Насос – это электрическая установка, предназначенная для перекачивания (транспортировки) различных жидкостей. В промышленности наносы используются во многих различных технологических процессах, а также для охлаждения рабочих органов и установок. С точки зрения электрического привода насос – установка с продолжительным режимом работы. Рабочей характеристикой насоса является вентиляционная характеристика – момент на валу насоса увеличивается пропорционально квадрату частоты вращения.

По принципу действия насосы разделяются на четыре группы:

• Лопастные  насосы
  • Центробежный насос
  • Осевой насос
  • Диагональный насос
  • Вихревой насос
• Объёмные насосы
  • Поршневой насос
  • Плунжерный насос
  • Мембранный насос
  • Вибронасос
  • Зубчатый насос
  • Пластинчатый насос
  • Крыльчатый насос
• Струйные насосы
  • Эжекторный насос
  • Инжекторный насос
• Магнитогидродинамические насосы
  • Кондукционный насос
  • Индукционный насос

 

Центробежный насос – в спиральной камере вращается ротор с лопастями. Жидкость проходит в пространство между лопастями, вследствие чего увеличивается энергия её давления. Производительность центробежного насоса до 2m³/s, высота подъёма до 4500m и КПД 60-90%.

Центробежный насос. Источник: www.kirkwoodco.com

Осевой насос – жидкость прокачивается по оси рабочего колеса. При вращении лопастей возникает перепад давлений и увеличивается энергия давления жидкости. Жидкость с рабочих лопастей попадает в пространство выпрямляющего аппарата, благодаря чему уменьшается скорость потока и запасённая в нём кинетическая энергия преобразуется в энергию давления. По сравнению с центробежными насосами осевые насосы имеют более простую конструкцию. Также при той же производительности они имеют меньшие габариты. Производительность насоса до 50m³/s, высота подъёма до 30m и КПД 60-90%

Диагональный насос – по своей конструкции напоминает центробежный насос, только его лопасти расположены диагонально.

Вихревой насос – при вращении ротора в результате возникновения центробежной силы происходит завихрение жидкости и передача энергии с ротора жидкости.

 

a) центробежный насос: 1 лопасти, 2 спиральная камера, 3 вал;

b) осевой насос: 1 лопасти ротора, 2 корпус, 3 выпрямляющий аппарат, 4 вал;

c) вихревой насос: 1) лопасти, 2 кольцевая камера, 3 вал;

d) поршневой насос: 1 впускной клапан, 2 цилиндр, 3 поршень, 4 выпускной клапан;

e) зубчатый насос: 1 корпус, 2 зубчатые колёса, 3 валы;

f) крыльчатый насос: 1 корпус, 2 впускные клапаны, 3 крыльчатка, 4 выпускные клапаны, 5 рукоятка;

g) мембранный насос: 1 корпус, 2 мембрана, 3 впускной клапан, 4 выпускной клапан, 5 шток привода мембраны;

h) пневмонасос: 1 подъёмная труба, 2 шланг подачи сжатого воздуха, 3 смесительная камера

 

Поршневой насос – при движении поршня в сторону увеличения объёма открывается впускной клапан, а выпускной клапан закрывается. Цилиндр заполняется всасываемой жидкостью. При изменении направления движения поршня объём уменьшается. Впускной клапан закрывается, а выпускной – открывается. Из выпускного клапана жидкость выходит в напорный трубопровод.

Плунжерный насос – отличается от поршневого только конструкцией поршня.

У мембранного насоса вместо поршня мембрана [1]. По своему принципу действия напоминает поршневой насос, только с очень маленькой производительностью.

В вибронасосе для приведения в движение поршня используется электромагнит. Питается от сети переменного тока промышленной частоты, поэтому поршень движется с частотой 50Hz. Из-за такой большой частоты ход поршня не может быть больше нескольких миллиметров.

Крыльчатый насос имеет очень простое устройство, в Эстонии используется как колодезный насос

Зубчатый насос – жидкость транспортируется камерами, образующимися между вращающимися зубчатыми колёсами.

Зубчатый насос. Источник: www.youtube.com

Пластинчатый насос – жидкость транспортируют перемещающиеся камеры, образуемые шиберами, которые прижимают жидкость к внутренней цилиндрической поверхности насоса. При вращении насоса объём камер изменяется.

 Эжекторный насос – эжектируемое вещество выходит из сопла, где его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую. В смесительной камере давление падает, из-за этого эжектирующее вещество увлекает за собой эжектируемое вещество. В диффузоре кинетическая энергия смеси уменьшается, в результате чего увеличивается давление.

 

NASH паровой эжекторный насос. Автор: NASH pumps

 

Инжекторный насос – эжектирующее вещество сжимает эжектируемое вещество.

Эжектирующим веществом в струйных насосах обычно является вода или пар (соответственно водяной струйный насос или паровой струйный насос). Такие насосы используются на теплоэлектростанциях, в системах отопления, холодильных агрегатах и т.д.

 

Кондукционный насос – работа основана на взаимодействии электрического тока, пропускаемого через жидкость, и магнитного поля. Возникающая сила заставляет жидкость двигаться в направлении электрического тока и поперёк силовых линий магнитного поля. (рис. 3.a)

Индукционный насос – подвижное магнитное поле возникает благодаря трёхфазному индуктору, вследствие этого в жидкости возникает электрический ток. Возникает сила, которая совпадает по направлению с силовыми линиями магнитного поля. (рис. 3.b)

Преимуществом таких насосов является отсутствие движущихся частей, а также полностью герметичный канал транспортирования жидкости. Они надёжны и имеют хорошие регулировочные характеристики. К недостаткам можно отнести большие габариты и малый КПД.

Разрез центробежного насоса серии FLYGT 5000

 

1. клеммная коробка

2. корпус с системой охлаждения

3. асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

4. подшипники

5. сальники (уплотнители)

6. общий для двигателя и насоса вал

7. уплотнительные кольца

8. термисторы

Пример схемы управления насосной установкой

 

F1 – автоматический выключатель первого насоса F2 – автоматический выключатель второго насоса KM1 – контактор первого насоса KM2 – контактор второго насоса S3 – пуск первого насоса (ручное управление) S4 – пуск второго насоса (ручное управление) S5 – выключение первого насоса (ручное управление) S6 – выключение второго насоса (ручное управление)

F3 – автоматический выключатель схемы управления H1 – сигнальная лампа «питание схемы управления включено» R1 – добавочный резистор S7 – определение очерёдности работы насосов K1-K4 – контакты датчика уровня KV1 – контрольное реле наличия питания схемы управления KV2 – промежуточное реле аварийного уровня KV3 – промежуточное реле второго насоса KV4 – промежуточное реле первого насоса