Насоси, застосовувані в системах водопостачання

Насоси є одним з найбільш поширених видів машин, і їх класифікація за призначенням вельми скрутна, тому прийнята класифікація за принципом дії. З цієї точки зору всі існуючі насоси розділені на три основні групи.

Лопатеві насоси перетворюють механічну енергію двигуна за рахунок динамічної взаємодії потоку рідини, що перекачується і лопатей обертового колеса. До цієї групи відносяться відцентрові, вихрові, осьові і відцентрово-вихрові насоси.

Об'ємні насоси працюють за принципом витіснення рідини з робочої камери шляхом періодичної зміни її обсягу. У цю групу входять поршневі, гвинтові, шестеренні та інші насоси.

Насоси тертя працюють за принципом безпосередньої передачі енергії при змішанні потоків робочої рідини (газу), що володіє великим запасом енергії, з рідиною, що перекачується (газом), що володіє меншим запасом енергії; до них відносяться гідроелеватори, газо- або воздухоструйние насоси.

За родом перекачується рідини виділяють насоси для чистої води; для забруднених вод - стічні динамічні (фекальні); для гарячої води (теплофікаційні); для перекачування піску (піскові); для перекачування земляний пульпи (грунтові); для перекачування агресивних рідин (хімічні).

За числу коліс насоси підрозділяють на одноколісні, які знаходять найбільше застосування в системах комунального водопостачання, і багатоколісного, як правило, насоси високого тиску. У багатоколісних насосів на робочий вал насаджено декілька робочих коліс, і напір, що розвивається насосом, дорівнює сумі напорів, що розвиваються кожним робочим колесом.

За створюваному напору насоси діляться на низьконапірні (20 м); середньонапірні (від 20 до 60 м); високонапірні (60 м).

За розміщенням валу робочого колеса насоси виготовляють вертикальні і горизонтальні.

До групи насосів з вертикальним валом відносять насоси типу А - артезіанські з електродвигуном, розташованим над гирлом свердловини, і ЕЦВ (Е - з приводом від погружного електродвигуна, Ц - відцентровий, В - для підйому води). Ці насоси застосовують для підйому води з артезіанських свердловин.

За способом підведення води до робочого колеса насоси розрізняють: з одно- і двостороннім, бічним і осьовим підведенням води.

Відцентрові насоси

У системах водопостачання і водовідведення найбільше поширення знайшли відцентрові насоси. Робота цих насосів заснована на принципі силового взаємодії лопатей робочого колеса насоса з оточуючий їх потоком рідини, що перекачується. Схема установки відцентрового насоса показана на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Схема установки відцентрового насоса:

1 - приймальний клапан; 2 - усмоктувальний трубопровід; 3 - засувка; 4 - вакуумметр; 5 - насос; 6 - запобіжний пристрій; 7 - витратомір; 8 - засувка; 9 - зворотний клапан; М - манометр

Основним робочим органом відцентрового насоса (рис. 5.2) є робоче колесо 4, яке вільно обертається в корпусі. При обертанні колеса в потоці рідини виникає різниця тисків по обидві сторони лопаті. Сили тиску лопатей на потік створюють обертальний рух рідини, а під дією відцентрових сил створюється поступальний рух рідини і збільшуються її тиск і швидкість. Робоче колесо закріплене на валу, який служить провідником механічної енергії двигуна. У місці проходу вала через отвір в корпусі насоса влаштовують сальниковое (або торцеве межаніческое) ущільнення, яке попереджає витікання рідини з корпусу.

Рис. 5.2. Консольний відцентровий насос:

1 - вібровставки; 2 - вхідний патрубок; 3 - корпус насоса; 4 - робоче колесо; 5 - лопать робочого колеса; б - посадочний майданчик; 7 - електродвигун; 8 - сальник; 9 - вихідний патрубок

Корпус служить для конструктивного об'єднання всіх елементів в насосі, підведення потоку рідини до робочого колеса по всмоктуючому патрубку, відведення води по напірному патрубку і для перетворення динамічного (швидкісного) напору потоку, що виходить з колеса, в статичний напір (тиск).

Перед пуском в дію корпус насоса і всмоктуючий трубопровід заповнюють рідиною. При обертанні робочого колеса рідина, що заповнює канали між лопатями колеса, під дією відцентрової сили відкидається від центру колеса до його периферії і надходить у спіральну камеру (равлика) і далі - в нагнітальний трубопровід. Одночасно в центральній частині насоса перед входом рідини в робоче колесо створюється розрідження; під дією атмосферного тиску на поверхню води в джерелі вода по всмоктуючому трубопроводу надходить у насос.

При відцентровому насосі встановлюють наступну апаратуру і арматуру:

• - Приймальний клапан з сіткою, що призначається для утримання в корпусі насоса і у всмоктуючому трубопроводі води при заливці насоса перед пуском;
• - Засувку на всмоктуючому трубопроводі (встановлюється в тих випадках, коли насос знаходиться під затокою або усмоктувальна лінія насоса приєднана до об'єднаного всмоктуючому трубопроводу);
• - Вакуумметр (для визначення вакуумметричних висоти всмоктування, приєднується до всмоктуючого патрубка насоса);
• - Манометр для визначення напору, що розвивається насосом (встановлюється на напірному патрубку насоса);
• - Зворотний клапан для запобігання зворотного руху води з напірного трубопроводу;
• - Засувку на напірному трубопроводі (для відключення насоса від напірного трубопроводу і в деяких випадках для регулювання подачі і напору насоса. Встановлюється безпосередньо за зворотним клапаном);
• - Витратомір для визначення подачі (витрати) насоса;
• - Запобіжний клапан для захисту насоса і трубопроводу від дії підвищеного тиску, що виникає при гідравлічному ударі.