Аннотация

Лунаци Э.Д Самовсасывающие центробежные насосы. Принцип работы. Зависимость глубины самовсасывания от плотности, вязкости и температуры жидкости. Перекачивание жидкости, газа и смеси жидкости и газа. Рассмотрены центробежные насосы, их принципы работы и зависимость от различных параметров

Общая постановка проблемы

Центробежные насосы считаются самовсасывающими, если они способны перекачивать жидкости, газы и смеси жидкостей и газов. Они должны быть способны отсасывать воздух из всасывающей трубы самостоятельно без любых внешних всасывающих устройств. Центробежные насосы, оборудованные внутренней всасывающей ступенью (например, водокольцевым насосом) также относят к самовсасывающим.

Рисунок 1 - 1- воздух, 2- смесь, 3- разделение, 4- вода

Центробежные насосы, не оборудованные внутренней или внешней самовсасывающей ступенью, могут быть самовсасывающими в условиях, при которых насос до начала перекачки заполняется жидкостью. К тому же должны быть применены обратный клапан ступени всасывания или вентиляционный клапан (сапун), чтобы гарантировать, что не появится сифонный эффект и что жидкость останется в корпусе после выключения насоса. Центробежный насос становится самовсасывающим в результате перекачивания рабочим колесом в разделительную камеру жидкости вместе с поступающими пузырями воздуха (см. рисунок). Воздух направляется к выходу, тогда как рабочая жидкость возвращается снова в колесо. Таким образом, воздух из всасывающей трубы откачивается. Конструкция с самовсасывающим устройством снижает КПД насоса; кроме того, камера воздухоотделения занимает сравнительно много места. Поэтому такое решение применяется в насосах небольшой мощности. В качестве самовсасывающих также используют насосы с боковым каналом (вихревые) и водокольцевые.

Рисунок 2 - Bодокольцевой насос

Примечание:

• Существуют комбинированные самовсасывающие насосы, имеющие, имеющие наряду с центробежной, вихревую или эжекторную ступень, обеспечивающие самовсасывание.
• Для центробежных и вихревых самовсасывающих насосов перед первым запуском обязательна заливка жидкости в проточную часть. После остановки в корпусе остаётся жидкость в количестве, достаточном для последующих запусков. Однако перед запуском после длительной остановки нужно убедиться, что жидкость из корпуса не вытекла через уплотнение вала. Лучше повторно залить жидкость в проточную часть. Необходимым условием быстрого самовсасывания является герметичность уплотнения вала и соединений всасывающего трубопровода. Подсосы воздуха в этих местах препятствуют самовсасыванию.
• Во всех случаях при поступлении в насос газа вместе с жидкостью, подача жидкости и напор насоса резко снижаются, против указанных в документации или на шильдике изделия.
• Если предполагается откачка жидкости с глубины, близкой к пределу самовсасывания, то подача и напор насоса будут намного меньшими указанных в документации. В этом проявляется влияние кавитации в проточной части. По этой же причине самовсасывающие насосы практически невозможно использовать при температуре жидкости, близкой к кипению.
• Глубина самовсасывания насосов для жидкостей с плотностью, отличающейся от плотности воды, пересчитывается в отношении плотностей. Чем больше плотность откачиваемой жидкости, тем меньше предельная глубина самовсасывания. В этом случае должны учитываться и правила пересчёта кавитационных характеристик насоса.
• Самовсасывающие свойства насоса по глубине и скорости самовсасывания заметно ухудшаются, если перекачивается жидкость с повышенной вязкостью.