Принцип работы промышленных насосов
Коротко. Все промышленные насосы работают по одному из двух принципов. Лопастные (динамические) разгоняют жидкость вращающимся колесом и превращают скорость в давление. Объёмные вытесняют жидкость порциями из замкнутой камеры — поршнем, шестернями, винтом или мембраной.
Видов насосов десятки, но почти все сводятся к этим двум группам. От принципа зависит, какую жидкость насос может перекачивать, как ведёт себя при закрытой задвижке и как регулируется его подача.
Лопастные (динамические) насосы
Жидкость получает энергию от вращающегося рабочего колеса. Подача и напор связаны: чем больше расход, тем ниже напор, и наоборот. Эта зависимость называется напорной характеристикой, и рабочая точка насоса — это её пересечение с характеристикой трубопровода.
Центробежные
Самый массовый тип: водоснабжение, отопление, ГВС, технологическая вода, химические производства. Жидкость входит в центр колеса, лопатки отбрасывают её к периферии, спиральный отвод (улитка) или направляющий аппарат преобразует скорость в давление. Для большего напора колёса ставят последовательно — так устроены многоступенчатые насосы. Подробно о самом распространённом промышленном исполнении — в статье «Принцип конструкции консольного насоса».
Осевые и диагональные
Колесо похоже на гребной винт и толкает жидкость вдоль оси. Напор небольшой, зато подача огромная — это насосы мелиоративных систем, водозаборов, крупных систем охлаждения.
Вихревые
Колесо с короткими радиальными лопатками многократно «закручивает» жидкость в кольцевом канале. При малой подаче развивают напор в несколько раз выше центробежного того же размера, но КПД низкий. Применяются там, где нужны небольшой расход и высокий напор, часто — как самовсасывающие.
Объёмные насосы
Рабочая камера то увеличивается, засасывая жидкость, то уменьшается, выталкивая её. Подача почти не зависит от противодавления, поэтому такие насосы точно дозируют и хорошо справляются с вязкими средами. Обратная сторона — при перекрытой напорной линии давление растёт до разрушения, поэтому обязателен предохранительный (перепускной) клапан.
- Поршневые и плунжерные — высокое давление при малой подаче: опрессовка, гидравлика, дозирование реагентов, подача в котлы высокого давления.
- Мембранные (диафрагменные) — жидкость не контактирует с приводом; подходят для агрессивных сред и дозирования.
- Шестерённые — две шестерни переносят жидкость во впадинах зубьев. Масла, топливо, смазочные системы. Например, топливные насосы дизельных горелок — как правило, шестерённые: они дают стабильное давление перед форсункой.
- Винтовые — один или несколько винтов перемещают жидкость вдоль оси. Перекачивают вязкие среды и жидкости с включениями: нефтепродукты, мазут, осадки, пищевые массы.
- Пластинчатые (шиберные) — подвижные пластины в эксцентричном роторе; топливо, масла, вакуумные системы.
Сравнение принципов
| Тип | Принцип | Сильная сторона | Типовые среды |
|---|---|---|---|
| Центробежный | Лопастной | Универсальность, равномерная подача | Вода, маловязкие жидкости |
| Осевой | Лопастной | Очень большая подача | Вода в каналах и водозаборах |
| Вихревой | Лопастной | Высокий напор при малом расходе | Чистые маловязкие жидкости |
| Поршневой, плунжерный | Объёмный | Высокое давление, точная дозировка | Вода, реагенты, масла |
| Шестерённый | Объёмный | Компактность, стабильное давление | Масла, дизельное топливо |
| Винтовой | Объёмный | Вязкие и неоднородные среды | Мазут, шламы, пищевые массы |
Что отличает промышленный насос от бытового
Принцип тот же, отличаются условия работы: круглосуточный режим, ремонтопригодность, выбор материалов под среду, трёхфазный двигатель, резервирование и управление в составе системы. Подробное сравнение — в статье «Бытовые и промышленные насосы для воды: в чем разница», пример подбора под конкретную задачу — в материале «Подбор промышленных насосов для полива полей».
Как понять, какой принцип нужен
- Вода и большие расходы при умеренном давлении — центробежный.
- Вязкая среда, точная дозировка или высокое давление при малой подаче — объёмный.
- Жидкость с абразивом или волокнами — специальные исполнения: свободновихревые колёса, винтовые насосы, режущие механизмы.
Промышленных насосов в нашем каталоге нет, но для водоснабжения, отопления и водоотведения частных домов и небольших объектов есть насосы Wilo. Пришлите параметры задачи — расход, напор и среду, — и мы подскажем, подойдёт ли бытовая серия.
