Устройство центробежного насоса

3.1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ

Ознакомиться с устройством и принципом действия центробежного консольного насоса, особенностями его эксплуатации, выполнить схему насоса и эскиз рабочего колеса.

3.2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

В системах водоснабжения, теплоснабжения наибольшее распространение получили центробежные насосы. Работа этих насосов основана на силовом воздействии лопастей рабочего колеса с обтекающим их потоком перекачиваемой жидкости.

Схема центробежного насоса (тип К) представлена на рисунке 3.1.

3.3. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

Рисунок 3.1 - Схема центробежного консольного насоса

Насос состоит из корпуса 2 со спиральным отводом, крышки корпуса 1, рабочего колеса 4, узла 3 уплотнения вала и рабочей стойки. Крышка корпуса отлита как одно целое со всасывающим патрубком насоса. Рабочее колесо закреплено на валу 9 насоса с помощью шпонки или гайки 5. Для уплотнения вала насоса применяют мягкий набивной сальник. Для повышения ресурса работы насоса и предотвращения износа вала в зоне узла уплотнения на вал надета сменная защитная втулка 7. Набивка сальника 6 поджимается крышкой сальника 8. Опорная стойка представляет собой опорный кронштейн 10, в котором в шарикоподшипниках 11 установлен вал насоса. Шарикоподшипники закрыты крышками. Смазка шарикоподшипников консистентная.

Основным рабочим органом центробежного насоса является свободно вращающееся внутри корпуса рабочее колесо 1 (рисунок 3.2), насаженное на вал. Под воздействием центробежной силы жидкость попадает в спиральный отвод 2.

Спиральный отвод имеет улиткообразную форму и предназначен для управления выходящей из колеса жидкости и частичного преобразования ее кинетической энергии в энергию давления (потенциальную). Дальнейшее преобразование кинетической энергии происходит в диффузоре 4 - расширяющейся части отвода. Если насос оборудован направляющим аппаратом 3, то большая часть этих преобразований энергии происходит в его каналах.

Рисунок 3.2 - Схема центробежного насоса со спиральным отводом

а - без направляющего аппарата; б - с направляющим аппаратом; в - схема рабочего колеса

Рабочее колесо состоит из двух дисков - переднего в форме широкого кольца, с выходным отверстием в центре, и заднего - сплошного, с втулкой в центре для насадки на вал. Диски соединяются в единую конструкцию с лопастями, находящимися друг от друга на некотором расстоянии, и плавно изогнутыми в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Внутренние поверхности дисков и поверхности лопастей образуют межлопастные каналы, которые при работе насоса заполнены перекачиваемой жидкостью.

При вращении колеса на жидкость, находящуюся в межлопастном канале, будет действовать центробежная сила, под действием которой жидкость выбрасывается из рабочего колеса, в результате чего в центре колеса создается разрежение, а в периферийной части - повышенное давление.

Для обеспечения непрерывного движения жидкости через насос надо обеспечить непрерывный ее подвод к рабочему колесу и отвод от него.

В зависимости от рода перекачиваемой жидкости конструкция рабочего колеса может несколько изменяться. Например, у насосов, перекачивающих чистую воду, количество лопастей устанавливают 6…8, а у насосов, перекачивающих загрязненные воды - 4…6. У последних насосов ширина корпуса и расстояние между дисками значительно больше. Насосы могут изготовляться с односторонним или двусторонним входом перекачиваемой жидкости.

Для обеспечения эксплуатации насоса необходимо, чтобы рабочая камера перед пуском была полностью заполнена перекачиваемой жидкостью, т.е. чтобы в ней не было воздуха. Это обеспечивается принудительным заливом, когда уровень жидкости в расходном резервуаре выше крайней верхней точки рабочей камеры, при этом жидкость находится в рабочей камере практически постоянно. В случае, когда уровень жидкости расположен ниже оси насоса, на всасывающей линии устанавливают обратный клапан, удерживающий жидкость в корпусе насоса и во всасывающем трубопроводе при заливке его перед пуском. Заливка производится через специально предусмотренные отверстия в корпусе насоса от заливочной линии.

На нагнетательном трубопроводе устанавливают задвижку, которая до пуска насоса должна быть полностью закрыта. Пуск насоса производится после того, как рабочая камера полностью заполнена жидкостью, а задвижка на нагнетательном трубопроводе полностью закрыта, в противном случае, при пуске может произойти разрыв потока, и насос работать не будет. При остановке насоса производится полное закрытие задвижки и только после этого он выключается.

3.4. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Студенты обязаны выполнять общие требования безопасности согласно Инструкции по охране труда в лаборатории С-106 кафедры «Теплотехника, ТГСиВ», утвержденной 26.02.1999 года.

3.5. МЕТОДИКА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

–студент ознакомится с устройством центробежного насоса по схеме (рисунок 3.1) и на лабораторной установке; особенностями пуска и остановки насоса;

–вычерчивает упрощенную схему насоса, установленного в лаборатории;

– выполняет эскиз рабочего колеса с необходимыми разрезами и размерами.

3.6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА И ЕГО ФОРМА

Отчет по лабораторной работе выполняется в тетради или на листах формата А4. При этом в отчете должны быть записаны: номер и наименование лабораторной работы, цель работы, начерчена принципиальная схема опытной установки, таблица для записи основных параметров установки и опытных данных, необходимые расчетные зависимости.

Выполнив все необходимые записи показаний измерительных приборов, надо произвести вычисления, занести в таблицу, сделать краткие выводы по работе (в часы лабораторных занятий или часы самостоятельной работы).

Работа должна быть защищена и подписана преподавателем, под руководством которого она проводилась.

3.7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАЩИТА РАБОТЫ

1. Классификация гидравлических машин.

2. Классификация насосов.

3. Разновидности лопастных насосов.

4. Устройство центробежного насоса.

5. Устройство рабочего колеса насоса

6. Принцип действия центробежного насоса

Защита работы проводится в виде собеседования.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

Поиск по сайту: