Промышленные насосы: как выбрать насос, их основные типы и применение

28 ноября 2023
Промышленные насосы: как выбрать насос, их основные типы и применение

Промышленный насос — электрический агрегат для эффективной подачи жидкой рабочей среды из одного места в другое и для обеспечения циркуляции жидкостей в замкнутых системах. От бытовых насосов они отличаются многократно более высокой производительностью, увеличенным ресурсом, размерами, способностью создавать напор и работать с различными жидкими субстанциями.

Устройства повсеместно распространены на пищевых производствах, в нефтегазовой и горнодобывающей промышленности, в коммунальном и сельском хозяйстве, в химической и фармацевтической отраслях. Также они встречаются в дачных товариществах. Подбором высокопроизводительных насосов занимаются опытные инженеры, которые учитывают многочисленные параметры трубопроводной сети, расход жидкости, нормы потребления и другие параметры. В статье мы расскажем о видах, областях применения и некоторых особенностях подбора этих агрегатов.

 

Разновидности промышленных насосов

По внутреннему устройству и принципу действия агрегаты бывают центробежными, поршневыми и винтовыми. Рассмотрим подробнее каждый из видов.

 

Центробежные насосы

Такой насос встраивают непосредственно в трубопроводную магистраль. Колесо или ряд колес внутри такого агрегата очень быстро вращаются, создают центробежную силу и заставляют жидкость двигаться по трубам. Когда внутри корпуса центробежного насоса ничего нет, он работает вхолостую, но без охлаждения и смазки деталей, отчего перегревается и изнашивается. Чтобы этого не происходило, жидкость должна все время пробегать через насос сквозь всасывающий патрубок.

 

Центробежные насосы востребованы в коммунальном хозяйстве. С их помощью провайдеры энергоресурсов снабжают потребителей горячей и холодной водой, обеспечивают работу канализационной системы. Также центробежные насосы используют в химической промышленности.

 

Поршневые насосы

Поршень устройства двигается внутри рабочей камеры. Сначала открывается клапан снизу, в него втягивается жидкая рабочая среда. Поршень идет в обратную сторону, повышает давление. Откупоривается клапан сверху, и жидкая среда выбрасывается из камеры. В ходе работы поршневые насосы заставляют жидкость пульсировать в такт с вращением вала — это отрицательно влияет на работу системы. Для балансировки пульсации к общему валу подключают несколько взаимно смещенных поршней. Другой способ балансировки пульсации — покупка гидроаккумуляторов, где накапливается энергия в периоды высокого давления и выходит из этих баков при снижении давления.

Дорогостоящие и сложно устроенные поршневые насосы востребованы в бурении нефтяных и газовых скважин. Они хорошо справляются с перегонкой высоковязких сред.

 

Винтовые насосы

Эти агрегаты приводят вязкую жидкость или газ в движение за счет двух валов, которые не касаются друг друга, одновременно крутятся в противоположных направлениях и разделяют камеру насоса на камеры меньшего размера. Благодаря такой конструкции в винтовом насосе нет запчастей, которые требовали бы постоянной масляной смазки и регулярной замены.

За вращение валов отвечает электрический мотор. Корпус аппарата имеет охлаждающую рубашку, а внутренние поверхности его частей покрыты износостойким тефлоном. Благодаря прочному и гладкому тефлону вязкие жидкости не создают трения при перегонке и не ухудшают производительность линии.

Винтовые насосы используются в пищевой промышленности для перемещения молока, сметаны, творожной массы, кефира, паштетов, фарша, повидла, йогурта, кондитерских масс, полужидкого теста и других вязких продуктов, нагретых менее, чем до 90*.

 

Как подобрать промышленный насос по параметру Q-H

Важнейший параметр выбора высокопроизводительного насоса — рабочая точка. Это соотношение полезной и потребляемой мощности системы. Для расчета рабочей точки имеет значение количество жидкости, приводимой в движение в единицу времени (Q) и высота столба жидкости, которую способен создавать конкретный агрегат (H).

С каждыми 10 метрами подъема жидкости промышленным насосом давление увеличивается на 1 атмосферу. Опираясь на эти справочные данные, инженер составляет график характеристик и выявляет рабочую — то есть, точку пересечения координат.

Пример. Необходимо подобрать насос, способный перемещать в час 20 кубических метров жидкой рабочей среды с подъемом в 11 метров. В рабочей точке следует создавать давление в 2 атмосферу. Одиннадцать метров подъема соответствует 1,1 атмосферы, а 2 атмосферы соответствует 20 м подъема рабочей среды.

Следовательно, напор насоса должен составлять 11 + 20 = 31 метр. В переводе на атмосферы это составляет 3,1 атмосферу. Отсюда инженер делает вывод: рабочая точка подходящего агрегата будет находиться на графике на пересечении Q = 20 и H = 31.

Дальше специалист находит график производителя конкретного насоса и смотрит, где находится точка пересечения. По ней он точно подбирает модель агрегата.

Следующий шаг инженера — найти детализированный график модификаций насоса, модель которого подходит в конкретном случае. Он отмечает на детализированном графике расположение рабочей точки и проверяет, какой агрегат наиболее близок к ней.

 

Еще при подборе насоса учитывается мощность, коэффициент полезного действия (КПД), размеры места, где предполагается установить агрегат, характеристики рабочей среды и бюджет заказчика.