Вертикальный насос с осевым потоком

Конструкция вертикальных осевых насосов характеризуется уникальным дизайном, обеспечивающим эффективное движение жидкости в осевом направлении. В основе этих насосов лежит вертикальный вал с закрепленными на нем лопастями рабочего колеса. Вал обычно опирается на подшипники с обоих концов для обеспечения плавного вращения и минимизации вибрации. Рабочее колесо, которое является ключевым компонентом, отвечающим за движение жидкости, установлено на нижнем конце вала.

Лопасти рабочего колеса тщательно разработаны и спроектированы для оптимизации потока жидкости. Как правило, они изогнуты или закручены для создания наиболее эффективного ускорения жидкости. Количество лопастей может варьироваться в зависимости от конкретной конструкции насоса и требований к применению, но большинство вертикальных насосов осевого потока имеют от трех до шести лопастей.

Вокруг рабочего колеса расположен неподвижный корпус, который часто называют чашей насоса. Этот корпус предназначен для направления потока жидкости и размещения рабочего колеса в сборе. Чаша насоса обычно изготавливается из прочных материалов, таких как чугун, нержавеющая сталь или бронза, чтобы выдерживать давление и потенциальное коррозионное воздействие перекачиваемой жидкости.

Над рабочим колесом и чашей насоса находится нагнетательная колонна, которая направляет перекачиваемую жидкость вверх. Длина этой колонны может варьироваться в зависимости от глубины установки и требований к перекачиваемой жидкости. В верхней части насосного агрегата находится напорный патрубок, где жидкость выходит из насоса и направляется в подсоединенную систему трубопроводов.

Двигатель, приводящий в действие вертикальный осевой насос, обычно устанавливается над напорной головкой на прочной опорной плите. Такое расположение защищает двигатель от возможного затопления и обеспечивает легкий доступ для обслуживания. Двигатель соединен с валом насоса через систему муфт, которая может включать гибкую муфту, чтобы учесть небольшие смещения и уменьшить передачу вибрации.

Операция

Работа вертикальных осевых насосов основана на принципе осевого ускорения жидкости. Когда насос включается, двигатель вращает вертикальный вал, заставляя рабочее колесо вращаться в чаше насоса. При вращении рабочего колеса его лопасти направлены на ускорение жидкости в осевом направлении, то есть параллельно валу насоса.

Когда жидкость проходит через крыльчатку, она набирает скорость и давление. Изогнутая конструкция лопастей рабочего колеса создает область низкого давления с одной стороны и область высокого давления с другой, эффективно «поднимая» жидкость и продвигая ее вверх. Это действие создает непрерывный поток жидкости через насос.

Пройдя через рабочее колесо, жидкость с высокой скоростью поступает в диффузор. Диффузор - это важный компонент, расположенный ниже по течению от рабочего колеса, обычно встроенный в чашу насоса или нагнетательную колонну. Его основная функция заключается в преобразовании кинетической энергии быстро движущейся жидкости в энергию давления.

Диффузор выполняет это преобразование благодаря тщательно продуманной серии расширяющихся каналов. При движении жидкости по этим каналам ее скорость постепенно уменьшается, а давление увеличивается. Этот процесс основан на принципе Бернулли, который гласит, что в гидродинамике увеличение скорости жидкости происходит одновременно с уменьшением давления или снижением потенциальной энергии жидкости.

Теперь жидкость под высоким давлением и с меньшей скоростью продолжает свой путь вверх по напорной колонне и выходит через напорный патрубок. Оттуда она поступает в подключенную систему трубопроводов для распределения по назначению, будь то станция водоподготовки, система орошения или другое применение.

Стоит отметить, что эффективность этой операции зависит от нескольких факторов, включая конструкцию рабочего колеса и диффузора, скорость вращения насоса и характеристики перекачиваемой жидкости. Инженеры должны тщательно учитывать эти факторы при выборе и внедрении вертикальных осевых насосов, чтобы обеспечить оптимальную производительность.

Преимущества использования вертикального осевого насоса

Вертикальные осевые насосы обладают рядом существенных преимуществ, которые делают их предпочтительным выбором для многих крупномасштабных насосных применений:

Высокая скорость потока: Одним из главных преимуществ является их способность работать с очень высокими скоростями потока. Эти насосы предназначены для эффективного перемещения больших объемов жидкости, что делает их идеальными для таких применений, как борьба с наводнениями, ирригационные системы и циркуляция охлаждающей воды на электростанциях.

Применение при низком напоре: они отлично подходят для применения при низком и среднем напоре. Несмотря на то, что они могут создавать не такое большое давление, как некоторые другие типы насосов, они могут перемещать огромные объемы жидкости при относительно низком напоре, что идеально подходит для многих сценариев управления водными ресурсами.

Энергоэффективность: Благодаря своей конструкции насосы могут быть очень энергоэффективными, особенно при работе с максимальной эффективностью. Со временем это может привести к значительной экономии энергии, особенно в крупных производствах, где насосы работают непрерывно.

Эффективность использования пространства: Вертикальная конфигурация этих насосов делает их очень компактными. Они занимают относительно небольшую площадь по сравнению с их насосной мощностью, что может быть решающим преимуществом в установках, где пространство ограничено.

Работа под водой: Многие вертикальные осевые насосы рассчитаны на работу в частично или полностью погруженном состоянии. Это делает их отличным выбором для таких применений, как борьба с наводнениями или перекачивание воды из глубоких скважин или резервуаров.

Минимальный риск кавитации: конструкция вертикальных осевых насосов, в частности расположение рабочего колеса вблизи или ниже поверхности воды, снижает риск кавитации. Это может привести к увеличению срока службы насоса и повышению надежности его работы.

Простота обслуживания: Во многих конструкциях двигатель и другие важные компоненты расположены выше уровня воды, что облегчает доступ к ним для обслуживания и ремонта без необходимости демонтажа всего насоса в сборе.

Универсальность: Вертикальные осевые насосы могут работать с широким спектром жидкостей, включая воду, сточные воды и различные промышленные жидкости. Такая универсальность делает их ценными во многих отраслях промышленности.

Долговечность: При правильном проектировании и обслуживании вертикальные осевые насосы могут быть чрезвычайно прочными и долговечными, даже в сложных условиях эксплуатации.

Масштабируемость: Эти насосы могут быть спроектированы и изготовлены в широком диапазоне размеров, от относительно небольших устройств для промышленного применения до массивных насосов для противопаводковых или гидроэлектрических проектов.

Производители вертикальных осевых насосов

Компания Tianjin Kairun разработала комплексную систему обеспечения качества, которая охватывает все аспекты производства насосов, начиная с первоначальной разработки и проектирования, производства и тестирования, и заканчивая послепродажным обслуживанием. Такой комплексный подход к контролю качества позволяет гарантировать, что их вертикальные осевые насосы соответствуют самым высоким стандартам производительности и надежности.

Приверженность компании качеству начинается уже на стадии разработки, когда инженеры работают над созданием инновационных конструкций, отвечающих конкретным потребностям заказчика и в то же время соответствующих отраслевым стандартам. В процессе проектирования используются последние достижения в области моделирования гидродинамики и материаловедения для оптимизации производительности и эффективности насосов.

На этапе производства Tianjin Kairun применяет передовые технологии производства и строгие меры контроля качества. Перед сборкой каждый компонент тщательно проверяется на соответствие точным спецификациям. Использование высококачественных материалов и точная механическая обработка обеспечивают долговечность и надежность насосов.

Испытания - важнейшая часть процесса обеспечения качества Tianjin Kairun. Каждый насос проходит тщательную проверку на соответствие или превышение заданных критериев производительности. Это может включать в себя испытания на расход, давление, эффективность и долговечность в различных условиях эксплуатации.

Возможно, одним из наиболее важных аспектов обслуживания Tianjin Kairun является их приверженность послепродажному обслуживанию. Они понимают, что покупка вертикального осевого насоса - это значительная инвестиция, и стремятся поддерживать своих клиентов на протяжении всего срока службы насоса. Это включает в себя предоставление технической помощи, обслуживание и быстрое реагирование на любые возникающие проблемы.

Для тех, кто находится на рынке вертикальных осевых насосов, компания Tianjin Kairun приветствует запросы и готова помочь с выбором подходящего насоса для конкретного применения. Для получения дополнительной информации об их продукции и услугах с ними можно связаться по адресу catherine@kairunpump.com.

Ссылки:

1. Karassik, I. J., Messina, J. P., Cooper, P., & Heald, C. C. (2008). Pump Handbook (4th ed.). McGraw-Hill Education.

2. Gülich, J. F. (2020). Centrifugal Pumps (3rd ed.). Springer.

3. Tuzson, J. (2000). Centrifugal Pump Design. John Wiley & Sons.

4. Lobanoff, V. S., & Ross, R. R. (2013). Centrifugal Pumps: Design and Application (2nd ed.). Elsevier.

5. Nelik, L. (1999). Centrifugal and Rotary Pumps: Fundamentals with Applications. CRC Press.