Обычно люди не замечают, на чем держится комфорт. В квартирах есть водоснабжение, канализация, горячая и холодная вода, отопление и кондиционеры. На дачных участках установлены бассейны и разбиты газоны. Все это невозможно без использования специального оборудования — насосов.
На улицах и в парках работают фонтаны. На заправочных станциях заливают бензин в автомобильные баки. Ливневые воды с дорог и тротуаров регулярно откачивают. Это только примеры использования насосных установок. Интересно выяснить, из чего состоит насос и как он работает.
Что такое насос и для чего он нужен
Это машина, которая превращает механическую энергию привода в гидравлическую энергию жидкости. Благодаря этому осуществляется ее поток. Машина перекачивает жидкость, перемещает ее на расчетные высоты и заданные направления.
Устройство, параметры и характеристики
В качестве примера разберем устройство наиболее простого водяного насоса. В него входит корпус со входным и выходным патрубком. Ротор находится внутри и представляет собой вал с насаженным на него рабочим колесом.
Вал вращается от приводного механизма. Колесо перемещает воду из входного (всасывающего) патрубка в выходной (напорный). Подшипники служат для опоры вала в корпусе и облегчают вращение. Уплотнения предотвращают протечки воды из корпуса наружу.
Основные параметры насосов:
- расход (подача);
- давление;
- мощность двигателя.
Расход – объем перекачиваемой среды в единицу времени. Давление измеряется на напорном патрубке. Дополнительный параметр – глубина всасывания.
Основные характеристики насосов – зависимости между основными параметрами для различных режимов работы. Напорная характеристика – зависимость между давлением в напорном патрубке и расходом (подачей). Чем больше один параметр, тем меньше другой. По этой характеристике определяют режимы работы.
Виды насосов и их классификация
В многообразии видов насосов и их названий помогает разобраться система классификации по основным признакам (по принципу действия насоса и конструктивному устройству, по свойствам перекачиваемой среды и по назначению) и вспомогательным (по сферам применения и видам). Некоторые признаки имеют дополнительную внутреннюю структуру.
Интересное на сайте:
Что такое кулер для воды: принцип работы и описание устройства
Что такое проекционный телевизор и как он работает
Что такое бактерицидный облучатель-рециркулятор, как им пользоваться
По сферам применения
Какие бывают насосы по этому признаку? Все разновидности делятся на бытовые и промышленные. Бытовые предназначены для перекачки воды в домашнем хозяйстве: для полива дач из колодцев и скважин, в бытовой технике, для подачи и откачки воды.
Остальные используются во всех сферах экономики: в промышленности и энергетике, транспорте, коммунальном и сельском хозяйстве. Незаменимы они в горнодобывающей и нефтехимической отраслях. Применяются в МЧС и вооруженных силах.
По принципу действия
По принципу действия насосы бывают объемными и динамическими.
Объемные
Объемные агрегаты могут быть возвратно-поступательными или роторными. Возвратно-поступательные перемещают среду в результате движение поршня или мембраны вдоль оси для всасывания и вытеснения жидкости из рабочей камеры. Самые распространенные из них – поршневые.
Поршневые насосы по типам вытеснителей и привода подразделяются:
- на насосы одностороннего или двустороннего действия (по способу действия поршня);
- горизонтальные и вертикальные (по положению поршня и цилиндра);
- Дисковые или плунжерные (по форме поршня);
- электроприводные и паровые (по типу привода).
Важно! Поршневые насосы из-за вибрации при работе устанавливаются на фундамент, малой мощности – на раму.
Преимущества мембранных насосов – небольшие габариты и универсальность. Они способны перекачивать вязкие жидкости и смеси с твердыми частицами. Недостаток – быстрый износ мембран.
Мембранные или диафрагменные механизмы отличаются по виду мембран и их количеству, количеству рабочих камер и по типу привода:
| Признак | Виды |
| Конструктивное исполнение мембраны | Плоская, формованная или структурированная |
| Количество мембран | Одна или две |
| Количество рабочих камер | Одна или две |
| Тип привода | Механический, гидравлический, пневматический или электрический |
В роторных механизмах вращающиеся роторы образуют полости: всасывания и напора. Жидкость выталкивается из одной полости в другую. Ротор перемещает ее от входа корпуса к выходу. Этот вид производит более равномерную подачу.
Простая конструкция обеспечивает долгую эксплуатацию. Делятся на типы по исполнению ротора – рабочего органа: шестеренные, винтовые, пластинчатые, коловратные, роликовые.
Динамические
В динамических агрегатах поток взаимодействует с вращающимися рабочим органом и получает приращение энергии. Выделяют два вида – лопастные и вихревые. У лопастного – рабочий орган колесо с установленными лопастями. Жидкость перемещается под воздействием лопастей. У вихревого происходит обмен энергии основного потока в канале корпуса и вторичного в рабочем колесе.
Лопастные механизмы по направлению потока в рабочем колесе разделяют на центробежные (радиальные, диагональные) и осевые. Виды этих агрегатов различаются по расположению оси, опор, входов и их количеству:
| Конструктивный признак | Название |
| Расположение оси вращения ротора | Горизонтальный, вертикальный и с наклонно расположенной осью |
| Расположение рабочих колес | Консольный или моноблочный |
| Опоры вне корпуса или внутри | С выносными опорами и с внутренними |
| Подвод относительно оси | С боковым входом, осевым или двусторонним |
| Количество рабочих органов | Одноступенчатый, двухступенчатый и многоступенчатый |
| Количество отводов при подаче | Однопоточный или двухпоточный |
| Расположение разъемов к оси | Торцовый (секционный) и с осевым разъемом |
| Виды корпуса | Двухкорпусный или с защитным корпусом |
| Под уровнем жидкости | Погружной или полупогружной |
| Исключен контакт перекачиваемой жидкости с внешней средой | Герметичный |
| На фундаменте | Стационарный |
| Отводы | Со спиральным отводом, кольцевым и с направляющим аппаратом |
| Поворачивание лопастей | С неподвижными лопастями или поворотными |
Справка. Центробежные насосы – самые распространенные.
По реализации
По способу реализации бывают механические, магниторазрядные, струйные, сорбционные и криогенные. Магниторазрядные вакуумные устройства предназначены для откачки газовых смесей. У струйных механизмов нет движущихся частей. Сорбционные поглощают пар и газ из объемов. Криогенные устанавливают на вакуумных установках при процессе металлизации для откачки лишних газов.
По типу перекачиваемой среды
Насосы отличаются друг от друга и по составу перекачиваемых сред. Это может быть вода для полива из пруда на даче или соляная кислота на металлургическом комбинате, бетонный раствор в строительстве и шоколад на кондитерской фабрике. Поэтому перед выбором конструкции и применяемых материалов в изготовлении нужна информация о химико-физических свойствах перекачиваемой среды.
Справка. Учитываются нахождение твердых веществ и их размеры, горючесть, токсичность, химическая активность, наличие газов, вязкость.
По этим признакам выделено шесть видов сред, с которыми работают:
- чистые и слегка загрязненные нейтральные жидкости;
- загрязненные жидкости и взвеси;
- слабо загазованные жидкости;
- газожидкостные смеси;
- агрессивные и радиоактивные жидкости;
- жидкие металлы.
Промышленные установки
Один и тот же тип оборудования может использоваться в разных отраслях и технологических процессах. Насосы бывают общепромышленные, артезианские, энергетические, фекальные, для химической промышленности (изготавливаются из нержавеющей стали). Общепромышленные устройства используются для перекачки воды и химически неактивных и неагрессивных жидкостей. К энергетическим относятся питательные и конденсатные, масляные и циркуляционные.
Самое распространенное назначение – перекачка воды. Виды насосов для воды – центробежные, циркуляционные, артезианские, погружные, скважинные, вихревые, поверхностные. Применяют и одноступенчатые, и многоступенчатые. Устройства используют для чистой и загрязненной воды.
При выборе насоса необходимо учесть множество факторов:
- цель и место использования;
- размеры устройства и способ работы;
- тип двигателя.
Для идентификации все установки имеют обозначения. Они состоят из цифр и букв. По ним определяют тип и параметры механизма. Можно сразу выбрать его по заданным техническим характеристикам, тогда эксплуатация будет долгой и надежной.
Читайте также:
