Сравнение и области применения насосов различных типов

Данные о насосах, выпускаемых отечественной промышленностью, собраны в специальные каталоги. Выбор насоса производят по заданной производительности и напору, который рассчитывают в соответствии со схемой трубопровода.

Н = Н_г + +h_n

где

h_п = h_п.н.+ h_п.вс. – суммарное гидравлическое сопротивление всасывающего и нагнетательного трубопроводов.

Двигатель к насосу подбирают по установочной мощности и числу оборотов:

N_уст = β×N_дв

где β – коэффициент запаса мощности:

Nдв, кВт	Менее 1	1-5	5-50	Более 50
β	2 – 1,5	1,5 –1,2	1,2 – 1,15	1,1

Преимущества центробежных насосов перед поршневыми:

- высокая производительность и равномерная подача,

- компактность и быстроходность (возможность непосредственного присоединения к электродвигателю),

- простота устройства, что позволяет изготавливать их из химически стойких, трудно поддающихся механической обработке материалов (ферросилида, керамики и пр.),

- возможность перекачивания жидкостей, содержащих твёрдые взвешенные частицы, благодаря большим зазорам между лопатками и отсутствию клапанов,

-  возможность установки на лёгких фундаментах.

К.п.д. наиболее крупных центробежных насосов до 0,95; к.п.д. поршневых насосов – 0,9.

Однако центробежные насосы небольшой и средней производительности имеют к.п.д. на 10-15% ниже, чем поршневые. Это обусловлено наличием больших зазоров между полостями всасывания и нагнетания, через которые возможен переток жидкости, а также затратами энергии на неизбежное вихреобразование вблизи кромок лопаток вращающегося с большой скоростью рабочего колеса, которая преобразуется в тепло и рассеивается в окружающей среде. Такие потери резко возрастают для высоковязких жидкостей, перекачивание которых центробежными насосами, вследствие резкого снижения к.п.д., экономически невыгодно.

К недостаткам центробежных насосов следует отнести относительно низкие напоры, а также уменьшение производительности при увеличении сопротивления сети и резкое снижение к.п.д. при уменьшении производительности.

Поршневые насосы целесообразно применять при сравнительно небольших подачах и высоких давлениях (в диапазоне 50-1000 ат и выше), для перекачивания высоковязких, огне- и взрывоопасных жидкостей (паровые насосы), а также при дозировании жидких сред.

В области больших подач (до 1500 м³/мин) при небольших напорах (до 10-15 м) применяют пропеллерные насосы, отличающиеся высоким гидравлическим к.п.д., компактностью и быстроходностью. Эти насосы пригодны для перемещения загрязнённых и кристаллизующихся жидкостей.

Винтовые насосы могут быть использованы для перекачивания высоковязких жидкостей, топлив, нефтепродуктов и т.п. Эти насосы применяют в области подач до 300 м³/ч и давлений до 175 ат при скорости вращения до 3 000 об/мин.

Достоинства винтовых насосов:

-         быстроходность,
-         компактность,
-         бесшумность.

Производительность винтовых насосов практически не изменяется при изменении давления. К.п.д. этих насосов достаточно высок и достигает 0,75-0,8.

Область применения одновинтовых (героторных) насосов ограничена производительностью 3,6-7 м³/ч и давлением 10-25 ат. Одновинтовые насосы используют для перекачивания загрязнённых и агрессивных жидкостей, растворов и пластмасс с высокой вязкостью.

Пластинчатые насосы применяют для перемещения чистых, не содержащих твёрдых примесей жидкостей при умеренных производительностях и напорах.

Для перекачивания вязких жидкостей, не содержащих твёрдых примесей, при небольших подачах (не выше 5-6 м³/ч) и высоких давлениях (100-150 ат) используют шестерённые насосы.

Вихревые насосы применяют для перемещения чистых маловязких жидкостей с небольшими подачами (до 40 м³/ч) и сравнительно высокими напорами (до 250 м), в несколько раз превосходящими напоры центробежных насосов. К достоинствам вихревых насосов следует отнести

-         простоту конструкции,
-         компактность,
-         возможность получения более высоких напоров, чем в центробежных насосах.

Недостатком вихревых насосов является низкий к.п.д. ( = 20-50%), что обусловлено значительными потерями при переносе энергии вихрями, а также непригодность для перекачивания вязких жидкостей и жидкостей, содержащих твёрдые взвеси.

Струйные насосы, монтежю и воздушные подъёмники используют в производствах, где наличие движущихся и трущихся частей недопустимо. Струйные насосы можно применять лишь в тех случаях, когда допустимо смешение перекачиваемой жидкости с рабочей. Струйные насосы, монтежю и воздушные подъёмники могут быть изготовлены из химически стойких материалов, но обладают низким к.п.д.