Порівняння та області застосування насосів

4. Порівняння й області застосування насосів різних типів

Переваги відцентрових насосів перед поршневими:

- висока продуктивність і рівномірна подача;

- компактність і швидкість (можливість безпосереднього приєднання до електродвигуна);

- простота пристрою, що дозволяє виготовляти їх з хімічно стійких, що важко піддаються механічній обробці матеріалів;

- можливість перекачування рідин, що містять тверді зважені частки, завдяки більшим зазорам між лопатками й відсутності клапанів;

- можливість встановлення на легких фундаментах.

Однак відцентрові насоси невеликої й середньої продуктивності мають ККД на 10-15% нижче, ніж поршневі. Це обумовлено наявністю більших зазорів між порожнинами усмоктування й нагнітання, через які можливий перетікання рідини, а також витратами енергії на побічні вихорі поблизу країв лопаток у зв’язку із обертанням з великою швидкістю робочого колеса, що перетворюється на тепло й розсіюється у навколишньому середовищі. Такі втрати різко зростають для високов'язких рідин, перекачування яких відцентровими насосами, внаслідок різкого зниження ККД, є економічно невигідним.

До недоліків відцентрових насосів варто віднести досить низький напір, а також зменшення продуктивності при збільшенні опору мережі й різке зниження ККД при зменшенні продуктивності.

Поршневі насоси доцільно застосовувати при порівняно невеликих подачах і високих тисках, для перекачування високов'язких, вогне- і вибухонебезпечних рідин, а також при дозуванні рідких середовищ.

В області більших подач (до 1500 м /хв.) при невеликих напорах (до 10-15 м) застосовують пропелерні насоси, що відрізняються високим гідравлічним ККД, компактністю й швидкістю. Ці насоси придатні для перекачування забруднених рідин, що кристалізуються.

Гвинтові насоси можуть бути використані для перекачування високов'язких рідин, палива, нафтопродуктів.

Позитивними якостями гвинтових насосів є:

- швидкість,

- компактність,

- безшумність.

Продуктивність гвинтових насосів практично не змінюється при зміні тиску. ККД цих насосів досить високий.

Область застосування одногвинтових насосів обмежена продуктивністю 3,6-7 м /год. і тиском 10-25 ат. Одногвинтові насоси використовують для перекачування забруднених і агресивних рідин, розчинів і пластмас із високою в'язкістю.

Пластинчасті насоси застосовують для переміщення чистих, не маючих твердих домішок рідин при середньому виробництві і напорі.

Для перекачування грузлих рідин, що не містять твердих домішок, при невеликих подачах (не вище 5-6 м /год.) і високих тисків (100-150 ат) використовують шестеренні насоси.

Вихрові насоси застосовують для переміщення чистих малов’язких рідин з невеликими подачами (до 40 м /ч) і порівняно високими напорами (до 250 м), що у кілька разів переважають напори відцентрових насосів.

Позитивними якостями вихрових насосів є:

- простота конструкції,

- компактність,

- можливість одержання більш високого напору, ніж у відцентрових насосах.

Недоліком вихрових насосів є низький ККД ( = 20-50%), що обумовлено значними втратами при переносі енергії вихорами, а також непридатність для перекачування грузлих рідин і рідин, що містять тверді суспензії.

Струминні насоси, повітряні підйомники використовують у виробництвах, де наявність частин, що рухаються й труться неприпустимо. Струминні насоси можна застосовувати лише в тих випадках, коли припустиме змішування перекачуваної рідини з робочою. Струминні насоси, повітряні підйомники можуть бути виготовлені з хімічно стійких матеріалів, але мають низький ККД.

У динамічних насосах рідина переміщується під впливом сил на незамкнений обсяг рідини, що безупинно відбувається із входом у насос і виходом з нього.

У лопатевих насосах енергія передається рідині при обтіканні лопат обертового робочого колеса насоса.

У відцентрових насосах рідина рухається від його центра до периферії.

В осьових насосах рідина рухається в напрямку вісі колеса.

У насосах тертя рідина переміщається під впливом сил тертя.

В об'ємних насосах рідина переміщається (витісняється) при періодичній зміні замкнутого обсягу рідини, що періодично повідомляється із входом у насос і виходом з нього.

У поршневих, плунжерних, діафрагмових насосах рідина витісняється тілом, що рухається поступально.

У шестеренних, пластинчастих, гвинтових насосах рідина витісняється тілом, що робить обертові рухи.

Висновки

1. За характером сил, що переважають у насосі, вони бувають:

- об'ємні – у яких переважають сили тиску;

- динамічні – у яких переважають сили інерції.

2. За характером з’єднання робочої камери із входом і виходом з насоса:

- періодичне з'єднання (об'ємні насоси)

- постійне з'єднання входу й виходу (динамічні насоси).

3. Об'ємні насоси використовуються для перекачування грузлих рідин. У цих насосах одне перетворення енергії – енергія двигуна безпосередньо перетворюється на енергію рідини (механічна => кінетична + потенційна). Це високонапірні насоси, вони чутливі до забруднення перекачуваної рідини. Робочий процес в об'ємних насосах неврівноважений (висока вібрація), тому необхідно створювати для них масивні фундаменти. Також для цих насосів характерною є нерівномірність подачі. Значним плюсом таких насосів можна вважати здатність до сухого усмоктування (самоусмоктування).

4. Для динамічних насосів характерно подвійне перетворення енергії (1 етап: механічна => кінетична + потенційна; 2 етап: кінетична => потенційна). У динамічних насосах можна перекачувати забруднені рідини, вони мають рівномірну подачу й урівноваженістю робочого процесу. На відміну від об'ємних насосів, вони не здатні до самоусмоктування.