НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО НАСОСОВ

Насосные установки широко применяются на электромашиностроительных предприятиях для перекачива­ния (транспортировки) жидких сред - вязких жидко-­
стей, а также технологической и охлаждающей воды. Сюда относятся, например, насосы для перекачки охлаж­дающей эмульсии в металлообработке, в системе водоснабжения и канализации, специальные насосы для химических сред (щелочей и кислот) в гальванических цехах, для пропиточных составов, лаков и т. д.

По способу действия насосы разделяются на поршне­вые и центробежные, подобно устройству прошневых и центробежных компрессоров (см. рис. 17-1).

Поршневые насосы применяются для перекачивания воды при больших высотах всасывания (до 5-6 м). Вви­ду возвратно-поступательного движения поршня для та­ких насосов, как и для поршневых компрессоров, харак­терны неравномерность хода и пульсация нагрузки на валу (при всасывании жидкости имеет место холостой ход, при сжатии - рабочий ход). Работа поршневых на­сосов сопровождается поэтому неравномерным течением жидкости в напорном трубопроводе. Для сглаживания пульсаций нагрузки и повышения равномерности хода применяют в одном насосе несколько рабочих цилинд­ров, а на валу устанавливают маховик.

Поршневые насосы пускаются при открытой задвиж­ке на напорном трубо-проводе, иначе может произойти авария. Если насос работает на магистраль, где поддер­живается постоянный напор Н, то поршню при каждом ходе приходится преодолевать постоянное среднее усилие независимо от скорости перемещения. Среднее зна­чение мощности на валу насоса Р_ср=сНQ , но так как H=соnst,то Р_ср=c1Q<2=c2w. Следовательно, среднее значение момента на валу насоса при постоянном противодавлении не зависит от угловой скорости вала:

M_ср= Р_{ср /} w=с2 w/w= соnst.

Таким образом, поршневой насос пускается в ход под нагрузкой, и от при-водного двигателя требуется повы­шенный пусковой момент.

Установки с центробежными насосами (рис. 18-1) получили наибольшое распространение. В спиральном корпусе 1 насоса помещается рабочее колесо 2 с лопат­ками. При вращении колеса двигателем Д жидкость, поступающая к центру

колеса из заборного ре­зервуара 6 через всасы­вающий трубопровод 7 и открытую задвижку 5, центробежной силой вы­брасывается по лопаткам на периферию корпуса. В результате в центре рабочего колеса создаёт­ся разрежение, жидкость засасывается в насос, снова выбрасывается ло­патками колеса на пери­ферию корпуса и далее подается в напорный трубопробод 3. Таким обра­зом, в системе при от­крытой задвижке 5 со­здаётся, непрерывное те­чение жидкости и центро­бежный насос имеет рав­номерный ход. Зависи­мость мощности на валу двигателя от скорости у этих насосов подобна аналогич-ным характеристикам центробежных компрессоров и вентиляторов (см.рис.17-1,г), т.е. Рдв=с<w³.

Перед пуском центробежный насос нужно заполнить жидкостью. Насос может находиться как ниже, так и вы­ше уровня жидкости, подлежащей подъёму или перекач­ке. Если он расположен ниже уровня жидкости (рис.18-1), то для его заливки достаточно открыть вентиль 8. Если же насос находится выше уровня перекачиваемой жидкости, то для заливки требуется создать разрежение внутри корпуса насоса при помощи специального ваку­ум-насоса, в качестве которых обычно применяет поршневые насосы. В последнее время для заливки таких на­сосов стали применять аккумуляторные баки (см. рис.18-5,б). Такой бак устанавливается выше уровня насоса, через него проходит всасывающий трубопровод, и после остановки насос оказывается залитым жидкостью, как если бы он находился ниже заборного резервуара.

После заливки корпуса насоса может быть включен приводной двигатель. Применяют три способа пуска центробежных насосов:

Пуск при закрытой напорной задвижке 5 (рис.18-1), при котором плавно повышается давление в напорном трубопроводе и исключается гидравлический удар в си­стеме. От двигателя не требуется повышенный пусковой момент, так как пуск происходит практически вхолостую (момент Мс,п на валу двигателя составляет 10-20% Мном в начале пуска и 30-40% в конце), но дополни­тельно тратится время на последующее открывание за­движки.

Пуск при открытой напорной задвижке удобен, если насос расположен ниже уровня жидкости в заборном ре­зервуаре и имеется обратный клапан 4 (рис.18-1). В этом случае не тратится время на открывание задвижки, и общее время пуска агре-гата меньше, хотя пуск самого двигателя более длителен из-за увеличения, Мс,п.

Пуск с одновремённым включением привода откры­вания напорной задвижки насоса можно рассматривать как частные случаи первого и второго способов в за-ви­симости от соотношения времени открывания задвижки и пуска насоса.

При остановке насоса надо вначале медленно - во избежание гидравлического удара - закрыть напорную задвижку, а затем отключить двигатель насоса. Предва­рительное закрывание задвижки до остановки насоса необходимо при отсутствии обратного клапана для пре­дотвращения работы насоса в качестве гидротурбины под напором жидкости, находящейся в системе. Такой режим может привести к аварии насосного агрегата.