Принцип работы лопастных насосов

Агрегаты этой категории находят применение во всех сферах деятельности. Принцип их работы основан на принудительном перемещении перекачиваемой жидкости. Спектр лопастных насосов включает в себя широкое разнообразие центробежных, осевых, диагональных устройств с незначительными конструктивными различиями и техническими характеристиками.

В первом из упомянутых выше типов рабочий узел в виде колеса специальной формы закреплён на вращающемся валу двигателя. Колесо из двух параллельно расположенных дисков соединено между собой изогнутыми лопастями. При вращении внутри литого корпуса эта цельная конструкция посредством канав между лопастями силой перегоняет жидкость. Выбрасывая её, насос создаёт повышенное давление в напорном патрубке и линии.

лопастные насосыПо сути центробежный агрегат состоит из подводящей (всасывающей) трубы, рабочего узла и отводной (напорной) линии. Конкретные модели и модификации отличаются вертикальным и горизонтальным расположением вала, а по виду привода выпускаются со шкивом, редуктором, или муфтовым соединением с электродвигателем. По характеру возможной к перекачиванию жидкости делятся на типы, которые работают в средах: вода, канализационные стоки, нефтепродукты, в том числе агрессивные. По числу колёс различаются одно- и многоступенчатые машины. Во втором случае жидкость последовательно протекает через все рабочие колёса. Давление пропорционально сумме напоров, создаваемым каждым колесом. Напор в одноступенчатых типах поднимается до 120 метров, при производительности до 30 м3/сек. В многоступенчатых механизмах эти цифры составляют 2 000 метров и 0,08 — 0,1 м3/сек.

К распространённым типам лопастных агрегатов относятся и осевые агрегаты. Рабочий орган их представляет собой металлическую втулку с закреплёнными на нём «крыльями» обтекаемой формы. Вращение вала происходит внутри втулки, заполненной перекачиваемой средой. При этом напор над и под лопастью попеременно повышается и понижается. И за счет этого образуемая подъёмная сила легко перемещает жидкость вдоль оси вала.

Сама вращающаяся перекачиваемая среда посредством направляющего устройства переводится в коленчатый патрубок напорной линии.

Осевые машины выпускаются с жёстко закреплёнными на втулке лопастями и поворотными. Крепление их под тем или иным углом напрямую влияет на КПД насоса. Выполняются горизонтального, вертикального и наклонного расположения. Приводом осевых агрегатов служат синхронные и асинхронные двигатели, которые соединяются с насосом посредством гибкой муфты. Высота напора составляет до 27 метров. Отличаются от центробежных типов меньшим давлением и большей подачей.

Действие объёмного насоса зиждется на принципе изменения объёма его гидравлической камеры. Увеличение полости корпуса приводит к заполнению, а с уменьшением объёма камеры происходит процесс выталкивания жидкости. Устройство работает за счёт изменения объёма жидкости в гидравлической секции машины и цикличного наполнения ею всасывающей и нагнетательной патрубков. Нагнетающим устройством здесь также считается колесо с лопастями. В результате вращения их, благодаря взаимодействию лопастей с обтекаемой жидкостью обеспечивается передача энергии. Широко используемым лопастным агрегатом считается радиально-осевая гидротурбина, не отличающаяся от центробежного агрегата техническими характеристиками. Оба механизма могут эксплуатироваться в турбинном и насосном режиме. Типы машин обладают диапазоном напоров в 40 -700 метров. Рабочий орган диаметром в 7,5 метра позволяет достигать 96% КПД. Следует помнить, что перекачиваемая жидкость в турбине протекает от периферии к центру, а затем уже вдоль оси на выходной патрубок.