Гидравлика

  Поскольку роторные насосы имеют свойство обратимости, т. е. способны работать в качестве гидродвигателей (гидромоторов) при подводе к ним  жидкости под давлением, то в технической литературе их иногда называют гидромашинами; в дальнейшем мы будем использовать этот термин.[3]

   Шестеренные насосы .

  Из  всех роторных насосов шестеренные (зубчатые) имеют наиболее простую  конструкцию. Они выполняются с  шестернями внешнего или внутреннего зацепления. Наибольшее распространение получили насосы с шестернями внешнего зацепления. Насос состоит из пары одинаковых шестерен  — ведущей и ведомой, находящихся в зацеплении и помещенных в корпусе насоса (статоре) с малыми торцовыми и радиальными зазорами. Ведущая шестерня приводится во вращение двигателем. При вращении шестерен в направлении, указанном на рисунке стрелками, жидкость, заполняющая впадины между зубьями, перемещается из полости всасывания в полость нагнетания. Так как крышка корпуса насоса достаточно плотно прилегает к торцам шестерен, то жидкость выжимается из впадин, когда зубья входят в зацепление на противоположной нагнетательной стороне насоса.

  Вследствие  разности давлений на всасываемой и  на нагнетательной сторонах  шестерни подвергаются воздействию радиальных сил, что может привести к заклиниванию ротора. Чтобы предотвратить чрезмерное увеличение давления в области нагнетания и образование вакуума на противоположной стороне при отходе зуба из впадин, в корпусе насосов выполняют разгрузочные каналы для выравнивания давления. Для этих же целей могут служить каналы и в роторных шестернях, полученные сверлением отверстий во впадинах зубьев.

  В насосах высокого давления (свыше 10 МПа) торцовые зазоры уплотнены специальными «плавающими» втулками, которые прижимаются к шестерням при повышенном давлении. Для повышения давления жидкости применяют многоступенчатые шестеренные насосы, в которых подача каждой последующей ступени меньше подачи предыдущей. Они развивают давление до 20 МПа.

         Устройство и классификация центробежных насосов 
 
Центробежный насос состоит из следующих основных элементов: спирального корпуса, рабочего колеса, расположенного внутри корпуса  и сидящего  на  валу.  Рабочее  колесо на  вал  насаживается с помощью шпонки. 
Вал вращается в подшипниках, в месте прохода вала через корпус для уплотнения устроены сальники. Вода в корпус насоса поступает через всасывающий патрубок и попадает в центральную часть вращающегося рабочего колеса. Под действием лопаток  рабочего колеса  жидкость начинает вращаться и центробежной силой отбрасывается от центра к периферии колеса в спиральную часть корпуса (в турбинных насосах в направляющий аппарат) и далее через нагнетательный патрубок  в напорный трубопровод. В результате действия лопаток рабочего колеса на частицы воды кинетическая энергия двигателя преобразуется в давление и скоростной напор струи. 
Напор насоса измеряется в метрах столба перекачиваемой жидкости. Всасывание жидкости происходит вследствие разрежения перед лопатками рабочего колеса. 
Для создания большего напора и лучшего отекания жидкости лопатками придают специальную выпуклую форму, причем рабочее колесо должно вращаться выпуклой стороной лопаток в направлении нагнетания. 
Центробежный насос должен быть оборудован следующей арматурой и приборами: приемным обратным клапаном с сеткой1. предназначенным для удержания в корпусе и всасывающем патрубке насоса воды при его заливе перед пуском; сетка служит для задержания крупных взвесей, плавающих в воде; задвижкой на всасывающем патрубке, которая устанавливается около насоса; вакуумметром3 для измерения разрежения на всасывающей стороне. Вакуумметр устанавливается на трубопроводе между задвижкой и корпусом насоса; краном для выпуска воздуха при заливе (устанавливается в верхней части корпуса); обратным клапаном на напорном трубопроводе, предотвращающем движение воды через насос в обратном направлении при параллельной работе другого насоса; задвижкой на напорном трубопроводе, предназначенной для пуска в работу, остановки и регулирования производительности и напора

насоса; манометром на напорном патрубке для измерения напора, развиваемого насосом; предохранительным клапаном (на рисунке не указан) на напорном патрубке за задвижкой для защиты насоса, напорного патрубка и трубопровода от гидравлических ударов; устройством для залива насоса. 
В связи с тем, что насосные установки часто включаются в основной комплекс оборудования для регулирования режимов работы различного назначения, они могут быть оборудованы разнообразными приборами автоматики. 
Центробежные насосы классифицируют по: 
1) числу колес [одноступенчатые (одноколесные), многоступенчатые (многоколесные)];    кроме    того,    одноколесные    насосы    выполняют    с консольным расположением вала – консольные; 
2) напору [низкого напора до 2 кгс/см2 (0,2 МН/м2), среднего напора от 2 до 6 кгс/см2 (от 0,2 до 0,6 МН/м2), высокого напора больше 6 кгс/см2 (0,6 МН/м2)]; 
3) способу подвода воды к рабочему колесу [с односторонним входом воды    на    рабочее    колесо,    с    двусторонним    входом    воды    (двойного всасывания)]; 
4) расположению вала (горизонтальные, вертикальные); 
5) способу разъема корпуса (с горизонтальным разъемом корпуса, с вертикальным разъемом корпуса); 
6) способу отвода жидкости из рабочего колеса в спиральный канал корпуса   (спиральные   и   турбинные).   В   спиральных   насосах   жидкость отводится непосредственно в спиральный канал; в турбинных жидкость, прежде  чем   попасть   в  спиральный   канал,   проходит  через специальное устройство – направляющий аппарат (неподвижное колесо с лопатками); 
7) степени быстроходности рабочего колеса (тихоходные, нормальные, быстроходные); 
8) роду перекачиваемой жидкости (водопроводные, канализационные, кислотные и щелочные, нефтяные, землесосные и др.); 
9) способу соединения с двигателем [приводные (с редуктором или со шкивом), непосредственного соединения с электродвигателем с помощью муфт]. Насосы со шкивным приводом встречаются в настоящее время редко.