Виды насосов, их устройство, область применения и классификация

Классификация насосов

За счет переданной энергии жидкость может пониматься на заданную высоту, перекачиваться на значительные расстояния или циркулировать в рабочем контуре.

В связи с широкими областями применения и большим разнообразием конструкций классификация насосов является не самой простой и однозначной задачей. Вследствие этого насосы классифицируются по различным признакам.

Классификация насосов по принципу действия

Наиболее распространенной является классификация насосов по принципу работы. Согласной этой классификации все многообразие конструкций насосов можно разделить на две основные группы: объемные и динамические.

Классификация согласно ГОСТ 17398-72 Насосы. Термины и определения

В приложении к ГОСТ 17398-72 представлена классификация насосов по принципу действия и конструкции, согласно ней насосы делят на два основных класса, объемные и динамические. В каждом из классов можно выделить несколько групп по различным признакам.

Виды насосов по размеру

В зависимости от основных параметров – мощности, подачи разделяют следующие виды насосов:

Классификация насосов по назначению

Насосы, использующиеся в системах водоснабжения, канализации, коммунальном хозяйстве классифицируют по назначению:

• Общего назначения для пресной воды
  • Центробежные
    • Консольные
    • Двухстороннего входа
    • Вертикальные
      • Регулируемые
      • Нерегулируемые
    • Диагональные
  • Осевые
    • Вертикальные
      • Регулируемые
      • Нерегулируемые
    • Горизонтальные
  • Вихревые
  • Центробежно-вихревые
  • Многоступенчатые
• Скваженные
  • Скваженные погружные
  • Скваженные с выносным электродвигателем (над скважиной)
• Для энергосистем
  • Питательные
  • Конденсаторные
  • Сетевые
• Для стоячих жидкостей
  • Горизонтальные
  • Вертикальные
• Для абразивных смесей
  • Грунтовые горизонтальные однокорпусные
    • С нормальным проходным сечением
    • С увеличенным проходным сечением
  • Песковые
    • Горизонтальные
    • Вертикальные
• Для волокнистых масс
  • Центробежные для бумажно массы
  • Центробежные консольные
    • Для жидкостей с объемно концентрацией твердых частиц на более 0,1 %
    • Для жидкостей с объемно концентрацией твердых частиц на более 1,5 %
  • Центробежные герметичные
    • Горизонтальные
    • Вертикальные
  • Осевые горизонтальные нерегулируемые
• Опускные
  • Моноблочные для загрязненных вода
• Дозировочные
  • Поршневые
  • Плунжерные
  • Сильфонные

Классификация насосов по принципу действия, устройству и среде.

Содержание

Классификация насосов вследствие огромного разнообразия конструкций, областей использования, материалов и много другого является очень трудоёмкой задачей.

А если учитывать всё большее количество появляющихся с каждым днем моделей, то единая всеобъемлющая таблица, в которой будут указаны виды насосов и их классификация не представляется возможным.

На практике оборудование разделяется по наиболее важным признакам.

Классификация насосов по принципу действия.

Насосы по принципу действия можно разбить на две группы:
объемные;
динамические.

Объемный тип.

В насосах объемного типа определенный объем перекачиваемой жидкости отсекается и перемещается от входного патрубка насоса к напорному, при этом жидкости сообщается дополнительная энергия, главным образом в виде энергии давления.

Насосы объемного типа подразделяются на две подгруппы:
возвратно-поступательного действия;
роторные.

В возвратно-поступательных насосах перемещение жидкости достигается за счет осевого перемещения поршня или диафрагмы в цилиндре насоса.

Цилиндр насоса с помощью клапанов попеременно соединяется с подводящим и напорным трубопроводом. Основным недостатком возвратно-поступательных насосов является неравномерность (так называемая пульсация) подачи.

Для выравнивания подачи насосы выполняют многопоршневыми и применяют воздушные колпаки.

Насосы возвратно-поступательного действия можно классифицировать по следующим признакам:
способу действия поршня-одностороннего или двустороннего действия;
положению поршня и цилиндра – горизонтальные и вертикальные;
форме поршня – дисковые, плунжерные.

Роторные насосы.

В роторных насосах один или несколько вращающихся роторов образуют в корпусе насоса полости, которые захватывают перекачиваемую жидкость и перемещают её от входного патрубка насоса к напорному.

Роторные насосы обеспечивают более равномерную подачу, в них отсутствует отсекающая клапанная система.

Наибольшее распространение получили такие конструктивные схемы роторных насосов как:
шестеренные – двух и многошестеренные, с наружным и внутренним зацеплением;
винтовые – одно и многовинтовые;
пластинчатые – одно и многопластинчатые.

Динамические насосы.

В динамических насосах приращение энергии происходит в результате взаимодействия потока жидкости с вращающимся рабочим органом. Принято подразделять такие агрегаты на две основные группы:
лопастные;
вихревые.

В лопастных насосах жидкость получает приращение энергии за счет взаимодействия с вращающейся решеткой лопастей рабочего колеса. В рабочем колесе происходит приращение потенциальной и кинетической энергии жидкости.

Кинетическая энергия в неподвижных элементах насоса (таких как отводы) превращается в энергию давления.

Обычно лопастные насосы не обладают свойством самовсасывания. Для запуска в работу необходимо будет заполнить их водой (или другой перекачиваемой жидкостью).

В вихревых насосах приращение энергии перекачиваемой жидкости осуществляется за счет турбулентного обмена энергией основного потока в канале насоса и вторичного потока в рабочем колесе.

В промышленности большее распространение получили лопастные насосы, которые по направлению потока в рабочем колесе подразделяются на центробежные( радиальные и диагональные) и осевые.

В зависимости от соотношения параметров (таких как напор, расход и число оборотов) изменяется форма проточной полости насоса, в частности рабочего колеса.

Классификация центробежных насосов по свойствам перекачиваемой жидкости.

От физико-химических свойств перекачиваемой жидкости зависит конструктивное исполнение и применяемые материалы в насосах. По этому признаку насосы делятся на следующие группы:
для чистых и слегка загрязненных нейтральных жидкостей;
для загрязненных жидкостей и взвесей;
для агрессивных и радиоактивных жидкостей;

В зависимости от перекачиваемой жидкости насосы подразделяются на:
холодные – перекачивающие среду с температурой не более 100 0С;
горячие – перекачивающие среду с температурой более 100 0С.

Классификация по назначению.

Один и тот же тип насосов может эксплуатироваться в различных технологических процессах – это основной принцип классификации по назначению.

Одним из примеров такой классификации центробежных насосов может служит разделение оборудования по группам на крупных промышленных объектах, например на электростанциях.

На электростанции принято подразделять оборудование на две группы:
насосы тепловой схемы;
вспомогательные агрегаты.

К первой группе относятся:
питательные насосы – они обеспечивают подачу питательной воды в котел при высокой температуре и давлении;
конденсатные – такие агрегаты необходимы для откачивания конденсата из конденсатора и подачи его к питательным насосам;
циркуляционные – используются для поддержания циркуляции в паровых котлах ТЭС и главных циркуляционных насосах;
сетевые насосы – обеспечивают работу теплофикационным сетям и подают воду с высокой температурой в отопительные системы здания;
насосы системы охлаждения – подают большое количество холодной воды для охлаждения конденсаторов и другого оборудования.

К группе вспомогательных относятся агрегаты систем химводоочистки, маслоснабжения и регулирования, насосы для уплотнений и т.п.

Классификация пожарных насосов.

Классификация центробежных пожарных насосов характеризуется набором основных параметров агрегата, таким как напор, подача, коэффициент полезного действия, высота всасывания и мощность.

Основным требованием к пожарному агрегату является высота подачи воды под давлением. Напор насоса системы пожаротушения зависит от устройства оборудования, а именно от количества рабочих колес.

Модели с одним рабочим колесом принято называть одноступенчатыми, с двумя и более – многоступенчатыми. Чем больше рабочих колес в агрегате – тем на большую высоту он способен поднять воду.

При установке системы пожаротушения в здании следует учитывать и то, что периодически потребуется проводить профилактические работы по проверке работоспособности, для того, что в случае необходимости оборудования выполнило свои функции.

Устройство и классификация насосов.

Этот вид классификации чем то похож на первый. К примеру, для насосов объемного типа классификация по устройству выглядит следующим образом:
вальный, кривошипный, кулачковый насос;
одно, двух, трех и многопоршневой насос;
оппозитный, V-образный;
одно, двух и многорядный.

Устройство вихревых насосов в большинстве случаев выполняются одноступенчатыми, консольного типа.

Классификация насосов

Насос – это агрегат, предназначенный для перемещения различных веществ с разными объемами, имеющих разный состав и особенности. Многообразие разновидностей насосного оборудования требует четкой классификации, для того чтобы потребители могли быстро подобрать необходимую модель в соответствии с собственными нуждами.

Насосы подразделяются на типы с учетом следующих критериев:

• области использования;
• принцип действия;
• конструктивные особенности;
• назначения и места установки.

При этом определенная модель может характеризоваться по каждому виду классификации.

Область использования

Бытовые – предназначены для:

• создания давления в автономных системах отопления частных жилых домов;
• подачи воды при отсутствии централизованных источников снабжения;
• перекачивания стоков в системах канализации при невозможности обеспечить нужные уклоны в трубопроводах и т.д.

Производительность бытовых насосов значительно более низкая по сравнению с промышленными.

• для снабжения водой, необходимой при работе промышленных установок;
• в водоочистных сооружениях и системах охлаждения;
• в системах снабжения топливом и смазочными материалами;
• для промывки узлов механизмов и оборудования;
• для транспортировки нефтепродуктов;
• в системах водоснабжения котельных установок;
• в химической промышленности для перекачивания агрессивных жидкостей и т.п.

Мощность промышленных типов имеет большое значение для обеспечения рентабельности предприятий, в том числе работающих в сфере услуг, поэтому подбирая насосы, не экономят на их производительности и стоимости.

Принцип действия

По этому критерию оборудование можно разделить на насосы объемного принципа действия и динамические.

Принцип работы объемных насосов заключается в изменении различными способами объема внутренней камеры, что создает давление, побуждающее к движению перекачиваемые жидкости. Главная их особенность – самовсасывание новых объемов перекачиваемого вещества за счет создания разрежения в камере после удаления из нее ранее поступившего. К ним относятся следующие виды:

• Поршневые насосы – главным их рабочим органом является поршень, создающий давление в камере цилиндрической формы за счет возвратно-поступательного движения. Впуск и выпуск перекачиваемой субстанции обеспечивают всасывающий, а также нагнетательный клапаны, конструкция которых зависит от области применения. Насосы могут быть предназначены для вертикальной или горизонтальной установки, одноцилиндровыми или оснащенными несколькими цилиндрами, однократного или многократного действия. Мощность зависит от объема цилиндров и скорости движения поршня.
• Роторные подразделяются на зубчатые, шиберные, шестеренные, лабиринтные, винтовые, импеллерные, перистальтические и другие. Несмотря на различия в устройстве все они функционируют по одному принципу – жидкость или газ перекачивается через фиксированный корпус с помощью перемещения ротора, кулачков, винтов, лопастей или других движущихся деталей. Импеллерные насосы несколько отличаются от других видов – передвижение жидкости в них осуществляется с помощью вытеснения эластичными лопастями вращающегося колеса, заключенного в эксцентрическом корпусе. Конструкция этого вида намного проще поршневых в связи с отсутствием клапанов, поэтому они имеют большую популярность среди пользователей.
• Вакуумные насосы в полной мере можно назвать самовсасывающими. Большинство из них можно отнести к роторным. Основное условие для их нормальной работы – обеспечение полной герметичности между движущимися деталями и корпусом.

Функционирование динамических насосов осуществляется за счет сил движения при отсутствии самовсасывания и характеризуется уравновешенностью работы, равномерностью подачи перекачиваемой жидкости и исключением вибрации. К ним относятся:

Центробежные – оснащены рабочим колесом, расположенным внутри корпуса. Колесо при вращении повышает кинетическую энергию водотока, за счет которой повышается кинетическое, и вслед за ним потенциальное давление жидкости, что побуждает ее к перемещению.