания жидкостей,
содержа­щих твердые взвешенные
частицы, благодаря большим зазорам
между лопатками и отсутствию клапанов;
5) возможность установки на лег­ких
фундаментах.

Это
обусловлено на­личием больших зазоров
между полостями всасывания и нагнетания,
через которые возможен переток жидкости,
а также затратами энергии на неизбежное
вихреобразование вблизи кромок лопаток
вращающегося с большой скоростью
рабочего колеса, которая преобразуется
в тепло и рассеивается в окружающей
среде.

Такие потери резко возрастают
для высоковязких жидкостей, перекачивание
которых центробежными насосами,
вследствие резкого снижения к. п. д.,
экономически невыгодно.

К недостаткам центробежныхнасосов
следует отнести относительно низкие
напоры, а также уменьшение производительности
при увеличении сопротивления сети и
резкое снижение к. п. д. при уменьшении
про­изводительности.

Поршневые насосыцелесообразно
применять лишь при сравнительно небольших
подачах и высоких давлениях (в диапазоне
50—1000 ат и выше) для перекачивания
высоковязких, огне- и взрывоопасных
жид­костей (паровые насосы), а также
при дозировании жидких сред.

Винтовые насосымогут быть использованы
для перекачивания высо­ковязких
жидкостей, топлив, нефтепродуктов и т.
п. Эти насосы приме­няют в области
подач до 300 м3/ч и давлений до 175 ат
при скорости вра­щения до 3000 об/мин.

Винтовые насосыобладают рядом
достоинств: быстроходностью, компактностью,
бесшумностью. Производительность
винтовых насосов практически не
изменяется при изменении давления. К.
п. д.

этих насосов достаточно высок и
достигает 0,75—0,80.

Область применения одновинтовых
(героторных) насосовограничена
производительностью 3,6—7 м3/ч и
давлением 10—25 ат.

По стоимости изготовления
и эксплуатационным расходам эти насосы
близки к центро­бежным насосам малой
производительности, работающих при
давлениях 3—5 ат, и значительно экономичнее
последних, если давление нагнета­ния
превышает 10 ат.

Одновинтовые насосыиспользуют для перекачи­вания
загрязненных и агрессивных жидкостей,
растворов и пластмасс с высокой вязкостью.

Пластинчатые насосыприменяют для
перемещения чистых, не содер­жащих
твердых примесей жидкостей при умеренных
производительностях и напорах.

Для перекачивания вязких жидкостей, не
содержащих твердых при­месей, при
небольших подачах (не выше 5—б м3/мин)
и высоких давле­ниях (100—150 ат) используютшестеренчатые насосы.

Вихревые насосыприменяют для
перемещения чистых маловязких жидкостей
с небольшими подачами (до 40 м3/ч)
и сравнительно высокими напорами (до
250м), в несколько раз превышающими напоры
центробеж­ных насосов.

(20—50%), что
обусловлено значительными потерями
при переносе энергии вихрями, а также
непригодность для пере­качивания
вязких жидкостей и жидкостей, содержащих
твердые взвеси.

Струйные насосы,
монтежю и воздушные подъемникииспользуют в производствах, где наличие
движущихся и трущихся частей недопусти­мо.
Как указывалось, струйные насосы можно
применять лишь в тех случаях, когда
допустимо смешение перекачиваемой
жидкости с рабочей.

Струйные насосы, монтежю и подъемникимогут быть изготовлены из химически
стойких материалов, но обладают низким
к. п. д., как правило не превышающим 10 –
15 %.

Источник: https://StudFiles.net/preview/6217395/page:3/

Центробежные насосы

Центробежные насосы являются самыми распространённым насосами в мире.

Благодаря своей конструкции и стабильной работе этот тип насосов нашел широкое применение, как для решения бытовых задач, так и для основных технологических процессов в самых различных отраслях промышленности.

В данной статье будет дано полное описание центробежных насосов, рассказано как работает центробежный насос, его классификация и основные области использования.

Принцип действия центробежного насоса

Основным элементом центробежного насоса является рабочее колесо (импеллер), расположенное внутри спирального корпуса (улитка), которое имеет лопасти, направленные в обратную сторону относительно вращению самого колеса. Импеллер устанавливается на вал, который соединен с приводом насоса. При старте работы агрегата рабочее колесо начинает вращаться, и жидкость через всасывающий патрубок поступает вдоль оси вращения колеса.

Под действием центробежной силы, жидкость перемещается по каналам между лопастями в радиальном направлении (от центра импеллера к его периферии)  в спиральную камеру корпуса насоса, а затем и в нагнетательный патрубок насоса. На периферии рабочего колеса располагается зона повышенного давления. В центре же давление понижено, что обеспечивает постоянное поступление  жидкости в насос.

Конструкция центробежных насосов

Центробежный насос состоит из следующих основных частей:

• Всасывающий патрубок
• Нагнетательный патрубок
• Спиральный корпус (проточная часть насоса)
• Рабочее колесо (импеллер)
• Уплотнение вала
• Картер насос

Классификация центробежных насосов

Центробежные насосы можно классифицировать по конструктивным исполнениям   его основных элементов, по типу установки  и назначению.

По расположению патрубков насосов

• Насос «ин-лайн» типа. У данного типа насоса всасывающий и нагнетательный патрубок находятся на одной линии друг напротив друга. Перекачиваемая жидкость проходит сквозь насос. Насос устанавливается на прямых участках трубопровода.

Насос ин-лайн

• • Консольные насосы. Жидкость поступает в центр рабочего колеса (импеллера). Патрубки расположены под 90˚С относительно друг друга.

  Консольные насосы

  • Одноступенчатый насос. Насос с одним рабочим колесом на валу. Данные насосы используются при задачах, где не требуется обеспечивать высокий напор. Максимальный напор у одноступенчатых насосах обычно не превышает.
    Одноступенчатый насос
  • Многоступенчатый насос имеет на валу более одного последовательно соединённых колес. Такой тип насосов используется для обеспечения высокого напора при сравнительно небольшом расходе. Высокий напор создается благодаря сумме напоров, создаваемых каждым отдельным колесом. Перекачиваемая жидкость переходит последовательно от одной ступени к другой.
• Многоступенчатый насос

  Для защиты от попадания перекачиваемой жидкости  в окружающую среду и в механическую часть центробежного насоса  используются различные уплотнительные системы. По типу применяемой системы насосы можно разделить на:

  • Центробежные насосы с сальниковым уплотнением (ссылка на сальниковое уплотнение)
  • Центробежные насосы с торцевым уплотнением (одинарным или двойным) (ссылка на торцевое уплотнение)
  • Центробежные насосы с магнитной муфтой (ссылка на магнитную муфту)
  • Центробежные насосы герметичные с мокрым ротором (ссылка на мокрый ротор)
  • Центробежные насосы с динамическим уплотнением (ссылка на динамическое уплотнение)

  По типу соединения с электродвигателем

  Центробежные насосы разделяются также по типу соединения гидравлической части насоса с электродвигателем. Выделяют типы:

  • Насос с соединительной муфтой. Упругая муфта — это элемент, позволяющий соединить вал электродвигателя и вал, на котором крепится рабочее колесо. Для этого используется, как обычная муфта, так и муфта с промежуточным элементом. Использование промежуточного элемента позволяет не отсоединять электродвигатель при  техническом обслуживании насоса, например при замене торцевого уплотнения.
    

    Обычная муфта

    Муфта с промежуточным элементом

  • Моноблочный насос. У данного типа насосов рабочее колесо крепится либо сразу на удлиненном валу электродвигателя, либо для соединения вала двигателя и насоса используется неподвижная постоянная глухая муфта.
    Центробежный насос с глухой муфтой Благодаря своим конструкционным возможностям назначение центробежного насоса может быть самым различным. По данному показателю выделяют следующие типы центробежных насосов:
    • Дренажные
    • Скважинные
    • Фекальные
    • Шламовые
    • Пищевые
    • Санитарные
    • Пожарные
    • Самовсасывающие

    Материальное исполнение центробежных насосов

    Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности, перекачивают самые различные  жидкости, начиная с воды и заканчивая высоко агрессивными и абразивными суспензиями.

    Поэтому выбор материалов для основных элементов центробежных насосов очень широкий и чаще всего он основывается на стойкости данного  материала к свойствам перекачиваемой жидкости (ссылка на таблице хим. стойкости) и условиям работы самого насоса.

    Можно выделить следующие основные материалы:

    Металлическое исполнение

    • Чугун
    • Бронза
    • Углеродистая сталь
    • Нержавеющая сталь
    • Дуплекс
    • Супер-дуплекс
    • Титан
    • И.т.д

    Футерованные и пластиковые исполнения

    При работе с высоко агрессивными жидкостями, например с кислотами, металлическое исполнение не всегда может обеспечить  необходимой коррозионной защиты. Либо применения сверхстойких сплавов может привести к значительному удорожанию всей конструкции.

    Поэтому широкое распространение приобрело использования самых различных пластиков, в качестве основного материала контактирующего со средой в центробежных насосах.

    Можно выделить два основных типа:

    • Футерованные насосы. Футеровка – это процесс нанесения пластикового покрытия на металлический корпус насоса. Все элементы контактирующие с перекачиваемой средой покрыты слоем полимера, что значительно увеличивает коррозионною устойчивость всей проточной части. Современные технологии обеспечивают отличное сцепление между покрытием и корпусом, т.к при отливке полимер заполняет все полости и зазоры.
    • Пластиковые центробежные насосы. Основные элементы насоса, контактирующие со средой, выполнены из цельного пластика, обработанного на специальных станках.

    Материалы для футерованных и пластиковых насосов:

    • PP — полипропилен
    • PVDF- поливинилденефлуорид
    • PE – полиэтилен
    • PVC – поливинилхлорид
    • PFA – перфторалкоксил
    • PTFE – политетрафторэтилен
    • ETFE – этилентетрафторэтилен (Tefzel)
    • FEP – фторэтиленпропилен

    Материалы уплотнительных колец

    В качестве уплотнительных колец в центробежных насосах чаще всего используют следующие эластомеры:

    • EPDM — Этилен-пропиленовые каучук
    • NBR — Бутадиен-нитрильный каучук
    • FPM/FKM/Viton — Фторкаучук
    • FFKM — Каучук перфторированный

    Преимущества и недостатки центробежных насосов

    Преимущества:

    • Простая конструкция
    • Немного движущихся частей, большой срок службы
    • Высокий КПД
    • Высокие показатели производительности
    • Постоянная подача, без пульсаций
    • Регулировка производительности с помощью дроссельного клапана на линии нагнетания или частотного преобразователя

    Недостатки

    • Невозможность «самовсасывания»
    • Большой риск кавитации
    • Производительность сильно зависит от напора
    • Наиболее эффективны только в одной заданной рабочей точке. При регулировании подачи с помощью частотного преобразователя эффективность понижается
    • Не может работать с мультифазными жидкостями с содержанием воздуха или газа
    • При перекачки абразивных жидкостей возможный быстрый износ основных элементов из-за высокой скорости вращения рабочего колеса (около 1500 об/мин).
    • Не может работать с высоковязкими жидкостями (макс. 150 сСт)

    Области применения

    Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности.

    Основные из них:

    Водоснабжение и водоотведение

    Водоочистные сооружения

    Энергетика

    Нефтяная и газовая промышленность

    Химическая промышленность

    Целлюлозно-бумажная промышленность

    Горнодобывающая промышленность

    Пищевая

    Фармацевтическая

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

Горнодобывающая отрасль

• Warman . Группа компания Weir mineral https://www.global.weir/brands/
• Krebs . Группа компаний flsSmidt https://www.flsmidth.com/en-US/Krebs
• Habermann pumpen www.aurumpumpen.de/ru/

Источник: https://RuPumps.com/nasosyi/po-tipu/dinamicheskie-nasosyi/tsentrobezhnyiy-nasos.html

Классификация и области применения насосов

Насосы – это машины, в которых производится преобразование механической энергии привода в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости, в результате чего происходит ее перемещение.

В пищевых производствах насосы являются одними из самых распространенных видов оборудования, надежная работа которых обеспечивает непрерывность технологического процесса. Насосы используют для перекачивания жидкостей с разными физико-химическими свойствами (молочных продуктов, пасты, сыворотки, спирта и.т.п.) при различных температурах.

От параметров перекачиваемой жидкости во многом зависит тип и надежность работы насоса.

По принципу действия все насосы (рис. 2.23) делят на две большие группы – объемные, динамические, а также эрлифты и монтежю, в которых для перемещения жидкости используется энергия сжатого воздуха.

Объемные насосы. Для транспортировки жидкостей при высоких давлениях применяют объемные насосы. На рис. 2.24 показаны схемы объемных насосов. К объемным насосам с возвратно-поступательным движением рабочего органа относятся поршневые, плунжерные, диафрагменные. С вращательным движением рабочего органа — ротационные, одно-, двух- и трехвинтовые, шестеренчатые.

Принцип действия объемных насосов состоит в вытеснении некоторого количества жидкости из рабочего объема машины. Энергия жидкости в них повышается в результате увеличения давления. В объемных насосах подача (производительность) не зависит от напора.

Подача пропорциональна скорости перемещения рабочего органа или числу циклов в единицу времени. Объемные насосы являются самовсасывающими в отличие от динамических насосов.

Их используют для перекачивания высоковязких жидкостей, жидкостей с большим содержанием газов и плохо текучих продуктов.

Динамические насосы. В насосах этого типа энергия жидкости увеличивается благодаря взаимодействию лопаток рабочего колеса и перемещающегося потока. Под действием вращающихся лопаток жидкость приводится во вращательное и поступательное движение. При этом ее давление и скорость возрастают по мере движения в рабочем колесе.

В динамическом насосе увеличивается доля кинетической энергии в связи с увеличением скорости потока на выходе из рабочего колеса.

Рис. 2.23. Классификация насосов

Рис. 2.24. Схемы конструкций объемных насосов:

а) плунжерный; б) диафрагменный; в) ротационный; г) шестеренчатый;

д) винтовой

Центробежные насосы. Принципиальная схема центробежного насоса приведена на рис. 2.25.

Центробежный насос (или ступень многоступенчатого насоса) состоит из подвода 1, рабочего колеса 2, ротора 3, отвода 4.

Жидкость подается во входной патрубок насоса и затем в рабочее колесо, откуда под действием вращающихся лопаток нагнетается в отвод.

Давление жидкости на выходе из отвода при этом становится больше, чем на входе за счет торможения потока и преобразования кинетической энергии в потенциальную энергию давления.

Рис. 2.25. Схема конструкции центробежного насоса

К достоинствам центробежных насосов можно отнести отсутствие пульсаций потока жидкости и высокую приспособляемость к различным условиям работы, благодаря применению соответствующих типов колес.

Недостатками центробежных насосов являются: ограниченный диапазон подач и напоров; низкий КПД при отклонении от номинальных режимов работы; снижение КПД с ростом вязкости перекачиваемой жидкости; зависимость подачи от противодавления и сопротивления системы; невозможность обеспечения работы с самовсасыванием жидкости в пусковой период без специальных устройств.

Вихревые насосы. Отличительная особенность этого типа насосов – вихревое движение жидкости (рис. 2.26).

Многократное контактирование потока жидкости с рабочим колесом сопровождается повышенными потерями энергии, в результате чего КПД насосов не превышает 40 — 50%.

Вихревые насосы в сравнении с центробежными могут удалять газы из всасывающей линии, т.е. перекачивать газожидкостные смеси, и обеспечивают самовсасывание в пусковой период.

Осевые насосы используют для создания больших подач при перекачивании загрязненной воды, вязких и мало- вязких продуктов, подпиточной и оборотной воды. По сравнению с центробежными осевые насосы (рис. 2.27) имеют большие подачи и меньшие напоры.

Поршневые и плунжерные насосы отличаются более высокими КПД и создаваемыми давлениями, но ограничены производительностью.

Широкое применение для целей энергосбережения получили струйные насосы, которые успешно конкурируют с лопастными насосами при наличии сбросных высокопотенциальных потоков газа, пара и жидкостей.

Рис. 2.26. Схема конструкции вихревого насоса:

1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – лопатки; 4 – окно всасывания; 5 – нагнетательный патрубок; 6 – вал

Рис. 2.27. Схема конструкции осевого насоса:

1 – входной направляющий аппарат; 2 – корпус; 3 – рабочее колесо;

4 – диффузор

Параметры насосов

Подача насоса. Различают объемную и массовую подачу насоса. Объемная (массовая `M) подача — объем (масса) жидкости, подаваемой насосом в напорный патрубок в единицу времени. Объемная и массовая подачи связаны соотношением

,

где r — плотность жидкости.

Напор насоса — представляет собой энергию, сообщаемую насо­сом единице веса перемещаемой жидкости. Напор, в соответствии с уравнением Бернулли, равен разности полных напоров за насосом на линии нагнетания и на линии всасывания:

,

,

где pн и pвс — абсолютные давления на выходе и входе насоса; wн и wвс -скорости жидкости на выходе и входе насоса; zн и zвс — высоты точек замера давления, отсчитанные от произвольной горизонтальной плоскости сравнения.

Полезная мощность — мощность, сообщаемая насосом, перемещаемой жидкости:

Мощность на валу (эффективная):

.

Коэффициент полезного действия представляет про­изведение трех коэффициентов, характеризующих отдельные виды потерь энергии в насосе:

,

где — гидравлический, объемный и механический КПД насоса, соответственно.

Таким образом, потери энергии в насосе подразделяются на гидравлические, объемные и механические.

Теоретический напор Hт, создаваемый насосом, больше напора действительного H на величину гидравлических потерь hг:

.

Гидравлический КПД представляет собой отношение действительного напора к теоретическому:

.

Объемные потери связаны с перетеканием жидкости через зазоры из области повышенного в область пониженного давления, а также утечками через уплотнения. Часть теряемой энергии учитывается объемным КПД:

,

где Qт — теоретическая производительность насоса; Qут — перетечки внутри и утечки из насоса.

К механическим потерям относят трение в подшипниках, в уплотнениях вала, потери на трение жидкости о нерабочие поверхности рабочих колес (дисковое трение). Величина механических потерь оценивается механическим КПД:

.

Обычно для современных центробежных насосов hг = 0,90-0,96; hоб = 0,96-0,98; hмех = 0,80-0,94. Значения КПД насосов, таким образом, находятся в пределах 0,6-0,9.

Для оценки насосного агрегата в целом используется КПД агрегата (насосной установки) — hа, вычисляемый как отношение полезной мощности насоса к мощности агрегата (в случае электрического привода насоса мощность агрегата — электрическая мощность на клеммах двигателя).

Таким образом, мощность насоса при электрическом приводе

,

где коэффициент запаса мощности k =1,1-1,5 (принимается большим с уменьшением мощности насоса).

Насосная установка

Насосная установка включает в себя насос, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, системы регулирования, контроля и защиты.

На рис. 2.28 приведена насосная установка на основе лопастной машины. К насосу 1 жидкость поступает из приемной емкости 2 по всасывающему трубопроводу 3. Жидкость насосом нагнетается в напорный резервуар 4 по напорному трубопроводу 5. На нагнетании насоса имеется задвижка 6, при помощи которой можно менять подачу насоса.

Иногда на трубопроводе 5 устанавливают обратный клапан 7, перекрывающий напорный трубопровод при остановке насоса и препятствующий обратному току жидкости из напорного резервуара.

Если давление в приемном резервуаре отличается от атмосферного или насос расположен ниже уровня жидкости в приемном резервуаре, то на всасывающем трубопроводе устанавливают задвижку 8, которую перекрывают при остановке или ремонте.

В начале всасывающего трубопровода устанавливают фильтровальную сетку 9, предохраняющую насос от попадания в него твердых частиц, и клапан 10, позволяющий залить всасывающий трубопровод и насос перед пуском.

Рис. 2.28. Насосная установка

Работа насоса может контролироваться расходомером, измеряющим производительность насоса, манометром 11, установленным на напорном трубопроводе, и мановакууметром 12, установленным на всасывающем трубопроводе, позволяющим определять напор насоса.

Рассмотрим случай, когда жидкость необходимо подавать на высоту hг из приемной емкости с давлением p1 в напорную емкость с давлением p2 . Запишем уравнения Бернулли для сечений 1 — 1 и 0 — 0 (сторона всасывания):

и 0 — 0 и 2 — 2 (сторона нагнетания):

.

, .

В связи с тем, что приемная и напорная емкости имеют большие объемы и площади резервуаров много больше площади трубопроводов, принимается, что w1 = w2 = 0 .

Тогда напор насоса равен:

.

Таким образом, напор насоса затрачивается на преодоление разности давлений в напорном и приемном резервуарах, сообщение кинетической энергии потоку жидкости на выходе из насоса (при равенстве диаметров трубопроводов на всасывании и нагнетании насосов dвс=dн, скорости на всасывании и нагнетании одинаковы wвс=wн , в этом случае второе слагаемое равно нулю), подъем жидкости на высоту и преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

Если давления в емкостях равны и трубопровод горизонтальный, напор, создаваемый насосом, затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

,

где Dh – разность в высотах расположения манометра и мановакууметра.

Характерным параметром, определяющим работу насоса на стороне всасывания, является допускаемая вакуумметрическая высота всасы­вания, которая определяется из уравнения Бернулли для сечений 1 – 1 и 0 – 0:

,

где рп – давление насыщенного пара при температуре перекачиваемой жидкости; Dpвс – потери давления во всасывающем трубопроводе.

Величина допускаемой вакуумметрической высоты всасывания связана с геометрической высотой всасывания, которая представляет собой разность высот уровня жидкости в приемном резервуаре и осью всасывающего трубопровода насоса. Если уровень жидкости в приемном резервуаре расположен выше оси всасывающего трубопровода насоса, то эту величину называют подпором (представляет отрицательную геометрическую высоту всасывания).

Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 5464; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник: https://poznayka.org/s28028t1.html

Какие виды насосов существуют? :: SYL.ru

Насос представляет собой агрегат, который посредством всасывания и нагнетания жидкости перемещает ее при помощи кинетической или потенциальной энергии. Такие приборы применяются сегодня в различных сферах деятельности человека. Агрегаты представленного типа можно встретить как в промышленности, так и в быту.

Существующие виды насосов разнообразны. Они отличаются принципом действия и областью применения.

В продаже представлены конструкции, способные работать не только с жидкостью, но и газами, в вакууме, для передачи теплоты, магнитного потока и т. д.

Чтобы разобраться в этом многообразии, необходимо рассмотреть основные виды представленных устройств. Это позволит выбрать из огромного количества существующих конструкций оптимальный вариант оборудования.

Классификация

Современные насосы, виды и принцип работы которых отличаются по различным критериям, отличаются особенностями конструкции, применением и по ряду прочих характеристик. Для перемещения жидкостей под определенным напором сегодня используется 2 типа агрегатов. К первой категории относятся насосы-машины, а ко второй – насосы-аппараты. Они включают в себя множество подвидов оборудования.

Насосы-машины приводятся в действие двигателем. К ним относятся лопастные, поршневые, роторные и прочие разновидности.

Насосы-аппараты функционируют от других источников энергии. В не предусмотрено наличие рабочих механизмов. В эту группу входят струйные, гидравлические, магнитогидродинамические насосы, а также газлифты, вытеснители и т. д.

По назначению виды насосов для воды делят на несколько основных групп. К ним относятся водоподъемные, циркуляционные, дренажные агрегаты.

Тип рабочей камеры

Чтобы понять, каким разнообразием отличается представленное оборудование, необходимо рассмотреть фото видов насосов (представлено далее). По принципу особенностей внутренней камеры агрегата различают две большие группы приборов. Это объемные и динамические разновидности. Они включают в себя множество различных агрегатов.

Жидкость в объемном насосе перемещается под воздействием периодического изменения внутреннего пространства в камере. К этой категории устройств относятся крыльчатые, возвратно-поступательные и роторные приборы. Входящие в эту группу приборы классифицируются по ряду признаков. Их выбирают в соответствии с условиями эксплуатации прибора.

При выборе той или иной разновидности оборудования потребитель руководствуется классификацией по целевому признаку, соответствию условиям отрасли и эксплуатации.

Назначение

Существующие разновидности насосов классифицируют по признаку применения в различных сферах деятельности человека. Существуют агрегаты для перекачки чистой воды, сточных вод, способствующие повышению напора в системе, а также обеспечения постоянной циркуляции в отопительных коммуникациях.

Отдельно также выделяют виды пожарных насосов. Они используют оборудование высокой мощности. При этом создается большой напор воды.

Дренажные насосы предназначены для перемещения загрязненной дождевой, грунтовой воды. В подобных устройствах предусмотрено наличие измельчающей системы, а также фильтрующих компонентов. Это малогабаритные, неприхотливые приборы, отличающиеся доступностью для покупателей. Поэтому их используют повсеместно.

Фекальное оборудование отличается повышенным диаметром отверстий и наличием режущего механизма. Они способны отводить субстанции различной консистенции. Их устанавливают в яму или резервуар, где они находятся на протяжении всего времени их эксплуатации.

Повышающие давление агрегаты устанавливаются перед прибором, который требует при работе излишнего давления жидкости.

Центробежные агрегаты

Описывая виды насосов по принципу действия, следует рассмотреть основные из них. Одним из самых часто используемых человечеством приборов является центробежный агрегат. Он используется в системах подачи воды, агрессивных, вязких жидкостей, сточных, грунтовых вод.

Прибор передает кинетическую энергию от рабочего колеса (вращается в процессе работы) той субстанции, которая находится между его лопастями. Центробежная сила, образующаяся при этом, передает жидкость внутрь корпуса прибора. Затем она перемещается далее по системе. На место переместившейся субстанции поступает новая жидкость. Так обеспечивается непрерывная работа насоса.

Одной из основных технических характеристик подобных насосов является коэффициент быстроходности. При выборе той или иной модели необходимо учитывать существующие особенности работы оборудования. В этом случае оно проработает долго и эффективно.

Многоступенчатые и осевые конструкции

Изучая виды насосов, характеристики которых отличаются по принципу устройства, следует также уделить внимание осевым и многоступенчатым конструкциям. Они также достаточно распространены в промышленном производстве и быту.

Многоступенчатые разновидности позволяют создавать большой напор жидкости. Она проходит последовательно через несколько рабочих колес. Каждый из этих конструкционных элементов передает определенную энергию субстанции.

При выборе подобного оборудования важно обращать внимание на зависимость показателей напора и мощности, высоты всасывания на стадии подачи, КПД. Последняя характеристика достигает максимума в определенном режиме работы оборудования.

При увеличении подачи КПД снижается. Подобные конструкции способны обеспечить напор воды в размере 65-138 тыс. м³/ч. При этом высота водяного столба может составлять 18,5-95 м.

Именно такое оборудование применяется при пожаротушении высотных зданий.

Рассматривая виды и типы насосов, следует сказать также про устройство осевых насосов. Они способны за короткое время переместить большой объем жидкости. Рабочее колесо передает поверхностью своих лопастей определенную энергию субстанции.

Именно с такой силой движется жидкость в системе. Ее частицы движутся по кривой. Попадая в выпрямляющий аппарат, их траектория выравнивается. До выхода из агрегата жидкость движется вдоль оси насоса.

Такой принцип циркуляции и послужил для определения названия подобной техники.

Осевые насосы могут иметь в своей конструкции жесткие лопасти или поворотные конструкционные элементы. В первом варианте элементы пропеллера закреплены неподвижно. Во втором варианте в систему встроен механизм, поворачивающий лопасти, меняющий угол их наклона.

Вихревые и роторные конструкции

Разбираясь в вопросах классификации современного напорного оборудования, необходимо сказать несколько слов о том, какие виды насосов еще востребованы в хозяйственной деятельности человека. По принципу устройства внутреннего механизма выделяют вихревый тип конструкции.

Такие агрегаты характеризуются хорошими показателями самовсасывания. Они способны стартовать без предварительного заполнения трубы жидкостью, которая присутствует в корпусе прибора. Основной сферой применения подобного оборудования является перемещение испаряющихся быстро субстанций, капельных жидкостей, насыщенных газами. Также их применяют в комбинации с насосами центробежного типа.

Вихревые приборы могут быть открытого или закрытого класса. В последнем варианте жидкость из ячеек периферии рабочего колеса при возникновении центробежной силы перемещается в канал корпуса.

При такой организации насос вихревого типа развивает напор в несколько раз больше, чем у центробежных разновидностей. Однако их КПД будет ниже.

В основные виды насосов вошли также роторные разновидности. Они подают небольшое количество жидкости. Они бывают зубчатыми, шиберными, винтовыми, коловратными, лабиринтовыми и т. д. Все они отличаются идентичным принципом действия. Такие конструкции не имеют в своем составе нагнетательного и всасывающего клапана. Это упрощает конструкцию, делая ее долговечнее и практичнее.

Поршневые конструкции

В продаже представлены также поршневые виды насосов. Они отличаются разнообразными конструкционными решениями. Благодаря такой особенности они применяются в широком спектре отраслей.

Действие агрегата происходит посредством периодического всасывания и нагнетания внутри цилиндра во время движения рабочего элемента. Им является плунжер или поршень. Объем перемещаемой жидкости не меняется. Периодически ускоряется или замедляется время перемещения рабочего механизма.

Поршневые насосы могут быть вертикальными, горизонтальными, многократного или одинарного действия. В их состав могут входить один или несколько цилиндров. Конструкция отличается значительной сложностью организации. При значительных габаритах это относительно тихое устройство. Их КПД высок, а работа отличается высокой независимостью при подаче от напора.

Струйные конструкции

Существующие виды водяных насосов насчитывают большое количество вариантов конструкций. Одним из востребованных типов оборудования является струйный агрегат. Он относится к группе насосов-аппаратов. Такая конструкция отличается большим разнообразием. Сфера применения струйных насосов широка.

Представленное оборудование имеет простую и практичную конструкцию, отличается долговечностью при эксплуатации. Их КПД невысок, составляет всего около 30 %. Ярким примером струйной конструкции является водоструйный насос.

Он преобразует потенциальную энергию жидкости в кинетическую в конической сужающейся насадке. Далее подаваемая смешивается с рабочей субстанцией в камере. После этого кинетическая энергия снова переходит в потенциальную.

Водяные насосы

Изучая виды насосов для воды, следует выделить несколько групп подобного оборудования. Приборы представленного типа могут быть поверхностными или погружными.

К первой категории относятся приборы, которые монтируются вне водяной поверхности. Они способны поднимать воду на поверхность с глубины до 8 м. Это производительное оборудование, практичностью и ремонтопригодностью. При работе агрегат не издает шума. Его стоимость приемлема практически для любого покупателя. К таким приборам относятся центробежные и вихревые типы конструкции.

Погружные разновидности подвешивают при помощи троса непосредственно над водой. Они касаются жидкости, передавая ее на поверхность.

При затоплении помещения погружные насосы также эффективно эксплуатируются.

Конструкция в этом случае сложна и требовательна. Могут возникать затруднения в процессе технического обслуживания техники. Вода, в которую погружается агрегат, должна быть чистой, без большого количества примесей.

Циркуляционные конструкции

Циркуляционные виды насосов применяются в системах отопления. Теплоноситель перемещается с заданной скоростью по системе. Его температура постепенно понижается. Помещение обогревается при определенном уровне движения теплоносителя. Такие приборы применяют даже в многоэтажных домах, в которых система отопительных труб и радиаторов характеризуется разветвлениями.

Чем толще подводящие коммуникации, тем большая мощность насоса требуется. В месте врезки насоса в систему происходит перепад давления. Чтобы оборудование работало эффективно, требуется обеспечить необходимый уровень производительности.

Рассмотрев основные виды насосов, можно понять особенности подобного оборудования, их отличия и характерные особенности эксплуатации. Разнообразие конструкций позволяет применять представленную технику в различных сферах хозяйственной деятельности человека.

Источник: https://www.syl.ru/article/316127/kakie-vidyi-nasosov-suschestvuyut