Насосы и принадлежности

Насос

Насос, (погружной насос) - устройство (гидравлическая машина, аппарат или прибор) для напорного перемещения (всасывания и нагнетания) главным образом капельной жидкости в результате сообщения ей внешней энергии (потенциальной и кинетической).

Основной параметр насоса

Основной параметр насоса —  количество жидкости, перемещаемое в единицу времени, т. е. осуществляемая объёмная подача Q. Для большинстванасос важнейшими техническими параметрами также являются: развиваемое давление p или соответствующий ему напор H, потребляемая мощность N и кпд h.

Основной тип современного насоса

Основной тип современного насоса — центробежный и погружной насос. Центробежные насосы являются наиболее распространёнными и предназначаются для подачи холодной или горячей (t° > 60°C) воды, вязких или агрессивных жидкостей (кислот и щелочей), сточных вод, смесей воды с грунтом,золой и шлаком, торфом, раздробленным каменным углём и т.п. Их действие основано на передаче кинетической энергии от вращающегося рабочего колеса тем частицам жидкости, которые находятся между его лопастями. Под влиянием возникающей при этом центробежной силы Р частицы подаваемой среды из рабочего колеса перемещаются в корпус насоса и далее, а на их место под действием давления воздуха поступают новые частицы, обеспечивая непрерывную работу насоса.

	Насосы и принадлежности Grundfos
	Насосы и принадлежности Wilo
	Насосы и принадлежности KSB

Терминология

Названия многих устройств, применяемых для всасывания и нагнетания жидких сред, состоят из слова "насос" и определения, характеризующего, как правило, или принцип действия насоса, (например, центробежный, электромагнитный), или прежде всего принцип конструкции: (горизонтальный, зубчатый, шиберный), или подаваемую среду (грунтовой насос). Иногда нужное слово фиксирует назначение, а так же область применения насоса. ( лабораторный, дозирующий), тип привода (ручной, с электроприводом), его автора или название фирмы производителя. Часть из рассматриваемых устройств получили особые новые названия, например: газлифт, одной из конструкций которого называется маммут-насос, или просто - насос Маммута; вытеснители, к которым относится монжус, называемый также насосом Монтежю, или пневматическимнасосом.; гидроэлеватор, инжектор и эжектор, являющиеся разновидностями струйного насоса. Известны также устройства совершенно иного назначения, например: вакуумные насосы, предназначенные для удаления газов из замкнутых объёмов; тепловой насос - установка для передачи теплоты из окружающей среды (воздуха или воды), имеющей низкую температуру, к объекту с более высокой температурой (например, к воде отопительной системы), ;Насосы магнитного потока, осуществляющие периодические изменения магнитного потока в замкнутой цепи, и др.

Классификация

Устройства для напорного перемещения жидкостей разделяют на виды и разновидности по различным признакам, например по принципу действия и конструкции. Такой признак положен в основу классификации, представленной в Государственном стандарте СССР (ГОСТ 17389-72). Н. можно также условно разделить на 2 группы: насосы-машины, приводимые в действие от двигателей, и насосы-аппараты, которые действуют за счёт иных источников энергии и не имеют движущихся рабочих органов. Насосы-машины бывают лопастные (центробежные, осевые, вихревые), поршневые, роторные (шестерённые, коловратные, пластинчатые, винтовые и др.). К насосам-аппаратам относятся струйные (жидкостно-жидкостные и газожидкостные), газлифты (в том числе эрлифты), вытеснители (в том числе паровые и газовые), гидравлические тараны, магнитогидродинамические насосы и др.

Историческая справка

Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первый Н. для тушения пожаров , который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, был описан в 1 в. До н. э. Древнегреческим учёным Героном из Александрии в сочинении "Pneumatica", а затем М. Витувием в труде "De Architectura". Простейшие деревянные насосы с проходным поршнем для подъёма воды из колодцев, вероятно, применялись ещё раньше. До начала 18 в. Поршневые насосы по сравнению с водоподъёмными машинами использовались редко. В дальнейшем в связи с ростом потребностей в воде и необходимостью увеличения высоты её подачи, особенно после появления паровой машины, насосы постепенно стали вытеснять водоподъёмные машины. Требования к насосам и условия их применения становились всё более разнообразными, поэтому наряду с поршневыми насосами стали создавать вращательные, а также различные устройства для напорной подачи жидкостей. Т. О., исторически наметились три направления их дальнейшего развития: создание поршневых, вращательных и гидравлических устройств без движущихся рабочих органов.

Подъём в развитии поршневых насосов. наблюдался в конце 18 в., когда для их изготовления стали применять металл и использовать привод от паровой машины. С середины 19 в. Начали широко внедряться в производство паровые прямодействующие поршневые насосы к этому периоду относится создание крыльчатых насосов, прообразом которых является поршневой насос с кольцевым цилиндром, описанный французским инженером А. Рамелли в 1588 ("Le diverse et articiose machine"). Развитие теории поршневых Н. тесно связано с работами отечественных учёных и инженеров (К. Бах, Г. Берг, А. П. Герман, В. Г. Шухов, П. К. Худяков, И. И. Куколевский, А. А. Бурдаков и др.). Достижения в области поршневых насосов были широко использованы также при создании поршневых компрессоров, гидравлических прессов и др. Устройств, но сами поршневые насосы начиная с 20-30-х гг. 20 в. Стали заметно вытесняться из ряда областей центробежными, роторными и др.

Другой путь развития насосов начался с изобретения так называемых вращающихся насосов, имевших по одному ротору, которые также были описаны Рамелли. Насос с эксцентрическим ротором является прототипом современных шиберных насосов. В 1624 И. Лейрехон в книге "La rеcrеation mathеmatiqae" описал двухроторный коловратный насос, который можно рассматривать как прообраз современных зубчатых насосов. В дальнейшем появились и др. Разновидности роторных насосов, представителем которых является, например, лабиринтный насос, созданный уже в 50-е гг. 20 в. Первый вихревой насос, названный центробежным самовсасывающим, был предложен в 1920 в Германии инженером С. Хиншем, затем появились и др. разновидности.

Идея использования центробежной силы для подачи жидкостей возникла в 15 в. Ещё у Леонардо да Винчи и, по-видимому, независимо от него была реализована в начале 17 в. Французским инженером Бланкано, построившим простейший центробежный насос для подачи воды, рабочим органом которого служило открытое вращающееся колесо. Один из первых центробежных насосов со спиральным корпусом и четырёхлопастным рабочим колесом был предложен французским учёным Д. Папеном, который усовершенствовал конструкцию ранее известной воздуходувки "Hessians". В конце 19 в., когда появились быстроходные тепловые, а затем электрические двигатели, центробежные насосы получили более широкое применение. В 1838 русский инженер А. А. Саблуков на основе созданного им ранее вентилятора построил одноступенчатый центробежный насос, в 1846 американский инженер Джонсон предложил многоступенчатый горизонтальный насос, в 1851 аналогичный насос был создан в Великобритании по патенту Гуинна (насос Гуинна), в 1899 русский инженер В. А. Пушечников разработал вертикальный многоступенчатый насос для буровых скважин глубиной до 250 м. Этот насос, построенный в Париже на заводе Фарко (насос Фарко), предназначался для водоснабжения Москвы, имел подачу 200 м3/ч, кпд до 70%. В России первые центробежные насосы начали изготовлять в 1880 на заводе Г. Листа в Москве.

Третье направление развития устройств для напорной подачи жидкостей объединяет несколько путей создания и совершенствования насосных-аппаратов. Прототипы вытеснителей, согласно свидетельству Герона, изготовлялись уже в Древней Греции (устройства для вытеснения из сосуда воды подогретым воздухом или водяным паром). Первым вытеснителем производственного назначения была предложенная в 1698 английским инженером Т. Севери паровая водоотливная установка. Это устройство можно считать прототипом изобретённого в Германии в 1871 Халлем пульсометра, имевшего 2 камеры и действовавшего автоматически.

Идея использования сжатого воздуха для подачи воды высказывалась в 1707 Папеном и др. инженерами, но практически была применена значительно позже (в 20 в.) - в монжусе и в двухкамерном водоподъёмнике вытеснения для водяных скважин (конструкция инженера В. П. Савотина, СССР). Подача воды под действием давления продуктов сгорания жидкого топлива была осуществлена в Великобритании в 1911 Н. Л. Гемфри.

Принципиально иной способ подачи воды или нефти из скважин с помощью сжатого воздуха или др. газа был применен в газлифтах, которые были предложены в середине 19 в., а позднее нашли и практическое применение.

С изобретением Монгольфье в 1796 автоматически действующего гидравлического тарана наметился ещё один путь развития устройств для напорной подачи жидкости, принцип действия которых был основан на использовании для подачи воды периодически создаваемых гидравлических ударов. В дальнейшем были предложены различные конструкции гидравлических таранов.

Одной из разновидностей насосных-аппаратов явился водоструйный насос, который как лабораторный прибор был предложен английским учёным Д. Томпсоном в 1852 и служил для отсасывания воды и воздуха. Первый промышленный образец струйного аппарата применил инженер Нагель в 1866 (предположительно в Германии) для удаления воды из шахт. Позднее созданы различные струйные насосы в виде водо-водяных эжекторов, паро-водяных инжекторов и многие др. Основы теории струйных насосов были заложены в работах Г. Цейнера и У. Ранкина во 2-й половине 19 в. И получили существенное развитие в 30-х гг. 20 в. Благодаря исследованиям американских инженеров О"Брайена и Гослина и советских специалистов Л. Д. Бермана, К. К. Баулина, А. Н. Ложкина, Е. Я. Соколова, Н. М. Зингера и др. Позднее предложен гидропневматический водоподъёмник для скважин (В. П. Сироткин, Я. С. Суреньянц), в конструкции которого объединены струйный насос и эрлифт. Одним из направлений развития насосных-аппаратов является создание магнитогидродинамических насосов. Первые такие насосы на постоянном токе были предложены Голденом (1907) и Гартманом (1919) и насосы на переменном токе - Чаббом (1915). Однако широко их стали применять в СССР и за рубежом только в 50-60-е гг. 20 в., главным образом в связи с успехами атомной энергетики. Т. О., техника подъёма и перемещения вначале только воды, а затем нефти и др. Жидкостей в каждую эпоху в основном соответствовала уровню развития производительных сил и производственных отношений.