Центробежные насосы были впервые созданы французским физиком Дени Папеном в 1689 году, и, без сомнения, центробежные насосы играют важную роль в жизни людей сегодня.
В этой статье обобщены важные сведения, включая принцип работы, схему, составные части, типы и области применения центробежных насосов. Прочитайте это руководство, и вы узнаете все о центробежных насосах.
Что такое центробежный насос?
Определение центробежного насоса
Центробежные насосы используют вращение рабочего колеса для создания центробежной силы, которая ускоряет жидкость и выбрасывает ее вокруг рабочего колеса, тем самым осуществляя транспортировку жидкости.
Основными компонентами центробежного насоса являются корпус насоса, рабочее колесо, подшипники, вал насоса, основание, механическое уплотнение и т. д.
Центробежные насосы относятся к типу динамических насосов. Существует много типов центробежных насосов, которые могут транспортировать практически все типы жидкостей, такие как вода из сельскохозяйственных оросительных скважин, сточные воды, отходы горнодобывающей промышленности, ил дноуглубительных работ и другие жидкости.
Как работает центробежный насос?
Заливка центробежного насоса
Перед запуском насос необходимо заполнить жидкостью, чтобы предотвратить его работу всухую.
Центробежный насос использует центробежную силу для увеличения давления жидкости, а затем заставляет жидкость вытекать из выпускного отверстия. Рабочий процесс состоит из четырех этапов: прием жидкости, нагнетание давления, сброс и циркуляция воды.
Ниже приводится подробное описание принципа работы центробежного насоса, а также вы можете посмотреть более наглядное видеообъяснение.
Принцип работы центробежного насоса
I. Всасывание: Сначала вращение ротора двигателя насоса приводит в движение рабочее колесо, а вращение рабочего колеса создает центробежную силу, которая затем ускоряет поток жидкости от центра рабочего колеса к его периферии, создавая отрицательное давление вокруг жидкости в центре рабочего колеса и формируя разрежение. Наконец, насос всасывает жидкость из входного отверстия.
II. Повышение давления: Жидкость ускоряется и течет вихрем в корпусе насоса. Поскольку проточный канал в насосе постепенно сужается, скорость жидкости уменьшается, а давление при этом увеличивается, а часть кинетической энергии преобразуется в энергию давления.
Ⅲ. Увольнять: Выходное отверстие насоса обычно имеет меньшую конструкцию, давление жидкости на выходе увеличивается, и, наконец, насос выбрасывает жидкость из выходного отверстия.
Ⅳ. Непрерывная работа: Под действием непрерывного вращения рабочего колеса насос непрерывно всасывает и нагнетает жидкость, благодаря чему работает непрерывно.
Видео работы центробежного насоса
Добро пожаловать на видео о том, как работает центробежный насос. В этом видео подробно рассказывается о том, как насос плавно перекачивает жидкость, и вы получите более ясное представление о различных компонентах насоса и их функциях.
Типы и применение центробежных насосов
Одноступенчатые центробежные насосы
| Обзор | Приложения |
| Одноступенчатые насосы имеют только одно рабочее колесо, простую конструкцию, высокий напор и не требуют сложного обслуживания. | ●Сельскохозяйственное орошение ●Горнодобывающая промышленность ●Муниципальная вода ●Электроэнергия ●Металлургия |
Многоступенчатые центробежные насосы
| Обзор | Приложения |
| Многоступенчатый центробежный насос имеет более двух рабочих колес, обеспечивающих высокий напор и высокое давление. | ●Сточные воды шахт ●Подача воды под высоким давлением ●Нефтехимия ●Вакуумная подача |
Самовсасывающие центробежные насосы
| Обзор | Приложения |
| Самовсасывающие центробежные насосы не требуют предварительного заполнения водой перед запуском, и насос может автоматически откачивать газ. | ●Нефтехимия ●Горнодобывающая промышленность ●Разгрузка судна ●Металлургия |
Погружные центробежные насосы
| Обзор | Приложения |
| Погружные центробежные насосы работают за счет погружения в воду, и насос имеет прочное уплотнение. | ●Гидротехника ●Добыча воды из глубоких скважин ●Земснаряд ●Сельскохозяйственное орошение |
Вертикальные центробежные насосы
| Обзор | Приложения |
| Вертикальные центробежные насосы имеют вертикальную конструкцию и могут работать на большой глубине под жидкостью. | ●Горнодобывающая промышленность ●Подача воды в градирню ●Угли ●Условия, требующие погружения |
Центробежные насосы с встроенным насосом
| Обзор | Приложения |
| Входное и выходное отверстия линейного насоса расположены на одной прямой линии, имеют небольшие размеры и высокую эффективность. | ●Сельскохозяйственное орошение ●Металлургия ●Нефтехимия ●Электроэнергия |
Центробежные насосы с магнитным приводом
| Обзор | Приложения |
| В центробежном насосе с магнитным приводом вращение рабочего колеса осуществляется за счет магнитной силы, и в нем отсутствует уплотнение вала, что изолирует жидкость от двигателя. | ●Химический завод ●Медицинская помощь ●Продукты питания ●Авиационно-космическая промышленность ●Транспортировка едких, легковоспламеняющихся и токсичных жидкостей |
Канализационные центробежные насосы
| Обзор | Приложения |
| Канализационные насосы могут перекачивать жидкости, содержащие примеси и длинные волокна. | ●Станция очистки воды ●Бумажные фабрики ●Очистка промышленных сточных вод |
Центробежные насосы для шлама
| Обзор | Приложения |
| Центробежный шламовый насос способен перекачивать шламы и вязкие жидкости, содержащие гравий, ил и масло. | ●Горнодобывающая промышленность ●Драга ●Щитовой туннель ●Десульфуризация дымовых газов |
Основные компоненты центробежных насосов
Центробежные насосы имеют простую конструкцию и удобны в обслуживании. Основные компоненты центробежных насосов включают рабочее колесо, корпус насоса, подшипник, спираль, вал, защитную пластину, сальник и механическое уплотнение. Ниже приводится подробное описание основных компонентов центробежных насосов.
Схема центробежного насоса с деталями
Детали центробежного насоса
| Название деталей центробежного насоса | Функция |
| Подшипниковый узел | Подшипниковый узел является важной частью работы насоса, обеспечивая стабильную работу рабочего колеса и поддерживая вал насоса. |
| Соединительная пластина | Уплотнительная пластина используется в уплотнениях центробежных насосов для улучшения герметичности. |
| Сальниковая коробка | Сальник является частью сальникового уплотнения и используется для закрытия зазора между корпусом насоса и валом насоса с целью предотвращения утечки транспортируемой среды. |
| Уплотнение центробежного насоса | Остановите утечку жидкости или предотвратите попадание воздуха в насос. |
| Подкладка пластины рамы | Вкладыш рамной пластины удерживает рабочее колесо, направляет поток и снижает износ внутренних деталей насоса. |
| Рабочее колесо центробежного насоса | Рабочее колесо является важной частью работы центробежного насоса. Центробежный насос в основном перемещает жидкость за счет вращения рабочего колеса. |
| Корпус | Корпус центробежного насоса — это контейнер, в котором размещены внутренние компоненты насоса и который используется для направления потока жидкости в виде вихря. |
| Подкладка для крышки | Направляет движение жидкости и снижает износ внутренних деталей насоса. |
| Крышка пластины | Улучшить герметичность насоса, чтобы предотвратить утечку среды. |
| Кольцо-фонарь | Фонарное кольцо в центробежном насосе используется в подшипнике для уплотнения, охлаждения и уменьшения износа. |
Характеристическая кривая центробежного насоса
Кривая рабочих характеристик центробежного насоса содержит множество параметров и показателей работы насоса, включая напор, расход, скорость вращения двигателя, точку максимальной эффективности (ТЭИ), NPSH и другие параметры.
Кривая производительности насоса является для нас важным инструментом для выбора типа насоса. В соответствии с кривой производительности насоса мы можем выбрать подходящую модель насоса для достижения максимальной эффективности.
Преимущества и недостатки центробежного насоса
Преимущества
- Простая конструкция и надежная работа: Центробежные насосы имеют меньше основных компонентов и менее подвержены поломкам.
- Простота в обслуживании, длительный срок службы: Запасные части для центробежных насосов легко заменяются, а своевременное техническое обслуживание может значительно продлить срок их службы.
- Широкий спектр применения: Центробежные насосы способны перекачивать не только чистую воду, но и жидкости, содержащие взвешенные частицы, вязкие и коррозионные вещества.
Недостатки
- Самозапуск: Обычные насосы не обладают функцией самовсасывания и не могут автоматически выпускать газ из насоса, поэтому перед запуском необходимо заполнить насос жидкостью.
- Кавитация: При слишком низком давлении всасывания или засорении на входе легко образуются пузырьки воздуха, что приводит к кавитации корпуса насоса и рабочего колеса, сокращая срок их службы.
Заключение
За столетия развития и многочисленных конструкций они значительно повысили производительность, и, без сомнения, центробежные насосы играют важную роль в нашем производстве и жизни.
Если у вас возникли проблемы с транспортировкой жидкости в вашем производственном процессе, смело обращайтесь к экспертам Kingda, и мы предложим вам наилучший вариант.
Часто задаваемые вопросы о центробежных насосах
Поршневой насос против центробежного
| Центробежный насос | Насос объемного типа | |
| Принцип работы | Центробежная сила, создаваемая вращением рабочего колеса, используется для всасывания жидкости и ее нагнетания под давлением. | Жидкость проталкивается через насос за счет циклического изменения внутреннего объема насоса. |
| Тип жидкости | Подходит для жидкостей низкой и средней вязкости | Подходит для транспортировки жидкостей высокой вязкости под высоким давлением. |
| Скорость потока | Подходит для средних и высоких скоростей потока | Подходит для транспортировки жидкостей с низким расходом |
| Самовсасывающий | Функция самовсасывания отсутствует, перед запуском насос необходимо заполнить жидкостью. | Возможность самовсасывания, возможность автоматического опорожнения насоса от газа. |
| Приложения | Химическая, нефтяная, горнодобывающая промышленность | Продукты питания, фармацевтика, топливо |
Контрольный список технического обслуживания центробежного насоса
ШУМ, ВИБРАЦИЯ: Если во время работы насоса вы обнаружите посторонние шумы и вибрацию, возможно, это связано с дисбалансом рабочего колеса или кавитацией. В этом случае немедленно остановите машину и проведите проверку.
ТЕМПЕРАТУРА ДВИГАТЕЛЯ: Если температура двигателя слишком высокая, немедленно остановите машину, в противном случае двигатель может перегореть.
УТЕЧКА: Проверьте линии на предмет утечек жидкости.
ДАВЛЕНИЕ: Убедитесь, что значение давления насоса нормальное.
РЕГУЛЯРНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ: Регулярно проводите техническое обслуживание в соответствии с содержанием руководства по эксплуатации изделия и своевременно заменяйте изнашиваемые детали, такие как уплотнения, подшипники, рабочие колеса, болты и т. д.
Как заполнить центробежный насос?
При запуске насоса необходимо заполнить его водой и удалить воздух, чтобы запустить насос и ввести его в нормальный режим работы.
Центробежный насос с функцией самовсасывания: Самовсасывающие насосы не требуют предварительного заполнения водой при запуске. Они способны откачивать воздух из насоса за счет собственной силы всасывания, а после короткого периода работы могут всасывать воду и возвращаться в нормальное рабочее состояние.
Являются ли центробежные насосы объемными?
Центробежный насос не является насосом объемного вытеснения. Центробежный насос является типом динамического насоса. Центробежный насос использует вращение рабочего колеса для создания центробежной силы и втягивает жидкость в насос посредством вращения рабочего колеса.
Принцип работы объемного насоса: В основе работы объемного насоса лежит движение компонентов внутри насоса, что приводит к периодическим изменениям объема внутри насоса, выдавливанию жидкости, при этом скорость потока остается относительно стабильной.
Являются ли центробежные насосы самовсасывающими?
Большинство центробежных насосов не имеют функции самовсасывания и должны быть заполнены водой перед запуском. Некоторые самовсасывающие насосы также являются центробежными насосами, но их все равно необходимо заполнить водой перед первым запуском.
Являются ли погружные насосы центробежными?
Погружной насос — это центробежный насос, работающий при погружении в воду. Принцип его работы такой же, как у центробежного насоса. Вращение рабочего колеса создает центробежную силу, тем самым всасывая воду над поверхностью жидкости.
Могут ли центробежные насосы работать всухую?
Центробежные насосы не могут работать всухую. Перед запуском насос необходимо заполнить водой, чтобы удалить воздух. Кавитация возникает при работе насоса в режиме холостого хода. Рабочее колесо, корпус и другие детали насоса не имеют жидкости для охлаждения, что приводит к повышению температуры и, со временем, к повреждению.
Что такое вертикальный центробежный насос?
Вертикальные центробежные насосы устанавливаются вертикально на земле, занимая небольшую площадь и не требуя строительства насосного помещения, что экономит затраты и имеет высокую эффективность. Если среда установки относительно мала, можно выбрать вертикальный насос.
Что такое горизонтальный центробежный насос?
Горизонтальные центробежные насосы устанавливаются горизонтально на земле, имеют простую конструкцию, легкое обслуживание и низкую вибрацию. Однако они занимают большую площадь и требуют помещения для размещения насоса.
Что такое кавитация в центробежном насосе?
Кавитация является распространенной проблемой в центробежных насосах. Когда насос имеет недостаточное всасывание или жидкость уменьшается, некоторое количество воздуха попадает в корпус насоса, вызывая кавитацию.
Симптомы кавитации: После возникновения кавитации рабочее колесо, корпус насоса и другие детали насоса будут испытывать точечную кавитацию, и даже сотовую кавитацию или сломанные рабочие колеса. После возникновения кавитации насос будет иметь такие симптомы, как повышенный шум, высокая частота вибрации, высокая температура двигателя и сниженный расход.
Что такое центробежный насос из нержавеющей стали?
Центробежные насосы из нержавеющей стали — это насосы, корпус или детали насоса (рабочее колесо, улитка, уплотнение и т. д.) которых изготовлены из нержавеющей стали.
По сравнению с традиционными чугунными насосами, центробежные насосы из нержавеющей стали более устойчивы к коррозии и давлению и в основном используются в химической, нефтяной и фармацевтической промышленности. Однако цена центробежных насосов из нержавеющей стали выше, чем у чугунных насосов.
Схема многоступенчатого центробежного насоса
Схема одноступенчатого центробежного насоса
Какие существуют типы рабочих колес для центробежных насосов?
Существует семь основных типов рабочих колес центробежных насосов: закрытое рабочее колесо, полуоткрытое рабочее колесо, открытое рабочее колесо, рабочее колесо с углублением, вихревое рабочее колесо, режущее рабочее колесо и винтовое рабочее колесо. Среди них наиболее широко используются три типа рабочих колес:
- Закрытое рабочее колесо: Закрытое рабочее колесо имеет защитные кожухи с обеих сторон, образующие полностью замкнутый канал потока внутри рабочего колеса.
- Полуоткрытое рабочее колесо: Полуоткрытое рабочее колесо имеет защитный кожух только с одной стороны.
- Открытое рабочее колесо: Рабочее колесо открытого типа полностью открыто, лопасти напрямую соединены с центром рабочего колеса.
Что такое полный напор в центробежном насосе?
Полный напор — это высота, на которую насос может поднять жидкость после преодоления всех потерь энергии (трение в трубопроводе, потери в коленах и т. д.), обычно измеряемая в метрах.
Для получения более подробной информации, пожалуйста, обратитесь к следующей формуле расчета напора насоса:
Общий населенный пункт = Hс(Всасывающая головка) + Hг(Напорный патрубок)
Примечание: Данная формула применима только к простым условиям эксплуатации.
Топ-10 мировых производителей центробежных насосов
В таблице ниже перечислены компании, оказывающие значительное влияние на мировую индустрию центробежных насосов. На основе данных таблицы вы сможете быстро получить информацию о производителях центробежных насосов.
| Название компании-производителя центробежных насосов | Обзор |
| Флоусерв | Компания Flowserve расположена в Соединенных Штатах, и ее продукция включает центробежные насосы, клапаны, уплотнения и другое оборудование, широко используемое в нефтегазовой и энергетической отраслях. |
| Кингда | Компания Kingda, являясь одним из старейших производителей центробежных насосов в Китае, имеет долгую историю и богатый опыт. Основная продукция компании включает центробежные шламовые насосы и дноуглубительные насосы, широко используемые в горнодобывающей, дноуглубительной, энергетической и других отраслях промышленности. |
| Грундфос | Компания Grundfos, штаб-квартира которой находится в Дании, предлагает широкий ассортимент насосов, включая циркуляционные, погружные и центробежные насосы, для таких отраслей, как водоснабжение, очистка сточных вод и строительство. |
| КСБ | KSB — немецкий производитель насосов и клапанов, продукция которого широко используется в таких отраслях, как горнодобывающая промышленность, водоочистка и химическая промышленность, и оказывает значительное влияние на мировом рынке. |
| Зульцер | Sulzer — это швейцарская международная компания, специализирующаяся на решении проблем транспортировки жидкостей, и ее продукция играет важную роль в нефтегазовой и энергетической отраслях. |
| ЭБАРА | EBARA — японская промышленная производственная компания, выпускающая высокоточное оборудование, такое как насосы, компрессоры, энергетическое оборудование и вакуумные насосы. Она является одним из ведущих мировых производителей насосов. |
| ИТТ | Компания ITT расположена в Стэнфорде, США, и ее продукция в основном ориентирована на промышленные центробежные насосные системы, предназначенные для таких отраслей, как горнодобывающая промышленность, энергетика и химическая промышленность. |
| Вейр | Компания Weir — британский производитель горнодобывающего оборудования, который приобрел бренд насосов Warman в 1999 году. Ее насосы в основном предназначены для работы в условиях высокой абразивности, таких как горнодобывающая промышленность и переработка минералов, и компания предоставляет услуги по всему миру. |
| Ксилема | Xylem — американская компания, специализирующаяся на технологиях водоснабжения, водоснабжении и водоочистке, осуществляющая деятельность в таких отраслях, как водоочистка, муниципальное водоснабжение, очистка промышленных сточных вод и строительство. |
| Пентер | Компания Pentair, основанная в США, специализируется на водоочистке и транспортировке, предоставляя решения для очистки воды для предприятий и домохозяйств. Ее насосная продукция в основном используется в системах водоснабжения, очистки сточных вод, противопожарной защите, ирригации и т.д. |
Что такое NPSH центробежного насоса?
NPSH — это важнейший эталонный показатель для предотвращения кавитации в центробежных насосах. Во время работы насоса он определяется только при достижении NPSH.А > НПШР можно ли обеспечить достаточное давление всасывания, предотвратив тем самым кавитацию насоса.
Пояснение к параметру:
НПША: Значение NPSH, необходимое для фактической работы насоса.
НППШР: Минимальное значение NPSH, необходимое для работы насоса.
Какова точка максимальной эффективности центробежного насоса?
Точка максимальной эффективности — это оптимальная рабочая точка на кривой эффективности центробежного насоса. В этой точке насос демонстрирует наиболее подходящий расход, напор и оптимальную эффективность двигателя.
Насос достигает максимальной эффективности именно в этот момент, обеспечивая оптимальную производительность при одновременной экономии энергии. Непрерывная работа в режиме максимальной эффективности значительно продлевает срок его службы.
