От чего зависит напор многоступенчатого центробежного насоса?

Напор, который создается с помощью рабочего колеса центробежного устройства (крыльчатки), равен произведению центробежной скорости жидкости в крыльчатке и абсолютной скорости (скорости жидкости по отношению к статичной конструкции).

Для того чтобы показатели напора в агрегате с одним колесом были максимальными, нужно добиться высокой центробежной скорости, которую до бесконечности увеличивать невозможно – она лимитирована запасом прочности крыльчаток и кавитацией:

  1. Центробежная скорость движения жидкости в крыльчатке для чугуна – не больше 50 м/с, для стали – 290 м/с.

  2. В специфических конструкциях из легковесных материалов с высокими прочностными показателями можно наблюдать значения показателя центробежной скорости превышающее 550 м/с.

  3. В насосах, которые отвечают за подачу воды, интенсивность вращения, а следовательно и напор, лимитированы условиями проявления кавитации.

Напор и конструкционные особенности

С точки зрения конструкции, многоступенчатую машину нужно рассматривать как совокупность одноступенчатых, крыльчатки которых размещены линейно на едином валу. Таким образом общий напор будет равен сумме давления, создаваемого каждым колесом (за счет линейного расположения). Как правило, чтобы узнать это значение достаточно умножить показатель, создаваемый одним колесом, на общее число ступеней (при условии, что габаритные размеры всех агрегатов равны между собой).

Обратное направляющее устройство

Обратное направляющее устройство можно найти почти во всех многоступенчатых машинах. На выходе из направляющего устройства первой ступени (агрегата) у потока жидкости наблюдаются высокие показатели скорости, он закручен по отношению к центру. При подведении потока к лопастям центробежного колеса второго агрегата можно наблюдать усиление потока.

Когда между выходом из направляющего устройства первого агрегата и входом в крыльчатку второго агрегата будет размещен лопаточный направляющий аппарат, можно наблюдать столь же результативную работу, как у центробежного колеса первого агрегата.

Обратное направляющее устройство необходимо для сбалансированного закручивания потока и результативной передачи энергии потоку к следующей ступени устройства.

Особенности разных видов насосов

В зависимости от конструкции центробежные насосы может быть либо секционным, либо спиральным. В секционных устройствах жидкость при перекачивании переносится от первой секции устройства к последней, при этом напор будет также равномерно возрастать. Сегодня многоступенчатые насосы обеспечивают производительность перекачки жидкости до 900 м3/ч, при этом значения напора могут достигать 2000 метров водяного столба.

  • Вертикальный многоступенчатый насос, благодаря особенностям конструкции может обеспечить мощный напор при стандартной подаче. Погружные насосы используют при создании снабжения водой из-под земли. Вертикальные погруженные насосы могут поднимать жидкость на высоту до 500 метров водного столба при подаче до 80 кубометров в час.
  • Горизонтальный насос предоставляет возможность увеличить показали напора, повышая количество ступеней. Применяются, как правило, для оборудования насосных станций и в тех местах, где нужен сильный напор при строгой подаче.
  • При интенсивной подаче применяют многопоточные многоступенчатые центробежные аппараты со ступенями давления. Сами ступени, как и раньше, соединены последовательно, а их группы – параллельно, что позволяет добиться максимального напора при соответствующей подаче.