Классификация насосов
Поршневые насосы
Бывают горизонтальные и вертикальные (расположение поршня), простого и многократного действия. По скорости вращения вала кривошипа подразделяются на тихоходные (40 – 60 об/мин), нормальные (60 – 120 об/мин) и быстроходные (120 – 180 об/мин).
Горизонтальный поршневой насос простого действия (А):
1 – цилиндр; 2 – поршень (S – ход поршня); 3 – кривошипно-шатунный механизм; 4 и 5 – соответственно всасывающий и нагнетательный клапаны; 6 и 7 – соответственно всасывающий и нагнетательный трубопроводы; а и б – крайние положения поршня
Устройство поршня (Б):
1 – поршень; 2 – сменные уплотняющие кольца; 3 – цилиндр; 4 – шток
| Достоинства: высокий КПД, возможность подачи незначительных объемов жидкостей, в том числе высоковязких, под любым заданным давлением. Недостатки: неравномерность подачи, легко изнашивающиеся клапаны, сложность соединения с двигателем, тихоходность, большие размеры и масса, невозможность перекачивания химически агрессивных и жидкостей со значительным количеством механических примесей; у горизонтального поршневого насоса по сравнению с вертикальным вследствие неравномерного давления поршня на цилиндр он быстрее изнашивается. Целесообразно применять при небольших подачах и высоких давлениях для перекачивания высоковязких, огне- и взрывоопасных жидкостей, а также при дозировании жидких сред. |
Характеристика поршневого насоса:
1 – теоретическая; 2 – действительная
| Теоретическая производительность поршневого насоса: QT = FSn/60, где F – площадь поперечного сечения поршня; S – ход поршня; n – число оборотов вала, мин-1. Действительная производительность поршневого насоса: QД = QT hV = FSnhV/60, где hV – объемный КПД насоса (достигает 0,95 – 0,99) Производительность поршневого насоса не зависит от напора. |
Плунжерные (скальчатые) насосы
| Разновидность поршневого насоса. Плунжерный вертикальный насос простого действия: 1 – цилиндр; 2 – плунжер; 3 – сальник; 4 и 5 – соответственно всасывающий и нагнетательный клапаны. Достоинства: см. поршневые насосы. Недостатки: см. поршневые насосы. По сравнению с поршневыми насосами плунжерные проще в эксплуатации, т. к. у них меньше изнашиваемых деталей; они могут работать при больших давлениях и проще уплотняются. |
Диафрагменные (мембранные) насосы
| Разновидность поршневого насоса. Диафрагменный (мембранный) насос: 1 – корпус; 2 – клапаны; 3 – цилиндр; 4 – плунжер; 5 – диафрагма Достоинства: см. поршневые насосы. Недостатки: см. поршневые насосы. Применяется для перекачивания загрязненных и химически агрессивных жидкостей. |
Насосы многократного действия (поршневые)
| Горизонтальный плунжерный насос двойного действия (А): 1 – всасывающие клапаны; 3, 4 – нагнетательные клапаны; 5 – плунжер; 6 – сальник Плунжерный насос тройного действия (триплекс-насос) (Б): 1 – цилиндры; 2 – плунжеры; 3 – шатуны; 4-коленчатый вал; I – линия всасывания; II – линия нагнетания Достоинства: см. поршневые насосы. Недостатки: см. поршневые насосы. Более равномерная подача по сравнению с насосами простого действия Производительность насоса двойного действия примерно вдвое больше, чем насоса простого действия; производительность триплекс-насоса – приблизительно втрое больше и т.д. |
Шестеренные Насосы
| Шестеренный насос: 1 – корпус; 2, 4 – шестерни; 3 – всасывающий патрубок; 5 – нагнетательный патрубок Достоинства: компактность (по сравнению с поршневыми), не требуют клапанов, равномерная подача, реверсивность подачи. Недостатки:низкие подачи, hV ниже, чем у поршневых насосов (0,7 – 0,9), невозможность перекачивания загрязненных и химически активных жидкостей. Обычно применяются для перекачивания малых количеств вязких жидкостей, не содержащих твердых примесей. |
Винтовые Насосы
| Винтовой насос: 1 – ведущий винт; 2 – ведомые винты; 3 – кожух; 4 – корпус Бывают горизонтальные и вертикальные. Достоинства: быстроходность, компактность, бесшумность; давление, развиваемое винтовыми насосами, зависит от числа шагов винтовой нарезки, производительность практически не изменяется при изменении давления, КПД = 0,75 – 0,8. Недостатки:низкие подачи; кроме того, необходима точная подгонка основных рабочих органов насоса – винтов. Обычно применяются для перекачивания вязких жидкостей. |
Пластинчатые Насосы
| Пластинчатый ротационный насос: 1 – ротор;2 – корпус, 3 – пластины; 4 – рабочее пространство; 5 – всасывающий патрубок; 6 – нагнетательный патрубок Достоинства: см. шестеренные насосы. Недостатки:см. шестеренные насосы. Обычно применяются для перекачивания чистых жидкостей, не содержащих твердых примесей. |
Монтежю
| Монтежю: 1 – корпус; 2 – линия подачи перекачиваемой жидкости; 3 – линия подачи сжатого газа; 4 – воздушник; 5 – линия вакуума; 6 – нагнетательный трубопровод. Достоинства: простота устройства, отсутствие движущихся деталей, легкость чистки. Недостатки:периодичность работы, низкий КПД (0,1 – 0,25), громоздкость, необходимость постоянного контроля за работой. Обычно применяются для перекачивания сравнительно небольших объемов химически агрессивных и загрязненных маловязких жидкостей. |
Центробежные насосы
Бывают одно- и многоступенчатые.
Центробежный насос:
1 – корпус; 2 – рабочее колесо;
3 – лопатки; 4 – линия для залива насоса перед пуском; 5 – всасывающий трубопровод; 6 – обратный клапан;
7 – фильтр; 8 – нагнетательный трубопровод; 9 – вал; 10 – сальник
| Достоинства: высокая производительность, равномерная подача жидкости при достаточно высоких значениях КПД (0,6 – 0,8), относительно простое устройство, надежность, достаточная долговечность, компактность, быстроходность, отсутствие поверхностей трения и клапанов, возможность перекачивания загрязненных жидкостей, возможность установки на легких фундаментах. Недостатки: ограниченный диапазон подач и напоров, низкий КПД при недогрузках и перегрузках, снижение КПД с ростом вязкости перекачиваемой жидкости. Очень широкий диапазон применения. |
Энергетические характеристики центробежного насоса.
точка Р – оптимальная (режимная) рабочая точка
| 
Универсальная характеристика центробежного насоса
р–р – линия оптимальных условий работы насоса
|
| Законы пропорциональности: Q1/Q2 = n1/n2; H1/H2 = (n1/n2)2; N1/N2 = (n1/n2)3, где n – число оборотов колеса центробежного насоса |
Погружные насосы
| Разновидность центробежного насоса Погружной насос: 1 – рабочее колесо; 2 – вал; 3 – всасывающий патрубок; 4 – напорные трубы; 5 – подшипник Достоинства: см. центробежные насосы; отсутствие сальникового уплотнения полностью устраняет утечки перекачиваемой жидкости. Недостатки:см. центробежные насосы; громоздкость, сложность конструкции, необходим более мощный электродвигатель. |
Герметичные насосы
| Разновидность центробежного насоса Герметичный насос: 1 – рабочее колесо; 2 – ротор электродвигателя; 3 – статор электродвигателя; 4 – экран; 5 – подшипники; 6 – корпус Достоинства: см. погружные насосы. Недостатки:см. центробежные насосы. Предназначены для перекачивания химически агрессивных и токсичных жидкостей |