Один з видів насосів - це динамічні насоси. Зараз вони використовуються в багатьох сферах виробництва і в побуті. Якщо говорити про їх основні властивості і переваги можна назвати наступні якості. По-перше, в них рушійною силою процесу стає інерція. Так само в них відбувається подвійне перетворення енергії, в об'ємних насосах тільки одинарне. Динамічні насоси легко справляються з перекачуванням забруднених рідин. Подача рідини в них йде безперервно, так само під час роботи вони не так сильно шумлять і вібрують, як об'ємні насоси. Серед динамічних насосів можна виділити в основну групу лопатеві насоси, які в свою чергу діляться на кілька видів. Основною ознакою цієї групи є лопатеве колесо, яке використовується в якості головної робочої деталі. Відцентрові насоси - широкий клас лопатевих насосів. Рух в цьому виді насосів відбувається за рахунок дії відцентрових сил. В основному такі насоси застосують в водопровідних системах, а так само інших сумішей і рідин. У цій групі так само виділяються кілька окремих пристроїв, які розрізняються по конструкції. Відцентрово-шнекові насоси, які здатні перекачувати навіть такі рідини, як клей. Осьові і напівосьові насоси, переміщення рідини в таких насосах йде уздовж осі. Паркетна дошка, які використовують для перекачування різних рідин з твердими домішками. Радіальні насоси, у яких головною деталлю є колеса. Окремий вид лопатевих насосів - це вихрові насоси. Зазвичай їх використовують для того, щоб перекачувати різноманітних маловязких і чистих рідин, а так само інших речовин, наприклад зріджених газів. Саме вихрові насоси поєднують в собі плюси динамічних і об'ємних насосів. Серед динамічних насосів можна виділити струменеві насоси. Принцип їх роботи заснований, на передачу енергії рідини від робочої рідини. В основному такі насоси застосовуються в глибоких свердловинах для видобутку нафти. Так само до динамічних насосів відноситься гідротаранний насос. Такий пристрій особливо зручно, що не вимагає зовнішньої енергії, наприклад електрики, тобто працює автономно. Може без праці підняти рідина з глибини кілька десятків метрів
Відцентровий насос - насос, в якому рух рідини і необхідний натиск створюються за рахунок відцентрової сили, що виникає при впливі лопатей робочого колеса на рідину.
Принцип дії відцентрових насосів
Відцентровий насос в розрізі
Усередині корпусу насоса, який має, як правило, спіральну форму, на валу жорстко закріплено робоче колесо. Воно може бути відкритого типу (диск на якому встановлені лопаті) і закритого типу - лопаті розміщені між переднім і заднім дисками. Лопаті відігнуті від радіального напрямку в сторону, протилежну напрямку обертання робочого колеса. За допомогою патрубків корпус насоса з'єднується з всмоктуючим і напірним трубопроводами. Якщо корпус насоса повністю наповнений рідиною з усмоктувального трубопроводу, то при наданні обертання робочого колеса (наприклад, за допомогою електродвигуна) рідина, яка знаходиться в каналах робочого колеса (між його лопатями), під дією відцентрової сили буде відкидатися від центру колеса до периферії. Це призведе до того, що в центральній частині колеса створиться розрідження, а на периферії підвищиться тиск. А якщо підвищується тиск, то рідина з насоса почне надходити в напірний трубопровід. Внаслідок цього всередині корпусу насоса утворюється розрідження, під дією якого рідина одночасно почне надходити в насос з усмоктувального трубопроводу. Таким чином, відбувається безперервна подача рідини відцентровим насосом з всмоктуючого в напірний трубопровід. Відцентрові насоси бувають не тільки одноступінчастими (з одним робочим колесом), але і багатоступінчатими (з декількома робочими колесами). При цьому принцип їх дії у всіх випадках залишається таким же, як і завжди. Рідина буде переміщатися під дією відцентрової сили, яка розвивається за рахунок обертового робочого колеса.
Теоретично подача насоса односторонньої дії дорівнює добутку площі поршня або плунжера F на його хід S і на число циклів (або оборотів кривошипа) за одиницю часу:
QT = FSn. (5.2)
Насправді через запізнювання закриття і відкриття клапанів при всмоктуванні і нагнітанні, а також з-за пропуску рідини через нещільності кілець ущільнювачів або сальників дійсна подача Q, м3 / хв, завжди менше теоретичної:
Q = # 951; FSn, м3 / хв, або Q = 60 # 951; FSn, м 3 / год, (5.3)
де # 951; - об'ємний ККД насоса (або коефіцієнт наповнення, залежно від типу і розміру насоса рівний 0,85-0,99); n- частота обертання кривошипа, хв -1.
Як видно з формул (5.2) і (5.3), подача зворотно-поступальних насосів пропорційна числу ходів робочого органу і не залежить від напору, що розвивається насосом.
Дійсна подача Q, м3 / год, поршневого насоса двостороннього дії визначається за формулою
Q = # 951; 60 (2F-f) Sn, (5.4)
де f - площа перетину штока, що з'єднує поршень або плунжер з кривошипом.
Подача Q, м 3 / год, здвоєного насоса двостороннього дії в 2 рази більше подачі звичайного (одиночного) насоса двостороннього дії, т. Е.
Q = 2 # 951; 60 (2F - f) Sn. (5.5)
Дійсна подача Q, м3 / год, строєного насоса дорівнює
Q = # 951; 60 * 3FSn = l80 # 951; FSn. (5.6)
З розгляду принципу дії зворотно-поступальних насосів видно, що ці насоси подають рідину в напірний трубопровід нерівномірно. Нерівномірність подачі зворотно-поступальних насосів оцінюється відношенням миттєвої максимальної подачі до середньої подачі: Qмакс / Qcp. Для насосів однобічної дії це значення дорівнює 3,14, для насосів двосторонньої дії і діфференціальних- 1,57, а для прибудованих насосов- 1,047. Для зменшення нерівномірності подачі встановлюють зворотно-поступальні насоси з повітряними ковпаками). Подачу зворотно-поступальних насосів регулюють двома способами: 1) зміною ходу робочого органу S і 2) зміною частоти обертання кривошипного механізму п. Хід робочого органа змінюють, зменшуючи радіус кривошипного механізму. Однак найчастіше подачу зворотно-поступальних насосів регулюють зміною частоти обертання робочого органу, для чого змінюють передавальне число пасової або зубчастої передачі. Висоту всмоктування, повну висоту підйому, потужність і ККД зворотно-поступальних насосів визначають так само, як і відцентрових. Слід зазначити, що при обчисленні висоти всмоктування необхідно враховувати інерційні сили, так як через нерівномірне роботи поршневого насоса рідина рухається по всмоктувальній трубі в несталому режимі. При цьому може наступити розрив суцільності потоку, і, як результат, зрив роботи насоса.
Характеристика Q - Н зворотно-поступальних насосів (без урахування пульсації витрати) при постійній частоті обертання і незмінній довжині ходу поршня є пряму лінію, паралельну осі ординат. Теоретично зворотно-поступальний насос може розвивати будь-який натиск, проте практично напір, що розвивається насосом, обмежений міцністю конструкції і потужністю приводу (двигуна).
Коефіцієнт корисної дії зворотно-поступальних насосів досить високий і в залежності від типу і розміру насоса знаходиться в межах 0,75 - 0,95. Потужність двигунів для приводу насосів приймається з деяким запасом в порівнянні з потужністю, обчисленої для насоса. Цей запас можна призначати таким же, як і для відцентрових насосів.