Серед найрізноманітніших пристроїв, створених для перекачування різноманітних рідин, найбільш практичним виявився відцентровий насос: принцип роботи цього агрегату забезпечує поєднання високої продуктивності та гарного напору, але при цьому дозволяє зробити конструкцію простий.
Більшість побутових помп та насосних станцій, що застосовуються для поливу дачних ділянок та організації автономного водопроводу в приватних будинках, відносяться саме до цього типу.
Характеристики відцентрових насосів
Після проходження через турбіну вода падає на її вал, проходить через канал 10 і протікає через об'ємний витратомір 11 у основний резервуар. Вал турбіни з'єднаний за допомогою пружної муфти з валом генератора підвіски 15, який виконує турбіну. Навантаження на генератор може змінюватися шляхом зміни резисторів навантаження 16, підключених до електричного ланцюга. Потужність турбіни регулюється шляхом зміни відкриття регулятора 0, що приводиться в дію двигуном редукторним.
За кількістю ступенів
Для визначення швидкості потоку з використанням тарованого сопла 5, встановленої в напірній трубі 4, і з'єднано з його камерою диференціального датчика тиску 6, з індикацією оЙ, баром. При перепаді тиску в соплі його витрата залежить від витрати потоку через турбіну.
Робоча частина відцентрового насоса в найпростішому виконанні складається з корпусу, що трохи нагадує спіраль або равлик, розташованого всередині нього валу та робочого колеса, закріпленого на цьому валу.
Передача обертання від валу колеса здійснюється за допомогою шпонки.
Це визначається показаннями манометра 8, встановленого на вході в турбіну, та вакуумметра 7, з'єднаного з робочою камерою. Останнє визначається залежністю. Він зчитується за масштабом. Це потужність валу турбіни. Випробування проводять при постійному тиску, який підтримується за допомогою клиноподібного затвора. Для 9-10 отворів регулюючого тіла встановлено 7? 8 навантажень від мінімуму до максимуму зі змінним кроком. Після встановлення кожного режиму перевіряється значення головки і корекція, якщо є значні відхилення.
Робоче колесо складається з двох дисків та кількох закріплених між ними лопаток. Лопатки мають вигнуту форму і розгорнуті опуклою стороною за напрямом обертання.
Корпус насоса виготовляється із сталі або чавуну, робочі колеса у багатьох моделях, особливо призначених для побутового водопостачання, виготовлені з полімерів.
На рис. 2 є зразковою універсальною функцією
В очікуванні встановлення режиму та підрахунку показань вимірювальних приладів. Результати відображаються та обробляються у приблизній таблиці. 
Універсальна особливість двотактної турбіни
Тема: Енергетичні дослідження вертикальної турбіни Пелтон. Метою вправи є побудова універсальної характеристики турбіни.Вал робочого колеса може бути як двоопорним, і консольним. В опорних вузлах встановлені підшипники.
Хвостовик валу виходить з корпусу і зв'язується за допомогою муфти з електричним ротором або колінчастим валом дизельного двигуна, що виступає в якості приводу.
Отвір у корпусі насоса, через який проходить хвостовик валу, має ущільнення, що запобігає витоку речовини, що перекачується.
Лабораторні вправи проводяться на стенді №1 "Пелтон-турбіни". Стійка автоматизована та дозволяє працювати у двох режимах: ручному та автоматичному. Параметри входу турбіни забезпечують відцентровий насос 2, який витягує воду з основного резервуара 1 і закачується в тискову лінію. Для налаштування параметрів затвор 3 встановлюється після використання насоса. Після проходження через турбіну вода надходить в об'ємний витратомір 14 де вимірюється потік. Для виміру закривається нормально відкритий замок.
При виборі відцентрового насоса краще віддавати перевагу моделям із торцевим ущільненням валу.Воно є більш надійним, ніж сальникове набивання, що вважається застарілим. Крім того, торцеве ущільнення зможе забезпечити герметичність корпусу навіть при зміщенні валу робочого колеса або вібрації.
Під час відкриття вода повертається в основний бак. Вал турбіни з'єднаний за допомогою пружної муфти з двоступінчастим насосом 10, який використовується як гідравлічний гальм для завантаження валу турбіни. Насос насоса всмоктується та вштовхується у масляний бак. Потік через насос змінюється за допомогою регульованої дросельної заслінки 12 яка відповідно змінює швидкість турбіни. його вантажів. Потужність турбіни регулюється шляхом зміни отвору голки 0, що приводиться в дію редуктором.
При більш високих швидкостях потоку можна виміряти витрати за допомогою стандартного сопла. І тут показання перетворювача диференціального тиску. Для цього використовуйте вимірювач об'ємної витрати. Залежно від швидкості потоку вибирається розмір вибраного рівня керування? У міру збільшення часу точність покращується, але прискорюється.
Влаштування відцентрового насоса
Вода або інше середовище надходить у робочу камеру насоса через отвір у центрі передньої частини корпусу. Її нагнітання здійснюється через плавне відведення у верхній частині, який і надає корпусу подібність із равликом.
Крім основних частин (корпус і привід), що й представляють насос, в комплект поставки входять елементи, без яких експлуатація агрегату була б скрутною або навіть неможливою:
Зроблено кілька вимірів підвищення точності, потім значення усереднюються. Він визначається за допомогою показань датчика 7 тиску, встановлених на вході в колектор турбіни. Він вимірюється за допомогою датчика сили 11 його значення зчитується панеллю управління на приладовій панелі.
Залежно від залежностей. ДОСЛІДЖЕННЯ проводиться при постійному тиску, який встановлюється на систему управління та 7? 8 отворів напрямного пристрою. За допомогою регульованого дроселя 12 системи керування встановлюються навантаження 7 × 8 від мінімально можливого до максимального. Оскільки в цьому типі турбін напрямний пристрій та робоче колесо працюють незалежно один від одного, швидкість потоку не змінюється при зміні навантаження, тому значення останнього вимірюється один раз для кожного отвору.
- сітковий фільтр;
- зворотний клапан для всмоктувальної магістралі;
- засувка (встановлюється перед патрубком, що всмоктує);
- вакуумметр (дозволяє контролювати ступінь розрідження на вході до робочої камери).
Якщо насос, що купується, передбачається використовувати для подачі питної води, необхідно переконатися, що всі деталі, що контактують з нею, виготовлені з відповідних матеріалів. Корпус у цьому випадку має бути виконаний з якісної нержавіючої сталі, робоче колесо – також із нержавіючої сталі або харчової пластмаси.
Побудова функцій
Результати відображаються та обробляються у стандартній таблиці. 
Крім того, робочі характеристики будуються шляхом поперечного перерізу універсальної характеристики для трьох значень швидкості обертання одного метра: оптимального значення для нижчого і більш високого значення.
Універсальна особливість турбіни Пелтона
Тема: Визначення швидкості обертання водяних турбін
Метою вправи є визначення скоригованої швидкості обертання одного метра та коефіцієнта обмеження швидкості при різних режимах роботи модельної гідротурбіни. Лабораторні вправи можуть виконуватися кожної зі стендів турбіни в лабораторії. Нижче описано на стенді 3 «Подвійні турбіни».
Досить затребуваними є моделі з корпусом із звичайного, «нехарчового» матеріалу, всередині якого встановлено вкладку з нержавіючої сталі.
Такий агрегат обійдеться дешевше, ніж нержавіючий. Менше коштуватиме і його ремонт: замість відновлення корпусу достатньо буде замінити зношену вкладку.
Повітряна характеристика двотактної моделі турбіни
Він обчислюється з лавки стенду. Визначається як відношення номінальної до номінальної частоти обертання. Пов'язана швидкість межі 1 м?, хв-1. Для тих самих отворів 0 встановлюються оптимальні режими обертання. Після того, як робочий режим встановлений, модельна турбіна раптово вивантажується, а вимірювач частоти контролюється зміни швидкості з максимальним повідомленням. 
Видобуток води є першим кроком для будь-якої системи водопостачання. Сьогодні на ринку доступні насосні рішення будь-якого масштабу, підземні, поверхневі або перероблені очищені води.
Принцип дії
Після запуску приводного двигуна вал насоса із встановленим на ньому колесом починає обертатися. Лопатки колеса змушують обертатися і речовина, що знаходиться в робочій камері.
Як тільки рідина починає рухатися по колу, вона піддається впливу відцентрової сили, спрямованої від центру. Причому модуль цієї сили тим більше, чим далі молекули середовища, що перекачується, змістилися від центру обертання.
Стійкість до подачі води з цього джерела з часом вимагає, щоб система насосів була економічно життєздатною, щоб забезпечити безперебійну роботу та бути енергоефективною. Більшість водяних насосів обрані відповідно до їх повного робочого навантаження, але на практиці більшу частину часу вони не працюють при номінальному навантаженні. Таким чином, для керування потоком насоса зазвичай потрібен запірний клапан або таймер запуску та зупинки, а потужні асинхронні двигуни не можуть запускатися і часто зупинятися через високі струми через них та ризик пошкодження.
Принцип роботи відцентрового насосу
Зрештою рідина викидається на периферію робочого колеса, а потім – у вигнутий догори вихідний патрубок. Таким чином, тиск або, як ще кажуть, натиск у лінії нагнітання підтримується за рахунок відцентрової сили.
Для вирішення цієї проблеми найкраще встановити перетворювач частоти для керування насосами водяних насосів. З принципу дії ротомодинамічних насосів та теорії подібності доведено, що при зміні частоти обертання витрата змінюється лінійно, квадратичний тиск та потужність, що споживається кубічним законом. Наприклад, якщо двигун змінного струму працює на 80% від його номінальної швидкості, споживана потужність становить 51, 2%. Загалом, перетворювач частоти може заощадити майже 40% споживання енергії, коли механічні втрати та втрати в міді та залозі віднімаються.
Класифікація
Насоси цього типу можна класифікувати за низкою ознак.
За кількістю ступенів
- Одноступінчасті: мають лише одне робоче колесо. Ця конструкція, яка вважається класичною, була докладно описана вище.
- Багатоступінчасті: такі насоси застосовують у тому випадку, коли потрібно розвинути значний тиск. Вони встановлено кілька робочих коліс, посаджених на загальний вал. Принцип роботи багатоступінчастого відцентрового насоса: кожне колесо разом зі своєю робочою камерою та утворює щабель. Корпус насоса виконаний таким чином, що вода або інша рідина послідовно переходить з одного ступеня до іншого, поки не досягає вихідного патрубка. При цьому натиск, з яким вона подається, дорівнює сумі напорів, що розвиваються кожним щаблем.
У напрямку осі обертання
- З горизонтальним розташуванням валу: найбільш популярний різновид, що пояснюється простотою обслуговування.
- З вертикальним розташуванням валу: такі насоси вимагають менше місця для монтажу, оскільки двигун розташований над корпусом. До цього типу належить більшість свердловинних насосів, яким доводиться працювати у досить стислих умовах. Недолік даної конструкції полягає в тому, що для ремонту чи обслуговування корпусу часто доводиться знімати двигун.
Для забезпечення автономного водопостачання найчастіше набувають занурювальні насоси. При виборі агрегату важливо врахувати параметри безпеки. У цьому плані найкращим варіантомбуде. Автоматика забезпечить захист від сухого ходу, перепадів напруги, що дасть гарантію тривалої експлуатації устаткування.
Крім того, він може підвищити енергоефективність, коли насос має постійну Зворотній зв'язокз контролем тиску, що може бути легко досягнуто. Основні принципи роботи Щоб краще зрозуміти застосування перетворювача частоти, рекомендується скласти загальний огляд основних принципів роботи насоса. Режим роботи відцентрового насоса визначається перетином характеристики вартості з характеристикою системи. Система насосів означає набір резервуарів, з'єднаних трубопроводів, запірних та регулюючих фітингів, які разом із насосом забезпечують транспортування певної кількості води.
Для чого потрібні насоси для підвищення тиску води читайте .
Якщо вам потрібно доставити воду зі свердловини в будинок для пиття або поливу городу, то вам підійде насос «Струмок». Незважаючи на те, що він не дуже потужний, з такими мінімальними функціями він впорається, а ви виграєте в ціні. Тут ви дізнаєтеся все про характеристики та експлуатацію помпи.
Гарнітура, потрібна за нульової вартості, називається статичним тиском. Він визначає висоту, за якої насос повинен піднімати воду незалежно від потоку або роботи, необхідної для подолання сили тяжіння. Перетин характеристики насоса та гідравлічної системи вказує на фізичну або конструктивну робочу точку насосної системи. У цей момент тиск насоса відповідає системним втратам.
Перетин зазвичай вибирається так, щоб насос працював з максимальною ефективністю. Більшість гідравлічних системне завжди працюють відповідно до їх проектних умов. Системи керування дросельною заслінкою широко використовуються у відцентрових насосах, що працюють у системах водопостачання. Бажана вартість досягається за рахунок підвищення тиску в системі. Насамперед, необхідно захистити двигуни перевантаження, які приводять у дію насоси, нормальну роботу системи та їхню відносно низьку вартість.
За способом встановлення
- Поверхневі: розміщуються біля джерела або на деякому віддалі від нього. Коштують найдешевше, постійно знаходяться на увазі, легкодоступні для візуального контролю та обслуговування. Недолік: рівень води в джерелі повинен перебувати не нижче 8 м щодо рівня установки насоса, тому з глибокими колодязями або свердловинами такі агрегати працювати не можуть.
- Напівзавантажені: насоси з вертикальним розташуванням валу. Встановлюються так, що частина корпусу виявляється зануреною у джерело. Найчастіше застосовуються для викачування рідких речовин із приямків.
- Занурювальні: у колодязях з великою глибиною та свердловинами застосовують насоси, які, будучи підвішеними на тросі або ланцюгу, повністю занурюються у воду.
Ступінь дроселювання залежить від характеристики відцентрового насоса та показників вартості, які мають бути досягнуті для конкретного випадку. Різні значення вартості отримані внаслідок зміни характеристики ПС. Триходові системи керування підтримують постійний тиск через байпас на виході насоса, повертаючи зайву воду назад. У той час, як встановлений потік підтримується, споживання насоса та споживання енергії залишаються постійними, що призводить до збільшення втрат.
Управління перетворювачем частоти. Підключення перетворювача частоти до двигуна насоса регулювання швидкості і, отже, потоку, призводить до зміни вартісних характеристик. Цей метод має безперечні переваги в насосних системахде необхідно змінити споживання в широкому діапазоні. Необхідна витрата досягається при нижчому тиску. Це призводить до збільшення терміну служби ущільнень насоса, зменшення зносу робочого колеса та зниження вібрації та шуму в системі. Потужність значно знижується при нижчих дебітах, що дозволяє заощадити на використанні перетворювача частоти.
Поверхневий відцентровий насос вітчизняного виробництва
Для того, щоб останній спосіб експлуатації був можливий, агрегат повинен відповідати декільком вимогам:
- всі зовнішні елементи мають бути стійкими до корозії;
- герметичним може бути як корпус, а й електрична частина;
- конструкція насоса та якість складання повинні повністю виключати протікання машинного масла, видалення якого з колодязя або свердловини обходиться дуже дорого.
Зрозуміло, що за таких умов занурювальний насос обходиться дорожче за поверхневий, але підняти воду з великої глибини іншим способом не можна.
Власникам неглибоких свердловин (до 25 – 30 м) можна порекомендувати компромісний варіант, що поєднує переваги поверхневих та занурювальних моделей.
Йдеться про насоси з виносним ежектором. Сам насос встановлюється нагорі, що дуже зручно, а його частина – ежектор – опускається у свердловину на більшу глибину.
За способом забору води
- Насоси нормального всмоктування: до цього типу відносяться всі насоси, а також деякі з поверхневих, в які вода надходить самопливом (наприклад, при перекачуванні води з резервуара з розташованим внизу краном). Перед першим запуском порожнину агрегату потрібно залити водою, надалі про це можна вже не турбуватися.
- Самовсмоктувальні: саме так називаються насоси, здатні підняти воду з певної глибини. Теоретично вона становить 10,34 м, але на практиці не перевищує 8 м. Самовсмоктувальний насос доводиться заливати щоразу після відносно довгого простою, причому водою потрібно наповнити не тільки порожнину агрегату, але і шланг, що всмоктує. Останній повинен мати армування, що перешкоджає його стиску через розрідження.
Насос для води самовсмоктуючий - принцип роботи
Запуск самовсмоктувального насоса та його робота у переривчастому режимі були б неможливі без найважливішого елемента – зворотного клапанана всмоктувальні лінії. Під час заливки та при коротких паузах у роботі агрегату він утримує воду, запобігаючи розриву водяного стовпа.
Далеко не всі побутові насосні станціїмають цей механізм у комплекті. Таким чином, приваблива пропозиція з ціною «нижче, ніж у інших», може виявитися з каверзою.
За розташуванням вхідного та вихідного патрубків
- Класичні: патрубки всасу та подачі розташовані, як описано вище: перший – спереду (по центру), другий – зверху.
- Насоси типу In-Line: відрізняються від звичайних моделей тим, що обидва патрубки (всмоктування та подача) розташовані на одній осі.
Для перекачування токсичних, хімічно агресивних та інших небезпечних речовин застосовується ще один різновид – герметичні відцентрові насоси. Вони сконструйовані так, що витоку речовини, що перекачується, стають абсолютно неможливими.
Існує два типи виконання:
- Двигун розташований усередині корпусу, а робоче колесо встановлене на його валу.
- Двигун і абсолютно герметичний корпус виконані в роздільному вигляді, а передача моменту, що крутить, робочому колесу здійснюється за допомогою магнітної муфти.
Характеристики відцентрових насосів
Робочими параметрами насосів є:
- споживана потужність (Вт);
- продуктивність (куб. м/год або л/хв);
- тиск на виході, що зазвичай називається натиском (вимірюється в метрах водного стовпа, скор. – м.в.ст.).
Особливість відцентрових насосів полягає в тому, що їхня продуктивність залежить від напору.
Чим більший напір доводиться розвивати агрегату для підйому води на велику висоту або її проштовхування через довгий трубопровід з великим гідравлічним опором, тим менший обсяг води він зможе перекачувати за одиницю часу.
Рідина підводиться до робочого колеса відцентрового насоса аксіально, тобто у напрямку осі валу, зі швидкістю v . У робочому колесі напрямок струменів рідини змінюється від осьового до радіального, перпендикулярного до осі валу (рис. 2.7).
У канали робочого колеса (тобто в простір між лопатями) рідина надходить зі швидкістю v 1 яка в каналах збільшується і на виході з колеса досягає значення v 2 (умовимося індексом «1» позначати швидкості та кути на вході в робоче колесо, а індексом "2" - на виході з нього).
Переміщаючись каналом робочого колеса, частинки рідини здійснюють складний рух: обертальний - разом з колесом з окружною швидкістю і і поступальний - щодо поверхонь лопатей зі швидкістю w. Відносна швидкість спрямована по дотичній до поверхні лопаті в даній точці, а окружна швидкість u - по дотичній до кола, на якому лежить ця точка. На виході з робочого колеса окружна швидкість u2=π*D2n де D2 — діаметр робочого колеса, м; п - частота обертання колеса, з -1.
Для простоти математичних узагальнень далі припустимо, що рух рідини в робочому колесі струменеве і траєкторії кожної частинки, що рухається, збігаються з обрисом лопаті. В результаті висновків, отриманих на основі такого припущення, надалі потрібно буде внести корективи (коефіцієнти), що враховують реальний рух рідини.
Абсолютна швидкість руху рідини v дорівнює геометричній сумі її складових v = w+u.
Введемо, крім того, поняття про радіальну та окружну складові абсолютної швидкості v. Радіальна складова абсолютної швидкості (меридіональна швидкість) vr=v sin a,
де а - кут між абсолютною швидкістю v і дотичною до кола в точці сходу частинки рідини з лопаті (або входу на неї).
Окружна складова абсолютної швидкості v = v cos a.
Для подальших висновків введемо також поняття про вугілля — вугілля між відносною швидкістю w і дотичною до кола в точці сходу частинки рідини з лопаті (або входу на неї).
Основне рівняння відцентрового насоса, що дозволяє визначити тиск або натиск, що розвивається ним, можна вивести, використовуючи теорему про зміну моментів кількості руху, яку формулюють так: зміна в часі головного моменту кількості руху системи матеріальних точокщодо деякої осі дорівнює сумі моментів усіх сил, які діють цю систему.
Застосовуючи цю теорему до руху рідини через робоче колесо насоса, припустимо, що цей рух встановився, струменеве, без гідравлічних втрат. Розглянемо зміну моменту кількості руху маси рідини за 1 с. При цьому маса рідини, що бере участь у русі, складе m = pQ (p — щільність рідини, Q — подача насоса).
Момент кількості руху щодо осі робочого колеса у вхідному перерізі при швидкості руху у цьому перерізі v 1: M 1 = pQv 1 r 1 .
Момент кількості руху на виході з робочого колеса: M 2 = pQv 2 r 2 де r 1 і r 2 - відстані від осі колеса до векторів вхідний і вихідний швидкостей відповідно.
Сума моментів сил:
Оскільки відповідно до рис. 2.7
то
На масу рідини, що заповнює міжлопатеві канали робочого колеса, діють три групи зовнішніх сил: сили тяжкості, сили тиску в розрахункових перерізах (входу - виходу) і з боку робочого колеса та сили тертя рідини на поверхнях, що обтікають.
Момент сил тяжіння завжди дорівнює нулю, тому що плече цих сил дорівнює нулю (вони проходять через вісь обертання колеса). Момент сил тиску в розрахункових перерізах з цієї причини також дорівнює нулю. Оскільки силами тертя нехтують, то момент сил тертя дорівнює нулю. Отже, момент усіх зовнішніх сил щодо осі обертання колеса зводиться до моменту Мк динамічного впливу робочого колеса на рідину, що протікає через нього, тобто.
Потужність, що передається рідини робочим колесом, т. Е. Добуток Мк на відносну швидкість, дорівнює добутку витрати на теоретичний тиск рт, створюване насосом. Отже.
З урахуванням виразів (2.6) та (2.7) рівняння (2.5) можна подати у вигляді
Переносні швидкості руху в перерізах Сна вході в колесо і виході з пего) відповідно рівні
Підставивши їх значення рівняння (2.8) і розділивши обидві його частини на О, отримаємо
Як відомо з гідравліки, тиск H = p/pg або p = pgH. Підставивши це значення рівняння (2.9), отримаємо
Залежності (2.9) та (2.10) називаються основними рівняннями лопатевого насоса. Рівняння (2.9) і (2.10) виведені з умови нехтування силами тертя, тому вони відображають залежність теоретичного тиску або напору, що розвивається насосом від основних параметрів робочого колеса.
Для осьових насосів через те, що переносні швидкості на вході та виході однакові, рівняння (2.9) набуває вигляду
У робоче колесо більшості насосів рідина практично надходить радіально (a1=0°, отже, u1=0), тому рівняння (2.9) і (2.10) спрощуються і набувають вигляду:
Основні рівняння відцентрового насоса показують, що теоретичний тиск і напір, що розвиваються насосом, тим більше, чим більша окружна швидкість на зовнішньому колі робочого колеса, тобто чим більше його діаметр, частота обертання та кут b2 (див. рис. 2.7), тобто чим «крутіше» розташовані лопаті робочого колеса.
Дійсні тиск і напір, що розвиваються насосом, менші від теоретичних, так як реальні умови роботи насоса відрізняються від ідеальних, прийнятих при виведенні рівняння. Тиск, що розвивається насосом, зменшується головним чином через те, що при кінцевому числі лопат робочого колеса не всі частинки рідини відхиляються рівномірно, внаслідок чого зменшується абсолютна швидкість. Крім того, частина енергії витрачається на подолання гідравлічних опорів. Вплив кінцевого числа лопатей враховується запровадженням поправочного коефіцієнта k, що характеризує зменшення величини v2u. Зменшення тиску внаслідок гідравлічних втрат враховується запровадженням гідравлічного коефіцієнта корисної дії.
З урахуванням цих поправок повний тиск:
повний натиск:
Значення коефіцієнта n залежить від конструкції насоса, його розмірів та якості виконання внутрішніх поверхонь проточної частини колеса. Зазвичай значення n у межах 0,8— 0,95. Значення k при числі лопат від 6 до 10, а2 = 8/14° і v2u=1,5/4 м/с коливається від 0,75 до 0,9.
