Краткие сведения о центробежном насосе.

Центробежные насосы являются наиболее распространеннымна судахтипом лопастных насосов. Простота устройства, надежность, возможность по­лучения больших подач и давлений, необходимость большой частоты вращения рабочих колес и использования для их привода быстроходных двигателей обеспечивали широкое распространение центробежных насосов на судах.

На рис.1 показана схема вертикального консольного судового центробежного насоса, расположенного ниже ватерлинии судна для надежного за­полнения водой всасывающего трубопровода 8 с запорным клапаном 9. Про­точная часть насоса состоит из подвода 7, рабочего колеса 13 и спирального отвода 5. Через подвод 7 перекачиваемая жидкость попадает в рабочее коле­со 13, состоящее из ведомого 6 и ведущего 4 дисков, между которыми поме­шены лопасти 12. Рабочее колесо крепится к валу 1 ведущим диском 4 со ступицей 3. Жидкость движется через колесо от центра к периферии, а затем по отводу 5 и диффузору 10 поступает к напорному патрубку 11. Протечки жидкости из насоса наружу задерживаются сальником 2.

При вращении рабочего колеса в насосе, заполненном жидкостью,возникает разность давлений по обе стороны каждой лопасти, т. е. происходит силовое взаимодействие потока с колесом. Преодолевая возникающий момент, колесо преобразует механическую энергию двигателя в энергию перекачиваемой жидкости, отчего ее давление и скорость при выходе из колеса по сравнению с этими параметрами при входе в колесо увеличиваются.

В отводе и диффузоре скорость потока снижается и часть кинетической энергии жидкости преобразуется в потенциальную энергию давления. У центра колеса образуется область пониженного давления, поэтому жидкость из трубопровода 8 поступает через подвод 7 к рабочему колесу. При постоянной частоте вращения рабочего колеса жидкость в подводе и диффузоре движется с постоянной скоростью, а непрерывный выход жидкости из колеса обеспечивает устойчивый процесс всасывания.

Рис.1

Для получения высоких напоров применяют многоступенчатые насосы, в которых жидкость последовательно проходит через несколько одинаковых рабочих колес 1, закрепленных на общем валу.

В этом случае напор повышается пропорционально числу колес. На рис.2, а показана схе­ма трехступенчатого насоса, у которого поток жидкости последовательно проходит через колеса I, II и III ступеней. C ростом напора, развиваемого насосом, растут и скорости жидкости на выходе из рабочего колеса. В связи с этим в отводе 3 могут значительно возрасти гидродинамические потери. Для их снижения применяют спе­циальные лопастные аппараты 2.

Для увеличения подачи рабочие колеса соединяют параллельно - такие насосы называют многопроточными. Применяют также насосы с параллельно-последователь­ным соединением колес, дающие увеличе­ние как подачи, так и напора.

На рис. 2, б показан насос с двусто­ронним подводом жидкости к одному ко­лесу, что увеличивает подачу вдвое и уравновешивает осевые силы, действующие на вал насоса. Жидкость из под­вода 1 поступает симметрично с двух сторон на рабочее колесо 2, покидая которое, с большой скоростью поступает по касательным на лопасти 3 непо­движного направляющего аппарата. Последний обеспечивает частичное пре­образование кинетической энергии потока в давление лучшее направление потока в спиральный отвод 4. Число неподвижных лопастей делается на еди­ницу меньше или больше числа лопастей рабочего колеса во избежание их одновременного совпадения или несовпадения, вызывающего пульсацию потока и снижение КПД.

Центробежные насосы не могут создать разрежения, если проточная часть и всасывающий трубопровод заполнены воздухом, т. е. не обладают сухим всасыванием. Поэтому на судах их устанавливают ниже ватерлинии или снаб­жают специальными насосами, отсасывающими воздух из насоса и всасываю­щего трубопровода.

Судовые центробежные насосы по устройству разделяются:

а) по количеству рабочих колес и ступеней на: одноколесные, одноступенчатые, одноступенча­тые с параллельным подключением колес, многоступенчатые с последователь­ным и комбинированным подключением колес;

б) по наличию лопастных направ­ляющих аппаратов на: насосы без направляющих аппаратов, с направляю­щими аппаратами на входе или на выходе, то же на входе и выходе;

в) по способу подвода жидкости к рабочему колесу: с односторонним подводом и с двусторонним подводом;

г) по расположению оси вала: на вертикальные и горизонтальные;

д) по всасывающей способности на: насосы, не обладающие способностью всасывать, и самовсасывающие насосы с дополнительными ва­куумными насосами.

Рис.2