Насосы и насосные станции
Насосы – одно из основных средств, используемых при напорном транспортировании воды. В настоящее время существует множество насосов, различающихся принципом действия, конструкцией и т.д.
Работа каждого насоса характеризуется следующими техническими параметрами:
l подачей,
l напором,
l частотой вращения рабочего колеса,
l потребляемой мощностью,
l КПД,
l высотой всасывания.
В централизованных системах водоснабжения наиболее широко применяются центробежные насосы.
а – продольный разрез; б – поперечный; 1 – рабочее колесо; 2 – лопасти рабочего колеса, 3 – вал, 4 – корпус; 5 – всасывающий патрубок, 6 – всасывающий трубопровод; 7 – напорный патрубок, 8 – напорный трубопровод
Передача энергии перекачиваемой жидкости в этих насосах происходит в результате взаимодействия лопаток рабочего колеса с потоком. Под действием центробежной силы жидкость отбрасывается от центра рабочего колеса (всасывающая полость) к его периферии (напорная полость). Рабочее колесо, расположенное в корпусе насоса, приводится во вращение электродвигателем.
l С торцевой стороны к центру корпуса присоединен всасывающий патрубок, через который с помощью всасывающей трубы подводится перекачиваемая жидкость.
l От насоса жидкость отводится через напорный патрубок, к которому присоединен напорный трубопровод. Перед запуском насоса его корпус и всасывающий трубопровод заполняют водой.
Центробежные насосы классифицируются:
l По напору,
l По числу рабочих колес (одноступенчатые и многоступенчатые),
l Расположению вала (вертикальные и горизонтальные),
l По виду перекачиваемой жидкости (водопроводные, канализационные, теплофикационные, кислотные, грунтовые),
l По подводу воды (одно- и двухстороннего входа).
На регулирующих узлах, водопроводных каналах и на крупных водозаборах могут применяться осевые насосы. Рабочее колесо осевого насоса состоит из втулки, на которой укреплено несколько лопастей. Рабочее колесо насоса вращается в трубчатой камере, заполненной перекачиваемой жидкостью. При динамическом воздействии лопасти на жидкость за счет изменения скорости течения давления над лопастью повышается, а под ней понижается. Благодаря образующейся при этом подъемной силе основная масса жидкости в пределах колеса движется в осевом направлении, что и определило название насоса.
1 – рабочее колесо, 2 – камера рабочего колеса, 3 – выправляющий аппарат;
4 – отвод
Высота всасывания и напор насосов
Для нормальной работы центробежных насосов необходимо, чтобы вакуум во всасывающем патрубке не превышал определенной величины, называемой допустимой вакуумметрической высотой всасывания Нвакдоп, которая зависит от ряда параметров. Обычно она не превышает 6 – 7 м.
Высотное расположение насоса по отношению к уровню воды в источнике характеризуется геометрической Нг и вакуумметрической Нвак высотой всасывания. Геометрическая высота всасывания равна разности отметок уровня воды в источнике и центра колеса. Чтобы насос мог перекачивать жидкую среду, находящуюся ниже отметки установки насоса, последний на входе в рабочее колесо должен создавать вакуумметрическое давление.
1 – приемный клапан; 2 – сасывающий трубопровод; 3 – вакуумметр; 4 – насос; 5 – манометр; 6 – обратный клапан; 7 – задвижка; 8 – напорный трубопровод; 9 – бак