Центробежный насос

Насосы

Вспомогательное оборудование

Наряду с реакционными аппаратами в химических производствах имеется большое количество вспомогательных аппаратов, насосов, вентиляторов, компрессоров, смесителей, растворителей и д.р. Все они находятся в единой технологической схеме с основными аппаратами и играют большую роль в производстве.

Насос - это устройство (гидравлическая машина) для напорного перемещения (всасывания и нагнетания) жидкости в результате сообщения ей внешней энергии (потенциальной и кинетической).

а – поршневой; б – центробежный; в – осевой; г – шестеренчатый; д – винтовой; e – струйный эжектор.

Рисунок - насосы (схемы).

Основной параметр насоса - количество жидкости, перемещаемое в единицу времени, т. е. осуществляемая объёмная подача Q. Для большинства насосов важнейшими техническими параметрами также являются: развиваемое давление p или соответствующий ему напор H, потребляемая мощность N и кпд η.

Полный напор, развиваемый насосом, рассчитывается по формуле (применяется при проектировании насосных установок):

;

где H – полный напор, развиваемый насосом, в метрах столба перекачиваемой жидкости;

р₁ и р₂ – давления в пространстве нагнетания и в пространстве всасывания, Па;

ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м₃;

Н_г – геометрическая высота подъема жидкости, м;

H_п – напор, затрачиваемый на создание скорости и на преодоление трения и всех местных сопротивлений на всасывающей и нагнетательной линиях, м;

g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения.

Этот же полный напор Н может быть рассчитан и по другому уравнению (применяется при испытании действующих насосов):

где р_н – давление в нагнетательном трубопроводе на выходе жидкости из насоса, Па

р_вс – давление во всасывающем трубопроводе на входе жидкости в насос, Па;

Н₀ – вертикальное расстояние между точками измерения давлений рн и рвс, м;

ω_н- скорость жидкости в нагнетательном трубопроводе, м/с;

ω_вс – скорость жидкости во всасывающем трубопроводе, м/с.

Если скорости ω_н и ω_вс близки и расстояние Н₀ мало, то уравнение упрощается:

Мощность N (в кВт), потребляемая двигателем насоса:

;

где Q - объемная производительность (подача) насоса, м3/с;

ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3;

g – ускорение свободного падения 9,81 м/с2;

Н – полный напор, развиваемый насосом, в метрах столба перекачиваемой жидкости;

η – общий к.п.д. насосной установки, представляющий собой произведение к.п.д. насоса η_н, к.п.д. передачи η_п, к.п.д. двигателя η_д:

;

С запасом на возможные перегрузки двигатель к насосу устанавливается несколько большей мощности N_уст, чем потребляемая мощность:

;

β – коэффициент запаса мощности.

N, кВт	β
< 1	2-1,5
1-5	1,5-1,2
5-50	1,2-1,15
> 50	1,1

Центробежный насос - насос, в котором движение жидкости и необходимый напор создаются за счёт центробежной силы, возникающей при воздействии лопастей рабочего колеса на жидкость.

Центробежные насосы бывают одноступенчатыми (с одним рабочим колесом) и многоступенчатыми (с несколькими рабочими колесами). При этом принцип их действия во всех случаях остается таким же, как и всегда.

Достоинства центробежных насосов.

1) При постоянной скорости вала насоса n_ном об/мин, изменяя подачу Q л/с в широких пределах (до 10 раз), напор Нм, развиваемый им, изменяется на 10…15%. Следовательно, напор при изменении подачи всегда будет достаточно высоким.

2) Центробежные насосы подают жидкость равномерно без пульсаций.

3) Центробежные насосы не требуют сложного привода от двигателя, надежны в работе и просты в управлении.