Напорная характеристика

Рис.9.4 Вихревые насосы с открытым рабочим колесом

Рис. 9.3 Вихревой насос типа В

Для предотвращения утечек жидкости из корпуса предусмотрено сальниковое уплотнение 3, затянутое крышкой 4. В верхней части корпуса размещены напорный патрубок 14 и всасывающий 17, которые разделены между собой перемычкой, выполненной в виде утолщений корпуса.

Вихревые насосы обладают самовсасывающей способностью, что упрощает условия их автоматизации и дает возможность использовать в качестве вакуум-насосов для заливки центробежных насосов.

Работа вихревого насоса происходит следующим образом: частицы жидкости захватываются лопастями у входа в кольцевой канал, проходит по межлопастному зазору и затем выбрасывается вновь в кольцевой канал. За один оборот рабочего колеса частица жидкости несколько раз захватывается лопастями и выбрасывается в кольцевой канал, т.е. движется по криволинейной траектории (см. рис. 9.4). При этом частички жидкости получают приращение удельной энергии при каждом выбросе ее из межлопастного канала в кольцевой, что способствует повышению напора. Благодаря этому вихревой насос в состоянии развить напор в 2-4 раза больший, чем центробежный при одном и том же диаметре колеса и при одной и той же окружной скорости вращения. Это приводит к значительно меньшим габаритным размерам и весу вихревых насосов в сравнении с центробежным.

Вихревые насосы с открытыми рабочими колесами могут быть использованы как для перекачивания жидкости (рис. 9.4,а), так и для газа (рис. 9.4,б). Принцип работы этих машин такой же как описан выше. Отличительной способностью являются рабочие колеса 2, лопасти которых (от 12 до 24) изготовлены за одно целое со ступицей 3, посаженной на валу 4. Входящий 5 и нагревательный 6 патрубки могут быть расположены диаметрально противоположно с двух сторон, а подвод и отвод жидкости (газа) осуществляется параллельно оси.

для перекачивания воды (а) и газа (б)

Основным недостатком этих насосов является сравнительно низкий к.п.д. (25÷55 %) и быстрый износ рабочего колеса при перекачивании воды с примесью твердых включений. Насосы рассмотренных типов, Выпускаются производительностью от 8 до 60 м³/x с напором от 25 до 250 м и высотой всасывания 4-6 м.

Для повышения к.п.д. разработан и выпускается агрегат, в котором водном корпусе размещаются на одном валу одно колесо центробежного насоса и одно колесо вихревого типа. В этом случае центробежная ступень стоит первой и создает подпор для вихревой. Причем последняя может иметь главное или подчиненное значение.

Повышение подпора на входе в вихревую ступень позволяет ликвидировать опасность работы насоса в кавитационном режиме из-за низкого давления во всасывающем канале, которое вызывает нарушение сплошности потока и приводит к выделению газа из жидкости в виде пузырьков пара. При попадании пузырьков в зону повышенного давления происходит конденсация (растворение) паров в жидкости, которая сопровождается гидроударом. Это явление кавитации часто возникает в вихревых насосах, особенно при резких перепадах сопротивлений в трубопроводной сети. В агрегатах 2:5 ЦВ кавитация отсутствует, поэтому они более надежны в эксплуатации.

Характеристики вихревых насосов.

Параметрами, характеризующими работу вихревого насоса, являются функциональные зависимости напора Н, мощности и к.п.д. от подачи (рис. 9.5.).