Многоступенчатые центробежные насосы
В многоступенчатых насосах механическая энергия двигателя передается потоку перекачиваемой жидкости последовательно несколькими рабочими колесами, смонтированными на одном валу, в одном секционном корпусе. Напор этих насосов равен сумме напоров, создаваемых каждым установленным рабочим колесом. Многоступенчатые насосы, предназначенные для перекачивания чистой воды с температурой до 60° или до 105° С, разделяются на нормальные и высокооборотные.
Корпус многоступенчатого секционного насоса (рис. 5.5) состоит из отдельных секций, число которых равно числу ступеней минус единица, так как одно колесо расположено в передней крышке. Уплотнение между секциями обеспечивается резиновыми прокладками. Секционная конструкция корпуса насоса позволяет увеличивать или уменьшать число секций и тем самым увеличивать или уменьшать напор, не изменяя подачи. Крышки насоса отлиты за одно целое с всасывающим (задняя крышка) и напорным (передняя крышка, дальняя от электродвигателя) патрубками. Сальник всасывающей секции имеет гидравлический затвор, вода к которому подводится по трубке, выполненной в задней крышке корпуса насоса.
Многоступенчатые насосы типа ЦНС выпускают с числом рабочих колес от 2 до 10. Перекачиваемая жидкость передается от одного рабочего колеса к следующему по внутреннему каналу и лопастям направляющего аппарата. Уплотнение направляющего аппарата и рабочих колес осуществляется уплотняющими кольцами.
Ввиду того что в секционных насосах устанавливается большое число рабочих колес с осевым входом воды, возникают большие гидравлические осевые усилия, для разгрузки которых применяют автоматические разгрузочные устройства в виде уравновешивающего диска (гидравлическая пята). Некоторые насосы типа ЦНС выпускают с двумя рабочими колесами осевого входа левого и правого вращения. Осевые усилия уравновешиваются симметричным расположением колес. Спиральные диффузорные отводы выполнены в общей отливке корпуса.
Нормальные насосы изготовляют одного типа — секционные с рабочими колесами осевого входа. Подача этих насосов 8—850 м3/ч, напор 40—1440 м, допустимая ва-куумметрическая высота всасывания 4-7 м, КПД 67—77%.
Высокооборотные насосы имеют подачу 38—1000 м3/ч при напоре 136—2000 м. Насосы устанавливают с подпором на 2—6 м; их КПД 72—80%.
Насосы типа ЦНС предназначены для откачивания воды из шахт угольной и горнорудной промышленности. Они находят также применение в высоконапорных системах пожаротушения, для подачи воды в высотные здания, для питания
По принципу перекачивания жидкости скважинные насосы относятся к группе многоступенчатых вертикальных насосов.
Установка скважинных насосов в трубчатых колодцах и буровых скважинах предопределяет особенности их конструкции. Эти насосы должны иметь минимальные поперечные размеры, а их внешняя форма должна соответствовать форме круглых обсадных труб, внутри которых их устанавливают. Скважинные насосы изготовляют двух типов: насосы с трансмиссионным валом и погружные насосы.
У насосов с трансмиссионным валом приводящий электродвигатель устанавливается над устьем скважины и соединяется с насосом промежуточным трансмиссионным валом. Первый в мире насос с трансмиссионным валом, изобретенный и изготовленный под руководством русского инженера В. А. Пушечникова, был установлен в 1899 г. на Мытищинском водопроводе.
В настоящее время насосостроительные заводы изготовляют скважинные насосные установки (УЦТВ) для скважин с трансмиссионным валом типов НА, А, АТН и ВП, паровых котлов, в строительной промышленности, на транспорте и т. д.
Достоинство секционных насосов состоит в возможности изменения напора путем добавления или уменьшения числа секций и в малых габаритах насоса при больших напорах. Недостатки заключаются в сложности разборки и сборки насосов; в невысоком КПД и в большом числе деталей, требующих высокой точности обработки на металлообрабатывающих станках.